一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺制造技术

本发明专利技术提供一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，包括以下步骤：S1.将ZL101A铝合金锭和ZL114A铝合金锭加入电阻炉的石墨坩埚内，加热熔化、精炼、除气、扒渣，得到浇注液；S2.控制浇注液的镁含量在0.42

【技术实现步骤摘要】
一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺


[0001]本专利技术涉及铝合金制造
，尤其涉及一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺。

技术介绍

[0002]现有技术中ZL101A铝合金锭铸件是通过将ZL101A铝合金锭加热、熔化并加入变质剂，在铝液表面均匀撒除渣覆盖剂，旋转除气，扒渣出炉，撇去浮渣得到浇注液，之后将浇注液加入低压浇注机，并将熔化炉移至低压浇注机下方进行浇注，浇注完后自动卸压，现有的ZL101A铝合金铸件机械性能达不到要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是在于克服、补充现有技术中存在的不足，提供一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，提高ZL101A铝合金铸件的机械性能。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：包括以下步骤：S1.将烘烤过的ZL101A铝合金锭和ZL114A铝合金锭按重量比例1.8
‑
1.9:1加入电阻炉的石墨坩埚内，加热熔化、精炼、除气、扒渣，得到浇注液；S2.将浇注液通过光谱仪测定化学成分，控制浇注液的镁含量在0.42
‑
0.44%范围内；S3.将浇注液静置5
‑
10min，撇去浮渣，并将浇注液通过密度当量仪分析，控制浇注液的密度当量≤0.3，当浇注液的密度当量＞0.3时除气10
‑
15min至浇注液的密度当量≤0.3；S4.将低压浇铸机的升液管伸入浇注液中，并将低压浇铸机的升液管端口的过滤网一上放置块状铝锶变质剂，将铝锶变质剂上覆盖过滤网二，之后将过滤网二上放置环形石棉纤维板密封，然后将试样模壳的浇口杯对准环形石棉纤维板中间的过滤网一和过滤网二，最后将低压浇铸机压板压紧模壳，进行低压浇注；S5.将浇注好的试样模壳通过脱壳机脱壳得到带浇注系统的试样，并将试样通过切割机从浇注系统上分离出来，用打磨工具除去浇口得到完整的试样，之后将试样进行固溶处理，水冷，最后将试样进行时效处理，冷却，得到ZL101A铝合金铸件。
[0005]优选的是，所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：步骤S1中的ZL101A铝合金锭的镁含量为0.3%
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0.35%，ZL114A铝合金锭的镁含量为0.45%
‑
0.7%。
[0006]优选的是，所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：步骤S1具体为：S11.将已烘烤过的ZL101A铝合金锭和ZL114A铝合金锭按重量比例1.8
‑
1.9:1加入到带有石墨坩埚的电阻炉中，待铝合金料全部熔化升温到680
‑
700℃，扒去液面浮渣；S12.将铝液升温到730
‑
750℃，并将经烘烤过的0.2
‑
0.3%稀土合金和0.1
‑
0.2%铝钛硼合金加入到铝液中，用钟罩压入铝液下并缓缓移动，待合金全部熔化后向铝液表面撒
经烘烤过的0.2%
‑
0.3%除渣覆盖剂；S13.保持铝液温度730
‑
750℃并通过旋转除气机进行旋转除气，持续通入99.99%氩气，控制旋转除气机压力为0.4
‑
0.6MPa，温度为730
‑
750℃，流量为0.4
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0.6m3/h，转速为350
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400r/min，旋转除气时间为20
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30min；S14.除气完毕，撇去铝液表面的浮渣，得到浇注液。
[0007]优选的是，所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：步骤S4中块状铝锶变质剂的质量为待处理铝液含量的0.035%
‑
0.04%。
[0008]优选的是，所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：步骤S4中试样模壳进行预焙烧，预焙烧温度为320℃
‑
350℃，预焙烧时间为1
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1.5h。
[0009]优选的是，所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：步骤S4中低压浇注的铝液温度为690℃
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710℃，低压浇注包括升液阶段、充型阶段和增压保压阶段，所述升液阶段的时间为5 s
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6s，压力为15pa
‑
20pa；所述充型阶段的时间为4s
‑
6s，压力为35pa
ꢀ‑
40pa；所述增压保压阶段的时间为350s
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450s，补偿压力为0.7pa
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1pa。
