[发明专利]高锌铝合金型材及其铸造设备、铸造方法

说明书

本申请涉及一种高锌铝合金型材及其铸造设备、铸造方法，本申请的高锌铝合金型材铸造方法包括：提供高锌铝合金熔体；控制喷铝腔室与成型腔室之间的压力差在第一预设范围内；控制高锌铝合金熔体的温度在第二预设范围内；控制打印平台的温度在第三预设范围内；令高锌铝合金熔体经过喷嘴喷射至打印平台形成初始铸锭，在初始铸锭的形成过程中，同时通过移动装置驱动打印平台下移以令喷嘴与打印平台之间的距离在第四预设范围内；对初始铸锭进行强化处理，得到最终型材。本申请能够实现微区快速凝固，从而能够制备组织致密、细小，成分均匀的高锌铝合金铸锭，降低了最终制成的高锌铝合金型材开裂、产生缺陷的可能性。

技术领域

本申请涉及金属材料加工的技术领域，具体而言，涉及一种高锌铝合金型材及其铸造设备、铸造方法。

背景技术

铝合金的制备方法一般是采用半连续铸造(DC铸造)和喷射成形的方法。例如，7055系铝合金、7085系铝合金以及7000系铝合金均是采用半连续铸造的方法生产的，但是采用该方法生产的铸锭尺寸有限，最大为直径700mm，且容易由于锌含量过高，使得铸锭易开裂，成材率低。7034系铝合金是采用喷射喷射成形的方法生产的，但是采用该方法生产的铸锭同样尺寸有限，且容易因气孔和疏松问题产生缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供一种高锌铝合金型材及其铸造设备、铸造方法，其通过微区快速凝固的方式，降低了高锌铝合金型材开裂、产生缺陷的可能性。

为了实现上述目的，

第一方面，本申请提供一种高锌铝合金型材铸造设备，包括：喷铝腔室、坩埚、加热装置、喷铝调压装置、成型腔室、打印平台、冷却装置、成型调压装置以及移动装置，坩埚设于所述喷铝腔室内，所述坩埚设有多个成阵列式分布的喷嘴以及用于控制所述喷嘴开关的喷嘴开关装置；加热装置设于所述喷铝腔室内，用于加热所述坩埚；喷铝调压装置连接所述喷铝腔室，用于调控喷铝腔室的压力；成型腔室设于喷铝腔室的下方；打印平台设于所述成型腔室内；冷却装置设于所述成型腔室内，用于冷却所述打印平台；成型调压装置连接所述成型腔室，用于调控所述成型腔室的压力；移动装置与所述打印平台连接，用于驱动所述打印平台移动；其中，所述喷嘴喷口的直径为1-3mm。

于一实施例中，高锌铝合金型材铸造设备还包括：温度检测装置和气压检测装置，温度检测元件包括多个温度传感器，分别设于喷铝腔室和成型腔室内，用于检测坩埚内液体以及打印平台的温度。气压检测装置包括多个气压计，分别设于喷铝腔室和成型腔室内，分别用于检测喷铝腔室和成型腔室内的气压。

于一实施例中，高锌铝合金型材铸造设备还包括：主控机，主控机与加热装置、喷铝调压装置、冷却装置、成型调压装置、移动装置、温度检测装置以及气压检测装置电性连接。

第二方面，本申请提供一种高锌铝合金型材铸造方法，使用前述实施方式所述的高锌铝合金型材铸造设备，所述高锌铝合金型材铸造方法包括：

提供高锌铝合金熔体，并令所述高锌铝合金熔体位于所述坩埚内，其中所述高锌铝合金熔体的材质中化学成分的重量比为Si＜0.10％，Fe＜0.10％，Cu2.0-2.4％，Mn＜0.01％，Mg2.8-3.2％，Cr＜0.01％，Zn12.0-24％，Ti＜0.06，Zr0.10-0.15％，Sc0.10-0.30％，余量为Al；

通过所述喷铝调压装置和所述成型调压装置，控制所述喷铝腔室与所述成型腔室之间的压力差在第一预设范围内；

通过所述加热装置加热所述坩埚，控制所述高锌铝合金熔体的温度在第二预设范围内；

通过所述冷却装置冷却所述打印平台，控制所述打印平台的温度在第三预设范围内；

开启喷嘴，令所述高锌铝合金熔体经过喷嘴喷射至所述打印平台形成初始铸锭，在初始铸锭的形成过程中，同时通过移动装置驱动打印平台下移以令所述喷嘴与铸锭顶面之间的距离在第四预设范围内；