本發(fā)明屬于鋁合金熔鑄技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種罐料用鋁合金扁錠熔鑄工藝。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)民生活質(zhì)量的提高，對(duì)鋁合金材料飲品包裝的需求量不斷增長(zhǎng)。目前，市場(chǎng)上廣泛使用的碳酸飲料包裝罐材質(zhì)主要以3系鋁合金為主。在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，以3系鋁合金作為啤酒、可樂等飲料的包裝罐已經(jīng)有很長(zhǎng)的時(shí)間，而在中國(guó)使用鋁合金材料作為包裝罐的歷史則相對(duì)很短。
為了生產(chǎn)出合格的罐料產(chǎn)品，要求3系鋁合金扁錠滿足如下質(zhì)量要求： (1)鑄錠氫含量小于0.12ml/t；(2)鑄錠內(nèi)部晶粒度1級(jí)；(3)鑄錠內(nèi)部疏松缺陷1級(jí)；(4)鑄錠不允許有裂紋、氣孔、羽毛晶及夾渣缺陷。
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)達(dá)到上述質(zhì)量要求的3系鋁合金扁錠數(shù)量較少，不能滿足罐料生產(chǎn)的需要，大量罐材需要從國(guó)外進(jìn)口，其主要原因是現(xiàn)有生產(chǎn)工藝還不夠成熟，需要進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種包裝罐用鋁合金扁錠熔鑄工藝，改進(jìn)現(xiàn)有工藝的不足，為鋁合金罐料生產(chǎn)提供高品質(zhì)鋁合金扁錠，為實(shí)現(xiàn)上述目的，其技術(shù)方案如下：
一種包裝罐用鋁合金扁錠熔鑄工藝，包含以下步驟：
配料：采用99.70％重熔鋁錠、A1-Mn、A1-Fe、Al-Si、Al-Cu中間合金、重熔鎂錠作為原材料，按照如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行配料：Si：0.17-0.23％， Fe：0.36-0.44％，Cu：0.15-0.19％，Mn：0.80-0.94％，Mg：1.16-1.30%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.06%，余量為Al。
熔煉：將爐溫達(dá)到800℃以上時(shí)開始加料。待鋁液全部熔化后，啟動(dòng)電磁攪拌器攪拌30 min，確保合金熔體成分和溫度均勻性；鋁液溫度升至730℃以上時(shí)，進(jìn)行人工攪拌， 攪拌均勻后用四氯化碳對(duì)熔體進(jìn)行預(yù)精煉，降低熔體中渣含量、氫含量和堿金屬含量。
取樣分析及轉(zhuǎn)爐：預(yù)精煉完成后靜置20min取樣分析，待成分合適且溫度達(dá)到740℃時(shí)轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐時(shí)保溫爐爐膛溫度必須要保證在800℃ 。
保溫靜置爐內(nèi)鋁液的精煉：采用高純氬氣與氯氣混合氣體對(duì)鋁合金熔體進(jìn)行吹氣精煉，高純氬氣與氯氣的混合體積比為8:2，精煉時(shí)間不少于30min。精煉完成后靜置20min并扒渣、取樣，對(duì)熔體化學(xué)成分進(jìn)行爐前快速檢測(cè)，成分合格后開始鑄造。
鋁合金熔體的在線處理：從鋁熔體從保溫靜置爐通過流槽流入鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造過程中，鋁合金熔體需經(jīng)過晶粒細(xì)化、在線除氣、在線除渣處理，其中，晶粒細(xì)化采用國(guó)產(chǎn)Φ9mm的A1-5Ti-1B中間合金桿，以逆流加入方式對(duì)熔體進(jìn)行處理。在線除氣使用氬氣，要求氬氣壓力在550kPa～760kPa，純度在99．99％以上。在線除渣使用40/60ppi配置的陶瓷過濾板進(jìn)行除渣。
鑄造成型：經(jīng)在線處理過的鋁熔體由低液位鋁合金扁錠鑄造機(jī)鑄造成型，鑄造工藝參數(shù)如下：鋁液溫度：715-725℃，鑄造溫度：695-700℃，鑄造起始速度：35/mm·min-1，鑄造正常速度：60 mm·min-1，鑄造起始水量：43.3/m3·h-1，鑄造正常水量：306/ m3·h-1，冷卻水溫：22-25℃。
