航空铝合金加工铝屑回收的方法技术

本发明专利技术涉及一种航空铝合金加工铝屑回收的方法，包括以下步骤：对航空铝合金加工铝屑进行包括火法焙烧或湿法洗涤的预处理；对预处理后的航空铝合金加工铝屑进行压制成型以形成块状铝屑；在熔炼炉中对块状铝屑进行控氧熔炼以形成铝合金熔液；以及对铝合金熔液进行浇注以得到满足航空铝合金成分要求的铝合金产品。通过本发明专利技术的方法可以以较高的铝屑回收率制备满足航空铝合金成分要求的铝合金产品，避免在最终形成的铝合金产品中产生夹杂物，高效地回收航空铝合金加工铝屑，实现了航空铝合金加工铝屑的保值利用。加工铝屑的保值利用。加工铝屑的保值利用。

【技术实现步骤摘要】
航空铝合金加工铝屑回收的方法


[0001]本专利技术涉及二次资源回收及高值化
，特别是涉及一种航空铝合金加工铝屑回收的方法。

技术介绍

[0002]航空铝合金是飞机制造行业的主体材料，约占机身重量的70％以上，其产量随着飞机产业规模的扩大呈现逐渐增长的态势，近年来在中国平均增长速度高达10％以上。在航空铝合金切削加工过程产生的切屑占合金质量的20％～30％。回收加工过程的铝屑，既可降低生产成本，提高经济效益，又可精简废料处理系统。因此，机械加工后的铝屑回收成为企业技术人员探索和研究的热点。然而，铝屑的比表面积大，表面氧化、锈蚀、切割液和油水污染严重，且常常多种牌号的铝合金相混杂等一系列问题导致铝屑回收效率低下。

