本发明专利技术公开了一种高纯AlSi14A合金的制备工艺，原料由4N精铝锭和4N精铝液以及工业硅组成，先按比例加入60%的4N精铝锭，升温熔化，再将工业硅铺在铝熔体表面，待硅熔化完全后，再加入40%的4N精铝液铺盖于工业硅表面，保证工业硅的充分熔化，然后进行充分的搅拌；充分搅拌后，加入精炼剂，控制温度在710-730℃进行精炼，精炼完毕后将表面熔渣扒除干净，静置；将精炼合金液进行浇铸。本发明专利技术制备工艺改变了传统的原料添加方式，在原料添加过程中，先加入一部分4N精铝锭，升温熔化，待熔体温度达到800℃时再将工业硅铺在铝熔体表面，再加入一部分4N精铝液铺盖于工业硅表面，保证工业硅的充分熔化，保证Si元素的均匀性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高纯AlSil4A合金及其制备工艺，属于铝合金材料领域。
技术介绍
铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。同时加入少量铜、铁、镍可 以提高强度，硅含量较低时，铝硅合金的延展性较好，常用来做变形铝合金;硅含量较高时 (比如7%)，铝硅合金熔体的填充性较好，常用来做铸造合金。在含硅量超过Al-Si共晶点 (3112.6%)的铝硅合金中，硅颗粒含量高达14.5%-25%时，再加入一定量的附、〇1、1%等元素 能改善其综合性能。 Si含量为12.5%的Al-Si合金在冷却到一定温度时产生二元共晶反应。Si含量2 12.5%的过共晶Al-Si合金组织中的初晶硅呈粗大的多角块状或板条状，合金强度低、塑性 差。但采用一定的工艺对其组织进行变质、细化，可使初晶硅和共晶硅改变成为软基体上分 布着的很多硬质点，显著提高过共晶Al-Si合金的耐磨性。同时与共晶Al-Si合金相比，过共 晶Al-Si合金还具有热膨胀系数小、密度小、耐腐蚀性好的特性，目前已作为生产活塞的原 材料，广泛应用于汽车、摩托车的活塞生产上。过去，一般使用过共晶和亚共晶Al-Si铝合金锭的厂家都采用自制的生产方式，但 随着对材料性能的要求越来越高，高纯度的过共晶Al-Si合金优势越来越突出。因此，开发 高纯过共晶A1 -S i合金锭，迫在眉睫。 传统的AlSi合金的生产技术方案：1、将熔保炉的炉门打开，把工业硅加入炉内，送 天然气进行烘烤，烘烤温度控制在690-720°C，烘烤时间不低于30分钟；2、工业硅烘烤30分 钟后按客户要求成分将所需的普铝和坩埚锭先后入炉，然后依据客户成分需求添加铝铜、 锰中间合金。3、各种合金元素物料入炉后，升温到780-820°C保温2小时，然后加入一定量降 温锭，然后搅拌铝液10-20分钟，使物料完全熔化。炉内铝液温度控制在710 °C~730°C之间。 4、 精炼之前加一定量的降温铝，然后加入Al-Sr中间合金，精炼温度控制在710°C~730°C。 5、 在精炼罐中加入熔体重量0.3%-0.5%的精炼剂，精炼剂要保证干燥，避免受潮结块。使用 喷粉精炼机进行喷粉精炼，精炼管的端部要插到炉底，精炼到每个角落，不留死角。这种技 术方案存在的缺点主要是由于工业硅的添加方式导致Si元素未能在较高温度的铝熔体中 熔化，对后续产品的内部组织影响较大，从而不能满足客户要求。 专利《一种稀土元素镧合金化铝硅合金及制备方法》(CN201310357494.4)、《一种 稀土元素镨合金化铝硅合金及制备方法》(CN201310357779.8)、《一种稀土元素镱合金化铝 硅合金及制备方法》（CN103469026A)、《一种稀土元素钐合金化铝硅合金及制备方法》 (〇价03451489六)等系列专利，主要阐述了含51量9.0-13.5%的铝硅合金中添加一定量的各 种稀土元素制备合金的方法。由于本专利技术的合金产品属于高纯AlSi合金系列，对杂质元素 尤其是Fe元素含量范围要求较高，因此这些系列专利中所述合金的成分含量并不适用高纯 AlSi合金。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的难题，提供了一种硅含量较高、共晶点温 度较低的； 本专利技术的另一目的是提供上述焊接用铝硅共晶合金杆的制备工艺。