【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝合金熔炼，涉及一种改善sr变质处理zl114a合金铸件针孔缺陷的熔炼方法。
技术介绍
1、由于zl114a合金具有较高的强度及韧性，并且其铸造工艺性良好，使其在航空航天、汽车工业等领域受到广泛的应用。为了进一步提高zl114a合金的力学性能，对zl114a合金进行变质处理成为了最常用且最有效的手段之一。现阶段，sr元素是用于zl114a合金变质处理的首选元素，其变质所需的加入量较少，仅为合金总重量的0.03～0.05％，并且其变质时效长，变质效果明显，非常适合工业化生产的环境所需。sr元素的加入，可以改变zl114a合金中共晶硅的形貌及尺寸，使共晶硅由粗大的针状或片状转变成短棒状或颗粒状，使得zl114a合金的强度及韧性均得到有效提升。
2、然而，使用sr元素变质处理zl114a合金也存在着一定的弊端。加入sr元素后，其在熔体中的弥散速度较慢，当遇到氧化夹渣时，极易被其所吸附，形成颗粒状的氧化夹渣物，此外，sr元素在高温熔体中同样极易氧化，使其产生数量较多的氧化夹渣。在这两种情况下形成的氧化夹渣物，由于其密度较低，在熔炼过程中将不断上浮于熔液表面，并且其将会与熔液表面致密的氧化铝薄膜发生反应，破坏其致密性，导致合金表面不断发生高温氧化反应。众所周知，随着温度的升高，氢元素在铝合金中的固溶度也不断增大，由于熔液表面致密的氧化膜被破坏，在高温氧化发生的同时，合金熔液的吸氢倾向也逐渐增大，熔体中氢原子不断增多，当合金熔液在浇注后的凝固过程中，由于温度不断降低，氢在合金中的固溶度也不断减小，导致氢元素以氢气的
技术实现思路
1、专利技术目的：针对sr变质处理zl114a合金的熔炼过程，提供一种改善sr变质处理zl114a合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，降低合金熔液在熔炼过程中吸氢量，从而抑制其铸件在凝固过程中产生针孔缺陷，提高sr变质处理zl114a合金铸件的力学性能，提升铸件产品质量，降低其废品损失。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种改善sr变质处理zl114a合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，包含以下步骤：
4、步骤一：按照sr变质处理zl114a铝合金的各元素含量准备纯铝、纯镁、铝硅中间合金、铝钛中间合金和铝锶中间合金；其中si元素含量为6.5～7.5％，mg元素含量为0.45～0.75％，ti元素含量为0.08～0.25％，sr元素含量为0.035～0.05％，余量为al元素。
5、步骤二：将全部的纯铝放入至经过预热的坩埚中，待纯铝全部熔化后，将其金属熔液温度控制在760℃～780℃之间，并将所有铝硅中间合金加入至已熔化的纯铝熔液中；
6、步骤三：当坩埚内金属熔化后，将全部铝钛中间合金加入至合金熔液中，待铝钛中间合金完全熔化，对坩埚内金属熔液进行匀速搅拌；
7、步骤四：将坩埚内金属熔液温度降低至680～700℃，向金属熔液中加入纯镁，当纯镁完全熔化后，对坩埚内金属熔液进行匀速搅拌；
8、步骤五：将金属熔液的温度升高至720～740℃，并向金属熔液中加入铝锶中间合金，同时伴随匀速搅拌金属熔液；
9、步骤六：当坩埚内金属熔液平稳后，使用旋转喷吹精炼器对金属熔液进行精炼、除气处理，随后将精炼后浮于金属液表面的渣质进行除渣；
10、步骤七：将防氧化保护罩装置扣于坩埚上方，并在防氧化保护罩装置上的进气口插入惰性气体输送管路，向防氧化保护罩装置中不断通入无害惰性气体，将合金熔液进行静置处理；
11、步骤八：在合金熔液浇注前，停止向防氧化保护罩装置中输送无害惰性气体，并移开防氧化保护罩装置，进行合金浇注。
12、进一步，所述步骤七中，防氧化保护罩还设有一个出气口。
13、进一步，所述步骤七中，通入防氧化保护罩的无害惰性气体流量为15l/min～20l/min，静置时间为20分钟～30分钟。
14、进一步，步骤一中的纯铝牌号为al99.99以上、纯镁牌号为mg99.8以上、铝硅中间合金牌号为alsi12a、铝钛中间合金为alti5a、铝锶中间合金为alsr10。
15、进一步，步骤二中的坩埚为石墨坩埚，熔炼前将其预热至暗红色。
16、进一步，步骤三和步骤四中的搅拌时间为3分钟～5分钟。
17、进一步，步骤五中的搅拌时间为1分钟～2分钟。
18、进一步，步骤六中的精炼介质为氩气，通气压力为13kpa～34kpa，精炼时间根据不同熔液重量进行选择，如下表所示；
