一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法技术

本发明专利技术公开了一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质；其铸锭方法包括如下步骤：步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min；本发明专利技术，有增加抗拉强度和硬度的效果；有利于降低铝液下料的速度，降低迸溅量，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象。

A METHOD OF ALUMINIUM ALLOY AND INGOT PRODUCED BY METAL MELTING-CASTING PROCESS

【技术实现步骤摘要】
一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法
本专利技术涉及金属熔铸工艺
，具体为一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法。
技术介绍
金属熔铸是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。熔铸后的毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间。熔铸是现代机械制造工业的基础工艺之一。在金属熔铸工艺中，铸锭是非常重要的一个环节。但是现有的铝合金铸锭方法存在以下缺陷：不利于增加抗拉强度和硬度，不利于浇注成锭，Na不利于进入金属基体，容易出现“钠脆”现象；不利于降低铝液下料的速度，出现大量铝液迸溅的情况，铝液在下料时不能充分接触，会产生结块现象；针对这种缺陷，所以我们设计一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种金属熔铸工艺生产的铝合金，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质。一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，包括如下步骤：步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min；步骤S2：打开炉门，向炉内投入一半份量的Na和Bi，人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为15min，再向炉内投入剩余的Na和Bi，再人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为20min，关闭炉门，再静置15min；步骤S3：先用铝液灌注模具一至两圈进行预热，预热铸模温度至120±10℃；步骤S4：取下炉上铁塞杆，用特制的圆钢打开炉眼，再用套有塞头的铁塞杆控制铝液的流量，对变速器进行调节，使铝液均匀通过分配器注入到铸模中；步骤S5：打开冷却喷淋水开关，进行喷淋冷却，冷却喷淋水的水压为0.02～0.12MPa，冷却喷淋水的流量为40～180m3/h，铸造温度为710～730℃，铸造速度为110～130mm/min；步骤S6：每隔1h抽取2个铸造成品，分别切头50mm、切尾100mm后，头尾各取一个低倍试片，厚度为25～30mm，并检查铸造成品的尺寸以及内部的化学成分，同时在铸造完后才能后，喷涂脱模剂，铸机空转一或两周后停止铸机。根据上述技术方案，所述步骤S1中，精炼的步骤如下：a、人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为5～10min，不留任何死角，精炼剂用量为熔体的0.2～0.4﹪，将精炼剂投放到铝合金复合精炼器中，将测温棒伸进离炉口25～30cm，铝液深度约45～50cm位置处，精炼温度为750～800℃，观察达到精炼温度；b、打开氮气开关阀门，精炼管放进炉内，将铝合金复合精炼器进行通电，再打开氮气管开关，通过氮气将精炼剂吹出，氮气的压力0.2～0.4Mpa，先检查精炼剂排出情况，再将精炼管插入到铝液中，向铝液中投入铝屑进行熔化，打开计时器，精炼管以“S”和“Z”型法进行精炼，通过铝合金复合精炼器向铝液中通入精炼剂，每次精炼5～10min，压力控制在0.01～0.08MPa，精炼次数为3～6次。根据上述技术方案，所述步骤S1中，在熔炼结束后，精炼作业前，将准备好的试样模具平整的摆放在取样区内，然后用取样勺抽取适量铝液倒进模具内进行预热，用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，操作工将试样冷却后，送品质部进行检测，并做好相关记录。根据上述技术方案，所述精炼剂的原料组分为KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2，上述组分按质量百分比分别为KCl：30％、NaCl：35％、Na2SiF6：15％、Mg2N3：10％和CaF2：10％。根据上述技术方案，所述精炼剂由如下制备方法制备而成：将KCl、NaCl、Na2SiF6、Mg2N3和CaF2组分经过搅拌混合，再投入到高温炉中进行过热熔化去结晶水，再经过冷却和晒滤，后经过粉末颗粒机制成粉末颗粒状的成品。