铝锂合金半连续铸造中锂元素添加方法技术

技术编号:22843595 阅读:53 留言:0更新日期:2019-12-17 22:06
本发明专利技术涉及铝锂合金半连续铸造过程中,减少易挥发合金元素锂烧损的一种新的添加方法,该方法分为以下步骤实施:(1)按照不添加锂元素的合金配比加热熔化铝、镁、铜等固体原料,形成液态金属;(2)将液态金属送入静置炉内进行充分静置;(3)将液态金属送入SNIF除氢炉内进行除氢,加晶粒细化剂;(4)将液态金属输送入氩气保护的感应熔炼炉;(5)向感应熔炼炉内的合金加纯锂并适当调节其它合金成分,从而获得具有目的铝锂合金成分的液态金属;(6)将液态金属通过传送槽送至氩气保护的铸造台进行半连续铸造。

【技术实现步骤摘要】
铝锂合金半连续铸造中锂元素添加方法
本专利技术适用于含锂的铝合金熔铸生产,产品形式为铸锭(圆形、扁形),可作为挤压、轧制、锻造等加工过程的原料,最终用途可用于航空航天等领域的零部件材料。
技术介绍
由于锂的化学活性,为防止氧化和爆炸事故发生,锂必须在保护性气氛下进行熔化和铸造生产,通常采用惰性气体或者真空保护。合金的熔炼温度一般在700~730℃,转移管道需要具备抗高温、耐腐蚀等性能,通常采用不锈钢管加硅毡棉。铝锂合金熔铸工艺较为复杂,但由于其低密度、高的比强度和比刚度、优良的低温力学性能和较高的高温强度等,以及较好的抗疲劳性能和一定的超塑性成形性能,具有取代常规铝合金,减重15%左右,提高刚度15%左右的效果,由此为航空航天飞行器设计带来的性能提升和经济效益十分显著,作为高端新材料越来越得到广泛应用。比如,在飞机设计中铝锂合金板材可做为蒙皮和璧板,挤压型材可做为桁条、加强筋、地板梁等零部件,替换传统铝合金减轻重量提高飞机性能。在火箭设计中,铝锂合金可做为燃料箱和液氧箱,优越的成形性能便于制作共底贮箱,不但可以增加有效载荷而且降低火箭高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.长度为L1+L2+L3,包含锂元素的铝合金圆锭和扁锭的整个工艺流程与控制方法: /n铸锭长度为零,铸造从一开始到长度L1,采用以下步骤:/n(1)按照不含锂元素的情况下的合金化学成分配比,采用电阻炉、感应熔炼炉或者天然气炉1,熔化铝锭和其它原料,去除夹杂物;/n(2)将不含锂的合金转移到静置炉2,并检测合金化学成分,根据计算调整化学成分配比,严格控制微量元素的含量;/n(3)将不含锂的合金转移至高速旋喷式脱气机3,进行除氢(SNIF);/n(4)将除气之后的铝合金转移至过滤器10,进行除杂质处理;/n(5)将过滤之后的铝合金通过密封的管道送至氩气保护的铸造台8,进行半连续铸造,铸造长度L1...

【技术特征摘要】
1.长度为L1+L2+L3,包含锂元素的铝合金圆锭和扁锭的整个工艺流程与控制方法:
铸锭长度为零,铸造从一开始到长度L1,采用以下步骤:
(1)按照不含锂元素的情况下的合金化学成分配比,采用电阻炉、感应熔炼炉或者天然气炉1,熔化铝锭和其它原料,去除夹杂物;
(2)将不含锂的合金转移到静置炉2,并检测合金化学成分,根据计算调整化学成分配比,严格控制微量元素的含量;
(3)将不含锂的合金转移至高速旋喷式脱气机3,进行除氢(SNIF);
(4)将除气之后的铝合金转移至过滤器10,进行除杂质处理;
(5)将过滤之后的铝合金通过密封的管道送至氩气保护的铸造台8,进行半连续铸造,铸造长度L1。


2.铸锭达到L1长度,开始铸造L1+L2长度的铸锭,采用以下步骤:
(1)按照不含锂元素的情况下的合金化学成分配比,采用电阻炉、感应熔炼炉或者天然气炉1,融化铝锭和其它原料,去除夹杂物;
(2)将不含锂的合金转移到静置炉2,并检测合金化学成分,根据计算调整化学成分配比,严格控制微量元素的含量;
(3)将不含锂的合金转移至高速旋喷式脱气机3,进行除氢(SNIF);
(4)将固态锂在氩气保护的情况下,运用感应熔炼炉4进行融化除渣;
(5)将除氢之后的铝合金通过密闭的管道从步骤(3)的SNIF送入感应熔炼炉,并且将氩气保护下熔炼除渣之后的液态锂从步骤(4)的感应熔炼炉通过密闭管道送入氩气保护的大型感应熔炼炉与不含锂的铝合金混合;
(6)对含锂的铝合金进行精炼,检测化学成分,并根据情况添加其它成分以满足目标成分需求,然后送入过滤器6清除夹杂颗粒;
(7)将过滤后铝锂合金送入低速旋转的旋喷式脱气机9,进行在线除氢(SNIF);
(8)除氢之后的铝锂合金通过密封的管道送至氩气保护的铸造台8,进行半连续铸造,铸造长度L2;
(9)铸造中出现任何危险隐患,将铝锂合金送入收集器9进行储存。


3.铸锭长度达到L1+L2,开始铸造L1+L2+L3长度的铸锭,采用以下步骤:
(1)当铸造长度达到L2时,关闭阀门⑦,将未加锂的铝合金通过打开阀门⑥,实现高速除氢过滤之后的液态铝合金流入半连续铸造台;
(2)将过滤之后...

【专利技术属性】
技术研发人员:王俊升
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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