一种高强耐腐蚀铝锂合金型材及其制备方法技术

本申请公开了一种高强耐腐蚀铝锂合金型材及其制备方法，涉及合金型材领域，其中铝锂合金成分及质量百分比为：Cu2.8％

【技术实现步骤摘要】
一种高强耐腐蚀铝锂合金型材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合金型材领域，尤其涉及一种高强耐腐蚀铝锂合金型材及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝锂合金是指以锂元素为主要合金元素的新型铝合金，通过铸锭冶金法、粉末冶金法或其他特殊制备方法制作铝锂合金型材，其主要用于航空、航天以及航海业等。
[0003]专利号为CN110238356B的中国专利技术专利公开了用于铝锂合金DC铸造的熔体浇注装置及方法，其部分工作原理为：通过开启恒流控制阀，使储气瓶内的氩气通过导气软管进入坩埚；坩埚内的铝锂合金液在氩气压力作用下，经导流管流入结晶器；当结晶器内铝锂合金液的液位达到预定高度时，开启连铸结晶机进行连铸，本专利技术的方法可实现熔体的全保护流动，保证熔体不污染，又可以实现恒流量浇注，保证熔体稳定流动，铸造稳定运行。
[0004]虽然该设备方法制造过程中能够解决提出的液面导流过程中出现的波动和产生夹杂混合的现象，但是在实际使用过程中，液面顶端的氧化层部分会随着氩气压力作用下经导流管流出，导致已经流入浇注区的铝锂合金熔液被氧化层污染，影响铝锂合金型材的纯度和质量。