根据上述技术方案，所述步骤S4中，分配器包括伺服电机、转轴、凸形固定座、导料管、外壳、通孔、隔板、固定板、搅拌棒、连接轴、缓冲板和节流孔，所述凸形固定座的一侧开设有通孔，且通孔贯穿至凸形固定座的另一侧，所述转轴的一端贯穿通孔通过联轴器与伺服电机的输出轴连接，所述外壳的内壁一端通过隔板连接；其中，所述隔板的一侧中间位置处开设有固定孔，且固定孔贯穿至隔板另一侧；所述转轴的另一端贯穿固定孔与固定板固定连接，所述转轴的外侧与隔板通过轴承，所述转轴与固定孔连接位置处设置有密封圈，所述隔板的外侧等角度安装有若干个导料管，且导料管的一端贯穿隔板与外壳内部与隔板内侧形成的空间联通，所述固定板的一侧对应两端对称安装有连接轴，所述连接轴的外侧安装有搅拌棒，所述外壳的内壁靠近固定板内侧位置处通过缓冲板连接，且缓冲板的一侧开设有若干个节流孔。根据上述技术方案，所述隔板的直径等于外壳的内壁最大直径，所述固定孔的内径等于转轴的外径，所述外壳的外侧一端与铝液进液管连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质，Ni有增加抗拉强度和硬度的效果，有利于浇注成锭，V有利于细化晶粒，Na和Bi有利于提高金属的光泽和延展性，便于形成Na2Bi进入金属基体，提高Na与铝液的溶解，防止出现“钠脆”现象；2.铝液通过铝液进液管进入到外壳内部，伺服电机带动转轴转动，凸形固定座上的通孔对转轴起到支撑作用，通孔与转轴通过轴承转动连接，转轴带动固定板转动，从而带动连接轴转动，从而带动搅拌棒转动，对铝液进行搅拌，同时铝液先通过缓冲板上的节流孔进行减速，经搅拌后的铝液通过导料管出料到铸模模具中，该过程，有利于降低铝液下料的速度，降低迸溅量，同时使铝液在下料时之间充分接触，不会产生结块现象。附图说明图1是本专利技术的分配器结构示意图；图2是本专利技术的凸形固定座结构示意图；图3是本专利技术的凸形固定座内部结构示意图；图中：1、伺服电机；2、转轴；3、凸形固定座；4、导料管；5、外壳；6、通孔；7、隔板；8、固定板；9、搅拌棒；10、连接轴；11、缓冲板；12、节流孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1－3，本专利技术提供一种技术方案：一种金属熔铸工艺生产的铝合金及铸锭方法：实施例1：一种金属熔铸工艺生产的铝合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属熔铸工艺生产的铝合金，其特征在于，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种金属熔铸工艺生产的铝合金，其特征在于，组分包括Si、Fe、Ni、V、Na、Mg、Bi、Al和杂质，上述组分重量的含量配比为，Si：4～12％、Fe：4～6％、Ni：1～3％、V：3～5％、Na：2～6％、Mg：2～6％及Bi：1～3％，且余量由Al和0.5～1％的杂质。2.一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：将Si、Fe、Ni、V、Mg、Al和杂质全部投入炉内，熔炼结束后，再进行精炼，精炼后，把炉内铝液表面的铝灰扒干净，清理现场，扒渣后，关闭炉门，禁止对炉内铝液进行其他任何操作，静置时间15min；步骤S2：打开炉门，向炉内投入一半份量的Na和Bi，人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为15min，再向炉内投入剩余的Na和Bi，再人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为20min，关闭炉门，再静置15min；步骤S3：先用铝液灌注模具一至两圈进行预热，预热铸模温度至120±10℃；步骤S4：取下炉上铁塞杆，用特制的圆钢打开炉眼，再用套有塞头的铁塞杆控制铝液的流量，对变速器进行调节，使铝液均匀通过分配器注入到铸模中；步骤S5：打开冷却喷淋水开关，进行喷淋冷却，冷却喷淋水的水压为0.02～0.12MPa，冷却喷淋水的流量为40～180m3/h，铸造温度为710～730℃，铸造速度为110～130mm/min；步骤S6：每隔1h抽取2个铸造成品，分别切头50mm、切尾100mm后，头尾各取一个低倍试片，厚度为25～30mm，并检查铸造成品的尺寸以及内部的化学成分，同时在铸造完后才能后，喷涂脱模剂，铸机空转一或两周后停止铸机。3.根据权利要求2的一种金属熔铸工艺生产的铝合金铸锭方法，其特征在于：所述步骤S1中，精炼的步骤如下：a、人工通过铁耙按照“N”型方式对炉内铝液进行充分搅拌，搅拌时间为5～10min，不留任何死角，精炼剂用量为熔体的0.2～0.4﹪，将精炼剂投放到铝合金复合精炼器中，将测温棒伸进离炉口25～30cm，铝液深度约45～50cm位置处，精炼温度为750～800℃，观察达到精炼温度；b、打开氮气开关阀门，精炼管放进炉内，将铝合金复合精炼器进行通电，再打开氮气管开关，通过氮气将精炼剂吹出，氮气的压力0.2～0.4Mpa，先检查精炼剂排出情况，再将精炼管插入到铝液中，向铝液中投入铝屑进行熔化，打开计时器，精炼管以“S”和“Z”型法进行精炼，通过铝合金复合精炼器向铝液中通入精炼剂，每次精炼5～10min，压力控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建明，周建炎，
申请(专利权)人：广东华劲金属型材有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44