一種6系鋁合金鑄錠的制備方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N6系鋁合金鑄錠的制備方法，包括以下步驟：A)將6系鋁合金鑄錠的原料進行熔煉；B)將熔煉后的熔體導入保溫爐，并采用混合氣體進行精煉，所述混合氣體為氮氣與氯氣的混合氣體；C)將步驟B)得到的熔體依次進行在線除氣與在線過濾；D)將步驟C)得到的熔體進行鑄造，所述鑄造的鑄造速度為43～48mm/min，水流量為35～45m3/h·根，鑄造溫度為725℃～735℃，得到6系鋁合金鑄錠。本申請在制備6系鋁合金鑄錠的過程中，依次進行了熔煉、精煉、在線除氣、在線過濾與鑄造的工序，通過將鑄造溫度、鑄造冷卻水流與鑄造速度進行調(diào)配，得到了最佳的配比，從而使6系鋁合金鑄錠的成品率得到了較大的提高。
【專利說明】一種6系紹合金鑄錠的制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金【技術領域】，尤其涉及一種6系鋁合金鑄錠的制備方法。

【背景技術】
[0002]6系鋁合金包括Al-Mg-S1、Al-Mg-S1-Cu等。典型的6系鋁合金牌號有6061、6011、6201,6262等，其具有中等強度，良好的塑性和優(yōu)良的耐蝕性，特別是無應力腐蝕開裂傾向，其焊接性優(yōu)良，耐蝕性及冷加工性好，是一種使用范圍廣泛的合金。根據(jù)6系鋁合金的性能，其更適合作為車架或其他焊接的鋁制品。
[0003]由于6系鋁合金鑄造過程內(nèi)應力非常大，則若采用現(xiàn)有方法制備6系鋁合金鑄錠，在鑄造過程中由于鑄造溫度、鑄造冷卻水流、鑄造速度難以達到良好的匹配，且結晶器自身的光滑度較差，在鑄造過程中潤滑性能差，從而導致鑄錠底部與轉(zhuǎn)角容易開裂，進而影響6系鋁合金鑄錠的成品率。實驗結果表明，按照現(xiàn)有制備6系鋁合金鑄錠的方法，鑄錠的成型率僅為60%左右，成品率不到50%，6系鋁合金鑄錠成品率低嚴重限制了其廣泛應用，因此，研究新型6系鋁合金鑄錠的制備方法是十分必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術問題在于提供一種6系鋁合金鑄錠的制備方法，通過本發(fā)明提供的制備方法能夠提高6系鋁合金鑄錠的成品率。
[0005]本申請?zhí)峁┝艘环N6系鋁合金鑄錠的制備方法，包括以下步驟:
[0006]A)按照6系鋁合金的成分進行配料，將配料后的原料進行熔煉；
[0007]B)將熔煉后的熔體導入保溫爐，并采用混合氣體進行精煉，所述混合氣體為氮氣與氯氣的混合氣體；
[0008]C)將步驟B)得到的熔體依次進行在線除氣與在線過濾；
[0009]D)將步驟C)得到的熔體進行鑄造，所述鑄造的鑄造速度為43?48mm/min，水流量為35?45m3/h.根，鑄造溫度為725°C?735°C，得到6系鋁合金鑄錠。
[0010]優(yōu)選的，所述鑄造之前還包括:
[0011]打磨結晶器，并將純鋁熔體導入結晶器內(nèi)進行鋪底。
[0012]優(yōu)選的，所述純鋁熔體的溫度為710V?730°C。
[0013]優(yōu)選的，所述鑄造的過程中采用自動潤滑系統(tǒng)。
[0014]優(yōu)選的，所述自動潤滑系統(tǒng)中潤滑油量為2?4g/min.根。
[0015]優(yōu)選的，所述熔煉的溫度為730°C?770°C。
[0016]優(yōu)選的，所述精煉的溫度為715°C?730°C。
[0017]優(yōu)選的，所述鑄造在鑄造結晶器中進行。
[0018]優(yōu)選的，步驟C)得到的熔體依次經(jīng)過流盤與下注管進入鑄造結晶器。
[0019]優(yōu)選的，所述流盤內(nèi)熔體的溫度為685°C?700°C。
[0020]本申請?zhí)峁┝艘环N6系鋁合金鑄錠的制備方法，包括以下步驟:A)將6系鋁合金鑄錠的原料進行熔煉；B)將熔煉后的熔體導入保溫爐，并采用混合氣體進行精煉，所述混合氣體為氮氣與氯氣的混合氣體；C)將步驟B)得到的熔體依次進行在線除氣與在線過濾；D)將步驟C)得到的熔體進行鑄造，所述鑄造的鑄造速度為43?48mm/min，水流量為35?45mVh ?根，鑄造溫度為725°C?735°C，得到6系鋁合金鑄錠。本申請在制備6系鋁合金鑄錠的過程中，依次進行了熔煉、精煉、在線除氣、在線過濾與鑄造的工序，在鑄造的過程中，通過將鑄造溫度、鑄造冷卻水流與鑄造速度進行調(diào)配，得到了最佳的配比，從而使6系鋁合金鑄錠的成品率得到了較大的提高。另外，本申請在鑄造的過程中引入自潤滑系統(tǒng)對鑄造結晶器進行自動潤滑，可以使結晶器獲得更均勻更充分的潤滑效果，有效減少鋁合金鑄錠表面拉裂，尤其是鑄錠轉(zhuǎn)角拉裂，最終有利于提高鑄錠的成型率。

