[发明专利]多元磁场与熔剂复合高效净化铝合金熔体的方法及铸件

说明书

本发明提供了一种多元磁场与熔剂复合高效净化铝合金熔体的方法及铸件，包括以下步骤：在反应炉内加入铝合金原料加热至730‑750℃制成熔体；给所述熔体施加多元磁场，所述多元磁场包括旋转磁场和振荡磁场，所述旋转磁场能够使所述熔体同时沿顺时针方向或逆时针方向旋转；所述多元磁场作用100‑200s后，向所述熔体底部喷入氩气和精炼剂，精炼500‑800s；精炼结束后撤除所述多元磁场，静置15‑25min后扒渣，即可进行浇铸。本发明可同时高效净化大尺寸杂质和微小尺寸杂质，经本发明净化后的熔体制成的铸件纯度高。

技术领域

本发明属于有色金属熔铸领域，具体涉及一种铝合金熔体净化的方法，更具体的，涉及一种多元磁场与熔剂高效净化铝合金熔体的方法，以及由该方法净化后的铝合金熔体制成的铸件。

背景技术

铝合金是目前应用最广的有色金属之一，具有质轻、综合力学性能优良、不易腐蚀等诸多特点，自20世纪末至今，在工业生产和国民经济中发挥着重要的作用。铝合金在生产和重熔过程中很容易引入各种夹杂物，影响合金熔体的洁净度，并降低材料或工件的加工性能和力学性能。铝合金熔体中的夹杂物一般为非金属夹杂，主要包括氧化物、碳化物、氮化物等，非金属夹杂的存在会影响熔体的流动性和充型能力，增加铸件中气体的残留。

目前去除合金中夹杂物的方法主要有溶剂覆盖法、气泡浮游法、过滤法和电磁净化等，熔剂覆盖法通过精炼剂与夹杂夹气的物化作用来净化熔体，熔剂净化效果主要受熔剂与夹杂及熔体间的化学作用影响，熔剂、夹杂物界面张力越小净化效果越好，熔剂覆盖法能够有效去除大尺寸的夹杂物，对于微小夹杂净化效果不明显。气泡浮游法是除氢的主要方式，其利用熔体中氢的分压差将氢收集至惰性气体最终浮游离开熔体，气泡浮游法对尺寸大于30μm夹杂有较好去除效果，此方法中气体的纯度、气泡尺寸、气体弥散程度和气体在熔体中的停留时间均对净化效果有较大影响。过滤法通过控制过滤器孔径将各尺寸的固态夹杂去除，过滤器主要包括玻璃丝布、泡沫陶瓷等，此方法一般能有效过滤30μm以上的夹杂，难以过滤小于10μm的夹杂，且过滤器孔径容易被堵塞，净化成本高昂。电磁净化的原理是利用金属熔体与非金属夹杂物显著的导电性区别将两者分离，熔体中非金属夹杂物所受到力的大小与夹杂物尺寸成正比，因此对于微小的夹杂物，也很难用电磁净化的方法进行去除。

发明内容

基于现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种多元磁场与熔剂复合高效净化铝合金熔体的方法，利用该方法可同时高效净化大尺寸夹杂和微小夹杂。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种多元磁场与熔剂复合高效净化铝合金熔体的方法，包括以下步骤：

S1、在反应炉内加入铝合金原料加热至730-750℃制成熔体；

S2、给所述熔体施加多元磁场，所述多元磁场包括旋转磁场和振荡磁场；所述旋转磁场能够使所述熔体同时沿顺时针方向或逆时针方向旋转；

S3、所述多元磁场作用100-200s后，向所述熔体底部喷入氩气和精炼剂，精炼500-800s；

S4、精炼结束后撤除所述多元磁场，静置15-25min后扒渣，即可进行浇铸。

在一些实施方式中，所述步骤S2中，所述旋转磁场频率为5Hz，强度为0.01T-0.02T；所述振荡磁场频率为50Hz，强度为0.4T-0.5T。

在一些实施方式中，所述步骤S3中，所述氩气流量为0.1-0.2dm³/s。

在一些实施方式中，所述步骤S3中，所述精炼剂是由MgCl₂-KCl组成的氯盐混合物，所述精炼剂的用量为1-2kg/t。

在一些实施方式中，所述步骤S2中，所述振荡磁场位于所述反应炉底部；所述旋转磁场位于所述反应炉四周。

在一些实施方式中，所述铝合金熔体是2A14铝合金熔体。