19、 熔化重量(kg) 熔化重量≤90 90＜熔化重量≤120 120＜熔化重量≤180 精炼时间(min) 7～10 10～13 13～16 熔化重量(kg) 180＜熔化重量≤250 250＜熔化重量≤360 360＜熔化重量≤500 精炼时间(min) 16～18 18～30 30～45
20、。
21、本专利技术具有以下有益效果：为了改善sr变质处理zl114a合金铸件的针孔缺陷，本专利技术是在zl114a合金熔炼过程基础上，通过控制合金熔液的搅拌及精炼时间，并且配合防氧化保护罩装置对合金熔液中的氢含量进行抑制，使合金熔液成分更加均匀，充分发挥sr元素对zl114a合金的变质作用，同时达到充分除气，并且抑制重复吸气的过程，从而降低合金铸件产生针孔缺陷的倾向，提高合金铸件的质量。
22、由于铝合金在熔炼过程中，其氢元素的固溶度逐渐增大，并且伴随着熔液表面不断发生高温氧化反应置换出氢元素，导致合金熔液中氢含量不断增多，当铝合金在凝固过程中随着温度的降低，氢元素在其内部的固溶度将逐渐降低，从而出现析氢现象，导致铸件形成针孔缺陷。因此，铝合金熔液在浇注前，均将进行精炼除气，通过向合金液中通入惰性气体，利用惰性气体将氢气不断带出熔液，从而获得低含氢量的铝合金熔液。但是，经过sr变质后的zl114a合金，sr元素在熔体中的弥散速度较慢，当遇到氧化夹渣时，极易被其所吸附，形成颗粒状的氧化夹渣物，并且s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于，所述的熔炼方法包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：所述步骤七中，防氧化保护罩还设有一个出气口。
3.根据权利要求2所述的改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：所述步骤七中，通入防氧化保护罩的无害惰性气体流量为15L/min～20L/min，静置时间为20分钟～30分钟。
4.根据权利要求1所述的改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：步骤一中的纯铝牌号为Al99.99以上、纯镁牌号为Mg99.8以上、铝硅中间合金牌号为AlSi12A、铝钛中间合金为AlTi5A、铝锶中间合金为AlSr10。
5.根据权利要求1所述的改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：步骤二中的坩埚为石墨坩埚，熔炼前将其预热至暗红色。
6.根据权利要求1所述的改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在
7.根据权利要求1所述的改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：步骤五中的搅拌时间为1分钟～2分钟。
8.根据权利要求1所述的改善Sr变质处理ZL114A合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：步骤六中的精炼介质为氩气，通气压力为13KPa～34KPa，精炼时间根据不同熔液重量进行选择，如下表所示；
...【技术特征摘要】
1.一种改善sr变质处理zl114a合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于，所述的熔炼方法包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的改善sr变质处理zl114a合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：所述步骤七中，防氧化保护罩还设有一个出气口。
3.根据权利要求2所述的改善sr变质处理zl114a合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：所述步骤七中，通入防氧化保护罩的无害惰性气体流量为15l/min～20l/min，静置时间为20分钟～30分钟。
4.根据权利要求1所述的改善sr变质处理zl114a合金铸件针孔缺陷的熔炼方法，其特征在于：步骤一中的纯铝牌号为al99.99以上、纯镁牌号为mg99.8以上、铝硅中间合金牌号为alsi12a、铝钛中间合金为al...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦宏，佟鑫，张清龙，隋国超，王志伟，张守伟，张凯强，吴义邦，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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