一种整铸式铝合金加工方法技术

本发明专利技术公开了一种整铸式铝合金的加工方法，包括如下步骤：S01：称取原料；S02：选取纯Al、Al‑Si中间合金、Al‑Cu中间合金、Al‑Mn中间合金、Al‑Ti中间合金、Al‑Ni中间合金、Al‑Mg中间合金、Al‑Zr‑Re中间合金、纳米TiC粉作为熔炼原料；S03：将S02中得到的均一合金熔液在710‑720℃温度下保温1‑2h，保温结束后待其自然冷却至680‑700℃时进行除杂步骤；S04：除杂结束后，使用过滤孔径为10‑20ppi的陶瓷过滤器进行熔液的过滤，然后利用过滤后得到的熔液进行铝合金铸造。本发明专利技术中提供的整铸式铝合金的加工方法制备出的铝合金材料成型性佳、导热效果好，在其铸造过程中不易产生氧化皮和杂质，能够与钢制件非常好的贴合在一起，利用该材料制备成的电热盘铸造完成后不会产生间隙，从而克服了现有技术中的缺陷。

A processing method of whole cast aluminum alloy

The invention discloses a method for processing the entire cast type Aluminum Alloy, which comprises the following steps: preparing raw materials; S01: S02: Al, Al selected pure Si master alloy, Al alloy, Al Cu intermediate Mn intermediate alloy, Al alloy, Al Ti intermediate Ni intermediate alloy, Al Mg Al Zr intermediate alloy, Re master alloy, nano TiC powder as raw material: S03 smelting; uniform molten alloy S02 obtained in 710 720 DEG C temperature of 1 2h after the end of, insulation for its natural cooling to 700 DEG C for 680 purification steps; S04: end of impurity after the use of filtering aperture of 10 20ppi of the ceramic filter melt filter, and then use Aluminum Alloy casting melt obtained after filtering. Prepare machining method of cast type Aluminum Alloy provided in the invention of the Aluminum Alloy material forming ability, thermal effect is good, not easy to produce oxide skin and impurities in the casting process, and steel can very good fit together, casting after the completion of the gap will not produce material for electric heating prepare the disc, which overcomes the defects in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种整铸式铝合金加工方法
本专利技术属于铝合金材料加工领域，具体涉及一种整铸式铝合金的加工方法。
技术介绍
铝合金是工业中应用最为广泛的一类有色金属结构材料，具有密度低、强度比高、塑性好、导电性好、抗蚀性佳的优点，适合加工成各种型材。正是由于具有热导率高的特点，在加热、冷却方面具有巨大的使用价值，因此许多行业中所应用到的加热器、冷却器均使用铝合金进行制备，如半导体行业内的加热器、汽车散热器、电脑风扇以及各种用途的电热盘等。随着各行各业的发展需要，对铝制件的要求也越来越高。如家电、化工行业的铝制电热盘，对其加热均匀性、稳定性、加热速率、安全性等多方面的要求越来越高。上述电热盘也被称为加热盘，现有技术中铝制电热盘多采用分体式结构，是将电热丝及其装配槽分开进行机加工，然后装配而成，这样的加工方式存在加工产生装配间隙易造成导热隔膜、加工周期长、成本高、装配工位多的问题，而且传统的铝制电热盘外层需要进行完全性的密封，一旦密封失效则极大影响电热盘的使用寿命。由于上述传统工艺步骤的限制，现有技术中的电热盘当应用于化工、化妆品等需要对加热过程进行精细控制的工业领域时完全无法满足需求。针对现有技术的电热盘存在的问题，有研究者提出了将电热盘设计为整铸式的结构，即将电热丝直接铸入铝基体盘中，不仅能够缩短电热盘的制造周期降低其制造成本，而且由于采用的是整铸式的结构，就避开了现有技术电热盘中的密封要求以及密封不当所产生的装配间隙的问题，一举两得。