本发明专利技术属于铝合金铸造技术领域，具体涉及一种新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺，包括以下工艺步骤：投料：蓄热式熔炼炉加入冷料、电解铝液；熔炼：铝液到温扒渣后加入合金化元素，搅拌均匀；精炼：熔炼炉进行一次精炼后，调整成分合格后转入保温炉二次精炼；引流浇铸：铝液经过在线加铝钛硼丝，流槽式除气，箱式除气，双级过滤，最终通过浇铸系统浇铸成铝棒。本发明专利技术所述的高强度7系铝合金的热顶铸造工艺，解决了铝棒铸造开头的非正常铸造条件下产生边部裂纹及中心裂纹的问题，以及偏析层厚的问题，提升了铸造成品率，解决了后续挤压型材拉伤及氧化发花问题。伤及氧化发花问题。伤及氧化发花问题。
【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺
[0001]本专利技术属于铝合金铸造
，具体涉及一种新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺。
技术介绍
[0002]7116高强铝合金材料具有轻质、高强、高韧等优点，在汽车轻量化的进程中应用广泛。但是7116铝合金因其合金特性，凝固过程中结晶温度范围宽，固液相区塑性差，裂纹敏感性高，在普通热顶半连续铸造的起铸阶段，铝棒会发生边部裂纹和中心裂纹同时出现的情况，严重影响铝棒铸造成品率。并且，因7116铝合金中Zn、Mg、Cu成分含量较高，成品铝棒表层偏析层厚，严重影响材料后续挤压加工性能及最终产品的服役性能。
技术实现思路
[0003]为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种高强度7系铝合金的热顶铸造工艺，具体说是涉及一种规格178mm的7116铝合金的热顶铸造工艺，解决了铝棒铸造开头的非正常铸造条件下产生边部裂纹及中心裂纹的问题，以及偏析层厚的问题，提升了铸造成品率，解决了后续挤压型材拉伤及氧化发花问题。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺，包括以下工艺步骤：
[0006](1)投料：蓄热式熔炼炉加入冷料(同材质的铝棒头尾和型材回料)20
‑
30份，电解铝液60
‑
80份；
[0007](2)熔炼：铝液到温(740
‑
750℃)扒渣后加入所配的合金化元素，使用电磁搅拌保证成分均匀；
[0008](3)精炼：熔炼炉进行一次精炼后，调整成分合格后转入保温炉二次精炼，精炼时使用高纯氩气与精炼剂一同吹入熔体内，精炼剂用量1
‑
1.2KG/吨铝。
[0009](4)引流浇铸：铝液经过在线加铝钛硼丝，流槽式除气，箱式除气，双级过滤(40目+60目陶瓷过滤板)，最终通过浇铸系统铸成铝棒。
[0010]本专利技术所述7116铝合金包括以下重量份的组分：
[0011]Si≤0.10份，Fe≤0.20份，Cu0.45
‑
0.55份，Mn0.10
‑
0.15份，Mg1.30
‑
1.40份，Cr0.10
‑
0.15份，Zn5.60
‑
6.00份，Ti≤0.03
‑
0.06份，余量Al。
[0012]优选的，步骤(3)中，保温炉二次精炼前铝液需按照0.015％
‑
0.025％加入Al
‑
Ti10合金，精炼完成静置30min，调整保温炉温度控制在720
‑
730℃；
[0013]优选的，步骤(4)中，用2000目滑石粉与花生油，按照500g滑石粉和350g花生油比例混合(10:7比例)，将滑石粉与花生油均匀混合后，静置一昼夜，使花生油可以充分浸润滑石粉，得到混合花生油备用。做模处先刷一次花生油，趁模盘余温，将花生油均匀地涂抹在转接板与石墨环90
°
结合处，要求油膜一次成型，油膜厚度为石墨环宽度的1/4
‑
1/3。
[0014]优选的，步骤(4)中，使用钢丝棉浸75％浓度的酒精，顺同一方向旋转打磨石墨环，
要求石墨环无明显划痕。
[0015]优选的，步骤(4)中，浇铸前引锭头下降至水池保温，浇铸前10min升起，每个引锭头使用烘枪烘烤3min。
[0016]优选的，步骤(4)中，钛线细化速度调整，喂丝机频率调整至40HZ。
[0017]优选的，步骤(4)中，铝液引流至过滤箱时再开启冷却水，浇铸冷却水温控制在32
‑
38℃；
[0018]优选的，步骤(4)中，浇铸开头过滤箱出口再增加4
‑
6kg铝钛硼丝，增加铸造开头铝液中的Ti富集含量；
[0019]优选的，步骤(4)中，浇铸温度控制在685
‑
695℃，冷却水量控制在220
‑
260m3/h，浇铸速度控制在95
‑
100mm/min；
[0020]有益效果
