生產(chǎn)Al-Mg-Li-Zr系合金熔鑄工藝的制作方法
【專利說明】生產(chǎn)Al-Mg-L1-Zr系合金熔鑄工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于合金鑄鐵鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Al- Mg- L1- Zr系合金熔鑄工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]鋁鎂鋰合金作為一種非常有前景的航空航天結(jié)構(gòu)材料，越來越受到人們的關(guān)注。鋁鎂鋰合金的生產(chǎn)區(qū)別于其他常規(guī)鋁合金生產(chǎn)的關(guān)鍵在于其熔鑄工藝的不同。
[0005]熔體保護(hù)極其困難.由于Al- Mg-L1- Zr系合金中加入了相對含量較高的鎂鋰元素，它們極易與空氣中的氧氣和水汽等氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氧化燒損。原輔材料及爐襯材料的選用很苛刻。由于鋁鋰合金熔煉只能采用電加熱方式，而且為了最大限度減少熔體表面與空氣接觸的面積。采用感應(yīng)爐熔煉是最理想的選擇。而眾所周知，感應(yīng)爐坩堝材料比一般電阻加熱爐所用耐火材料要求更為苛刻。同時鋰還能與爐襯材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而置換出雜質(zhì)元素。為保證合金的純潔度，必須選用高純原輔材料和適當(dāng)?shù)哪突鸩牧稀?br>[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種生產(chǎn)Al-Mg- L1- Zr系合金熔鑄工藝。
[0008]本發(fā)明提供的生產(chǎn)Al- Mg- L1- Zr系合金熔鑄工藝，該法是近年來發(fā)展的一項制備Al- Mg- L1- Zr系合金熔鑄工藝，按其原理也可歸于鑄造法。合金配料——招及鋁鋯中間合金在感應(yīng)爐中熔化——扒渣——再加鋁鈹中間合金、金屬鎂——攪拌、扒渣——加金屬鋰——成分調(diào)整——氬氣精煉——轉(zhuǎn)入真空靜置爐——成分調(diào)整——鑄造；首先將鋁錠和鋁鋯中間合金按照裝料原則分次加入到感應(yīng)爐坩堝中。當(dāng)金屬溫度達(dá)到730±10°C時視為爐料完全熔化.此時可用渣勺扒去熔體表面的氧化浮渣，并將感應(yīng)爐功率提高，使熔體自動攪拌20-30 min。
[0009]當(dāng)熔體溫度在740°C左右時，在感應(yīng)爐中取樣做爐前分析以便為新投合金元素做準(zhǔn)備，金屬溫度達(dá)到760°C左右時，先向感應(yīng)爐充入少量氬氣，開始加入鋁鈹中間合金。接著便可分批加入金屬鎂，每批加入后的熔體溫度不應(yīng)低于700°C。每批加完后都應(yīng)將感應(yīng)爐功率提高，以便使熔體充分?jǐn)嚢?。加速合金化和熔體成分均勻。
[0010]當(dāng)金屬鎂全部加完后，將熔體溫度控制在730°C左右，準(zhǔn)備加入金屬鋰。金屬鋰應(yīng)用鐘罩分批壓入熔體內(nèi)，這一過程必須快速完成，加鋰時，需要氬氣供給應(yīng)以保持坩堝中無明顯火焰為標(biāo)準(zhǔn)，鋰加完后對熔體進(jìn)行20 min左右的攪拌。
[0011]在熔體溫度控制到740°C左右時，進(jìn)行二次爐前分析。并進(jìn)行必要的成分調(diào)整。
[0012]本發(fā)明提供的生產(chǎn)Al- Mg- L1- Zr系合金熔鑄工藝，其有益效果在于:在熔劑的保護(hù)下進(jìn)行鑄造，能夠得到滿足技術(shù)要求的合金鑄錠。
[0013]
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明提供Al- Mg- L1- Zr系合金熔鑄工藝，進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0015]實施例一