【具體實施方式】
[0021]為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的限制。
[0022]本發(fā)明實施例公開了一種6系鋁合金鑄錠的制備方法，包括以下步驟:
[0023]A)將6系鋁合金鑄錠的原料進行熔煉；
[0024]B)將熔煉后的熔體導入保溫爐，并采用混合氣體進行精煉，所述混合氣體為氮氣與氯氣的混合氣體；
[0025]C)將步驟B)得到的熔體依次進行在線除氣與在線過濾；
[0026]D)將步驟C)得到的熔體進行鑄造，所述鑄造的速度為43?48mm/min，水流量為35?45mVh.根，鑄造溫度為725°C?735°C，得到6系鋁合金鑄錠。
[0027]本申請?zhí)峁┝艘环N6系鋁合金鑄錠的制備方法，在制備過程中，將6系鋁合金的原料依次進行了熔煉、精煉、在線除氣、在線過濾與鑄造，從而得到了鋁合金鑄錠。
[0028]按照本發(fā)明，首先將6系鋁合金鑄錠的原料進行熔煉，所述6系鋁合金為本領域技術人員熟知的，可以為6061招合金、6063招合金，還可以為6261招合金、6066招合金與6070鋁合金，本申請不作特別的限制。所述熔煉的溫度優(yōu)選為730°C?770°C，更優(yōu)選為750°C?760°C。所述熔煉為本領域技術人員熟知的，本申請不作特別的限制。
[0029]將熔煉后的熔體轉(zhuǎn)入保溫爐中在混合氣體中進行精煉，所述混合氣體為氮氣與氯氣的混合氣體。在上述混合氣體中進行精煉能夠降低熔體中的氫含量與渣含量。所述精煉的溫度優(yōu)選為715°C?730°C。在進行精煉之后，本申請將精煉后的熔體進行在線除氣與在線過濾，以進一步降低氫含量與渣含量，從而有利于鋁合金鑄錠成品率的提高。所述在線除氣的壓力優(yōu)選為0.15MPa?0.35MPa，所述在線除氣的氣體流量優(yōu)選為2000?3000L/h/根轉(zhuǎn)子。
[0030]本申請最后將熔體進行鑄造，所述鑄造的速度為43?48mm/min,水流量為35?45m3/h ?根，鑄造溫度為725V?735°C。在某實施例中，所述鑄造的速度優(yōu)選為44?46mm/min。在某實施例中，所述鑄造的水流量優(yōu)選為38?42m3/h ?根。在某實施例中，所述鑄造的溫度優(yōu)選為727?730°C。本申請通過調(diào)節(jié)鑄造過程中的鑄造速度、水流量與鑄造溫度，使上述三個參數(shù)達到最優(yōu)配比，從而提高鑄錠的成品率。本申請所述鑄造優(yōu)選在鑄造結晶器中進行。在將熔體轉(zhuǎn)入鑄造結晶器之前，將純鋁熔體倒入結晶器內(nèi)進行鋪底，由于純鋁金屬較合金具有更好的塑性，因此通過該方法可以有效減小鑄錠底部的內(nèi)應力，防止底部開裂。上述鋪底純鋁熔體的溫度優(yōu)選為710V?730°C。在進行鑄造之前，優(yōu)選將鑄造結晶器進行打磨，以提高結晶器表面光滑度的基礎。作為優(yōu)選方案，本申請在鑄造的過程中，采用自動潤滑系統(tǒng)，以獲得更均勻更充分的潤滑效果，有效減少鑄錠表面，尤其是鑄錠轉(zhuǎn)角拉裂，最終有效防止鑄錠轉(zhuǎn)角開裂。所述自動潤滑系統(tǒng)的潤滑油量優(yōu)選為2?4g/min.根。本申請優(yōu)選依次通過流盤與下注管將熔體轉(zhuǎn)移至鑄造結晶器，流盤熔體的溫度優(yōu)選為685°C?700°C。本申請所述鑄造為本領域技術人員熟知的方式，本申請不作其它特別的限制。