鑄造成型后的鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化退火和冷卻程序后即可制得成品鋁合金扁錠。
對(duì)成品進(jìn)行檢驗(yàn)，氫含量、晶粒度、疏松度、夾渣量等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到相關(guān)質(zhì)量要求，完全可用于鋁合金罐料的生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
一種包裝罐用鋁合金扁錠熔鑄工藝，包含以下步驟：
（1）配料：采用99.70％重熔鋁錠、A1-Mn、A1-Fe、Al-Si、Al-Cu中間合金、重熔鎂錠作為原材料，按照如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行配料：Si：0.17-0.23％， Fe：0.36-0.44％，Cu：0.15-0.19％，Mn：0.80-0.94％，Mg：1.16-1.30%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.06%，余量為Al。
（2）熔煉：將爐溫達(dá)到800℃以上時(shí)開始加料，待鋁液全部熔化后，啟動(dòng)電磁攪拌器攪拌30 min，確保合金熔體成分和溫度均勻性；鋁液溫度升至730℃以上時(shí)，進(jìn)行人工攪拌， 攪拌均勻后用四氯化碳對(duì)熔體進(jìn)行預(yù)精煉，降低熔體中渣含量、氫含量和堿金屬含量。
（3）取樣分析及轉(zhuǎn)爐：預(yù)精煉完成后靜置20min取樣分析，待成分合適且溫度達(dá)到740℃時(shí)轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐時(shí)保溫爐爐膛溫度必須要保證在800℃ 。
（4）保溫靜置爐內(nèi)鋁液的精煉：采用高純氬氣與氯氣混合氣體對(duì)鋁合金熔體進(jìn)行吹氣精煉，高純氬氣與氯氣的混合體積比為8:2，精煉時(shí)間不少于30min。精煉完成后靜置20min并扒渣、取樣，對(duì)熔體化學(xué)成分進(jìn)行爐前快速檢測(cè)，成分合格后開始鑄造。
（5）鋁合金熔體的在線處理：從鋁熔體從保溫靜置爐通過流槽流入鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造過程中，鋁合金熔體需經(jīng)過晶粒細(xì)化、在線除氣、在線除渣處理：其中，晶粒細(xì)化采用國(guó)產(chǎn)Φ9mm的A1-5Ti-1B中間合金桿，以逆流加入方式對(duì)熔體進(jìn)行處理，在線除氣使用氬氣，要求氬氣壓力在550kPa～760kPa，純度在99．99％以上。在線除渣使用40/60ppi配置的陶瓷過濾板進(jìn)行除渣。
（6） 鑄造成型：經(jīng)在線處理過的鋁熔體通過低液位鋁合金扁錠鑄造機(jī)鑄造成型，具體鑄造工藝參數(shù)如下：鋁液溫度：715-725℃，鑄造溫度：695-700℃，鑄造起始速度：35/mm·min-1，鑄造正常速度：60 mm·min-1，鑄造起始水量：43.3/m3·h-1，鑄造正常水量：306/ m3·h-1，冷卻水溫：22-25℃。將鑄造成型后的鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化退火和冷卻程序后即可制得成品鋁合金扁錠。
在成品上任取一試片進(jìn)行低倍、高倍組織、氫含量檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下：
低倍組織：在低倍試片上沒有發(fā)現(xiàn)夾渣、裂紋、羽毛晶等缺陷，鑄錠晶粒度小于一級(jí)。
高倍組織：在高倍照片中未見晶間疏松缺陷，鑄錠內(nèi)部疏松缺陷小于一級(jí)。
氫含量：經(jīng)測(cè)氫儀進(jìn)行檢測(cè)，鑄錠的氫含量為0.98 ml/t，符合鑄錠氫含量低于0.12ml/t的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。