[0010]优选的是，所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：步骤S5中固溶处理的温度为530℃
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538℃，时间为12h
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14h；时效处理的温度为154℃
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164℃，时间为3.5h
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4.5h。
[0011]本专利技术的优点：（1）本专利技术的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，控制ZL101A合金中的化学成分镁含量从平均0.33%
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0.35%提高到0.42%
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0.44%，并将铝液随流变质处理，最后将试样进行固溶处理，得到机械性能满足标准要求的ZL101A铸件，且经多次验证机械性能稳定，为生产高强度ZL101A铝合金铸件的制备提供了一种新的选择。
具体实施方式
[0012]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0013]实施例1一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其中：包括以下步骤：S1.将烘烤过的ZL101A铝合金锭和ZL114A铝合金锭按重量比例1.85：1加入电阻炉的石墨坩埚内，加热熔化、精炼、除气、扒渣，得到浇注液，ZL101A铝合金锭的镁含量为0.3%，ZL114A铝合金锭的镁含量为0.45%；步骤S1具体工艺为：S11.将已烘烤过的ZL101A铝合金锭和ZL114A铝合金锭按重量比例1.85：1加入到带有石墨坩埚的电阻炉中，待铝合金料全部熔化升温到690℃，扒去液面浮渣；S12.将铝液升温到740℃后进行变质和细化晶粒处理，变质采用稀土合金，稀土合金具体为AlRe10铝稀土中间合金，细化晶粒采用铝钛硼合金，操作是将经烘烤过的0.3%稀土合金和0.2%铝钛硼合金一次性加入到铝液中，用钟罩压入铝液下并缓缓移动，待合金全部熔化后向铝液表面撒经烘烤过的0.2%除渣覆盖剂，除渣覆盖剂为铝无钠打渣剂ZS
‑
AZ6；S13.保持铝液温度740℃并通过旋转除气机进行旋转除气操作，持续通入通入99.99%氩气，设定旋转除气机压力为0.5MPa，温度为740℃，流量为0.5m3/h，转速360r/min，旋转除气时间为20min；
S14.除气完毕，撇去铝液表面的浮渣，得到浇注液。
[0014]S2.将浇注液通过光谱仪测定化学成分，控制浇注液的镁含量在0.42
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1.将烘烤过的ZL101A铝合金锭和ZL114A铝合金锭按重量比例1.8
‑
1.9:1加入电阻炉的石墨坩埚内，加热熔化、精炼、除气、扒渣，得到浇注液；S2.将浇注液通过光谱仪测定化学成分，控制浇注液的镁含量在0.42
‑
0.44%范围内；S3.将浇注液静置5
‑
10min，撇去浮渣，并将浇注液通过密度当量仪分析，控制浇注液的密度当量≤0.3，当浇注液的密度当量＞0.3时除气10
‑
15min至浇注液的密度当量≤0.3；S4.将低压浇铸机的升液管伸入浇注液中，并将低压浇铸机的升液管端口的过滤网一上放置块状铝锶变质剂，将铝锶变质剂上覆盖过滤网二，之后将过滤网二上放置环形石棉纤维板密封，然后将试样模壳的浇口杯对准环形石棉纤维板中间的过滤网一和过滤网二，最后将低压浇铸机压板压紧试样模壳，进行低压浇注；S5.将浇注好的试样模壳通过脱壳机脱壳得到带浇注系统的试样，并将试样通过切割机从浇注系统上分离出来，用打磨工具除去浇口得到完整的试样，之后将试样进行固溶处理，水冷，最后将试样进行时效处理，冷却，得到ZL101A铝合金铸件。2.根据权利要求1所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其特征在于：步骤S1中的ZL101A铝合金锭的镁含量为0.3%
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0.35%，ZL114A铝合金锭的镁含量为0.45%
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0.7%。3.根据权利要求1所述的提高ZL101A铝合金铸件机械性能的工艺，其特征在于：步骤S1具体为：S11.将已烘烤过的ZL101A铝合金锭和ZL114A铝合金锭按重量比例1.8
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1.9:1加入到带有石墨坩埚的电阻炉中，待铝合金料全部熔化升温到680
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700℃，扒去液面浮渣；S12.将铝液升温到730
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750℃，并将经烘烤过的0.2
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0.3%稀土合金和0.1
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0.2%铝钛硼合金加入到铝液中，用钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：史兴利，朱瑞，安庆贺，李耀杰，
申请(专利权)人：鹰普航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：