在实际加工过程中，尽管整铸式的加工工艺能够为电热盘的构造和加工工艺带来一定程度的改善，但是在整铸式加工过程中铝合金均匀性、气孔缺陷等问题就格外凸显，究其原因在于尽管加工工艺进行了改进，但是由于整铸式的工艺对铸造质量要求更高，否则电热盘的均匀性无法达到要求，同时，在整铸式的工艺中是将电偶直接铸于铸件内，铝合金原材料与电偶之间的接触贴合面应紧密无间，不能存在任何杂质、污垢等缺陷，否则就产生类似于传统的加工方法相同的间隙问题。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术从改进整铸式铝合金加工方法的技术路线出发，通过对现有技术中的加工方法进行改良，首先改进了铝合金原料组份，其次改进了熔炼过程中的原料投放形态、形式和顺序，再次，通过对铝合金进行除杂和精炼进一步提升铝合金的组织细化程度、均匀度和流动性，使其熔体表面能提升，更容易填充铸造的整体型腔。本专利技术中提供的整铸式铝合金的加工方法制备出的铝合金材料成型性佳、导热效果好，在其铸造过程中不易产生氧化皮和杂质，能够与钢制件非常好的贴合在一起，利用该材料制备成的电热盘铸造完成后不会产生间隙，从而克服了现有技术中的缺陷。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术中提供的整铸式铝合金的加工方法，包括如下步骤：S01：将合金原料按照配方进行称取，所述合金组分及质量百分含量为Si8.4-12.8%，Cu1.6-2.0%，Mn0.3-0.4%，Ti0.6-0.7%，Ni0.2-0.5%，Mg0.6-0.7%，Zr0.3-0.4%，Re0.005-0.008%，TiC0.002-0.006%，余量为Al和不可避免的杂质；S02：选取纯Al、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mg中间合金、Al-Zr-Re中间合金、纳米TiC粉作为熔炼原料；将所有熔炼原料预热至180-190℃；首先将纯Al投入熔炼炉中进行熔炼，熔炼炉升温速率为5-8℃/min，至温度上升到680-700℃，待纯Al完全熔化后投入Al-Si中间合金和Al-Cu中间合金，然后在升温速率为2-3℃/min条件下升温至710-720℃，保温，再投入Al-Mn中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Ti中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Ni中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Mg中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Zr-Re中间合金，最后投入纳米TiC粉；熔炼过程中持续进行磁力搅拌，使熔化的合金熔液形成均一相；S03：将S02中得到的均一合金熔液在710-720℃温度下保温1-2h，保温结束后待其自然冷却至680-700℃时进行除杂步骤；S04：除杂结束后，使用过滤孔径为10-20ppi的陶瓷过滤器进行熔液的过滤，然后利用过滤后得到的熔液进行铝合金铸造。进一步地，S01中，所述Re组分为Y、Nd、Se、Gd、Er、Pd、Ag、La元素中的一种或者多种的组合。进一步地，S01中，所述合金原料中Zn≤0.05wt%，Sn≤0.01wt%，P≤100ppm，O≤100ppm。进一步地，S02中，Al-Zr-Re中间合金中的Zr元素的原料选自制备纯Zr过程中不脱除Hf元素的产物。进一步地，S02中，纳米TiC粉粒径为1-10nm。进一步地，S03中，所述除杂步骤指从熔炼炉底部向熔液中吹入除杂气体，所述除杂气体为氩气和氯气的混合气体，其中氩气和氯气的体积比为9-9.5:1。优选地，所述除杂气体的吹入量为0.1-0.3m³/h。进一步地，S04中，所述铝合金铸造指浇铸工艺或者压铸工艺。优选地，所述铝合金铸造的温度为690-700℃。进一步地，所述除杂、过滤步骤结束后，还包括铝合金的精炼步骤，具体为：将得到的铝合金熔液转入保温炉内，升温至700-710℃，从熔炼炉底部向熔液中吹入氩气和氯气的体积比为9-9.5:1的混合气体；精炼的时间为0.5-0.8h；精炼结束后使用过滤孔径为10-20ppi的陶瓷过滤器进行熔液的过滤，然后利用过滤后得到的熔液进行铝合金铸造。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术从改进整铸式铝合金加工方法的技术路线出发，通过对现有技术中的加工方法进行改良，首先改进了铝合金原料组份，其次改进了熔炼过程中的原料投放形态、形式和顺序，再次，通过对铝合金进行除杂和精炼进一步提升铝合金的组织细化程度、均匀度和流动性，使其熔体表面能提升，更容易填充铸造的整体型腔。2、本专利技术中提供的整铸式铝合金的加工方法制备出的铝合金材料成型性佳、导热效果好，在其铸造过程中不易产生氧化皮和杂质，能够与钢制件非常好的贴合在一起，利用该材料制备成的电热盘铸造完成后不会产生间隙，从而克服了现有技术中的缺陷。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细的说明。