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]1、控制Fe，Si杂质含量，提高Fe/Si比，使游离Si的数量和共晶Si的数量降低，减小了合金脆性区的范围，提高了合金的抗裂纹能力。
[0023]2、浇铸前通过烘烤引锭头，控制冷却水温，控制冷却水开启时间，增加起铸时铝液的Ti含量，以及浇铸工艺的匹配，避免了铝棒边部裂纹和中心裂纹缺陷，低倍组织正常。
[0024]3、通过改进抹在石墨环及转接板处的油膜制作方法，增加了油膜的在浇铸过程中的强度及润滑效果，提升了铝棒表面质量。
[0025]4、控制油膜占比石墨环宽度的1/3
‑
1/4，降低了铝液结晶时一次冷却位置，控制铝液温度685
‑
695℃，减弱铝液一次冷却后凝固外壳回熔的倾向，以及适当提高浇铸速度在95
‑
100mm/min，减小一二次冷却距离。使得铝棒偏析层控制在2.0mm以内。
附图说明
[0026]图1为用本专利技术所述工艺铸造的铝棒低倍组织图；
[0027]图2为用本专利技术所述工艺铸造的铝棒偏析层厚度图；
[0028]图3为用本专利技术所述工艺铸造的铝棒晶粒组织图；
[0029]图4为用本专利技术所述工艺铸造的挤压型材结构图；
[0030]图5为用本专利技术所述工艺铸造的挤压型材观组织图；
[0031]图6为用本专利技术所述工艺铸造的挤压型材压窝后的结构图。
具体实施方式
[0032]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实例和附图对本专利技术新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0033]实施例1
[0034]本专利技术所述7系铝合金包括以下重量份的组分：
[0035]Si≤0.10份，Fe≤0.20份，Cu0.45份，Mn0.10份，Mg1.30份，Cr0.10份，Zn5.60份，Ti0.03份，余量Al。
[0036]所述7系铝合金热顶铸造工艺包括以下工艺步骤：
[0037](1)投料：蓄热式熔炼炉加入冷料(同材质的铝棒头尾和型材回料)20份，电解铝液80份；
[0038](2)熔炼：铝液到温(740
‑
750℃)扒渣后加入所配的合金化元素，使用电磁搅拌保证成分均匀；
[0039](3)精炼：熔炼炉进行一次精炼后，调整成分合格后转入保温炉二次精炼，精炼时使用高纯氩气与精炼剂一同吹入熔体内，精炼剂用量1
‑
1.2KG/吨铝。
[0040](4)引流浇铸：铝液经过在线加铝钛硼丝，流槽式除气，箱式除气，双级过滤(40目+60目陶瓷过滤板)，最终通过浇铸系统铸成铝棒。
[0041]精炼及浇本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：(1)投料：蓄热式熔炼炉加入冷料、电解铝液；(2)熔炼：铝液到温扒渣后加入合金化元素，搅拌均匀；(3)精炼：熔炼炉进行一次精炼后，调整成分合格后转入保温炉二次精炼；(4)引流浇铸：铝液经过在线加铝钛硼丝，流槽式除气，箱式除气，双级过滤，最终通过浇铸系统浇铸成铝棒。2.根据权利要求1所述的新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺，其特征在于：所述7系铝合金包括以下重量份的组分：Si≤0.10份，Fe≤0.20份，Cu 0.45
‑
0.55份，Mn 0.10
‑
0.15份，Mg 1.30
‑
1.40份，Cr 0.10
‑
0.15份，Zn 5.60
‑
6.00份，Ti≤0.03
‑
0.06份，余量Al。3.根据权利要求1所述的新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺，其特征在于：步骤(3)中，所述保温炉二次精炼前，铝液中加入Al
‑
Ti10合金，所述Al
‑
Ti10合金的加入量为0.015％
‑
0.025％，精炼完成静置30min，调整保温炉温度控制在720
‑
730℃。4.根据权利要求1所述的新能源汽车用7系铝合金热顶铸造工艺，其特征在于：步骤(4)中，所述铝液浇铸前，用2000目滑石粉与花生油，按照滑石粉和花生油的重量比10:7比例混合，将滑石粉与花生油均匀混合后，静置，使花生油可以充分浸润滑石粉，得到混合花生油备用；做模处先刷一次混合花生油，趁模盘余温，将混合花生油均匀地涂抹在...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗世兵，卓振，
申请(专利权)人：山东友升铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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