一种Al-Cu-Mg铝合金大圆锭的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种Al

【技术实现步骤摘要】
一种Al
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Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金加工
，尤其是涉及一种Al
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Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法。

技术介绍

[0002]Al
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Cu
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Mg铝合金因其强度高、良好的加工性能和耐热性能被广泛运用到航天航空军工领域。但本合金特性是结晶温度范围宽、低温塑性差，铸锭易产生低倍疏松缺陷，尤其是Ф482mm及以上规格铸锭易出现疏松超标报废，特别是铸锭底部疏松，造成大量铸锭报废，严重影响铸锭产品质量和保供。
[0003]Al
‑
Cu
‑
Mg铝合金合金化程度高具有较宽的凝固区间决定了铸锭易产生疏松缺陷，且随着规格增大控制难度增大。而疏松使铸锭致密度减小，特别是降低高强度铝合金的冲击韧性和横向伸长率，甚至在锻造时引起裂纹。要控制Al
‑
Cu
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Mg铝合金大规格铸锭低倍疏松，应严格控制其氢含量和匹配最佳的铸造工艺。
[0004]目前大规格Al
‑
Cu
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Mg铝合金铸锭实际疏松控制在一级到三级，波动较大，难以满足后续产品铸锭疏松指标要求，须对现有熔铸工艺进行优化。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种Al
‑
Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法，本专利技术提供的制备方法制备的Al
‑
Cu
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Mg铝合金大圆锭能够满足铸锭疏松指标要求。
[0006]本专利技术提供了一种Al
‑
Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法，包括：
[0007]A)将原料混合、熔炼、成分调整后进行炉内精炼，得到精炼后的铝熔体；
[0008]采用木炭和天然气对铸造工具进行联合烘烤；
[0009]B)将精炼后的铝熔体采用混合气进行在线除气，在线过滤，得到除气后的铝熔体；所述混合气体为氩气和氯气的混合气体；
[0010]C)将除气后的铝熔体采用所述铸造工具进行铸造，均热，锯切，即得。
[0011]优选的，步骤A)所述熔炼温度为720～760℃。
[0012]优选的，步骤A)所述联合烘烤的温度为150～200℃；烘烤的时间为30～60min。
[0013]优选的，步骤A)所述炉内精炼具体为：炉内精炼温度为740～755℃，精炼时间18～23min。
[0014]优选的，步骤B)所述在线除气中：转子速度为330～400rpm、氩气流量3～4Nm3/h、氯气流量0.01～0.03Nm3/h；所述除气的温度730～740℃；所述过滤温度715～725℃。优选的，步骤C)所述铸造的参数具体为：
[0015]铸造温度为740～750℃；铸造盘末端铝液温度705～715℃；冷却水流量60～80m3/h。
[0016]优选的，铸锭规格为Ф482mm时，铸造速度为26～30mm/min。
[0017]优选的，铸锭规格为Ф630mm铸造速度为21～27mm/min。
[0018]优选的，所述原料配方为Si≤0.50％,Fe≤0.50％,Cu2.6～4.9％,Mn0.30～0.9％,Mg1.2～2.4％,Ni<0.10％,Zn<0.30％,Ti0.15％,Fe+Ni＜0.50％,％余量为Al。
[0019]本专利技术提供了一种Al
‑
Cu
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Mg铝合金大圆锭，由包括上述技术方案任一项所述制备方法制备得到。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供了一种Al
‑
Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法，包括：A)将原料混合、熔炼、成分调整后进行炉内精炼，得到精炼后的铝熔体；采用木炭和天然气对铸造工具进行联合烘烤；B)将精炼后的铝熔体采用混合气进行在线除气，在线过滤，得到除气后的铝熔体；所述混合气体为氩气和氯气的混合气体；C)将除气后的铝熔体采用所述铸造工具进行铸造，均热，锯切，即得。本专利技术通过上述方法和步骤的改进使得最终制备得到的Ф482mm及以上大规格Al
‑
Cu
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Mg铝合金圆铸锭的疏松能够稳定控制一级。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种Al
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Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。
[0022]本专利技术提供了一种Al
‑
Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法，包括：
[0023]A)将原料混合、熔炼、成分调整后进行炉内精炼，得到精炼后的铝熔体；
[0024]采用木炭和天然气对铸造工具进行联合烘烤；
[0025]B)将精炼后的铝熔体采用混合气进行在线除气，在线过滤，得到除气后的铝熔体；所述混合气体为氩气和氯气的混合气体；
[0026]C)将除气后的铝熔体采用所述铸造工具进行铸造，均热，锯切，即得。
[0027]本专利技术提供的Al
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Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法首先将原料进行配料。
[0028]本专利技术所述原料配方为Si≤0.50％,Fe≤0.50％,Cu2.6～4.9％,Mn0.30～0.9％,Mg1.2～2.4％,Ni<0.10％,Zn<0.30％,Ti0.15％,Fe+Ni＜0.50％,％余量为Al。
[0029]配料后为熔炼，将合金原料熔化完后取样分析；炉内熔化温度为720～760℃；更优选为720～750℃；最优选为720～748℃。
[0030]熔炼后为成分调整，所述成分调整具体为：根据炉前化学成分实际分析结果与预获得的目标值进行比较，如果元素含量低于目标值，则添加一定的元素纯金属或含有元素的中间合金直到元素达到目标值，如果元素含量超过目标值，则向炉内添加铝锭，将超标元素降至目标值。
[0031]成分调整后进行炉内精炼，得到精炼后的铝熔体。
[0032]炉内采用Ar或Ar+Cl2气体精炼；所述炉内精炼优选具体为：炉内精炼温度为740～755℃，精炼时间18～23min；更优选具体为：炉内精炼温度为745～752℃，精炼时间19～22min；最优选具体为：炉内精炼温度为745～748℃，精炼时间19～21min。
[0033]通过精炼降低熔体中的液态氢含量，同时提高了熔体的纯净度。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Al
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Cu
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Mg铝合金大圆锭的制备方法，其特征在于，包括：A)将原料混合、熔炼、成分调整后进行炉内精炼，得到精炼后的铝熔体；采用木炭和天然气对铸造工具进行联合烘烤；B)将精炼后的铝熔体采用混合气进行在线除气，在线过滤，得到除气后的铝熔体；所述混合气体为氩气和氯气的混合气体；C)将除气后的铝熔体采用所述铸造工具进行铸造，均热，锯切，即得。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述熔炼温度为720～760℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述联合烘烤的温度为150～200℃；烘烤的时间为30～60min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)所述炉内精炼具体为：炉内精炼温度为740～755℃，精炼时间18～23min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤B)所述在线除气中：转子速度为330～400rpm、氩气流量3～4Nm3/h、氯气流量0.01～0.03Nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：史贵山，彭时勇，梁志勇，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：