本发明专利技术涉及金属材料冶炼技术领域，具体地说是涉及一种高海拔低氧高纯铝合金熔炼方法。本发明专利技术方法工艺步骤为：启动电阻炉或中频感应电炉，预热坩埚及工具到200℃～300℃；加入铝硅合金锭熔化至680℃，然后视合金要求加入其它中间合金；开始氮气精炼，向铝液中通入氮气，并做缓慢的圆周运动，时间为10～20分钟；取样分析调整成分，合金温度700～720℃，做变质处理，时间10～15分钟；合金温度达到680～720℃时，扒渣出炉浇铸。本发明专利技术的优点：a)缩短了传统工艺生产优质铝合金铸件的工艺路线，极大地提高了生产效率。b)降低熔炼成本约20%。c)铝合金熔炼中不再使用六氯乙烷精炼除气，极大地改善了工作环境，使铝合金熔炼生产更加环保。本发明专利技术方法适用于铝硅系合金熔炼。具体表现在各种铝合金铸件生产。产品质量与传统工艺相同。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料冶炼
，具体地说是涉及。
技术介绍
近几十年，国内外十分重视铝合金的发展，因为在世界铸件的构成中出现了一个引人注意的趋势，这就是铝合金铸件的生产量的迅速增长。由于航空航天，船舰等军事工业激烈竞争的需要，摩托车汽车工业，建材工业的发展，铸造和压延技术及设备的进步以及铝合金本身所具有的优势，使铝合金成为21世纪发展最快，使用量最多的非铁合金金属，用铝合金铸件代替钢铁铸件，将是长期发展的趋势。目前铝合金主要分为铸造铝合金和变形铝合金两类。其中铸造铝合金主要有铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金。而铝硅铸造铝合金是铸造铝合金中最常用，使用最广的合金。由于铝合金的熔炼与铸造大多敞开在大气中进行熔炼的铝合金液，都与空气和炉气中N2，CO, C02, H2等气体接触，极易使铝合金吸气而在铝合金内部及表面形成针气孔，从而影响铝合金的内部及表面质量，物理性能，力学性能等， 因此研究铝合金如何减少针气孔，确保获得优质铸件制品有极其重要的意义。传统的优质铝硅合金的熔炼工艺启动电阻炉或中频感应电驴，预热坩埚及工具到200°(Γ300 °C，加入铝硅合金锭熔化至680 °C，然后视合金要求加入其它中间合金，升温到720 °C左右，启动氩气熔炼保护，使铝液与空气之间形成氩气隔离层，取样分析调整成份，合金温度73(T750 °C，做变质处理，时间15分钟左右，升温到730 °C左右，开始六氯乙烷精炼，用炉料总重量的0. 7 0. 75%的六氯乙烷分2—3次加入，时间1(Γ15分钟，开始氮气精炼，向铝液中通入氮气，并做缓慢的圆周运动，时间1(Γ12分钟，合金温度达到760 °C时， 扒渣出炉浇铸。以上传统工艺的不足之处1)整个精炼过程需要氩气保护，避免高湿度的空气与合金液的充分接触，此过程需要特殊装置和氩气消耗，成本增加。2)精炼过程需要六氯乙烷精炼。此过程因为六氯乙烷精炼后产生刺激有毒气体氯气，恶化了工作环境，影响环保。3)整个精炼过程耗时约30分钟，消耗电能增加，提高了熔炼成本，效率不高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供。本专利技术通过下述技术方案予以实现，所述的方法工艺流程为启动电阻炉或中频感应电炉，预热坩埚及工具到200°C 300°C ；加入铝硅合金锭熔化至680°C，然后视合金要求加入其它中间合金；开始氮气精炼，向铝液中通入氮气，并做缓慢的圆周运动，时间为10 20分钟；取样分析调整成分，合金温度700 720°C，做变质处理，时间10 15分钟；合金温度达到 680 720°C时，扒渣出炉浇铸。本专利技术与现有技术相比较有如下有益效果 本专利技术取消了传统工艺中的第三步骤升温到720°C氩气熔炼和第五步骤升温到730 °(左右，开始六氯乙烷精炼，用炉料总重量的0. 7 0. 75%的六氯乙烷分2—3次加入，时间1(Γ15 分钟两个步骤，即整个熔炼过程不需要做氩气保护和不需要六氯乙烷精炼；本专利技术的工艺中保留了原第一步骤作为本专利技术第一步骤启动电阻炉或中频感应电驴，预热坩埚及工具到 200°r300 °C铝合金熔炼一般使用电阻炉或感应电炉，预热的目的是为了去除坩埚和工具表面的油污等，消除易于形成合金吸气的因素。