一种高强度铝合金材料的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高强度铝合金材料的制备工艺，该铝合金材料制备工艺所用的设备包括真空室、压放油缸、电阻加热装置、合金加料装置、抽真空系统、铝液包、锭模座以及锭模小车；制备工艺包括以下步骤：使真空室的吸嘴插入到铝液包内，利用真空室与大气之间的压力差将铝液包内的铝液吸入真空室内；使提升的铝液在真空室内停留6―10秒，然后提升真空室，使真空室的吸嘴脱离出铝液，停留5―8秒，使铝液完全返回铝液包内；重复步骤A、B操作5―10次；启动翻包机构将铝液倒入锭模座再导入结晶器内结晶，浇注完成后由锭模小车牵引送至脱模工段进行脱模。本发明专利技术能有效控制熔体中的氢含量，减轻氢气对金属材料的组织性能的影响，改善合金的性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度铝合金材料的制备工艺


[0001]本专利技术涉及铝合金材料制备
，特别涉及一种高强度铝合金材料的制备工艺。

技术介绍

[0002]在铝合金生产加工过程中，首先要将铝锭或废铝块装入混合炉进行熔炼，在熔炼过程熔液吸氢和夹渣会增多，使得在浇铸凝固过程会出现晶粒粗大，降低机械性能的现象。铝和铝合金中氢的来源主要有以下几个途径：1、未经充分干燥的铝锭、精炼剂、覆盖剂、变质剂、炉衬等这些来源的水与铝液反应，形成原子态氢溶于铝液中；2、炉料和浮渣的含水物质及氢氧化物如Al2O3
·
H2O等，在加热时产生的水和燃料燃烧时生成的水分，也会生成原子态氢溶于铝液中。氢在铝液中的溶解度随着温度的升高而增大，当液态铝和固态铝平衡共存时，氢在固态铝中的溶解度要比同温度下的液态铝中的溶解度小，当液态铝和铝合金凝固时析出的氢来不及扩散，迅速逸出，从而使铸件生成大量气眼、气孔等缺陷，而在铸件延展加工过程中形成线带，使成品和板材组织疏松，降低了气密性并使强度和韧性降低，造成严重后果。因此，需要研制一种能采取适当的除气措施从而控制熔体中的氢含量，减轻金属中含有氢气对金属材料的组织性能的影响，改善合金的性能的高强度铝合金材料的制备工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种能采取适当的除气措施从而控制熔体中的氢含量，减轻金属中含有氢气对金属材料的组织性能的影响，改善合金的性能的高强度铝合金材料的制备工艺。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度铝合金材料的制备工艺，该高强度铝合金材料制备工艺所用的设备包括真空室、压放油缸、电阻加热装置、合金加料装置、抽真空系统、铝液包、锭模座以及锭模小车；
[0005]制备工艺包括以下步骤：A、启动压放油缸带动真空室下降，使真空室的吸嘴插入到铝液包内，通过抽真空系统使真空室减压到0.1―0.5毫米汞柱，利用真空室与大气之间的压力差将铝液包内的铝液吸入真空室内，并将铝液提升至600―1400毫米的高度，并通过合金加料装置加入合金；
[0006]B、使提升的铝液在真空室内停留6―10秒，然后启动压放油缸带动真空室上升，使真空室的吸嘴脱离出铝液，停留5―8秒，使铝液完全返回铝液包内；
[0007]C、重复步骤A、B操作5―10次；
[0008]D、启动压放油缸使真空室上升至最高位，待铝液包静置5―10分种，再启动翻包机构将铝液倒入溜槽，使铝液通过溜槽进入到锭模座再导入结晶器内结晶，浇注完成后由锭模小车牵引送至脱模工段进行脱模。
[0009]进一步地，每次提升铝液吸入到真空室内的铝液容量为铝液包内铝液总容量的
10―15％。
[0010]进一步地，真空室外设置有电阻加热装置，控制真空室内的铝液温度为700℃―780℃。
[0011]进一步地，压放油缸带动真空室升降的速度为50―200毫米/秒。
[0012]本专利技术的技术效果和优点：
[0013]首先，本专利技术采用提升脱气法使铝液在真空室内激烈沸腾，脱气效果好，铝液中的含氢量可从处理前的2.5―8.5ppm降低到1.0―2.5ppm，减轻了金属中含有氢气对金属材料的组织性能的影响，改善合金的性能，提高合金的强度和韧性；其次，本专利技术在处理过程中加入合金，防止合金在铝锭熔炼炉内过早加入而出现烧损严重的现象，合金元素收得率高；再次，本专利技术还采用电阻加热装置对铝液进行加热，铝液的温降小，处理效果好；最后本专利技术将锭模座和结晶器设置有锭模小车上，通过锭模小车将铝棒运送至脱模工段，运行平稳，安全可靠。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的整体工艺流程图；
