[发明专利]一种铝合金及其挤压铸造方法及设备

说明书

本发明提供了一种铝合金及其挤压铸造方法及设备，属于铝合金挤压铸造技术领域，该方法包括：向金属熔炉中加入纯铝锭，升温到730‑780℃，使纯铝锭熔融成为铝液；向铝液中加入纯锌锭、铝铜合金、铝锰合金和由铝铜合金包套包裹的纯镁锭，电磁搅拌10‑20分钟后，获得第一预混液；将速熔硅投入到第一预混液中，待反应完全后进行除气处理，静置后添加Al‑Ti‑B中间合金和Al‑RE混合轻稀土，保温30‑80min，搅拌后静置，获得熔体；将熔体消泡并除渣后在振荡磁场内进行浇注，得到铸件，冷却至室温后经过固溶和时效处理，得到铝合金。该发明能够避免由于镁的密度较小单独投料时上浮到液面以上导致不利于熔解的情况，且获得铝合金的抗拉强度≥480MPa，延伸率≥6％。

技术领域

本发明涉及铝合金挤压铸造技术领域，具体而言，涉及一种铝合金及其挤压铸造方法及设备。

背景技术

铝合金以其丰富的资源、显著的低密度和高比强度成为当前最有吸引力和最有前途的金属结构材料。现有压铸成型技术主要采用Al-Si系材料进行压铸，由于Si元素是改善流动性能的主要成份，从共晶到过共晶都能得到最好的流动性，且可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，但材料性能提升有限，无法满足需要较高强度的应用工况。而铝合金中固溶进铜，机械性能可以提高，切削性变好，但耐蚀性降低，容易发生热间裂痕，而铜含量超过1.25％可以明显增加合金的强度与硬度，但Al-Cu的析出，使得压铸后会收缩，继而转为膨胀，使铸件尺寸不稳定。

挤压铸造是将一定量的被铸金属液直接浇注入涂有润滑剂的型腔中，并持续施加机械静压力，利用金属铸造凝固成形时易流动和锻造技术使已凝固的硬壳产生塑性变形，使金属在压力下结晶凝固并强制消除因凝固收缩形成的缩孔缩松，以获得无铸造缺陷的液态模锻制件，而在铝合金挤压制造工艺中，当需向熔液中投入密度较小的材料时，容易漂浮在液面以上，因此需人工使用工具按压入液面内，操作困难，费时费力，且存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中铝合金强度低、尺寸不稳定，且在铝合金挤压制造工艺中，当需向熔液中投入密度较小的材料时，容易漂浮在液面以上，因此需人工使用工具按压入液面内，操作困难，费时费力，且存在较大的安全隐患中的至少一个方面。

为解决上述问题，本发明提供一种铝合金挤压铸造方法，包括如下步骤：

步骤S1，向金属熔炉中加入纯铝锭，升温到730-780℃，使所述纯铝锭熔融成为铝液；

步骤S2，向所述铝液中加入纯锌锭、铝铜合金、铝锰合金和由所述铝铜合金包套包裹的纯镁锭，电磁搅拌10-20分钟后，获得第一预混液；

步骤S3，将速熔硅投入到第一预混液中，待反应完全后，在温度为730-750℃下进行除气处理，静置10-15min后添加Al-Ti-B中间合金和Al-RE混合轻稀土，保温30-80min，搅拌后静置，获得熔体；

步骤S4，将所述熔体消泡并除渣后在振荡磁场内进行浇注，得到铸件，冷却至室温后经过固溶和时效处理，得到铝合金。

较佳地，所述除气处理包括：通入氮气或惰性气体进行除气处理。

较佳地，所述消泡剂为所述熔体的0.3-0.5wt％。

较佳地，所述振荡磁场的机械振动频率为400-750Hz，磁感应强度为6-10T。

较佳地，所述固溶和时效处理包括：在440-480℃下固溶8-12h后随炉冷却，再在230-260℃下时效8-16h。