第二步骤加入铝硅合金锭熔化至680 0C, 然后视合金要求加入其它中间合金，铝硅合金属一个系列，根据成分差异，它还包括许多合金。常用的有ZL101，ZL101A，ZL102，ZL114A等。本专利技术第二步骤的特征是调整熔化温度至 680 °C时适合各种中间合金的加入。第三步骤开始氮气精炼，向铝液中通入氮气，并做缓慢的圆周运动，时间1(Γ12分钟，氮气是惰性气体，不会与合金中的元素发生反应。精炼是向合金中加入惰性质点，并且这些质点和合金中的氧气，氢气有好的亲和力，可以把合金液中易于形成气孔，杂质的氧气，氢气等从合金液中带出，起到净化合金的作用。做圆周运动是为了氮气与合金液有充分均勻的接触，起到良好的净化作用。1(Γ12分钟是精炼120KG合金的最佳经验值。第四步骤取样分析调整成份，合金温度不超过720 °C，做变质处理，时间 1(Γ15分钟，.选择不超过720 °(浇铸是因为超过720 °C铝合金的吸气倾向明显加剧。 对于厚大件选择680° C左右浇铸，对于薄壁件选择不超过720° C浇铸，用提高型壳焙烧温度的方法来实现成型，取样调整成份是为了满足不同合金的成份要求。变质处理是为了细化晶粒，提高机械能力。选择不超过720 °C是因为超过720 °C铝合金的吸气倾向明显加剧。本专利技术的技术方案要点充分利用高原高海拔，空气湿度低的地理条件，用较低的生产成本去生产低氧高纯铝合产品。具体表现在整个熔炼过程不需要做氩气保护和不需要六氯乙烷精炼。本专利技术方法适用于铝硅系合金熔炼。具体表现在各种铝合金铸件生产。产品质量与传统工艺相同。本专利技术的优点即技术效果a)缩短了传统工艺生产优质铝合金铸件的工艺路线，极大地提高了生产效率。b)降低熔炼成本约20%。c)铝合金熔炼中不再使用六氯乙烷精炼除气，极大地改善了工作环境，使铝合金熔炼生产更加环保。说明本专利技术的技术条件取样调整合金温度采用低于720 °C而铝合金熔炼温度超过720 0C 吸气倾向明显增加是由于铝合金液的吸气与气体缺陷及铝化合物杂质的形成1、合金液中气体及杂质的来源铝合金在固态时，气体的溶解度很小，随着温度的升高，溶解度缓慢增加，当达到铝合金熔点时，溶解度突然急速增加，当铝合金熔化后再升温，则溶解度增加得更快，这是因为熔融铝合金与大气发生非常活泼的化学反应、吸收氢气，同时被氧化并产生氧化物，还消耗溶液中的有效成份，使溶液质量下降，形成针气孔，夹杂等缺陷。(1)来自空气中的水蒸气已知在空气中存在着78vo W)的氮，21 voW)的氧，0.03 voW)的碳酸气以及随状态而变化的水蒸气，其中对铝合金吸气影响最大的是水蒸气。它也是使铝合金被氧化的原因，其次是氧气，它是造成合金液生成氧化物和微量成分被消耗的根源。所谓“铝锈”便是铝锭与空气中的水蒸气接触发生反应，即A1+3H20 (H)==Al (OH) 3 (固) +3/2H2 (气)生成组织疏松的白色粉末Al (OH)，此Al (OH)随铝锭入炉，在熔炼温度下又分解成A1203和水汽，A1203能吸收氢气和水汽，所吸收的氢气和水汽便被它带入到合金液内，使合金液内的气体含量增加。(2)来自熔化时的炉气炉气中各种气体，把不断升温的炉料和逐步熔化中的合金液包围，在接触面上产生各种化学分解，溶解，扩散等反应或作用，使合金液不断吸气和氧化，而炉气成分中氢气溶入合金液的量最多，达到86%以上。然而，合金液中吸入的这些氢，并非直接来自炉气中的氢气，而是通过炉气中的水蒸气与铝合金反应即0/3)Α1 (液)+H20(汽)==(1/;3)A1203+2H所产生的原子状态的氢，迅速被合金液吸收，所生成的A1203便成了夹杂。可由原子量求得上式中各成分的质量比为 (2/3) X27Kg:18Kg=(l/3)X102Kg:2Kg假设所产生的氢为标准状态下的分子氢，则将氢换算成体积是18Kg:18Kg=;34Kg:22. 4m3 化简后便得lg: lg=l. 9g:1244cm3这个式子表示，IgAl与lgH20本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：达学祖，
申请(专利权)人：大通开源诚业精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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