[0015]图中：1
‑
锭模小车，2
‑
锭模座，3
‑
溜槽，4
‑
铝液包，5
‑
吸嘴，6
‑
电阻加热装置，7
‑
真空室，8
‑
压放油缸，9
‑
抽真空系统，10
‑
合金加料装置。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]本专利技术提供了如图1所示的一种高强度铝合金材料的制备工艺，其特征在于：该高强度铝合金材料制备工艺所用的设备包括真空室7、压放油缸8、电阻加热装置6、合金加料装置10、抽真空系统9、铝液包4、锭模座2以及锭模小车1；
[0018]制备工艺包括以下步骤：A、启动压放油缸8带动真空室7下降，使真空室7的吸嘴5插入到铝液包4内，通过抽真空系统9使真空室7减压到0.1―0.5毫米汞柱，利用真空室7与大气之间的压力差将铝液包4内的铝液吸入真空室7内，并将铝液提升至1000―1400毫米的高度，并通过合金加料装置10加入合金；
[0019]B、使提升的铝液在真空室7内停留6―10秒，然后启动压放油缸8带动真空室7上升，使真空室7的吸嘴5脱离出铝液，停留5―8秒，使铝液完全返回铝液包4内；
[0020]C、重复步骤A、B操作5―10次；
[0021]D、启动压放油缸8使真空室7上升至最高位，待铝液包4静置5―10分种，再启动翻包机构将铝液倒入溜槽3，使铝液通过溜槽3进入到锭模座2再导入结晶器内结晶，浇注完成后由锭模小车1牵引送至脱模工段进行脱模。
[0022]每次提升铝液吸入到真空室7内的铝液容量为铝液包4内铝液总容量的10―15％。
[0023]真空室7外设置有电阻加热装置6，控制真空室7内的铝液温度为700℃―780℃。
[0024]压放油缸8带动真空室7升降的速度为50―200毫米/秒。
[0025]本专利技术中提升脱氢处理工艺参数主要包括：铝液吸入量、升降次数、循环因数、停顿时间、升降速度和提升行程，铝液吸入量是每次升降时提升到真空室7内的铝液量，它决定于铝液包的容量，每次铝液吸入量为铝液包4内铝液总容量的10―15％。升降次数是指处理过程铝液分批进入真空室7的次数，循环次数为5―10次。当真空室7下降到最低位时，要停留6―10秒，使吸入真空室7的铝液受到一定时间的真空作用，有利脱气；同样，真空室7提升到最高位时，要停留5―8秒，使铝液完全返回铝液包4内；压放油缸8带动真空室7升降的速度为50―200毫米/秒，升降速度越大，铝液流动速度也越大，铝液受真空作用越大，脱气率提高，但是升降速度不宜过大，以免产生机械冲击震动，防止吸嘴5的衬砖过快浸蚀。处理过程中合金量加入根据铝合金产品所需合金元素加入，真空提升铝液能使合金元素在铝液中均匀分布并去除合金中带入气体，进一步减少金属中含有氢气量，提高合金元素的收得率，从而提高金属材料的组织性能。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度铝合金材料的制备工艺，其特征在于：该高强度铝合金材料制备工艺所用的设备包括真空室(7)、压放油缸(8)、电阻加热装置(6)、合金加料装置(10)、抽真空系统(9)、铝液包(4)、锭模座(2)以及锭模小车(1)；制备工艺包括以下步骤：A、启动压放油缸(8)带动真空室(7)下降，使真空室(7)的吸嘴(5)插入到铝液包(4)内，通过抽真空系统(9)使真空室(7)减压到0.1―0.5毫米汞柱，利用真空室(7)与大气之间的压力差将铝液包(4)内的铝液吸入真空室(7)内，并将铝液提升至600―1400毫米的高度，并通过合金加料装置(10)加入合金；B、使提升的铝液在真空室(7)内停留6―10秒，然后启动压放油缸(8)带动真空室(7)上升，使真空室(7)的吸嘴(5)脱离出铝液，停留5―8秒，使铝液完全返回铝液包(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜胆，周智强，沈辉，孔春喜，郭靖，
申请(专利权)人：云南爱家铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：