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案： 一种高纯AlSil4A合金，含Si量为13-15wt%，杂质元素含量如下： Fe < 0.05wt°/〇>Mg < 0. lwt°/〇>Cu < 0.04wt°/〇>Mn < 0. lwt°/〇>Zn < 0.07wt%〇 上述的高纯AlSil4A合金的制备工艺，采用原料包括:4N精铝锭、4N精铝液、2202工 业硅。 优选的，所述4N精铝锭的质量满足GB/T1196-2008标准要求。 优选的，所述2202工业硅，质量满足GB/T2881-2014标准要求。 作为优选方案，上述的高纯AlSil4A合金的制备工艺，包括如下步骤： 1) 加入原料 原料由4N精铝锭和4N精铝液以及工业硅组成，先按比例加入60%的4N精铝锭，升温熔 化，再将工业硅铺在铝熔体表面，待硅熔化完全后，再加入40%的4N精铝液铺盖于工业硅表 面，保证工业硅的充分熔化，然后进行充分的搅拌； 2) 精炼 充分搅拌后，加入精炼剂，控制温度在710-730°C进行精炼，精炼完毕后将表面熔渣扒 除干净，静置； 3)浇涛 将步骤2)的精炼合金液进行浇铸。 优选的，所述步骤1)中，铝熔体温度升至800°C时再加入工业硅； 优选的，所述工业硅为事先烘烤过的块状工业硅； 进一步优选的，使用叉车将烘烤过的块状工业硅铺在铝熔体表面； 进一步优选的，用渣扒把工业硅铺平，确保工业硅不要氧化。 优选的，所述步骤1)中，采用除气效率50%以上的在线精炼设备进行精炼； 进一步优选的，精炼剂用量为3-5%。，精炼时间不少于30min。 优选的，所述步骤1)中，采用规格2 40ppi的过滤片将表面熔渣扒除干净;优选的， 静置30min以上。 优选的，所述步骤2)中，整个浇铸过程保证浇铸温度650-680°C。优选的，所述步骤2)中，采用6kg铸锭机浇铸 本专利技术有益效果： 本专利技术高纯AlSi 14A合金产品的硅含量较高，共晶点温度较低为577°C，产品化学成分 满足客户要求(杂质元素 Fe含量严格控制在500ppm以内，且Si元素的均匀性良好）。本专利技术制备工艺改变了传统的原料添加方式，在原料添加过程中，先加入一部分 4N精铝锭，升温熔化，待熔体温度达到800 °C时再将工业硅铺在铝熔体表面，再加入一部分 4N精铝液铺盖于工业硅表面，保证工业硅的充分熔化，保证Si元素的均匀性。其中，待熔体 温度达到800°C时再加入工业硅，使工业硅得到高温处理，保证产品的内部组织。由于Si元 素含量较高，极易偏析，本工艺适当降低浇注温度，控制浇铸温度为650-680°C。进一步的， 本工艺采用6kg铸锭机浇铸，可以降低Si元素的偏析，保证Si元素的均匀性。 本专利技术制备工艺采用4N精铝锭及精铝液做原料，并采用纯度较高的2202工业硅， 确保成品合金锭产品Fe含量控制在0.05%以下。 由于Si的密度小(2.3g/cm3)，比铝的密度小。如果添加方式方法不当，容易造成Si 上浮，造成成品硅含量不足。为了解决硅元素添加的问题，在添加过程当中，先加入一部分 4N精铝锭，升温熔化，待熔体温度达到800°C时再使用叉车将烘烤过的工业硅铺在铝熔体表 面，并用渣扒把工业硅铺平。确保工业硅不要氧化，待硅熔化完全后（铝液表面无块状物）， 再加入一部分4N精铝液铺盖于工业硅表面，保证工业硅的充分熔化。后续通过验证，使用此 方法可以使硅损失量低于0.2%。 为了进一步说明本专利技术的实质，专利技术人进行了如下试验。 -、于用中频炉进行二炉次小型试验，拟定工艺技术参数，调整成分，根据产品中 Fe元素的含量确定所用精错原料及工业娃中Fe含量的范围要求，并验证产品中Si元素的均 匀性。结论:中频炉小型试验产品中Fe元素满足客户要求，并且Si元素均匀性较好。 二、大炉次生产线试验，试铸三炉次，化学成分及产品外观均符合客本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高纯AlSi14A合金，其特征在于：含Si量为13‑15wt%,杂质元素含量如下：Fe≤0.05wt%、Mg≤0.1wt%、Cu≤0.04wt%、Mn≤0.1wt%、Zn≤0.07wt%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳玲，冯伟，何国重，黄东拓，
申请(专利权)人：新疆众和股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65
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