合金配料一招及鋁鋯中間合金在感應(yīng)爐中熔化一扒渣一加鋁鈹中間合金、金屬鎂——攪拌、扒渣——加金屬鋰——成分調(diào)整——氬氣精煉——轉(zhuǎn)入真空靜置爐——成分調(diào)整——鑄造；首先將鋁錠和鋁鋯中間合金按裝料原則分次加入到感應(yīng)爐坩堝中。當(dāng)金屬溫度達(dá)到730± 10°C時視為爐料完全熔化。此時可用渣勺扒去熔體表面的氧化浮渣，并將感應(yīng)爐功率提高，使熔體自動攪拌20-30 min。
[0016]當(dāng)熔體溫度在740°C左右時，在感應(yīng)爐中取樣，做爐前分析以便為新投合金元素做準(zhǔn)備，金屬溫度達(dá)到760°C左右時，先向感應(yīng)爐充入少量氬氣，開始加入鋁鈹中間合金。接著便可分批加入金屬鎂，每批加入后的熔體溫度不應(yīng)低于700 0C.每批加完后都應(yīng)將感應(yīng)爐功率提高，以便使熔體充分?jǐn)嚢?。加速合金化和熔體成分均勻。
[0017]當(dāng)金屬鎂全部加完后，將熔體溫度控制在730°C左右，準(zhǔn)備加入金屬鋰。金屬鋰應(yīng)用鐘罩分批壓入熔體內(nèi)，這一過程必須快速完成，加鋰時，氬氣供給應(yīng)以保持坩堝中無明顯火焰為標(biāo)準(zhǔn)，鋰加完后對熔體進(jìn)行20 min左右的攪拌。
[0018]在熔體溫度控制到740°C左右時，進(jìn)行二次爐前分析。并進(jìn)行必要的成分調(diào)整。
[0019]合金熔體轉(zhuǎn)入真空爐后，打開爐門迅速扒去熔體表面的浮渣，然后密閉真空爐所有通道，開始抽真空，對熔體進(jìn)行真空除氣處理。真空精煉時間應(yīng)不少于60 min.在真空精煉時應(yīng)輔以氣動攪拌，以利氣體的充分析出。
【主權(quán)項】
1.一種生產(chǎn)Al- Mg- L1- Zr系合金熔鑄工藝，其特征在于:將鋁錠和鋁鋯中間合金按裝料原則分次加入到感應(yīng)爐坩堝中；當(dāng)金屬溫度達(dá)到730±10°C時視為爐料完全熔化；此時可用渣勺扒去熔體表面的氧化浮渣，并將感應(yīng)爐功率提高，使熔體自動攪拌20-30 min ；當(dāng)熔體溫度在740 V左右時，在感應(yīng)爐中取樣做爐前分析以便為新投合金元素做準(zhǔn)備，金屬溫度達(dá)到760 °C左右時，先向感應(yīng)爐充入少量氬氣，開始加入鋁鈹中間合金。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)Al-Mg-Li-Zr系合金熔鑄工藝，合金配料——鋁及鋁鋯中間合金在感應(yīng)爐中熔化——扒渣——加鋁鈹中間合金、金屬鎂——攪拌、扒渣——加金屬鋰——成分調(diào)整——氬氣精煉——轉(zhuǎn)入真空靜置爐——成分調(diào)整——鑄造；將鋁錠和鋁鋯中間合金，按裝料原則，分次加入到感應(yīng)爐坩堝中；當(dāng)金屬溫度達(dá)到730±10℃時視為爐料完全熔化；此時可用渣勺扒去熔體表面的氧化浮渣，并將感應(yīng)爐功率提高，使熔體自動攪拌20-30min；當(dāng)熔體溫度在740℃左右時，在感應(yīng)爐中取樣做爐前分析以便為新投合金元素做準(zhǔn)備，金屬溫度達(dá)到760℃左右時，先向感應(yīng)爐充入少量氬氣，開始加入鋁鈹中間合金；其有益效果在于：在熔劑的保護(hù)下進(jìn)行鑄造，能夠得到滿足技術(shù)要求的合金鑄錠。
【IPC分類】B22D21-04, C22C1-06, C22C1-03
【公開號】CN104550859
【申請?zhí)枴緾N201310505151
【發(fā)明人】常云青
【申請人】青島和德隆機(jī)械有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月24日