[0031]本申請?zhí)峁┝艘环N6系鋁合金鑄錠的制備方法，包括以下步驟:A)將6系鋁合金鑄錠的原料進行熔煉；B)將熔煉后的熔體導入保溫爐，并采用混合氣體進行精煉，所述混合氣體為氮氣與氯氣的混合氣體；C)將步驟B)得到的熔體依次進行在線除氣與在線過濾；D)將步驟C)得到的熔體進行鑄造，所述鑄造的鑄造速度為43?48mm/min，水流量為35?45mVh ?根，鑄造溫度為725°C?735°C，得到6系鋁合金鑄錠。本申請在制備6系鋁合金鑄錠的過程中，依次進行了熔煉、精煉、在線除氣、在線過濾與鑄造的工序，在鑄造的過程中，通過將鑄造溫度、鑄造冷卻水流與鑄造速度進行調(diào)配，得到了最佳的配比，從而使6系鋁合金鑄錠的成品率得到了較大的提高。另外，本申請在鑄造的過程中引入自潤滑系統(tǒng)對鑄造結晶器進行自動潤滑，可以使結晶器獲得更均勻更充分的潤滑效果，有效減少鋁合金鑄錠表面拉裂，尤其是鑄錠轉(zhuǎn)角表面拉裂，最終有利于提高鑄錠的成型率。試驗結果表明，采用本申請的制備方法，6系鋁合金鑄錠的成型率90%以上，鑄錠成品率80%以上。
[0032]為了進一步理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明提供的6系鋁合金鑄錠的制備方法進行詳細說明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0033]實施例1
[0034]配料:原料包括:0.5wt % 的 S1、0.7wt % 的 Fe、0.15wt % 的 Cu、0.15wt % 的 Mn、0.8界七％的]\%、0.25￥七％的Cr、0.25￥七％的Zn與余量的鋁；
[0035]熔煉:將上述原料在熔煉爐中進行熔煉，熔煉的溫度為770°C，化平、化塌及取樣分析；
[0036]靜置爐內(nèi)處理:將熔煉里中的熔體轉(zhuǎn)入靜置爐中進行精煉，在靜置爐內(nèi)采用“T”型精煉器，采用 N2-Cl2 (N2:88wt%,Cl212% )混合氣精煉，N2 要求 H2O ( 15ppm，02 ( 15ppm,Cl2要求H2O ( 500ppm，精煉時間15?20分鐘，精煉溫度為715。。；
[0037]在線處理:將精煉后的熔體依次進行在線除氣和在線過濾。在線除氣采用旋轉(zhuǎn)噴頭法除氣，使用Ar氣，氣體流量為2500L/h/根轉(zhuǎn)子，氣體壓力為0.35MPa，通過靜置爐內(nèi)精煉和在線除氣，控制液態(tài)氫含量在0.15ml/100gAl以下；
[0038]鑄造:將鑄造結晶器進行打磨，將710°C的純鋁熔體倒入鑄造結晶器內(nèi)進行鋪底，通過流盤與下注管將在線處理后的熔體轉(zhuǎn)注入鑄造結晶器進行鑄造，鑄造的溫度為725°C，速度為43mm/min，水流量為35m3/h.根。鑄造結束后將鑄錠進行冷卻，吊出鑄錠并檢查鑄錠表面質(zhì)量。
[0039]按照上述方法，制備100根鋁合金鑄錠，經(jīng)檢測鑄錠的成型率為92%，成品率為81%。
[0040]實施例2
[0041]配料:原料包括:0.5wt % 的 S1、0.5wt % 的 Fe、0.1wt % 的 Cu、0.03wt % 的 Mn、0.35wt% 的 Mg、0.03wt% 的 Cr、0.1wt % 的 Zn 與余量的招；
[0042]熔煉:將上述原料在熔煉爐中進行熔煉，熔煉的溫度為730°C，化平、化塌及取樣分析；
[0043]靜置爐內(nèi)處理:將熔煉里中的熔體轉(zhuǎn)入靜置爐中進行精煉，在靜置爐內(nèi)采用“T”型精煉器，采用 N2-Cl2 (N2:88wt%,Cl212% )混合氣精煉，N2 要求 H2O ( 15ppm，02 ( 15ppm,Cl2要求H2O ( 500ppm，精煉時間15?20分鐘，精煉溫度為715。。；
[0044]在線處理:將精煉后的熔體依次進行在線除氣和在線過濾。在線除氣采用旋轉(zhuǎn)噴頭法除氣，使用Ar氣，氣體流量為2500L/h/根轉(zhuǎn)子，氣體壓力為0.35MPa，通過靜置爐內(nèi)精煉和在線除氣，控制液態(tài)氫含量在0.15ml/100gAl以下；
[0045]鑄造:將鑄造結晶器進行打磨，將730°C的純鋁熔體倒入鑄造結晶器內(nèi)進行鋪底，通過流盤與下注管將在線處理后的熔體轉(zhuǎn)注入鑄造結晶器進行鑄造，鑄造過程中增加自動潤滑系統(tǒng)，潤滑油量為2g/min.根，鑄造的溫度為735°C，速度為48mm/min，水流量為45m3/h.根。鑄造結束后將鑄錠進行冷卻，吊出鑄錠并檢查鑄錠表面質(zhì)量。
[0046]按照上述方法，制備100根鋁合金鑄錠，經(jīng)檢測鑄錠的成型率為90%，成品率為80%。
[0047]實施例3