1、合金配方及原料的选择本实施例中的铝合金按照下表中组分及质量百分含量进行配比制造（表格中数据为对应组分的质量百分含量）。下表配方中余量为Al，铝合金中还包括不可避免的杂质，其中Zn≤0.05wt%，Sn≤0.01wt%，P≤100ppm，O≤100ppm。Zn、Sn、P、O是实施例中铝合金制造过程中常见杂质，对铝合金成型性有不良影响，需严格控制杂质含量，究其原因，杂质含量过高容易导致铝合金熔液在熔炼过程中熵值过高，从而影响其成型和结晶。上表铝合金中的配方为最终成型铝合金中的组分元素之间的质量比。本实施例中所选用的原料为纯Al、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mg中间合金、Al-Zr-Re中间合金、纳米TiC粉。本实施例中的铝合金在熔炼过程中若直接使用纯金属元素进行熔炼，容易产生熔炼不均匀、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整铸式铝合金的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S01：将合金原料按照配方进行称取，所述合金组分及质量百分含量为Si8.4‑12.8%，Cu1.6‑2.0%，Mn0.3‑0.4%，Ti0.6‑0.7%，Ni0.2‑0.5%，Mg0.6‑0.7%，Zr0.3‑0.4%，Re0.005‑0.008%，TiC0.002‑0.006%，余量为Al和不可避免的杂质；S02：选取纯Al、Al‑Si中间合金、Al‑Cu中间合金、Al‑Mn中间合金、Al‑Ti中间合金、Al‑Ni中间合金、Al‑Mg中间合金、Al‑Zr‑Re中间合金、纳米TiC粉作为熔炼原料；将所有熔炼原料预热至180‑190℃；首先将纯Al投入熔炼炉中进行熔炼，熔炼炉升温速率为5‑8℃/min，至温度上升到680‑700℃，待纯Al完全熔化后投入Al‑Si中间合金和Al‑Cu中间合金，然后在升温速率为2‑3℃/min条件下升温至710‑720℃，保温，再投入Al‑Mn中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al‑Ti中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al‑Ni中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al‑Mg中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al‑Zr‑Re中间合金，最后投入纳米TiC粉；熔炼过程中持续进行磁力搅拌，使熔化的合金熔液形成均一相；S03：将S02中得到的均一合金熔液在710‑720℃温度下保温1‑2h，保温结束后待其自然冷却至680‑700℃时进行除杂步骤；S04：除杂结束后，使用过滤孔径为10‑20ppi的陶瓷过滤器进行熔液的过滤，然后利用过滤后得到的熔液进行铝合金铸造。...

【技术特征摘要】
1.一种整铸式铝合金的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S01：将合金原料按照配方进行称取，所述合金组分及质量百分含量为Si8.4-12.8%，Cu1.6-2.0%，Mn0.3-0.4%，Ti0.6-0.7%，Ni0.2-0.5%，Mg0.6-0.7%，Zr0.3-0.4%，Re0.005-0.008%，TiC0.002-0.006%，余量为Al和不可避免的杂质；S02：选取纯Al、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mg中间合金、Al-Zr-Re中间合金、纳米TiC粉作为熔炼原料；将所有熔炼原料预热至180-190℃；首先将纯Al投入熔炼炉中进行熔炼，熔炼炉升温速率为5-8℃/min，至温度上升到680-700℃，待纯Al完全熔化后投入Al-Si中间合金和Al-Cu中间合金，然后在升温速率为2-3℃/min条件下升温至710-720℃，保温，再投入Al-Mn中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Ti中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Ni中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Mg中间合金，待投入的所有合金原料熔化后再投入Al-Zr-Re中间合金，最后投入纳米TiC粉；熔炼过程中持续进行磁力搅拌，使熔化的合金熔液形成均一相；S03：将S02中得到的均一合金熔液在710-720℃温度下保温1-2h，保温结束后待其自然冷却至680-700℃时进行除杂步骤；S04：除杂结束后，使用过滤孔径为10-20ppi的陶瓷过滤器进行熔液的过滤，然后利用过滤后得到的熔液进行铝合金铸造。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘镇华，
申请(专利权)人：佛山市高明高盛铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44