技术实现思路

[0003]针对现有技术，专利技术人发现目前航空铝合金加工铝屑回收存在的主要问题是铝屑切割液和油水污染、易氧化、收率低，同时熔化过程中伴随着铝的大量烧损。经过专利技术人的反复仔细研究后发现，对航空铝合金加工铝屑进行火法焙烧或湿法洗涤以去除切割液和油水、随后对加工铝屑压制成型、以及采用控氧熔炼工艺等方法的集成优化可以解决上述问题，实现高效回收航空铝合金加工铝屑的目的。本专利技术中的高效是指两层意思，一是提高铝屑的熔化速率，二是提高铝屑的回收率。基于这些考虑以及专利技术人实践过程的验证提出了本专利技术。
[0004]因此，本专利技术的主要目的在于提供一种航空铝合金加工铝屑回收的方法，以解决现有技术中航空铝合金加工铝屑回收效率低下的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术，提供了一种航空铝合金加工铝屑回收的方法，该方法包括以下步骤：对航空铝合金加工铝屑进行包括火法焙烧或湿法洗涤的预处理；对预处理后的航空铝合金加工铝屑进行压制成型以形成块状铝屑；在熔炼炉中对块状铝屑进行控氧熔炼以形成铝合金熔液；以及对铝合金熔液进行浇注以得到满足航空铝合金成分要求的铝合金产品。
[0006]进一步地，该方法还包括在控氧熔炼之后并且在浇注之前对铝合金熔液进行控氧精炼以实现铝合金熔液的成分优化。
[0007]进一步地，航空铝合金加工铝屑为2系铝合金加工铝屑和7系铝合金加工铝屑中的一种或多种。
[0008]进一步地，在空气气氛中进行火法焙烧，并且在火法焙烧中的焙烧温度为100～500℃。
[0009]进一步地，湿法洗涤包括洗涤和干燥，在洗涤过程中采用的洗涤液为工业水、高纯水或酒精中的一种或多种，优选地在洗涤过程中采用微波振动、超声振动或机械搅拌中的一种或多种强化洗涤过程，优选地在干燥过程中采用的干燥温度为60～150℃。
[0010]进一步地，在压制成型后形成的块状铝屑的密度为1.0～5.0t/m3。
[0011]进一步地，在控氧熔炼中采用真空或惰性气体保护进行氧势的控制，优选地将控氧熔炼中的氧分压控制在0.001Pa以下。
[0012]进一步地，控氧熔炼包括在控氧条件下实现块状铝屑的快速熔化，优选地在控氧熔炼中借助于电磁搅拌或吹气搅拌加快块状铝屑的熔化，优选地在控氧熔炼中熔炼时间为10～30min，并且熔炼温度为800～1100℃。
[0013]进一步地，在控氧精炼中采用真空或惰性气体保护进行氧势的控制，优选地将控氧精炼中的氧分压控制在0.001Pa以下，优选地在控氧精炼中借助于电磁搅拌或吹气搅拌加快元素反应和扩散过程，优选地在控氧精炼中精炼时间为10～30min，并且精炼温度为800～1100℃。
[0014]进一步地，控氧精炼包括以下步骤：将金属铜、铜合金、金属锌、锌合金或镁合金添加到铝合金熔液中以进行铝合金熔液中元素的去除和合金化处理，优选地将控氧精炼中的氧分压控制在0.001Pa以下。
[0015]应用本专利技术的技术方案，通过对航空铝合金加工铝屑进行包括火法焙烧或湿法洗涤的预处理可以容易地去除加工过程中使用的切割液和油水，尽可能减少加工铝屑的污染，避免在最终形成的铝合金产品中产生夹杂物；通过对预处理后的航空铝合金加工铝屑进行压制成型可以增加加工铝屑之间的传热效率，避免加工铝屑的氧化烧损，并且大幅提高加工铝屑的回收率；通过对块状铝屑进行控氧熔炼可以避免铝屑的氧化，大幅提高加工铝屑的回收率，同时避免了熔渣和熔盐等伴生固废的产生。因此，通过本专利技术的方法可以以较高的铝屑回收率制备满足航空铝合金成分要求的铝合金产品，避免在最终形成的铝合金产品中产生夹杂物，高效地回收航空铝合金加工铝屑，实现了航空铝合金加工铝屑的保值利用。
附图说明
[0016]图1示出了根据本专利技术一个实施方式的航空铝合金加工铝屑回收方法的整体工艺流程图。
[0017]图2示出了根据本专利技术实施例1的铝屑熔化过程的照片。
[0018]图3示出了根据本专利技术实施例1的浇铸的铝锭的照片。
[0019]图4示出了根据本专利技术实施例2的浇铸的铝锭的照片。
[0020]图5示出了根据本专利技术实施例3的浇铸的铝锭的照片。
[0021]图6示出了根据本专利技术实施例4的浇铸的铝锭的照片。
[0022]图7示出了根据本专利技术比较例1的浇铸的铝锭的照片。
[0023]图8示出了根据本专利技术比较例2的浇铸铝锭夹杂物的电镜照片。
具体实施方式
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将结合实施方式来详细说明本专利技术。
[0025]如
技术介绍
所描述的，现有技术中航空铝合金加工铝屑回收效率低下，为了解决该问题，本申请提供了一种航空铝合金加工铝屑回收的方法，该方法包括以下步骤：对航空
铝合金加工铝屑进行包括火法焙烧或湿法洗涤的预处理；对预处理后的航空铝合金加工铝屑进行压制成型以形成块状铝屑；在熔炼炉中对块状铝屑进行控氧熔炼以形成铝合金熔液；以及对铝合金熔液进行浇注以得到满足航空铝合金成分要求的铝合金产品。
[0026]在本申请中满足航空铝合金成分要求是指符合“GB/T3190
‑
2008变形铝及铝合金化学成分”中规定的具体航空铝合金诸如2系铝合金如2024
‑
Al合金或7系铝合金如7075
‑
Al合金等的成分要求。
[0027]本申请通过对航空铝合金加工铝屑进行包括火法焙烧或湿法洗涤的预处理可以容易地去除加工过程中使用的切割液和油水，尽可能减少加工铝屑的污染，避免在最终形成的铝合金产品中产生夹杂物；通过对预处理后的航空铝合金加工铝屑进行压制成型可以增加加工铝屑之间的传热效率，避免加工铝屑的氧化烧损，并且大幅提高加工铝屑的回收率；通过对块状铝屑进行控氧熔炼可以避免铝屑的氧化，大幅提高加工铝屑的回收率，同时避免了熔渣和熔盐等伴生固废的产生。因此，通过本专利技术的方法可以以较高的铝屑回收率制备满足航空铝合金成分要求的铝合金产品，避免在最终形成的铝合金产品中产生夹杂物，高效地回收航空铝合金加工铝屑，实现了航空铝合金加工铝屑的保值利用。
[0028]本申请的方法还包括在控氧熔炼之后并且在浇注之前对铝合金熔液进行控氧精炼以实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空铝合金加工铝屑回收的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：对所述航空铝合金加工铝屑进行包括火法焙烧或湿法洗涤的预处理；对预处理后的所述航空铝合金加工铝屑进行压制成型以形成块状铝屑；在熔炼炉中对所述块状铝屑进行控氧熔炼以形成铝合金熔液；以及对所述铝合金熔液进行浇注以得到满足航空铝合金成分要求的铝合金产品。2.根据权利要求1所述的航空铝合金加工铝屑回收的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述控氧熔炼之后并且在所述浇注之前对所述铝合金熔液进行控氧精炼以实现所述铝合金熔液的成分优化。3.根据权利要求1或2所述的航空铝合金加工铝屑回收的方法，其特征在于，所述航空铝合金加工铝屑为2系铝合金加工铝屑和7系铝合金加工铝屑中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的航空铝合金加工铝屑回收的方法，其特征在于，在空气气氛中进行所述火法焙烧，并且在所述火法焙烧中的焙烧温度为100～500℃。5.根据权利要求1或2所述的航空铝合金加工铝屑回收的方法，其特征在于，所述湿法洗涤包括洗涤和干燥，在洗涤过程中采用的洗涤液为工业水、高纯水或酒精中的一种或多种，优选地在洗涤过程中采用微波振动、超声振动或机械搅拌中的一种或多种强化洗涤过程，优选地在干燥过程中采用的干燥温度为60～150℃。6.根据权利要求1或2所述的航空铝合金加工铝屑回收的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志，钱国余，孙峙，刘春伟，曹宏斌，严鹏程，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：