[0048]配料:原料包括:0.8wt%的 S1、Iwt%的 Fe、0.4wt%的 Cu、0.8wt%的 Μη、0.6wt%的 Mg、0.3wt% 的 Cr、1.5wt% 的 Ζη、0.2wt% 的 Ni 與余量的招；
[0049]熔煉:將上述原料在熔煉爐中進行熔煉，熔煉的溫度為750°C，化平、化塌及取樣分析；
[0050]靜置爐內(nèi)處理:將熔煉里中的熔體轉(zhuǎn)入靜置爐中進行精煉，在靜置爐內(nèi)采用“T”型精煉器，采用 N2-Cl2 (N2:88wt%,Cl212% )混合氣精煉，N2 要求 H2O ( 15ppm，02 ( 15ppm,Cl2要求H2O ( 500ppm，精煉時間15?20分鐘，精煉溫度為730°C ；
[0051]在線處理:將精煉后的熔體依次進行在線除氣和在線過濾。在線除氣采用旋轉(zhuǎn)噴頭法除氣，使用Ar氣，氣體流量為2500L/h/根轉(zhuǎn)子，氣體壓力為0.35MPa，通過靜置爐內(nèi)精煉和在線除氣，控制液態(tài)氫含量在0.15ml/100gAl以下；
[0052]鑄造:將鑄造結晶器進行打磨，將720°C的純鋁熔體倒入鑄造結晶器內(nèi)進行鋪底，通過流盤與下注管將在線處理后的熔體轉(zhuǎn)注入鑄造結晶器進行鑄造，鑄造的溫度為730°C，速度為45mm/min，水流量為40m3/h.根。鑄造結束后將鑄錠進行冷卻，吊出鑄錠并檢查鑄錠表面質(zhì)量。
[0053]按照上述方法，制備100根鋁合金鑄錠，經(jīng)檢測鑄錠的成型率為90%，成品率為80%。
[0054]以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
[0055]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種6系鋁合金鑄錠的制備方法，包括以下步驟: 八)按照6系鋁合金的成分進行配料，將配料后的原料進行熔煉； 8)將熔煉后的熔體導入保溫爐，并采用混合氣體進行精煉，所述混合氣體為氮氣與氯氣的混合氣體； 0將步驟8)得到的熔體依次進行在線除氣與在線過濾； 0)將步驟0得到的熔體進行鑄造，所述鑄造的鑄造速度為43?48^/011水流量為35?-根，鑄造溫度為7251?7351，得到6系鋁合金鑄錠。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鑄造之前還包括: 打磨結晶器，并將純鋁熔體導入結晶器內(nèi)進行鋪底。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述純鋁熔體的溫度為7101?730。。。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鑄造的過程中采用自動潤滑系統(tǒng)。
5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述自動潤滑系統(tǒng)中潤滑油量為2?4^/111111 ? 根。
6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熔煉的溫度為7301?7701。
7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述精煉的溫度為7151?7301。
8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鑄造在鑄造結晶器中進行。
9.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟0得到的熔體依次經(jīng)過流盤與下注管進入鑄造結晶器。
10.根據(jù)權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述流盤內(nèi)熔體的溫度為6851?700。。。
【文檔編號】B22D21/04GK104439191SQ201410766808
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權日:2014年12月12日
【發(fā)明者】廖知堅, 林紅, 陳瑜, 孫自鵬 申請人:西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司