技术实现思路

[0005]本申请实施例通过提供一种高强耐腐蚀铝锂合金型材及其制备方法，解决了现有技术中以氩气向炉内增压的方式将铝锂合金熔液流出的方式会将熔液表面的氧化层也随之流出，影响已经流入浇注区的铝锂合金熔液的纯度和质量的技术问题。实现了铝锂合金熔液导流时熔液表面氧化层不易与熔液一同排出，进而提高铝锂合金熔液及铸后型材的质量的技术效果。
[0006]本申请实施例提供了高强耐腐蚀铝锂合金制备方法，所述的铝锂合金成分及质量百分比为：Cu2.8％
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4.2％，Li1％
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1.6％，Zr0.1％
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0.18％，Zn0.5％
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0.8％及Mn0.1％
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0.5％，Er0.05％
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0.1％和Ag0.3％
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0.8％，其他杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为AL；
[0007]所述的铝锂合金型材为横截面为长方形块体，型材横截面的长宽比为：3:1。
[0008]进一步地，用于制备高强耐腐蚀铝锂合金型材；
[0009]制备方法配套一种熔炼设备，所述的熔炼设备包括熔炉和导流装置；
[0010]所述的熔炉整体为圆柱状，熔炉内开设有熔炼腔，上部密封连接有上盖，熔炉内设有底座，底座为圆柱形，定位在熔炉底部，底座用于留存合金熔液的氧化层；
[0011]所述的上盖上连接有进气管，所述的进气管用于向熔炉内充入氩气进而利用气压将熔炉内合金熔液经主体为管形的导流装置排出；
[0012]所述的导流装置位于所述的底座的上方，用于引导合金溶液流动完成浇注；
[0013]制备方法步骤为：
[0014]1)按配比配料，将配比好的熔料投入熔炉；
[0015]2)将选材炼化；
[0016]3)700℃
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750℃下精炼熔液；
[0017]4)690℃
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740℃下静置20
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40分钟熔液；
[0018]5)将熔炉抽真空，690℃
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730℃下向熔炉内充入氩气，将溶液挤入导流装置进而在模具中浇注出型材，熔液低于底座时不再进入导流装置，部分合金溶液留在熔炉中；
[0019]6)待留在熔炉内的金属熔液冷却，将冷却形成的合金块取出。
[0020]进一步地，所述进气管与熔炉之间连接有密封组件，所述进气管远离熔炉的一端连接第一进气组件；通过第一进气组件向熔炉内充入氩气，在排出熔液过程中，可以有效的保护合金熔液，防止与氧气接触发生反应。
[0021]进一步地，所述的导流装置包括导流管、底座、输气管、第二进气组件和伸缩棒；
[0022]所述导流管插入熔炉内，所述导流管与熔炉之间连接有机械密封件，用于熔炉内合金熔液的导流排出；
[0023]所述底座对导流管起到一定的导向和固定作用，方便导流管的插入，同时，通过底座的设置，使熔炉内上部的金属熔液的氧化层不易进入到导流管内；
[0024]所述输气管密封连接于熔炉上，所述输气管远离熔炉的一端与第二进气组件相连接，用于导流管内残留熔液的输送和管壁吹气清理；
[0025]所述伸缩棒密封连接于熔炉上，用于熔炉底部氧化层的取出。
[0026]进一步地，还包括防溅组件，防溅组件包括泄压机构和触发装置；
[0027]所述的泄压机构用于减小熔炉内合金熔液最后一部分流出时产生的飞溅，通过泄压机构能够将一部分氩气释放，减小对熔液的挤压推动；
[0028]所述泄压机构包括外接管、半球体、柱形连接件、气孔、哨口；
[0029]所述外接管连接于导流管位于熔炉外部的一端上，起到连接作用；
[0030]所述半球体密封连接于外接管的管壁上，所述半球体与外接管相连通，阻碍进入的氩气，使氩气半球体处排出以达到泄压的作用；
[0031]所述柱形连接件内部中空设置，柱形连接件密封插入连接于半球体上部，所述柱形连接件上开设有气孔和哨口，用于气体的排出和发出提示。
[0032]进一步地，，所述触发装置用于触发控制第一进气组件的开关；
[0033]所述触发装置包括电极、金属球、控制器、弹簧；
[0034]所述电极定位于柱形连接件内，一对所述电极分别在柱形连接件内对应设置，用于电路的连接和触发；
[0035]所述金属球滑动连接于柱形连接件内，起到一定的密封作用和电路接通触发用；
[0036]所述控制器与电极和第一进气组件均电性连接；
[0037]所述弹簧与电极电性连接，一对所述弹簧远离电极的一端相互连接，用于电路的连接，通过金属球的滑动与电极接触接通电路，当气流停止时，金属球因自身重力下滑，电路断开；
[0038]所述弹簧为金属材质。
[0039]进一步地，步骤1先加入除Li外的所有材料，步骤3中真空状态下加入纯Li，加入纯Li的过程为二次加料。
[0040]进一步地，在二次加料时对熔炼设备内浇注过程中进行抽真空，充入氩气，通过氩气的挤压进行浇注。
[0041]进一步地，还包括加热设备，加热设备用于加热导流管，进而实现导流管内部的疏通与残留溶液的清理；
[0042]所述加热设备包括箱体，所述箱体内设有盛放槽，所述盛放槽用于导流管和外接管的稳定放置，所述盛放槽有两个；
[0043]所述箱体内设有加热组件，用于导流管和外接管的加热；
[0044]所述箱体内设有移动组件，所述的移动组件包括电动机、传动机构、第二控制器和连接杆；
[0045]所述传动机构连接于电动机与盛放槽之间；用于控制盛放槽倾斜的角度；
[0046]所述控制器与电动机电性连接，用于控制电动机转动的幅度；
[0047]所述连接杆与盛放槽相连接；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强耐腐蚀铝锂合金型材，其特征在于，所述的铝锂合金成分及质量百分比为：Cu2.8％
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4.2％，Li1％
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1.6％，Zr0.1％
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0.18％，Zn0.5％
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0.8％及Mn0.1％
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0.5％，Er0.05％
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0.1％和Ag0.3％
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0.8％，其他杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为AL；所述的铝锂合金型材为横截面为长方形块体，型材横截面的长宽比为：3:1。2.一种高强耐腐蚀铝锂合金型材的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1中所述的高强耐腐蚀铝锂合金型材；制备方法配套一种熔炼设备，所述的熔炼设备包括熔炉(100)和导流装置(200)；所述的熔炉(100)整体为圆柱状，熔炉(100)内开设有熔炼腔，上部密封连接有上盖，熔炉(100)内设有底座(230)，底座(230)为圆柱形，定位在熔炉底部，底座(230)用于留存合金熔液的氧化层；所述的上盖上连接有进气管(130)，所述的进气管(130)用于向熔炉(100)内充入氩气进而利用气压将熔炉(100)内合金熔液经主体为管形的导流装置(200)排出；所述的导流装置(200)位于所述的底座(230)的上方，用于引导合金溶液流动完成浇注；制备方法步骤为：1)按配比配料，将配比好的原料投入熔炉(100)；2)将选材炼化；3)700℃
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750℃下精炼熔液；4)690℃
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740℃下静置20
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40分钟熔液；5)将熔炉(100)抽真空，690℃
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730℃下向熔炉(100)内充入氩气，将溶液挤入导流装置(200)进而在模具中浇注出型材；熔液低于底座(230)时不再进入导流装置(200)，部分合金溶液留在熔炉(100)中；6)待留在熔炉(100)内的金属熔液冷却，将冷却形成的合金块取出。3.如权利要求2所述的高强耐腐蚀铝锂合金制备方法，其特征在于，所述进气管(130)与熔炉(100)之间连接有密封组件(120)，所述进气管(130)远离熔炉(100)的一端连接有第一进气组件(110)；通过第一进气组件(110)向熔炉(100)内充入氩气，在排出熔液过程中，可以有效的保护合金熔液，防止与氧气接触发生反应。4.如权利要求2所述的高强耐腐蚀铝锂合金制备方法，其特征在于，所述的导流装置(200)包括导流管(210)、底座(230)、输气管(240)、第二进气组件(250)和伸缩棒(260)；所述导流管(210)插入熔炉(100)内，所述导流管(210)与熔炉(100)之间连接有机械密封件(220)，用于熔炉(100)内合金熔液的导流排出；所述底座(230)对导流管(210)起到一定的导向和固定作用，方便导流管(210)的插入，同时，通过底座(230)的设置，使熔炉(100)内上部的金属熔液的氧化层不易进入到导流管(210)内；所述输气管(240)密封连接于熔炉(100)上，所述输气管(240)远离熔炉(100)的一端与第二进气组件(250)相连接，用于导流管(210)内残留熔液的输送和管壁吹气清理；所述伸缩棒(260)密封连接于熔炉(100)上，用于熔炉(100)底部氧化层的取出。5.如权利要求2所述的高强耐腐蚀铝锂合金制备方法，其特征在于，还包括防溅组件(300)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢石华，尹登峰，周科朝，谢刘莉，刘瑞宇，
申请(专利权)人：江苏华企铝业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：