一種7050鋁合金鑄錠的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種7050鋁合金鑄錠的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 7075鋁合金是一種冷處理鍛壓合金，其結(jié)構(gòu)緊密，耐腐蝕效果強，對于航空、船用 板材最佳。隨著航空航天業(yè)的快速發(fā)展，7050合金的需求量越來越大，但7050高強高韌鋁 合金存在鑄造成型難，內(nèi)部冶金差的問題，按傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品達不到技術(shù)要求。傳統(tǒng)生 產(chǎn)工藝的具體過程為：
[0003] (1)配料：以質(zhì)量百分比計，按照Si彡0· 12%、Fe彡0· 15%、Cu為2.0%~2.6%、 Mn$0.10%、MgSl.9%~2.6%、(X0.04%、ZnS5.7%~6.7%、Ti<0.06%、ZrS 0.09%~0· 14%，其余A1，進行配料；
[0004] (2)熔化：將Cu、Mg、Zn、Zr、A199. 95鋁錠裝入熔煉爐熔化，熔化溫度彡800°C ;
[0005] (3)靜置：將熔化的鋁液導(dǎo)入靜置爐，采用人工精煉管精煉，精煉工藝：溫度720~ 760°C、氣體壓力0· 4~0· 6Mpa、精煉時間30min ;
[0006] (4)在線細化：在線加入Al-5Ti-lB絲細化，加入量2~3kg/t ;
[0007] (5)在線除氣：普通除氣設(shè)備；
[0008] (6)過濾：單級過濾，過濾精度為40~50ppi ;
[0009] (7)鑄造工藝：采用純鋁鋪底，鑄錠規(guī)格400X 1320mm，鑄造速度為38~46mm/ min，水流量為23~30m3/h，鑄造溫度為680~710°C。
[0010] 上述傳統(tǒng)工藝存在以下缺點：（1)采用人工精煉，不能連續(xù)精煉，精煉結(jié)束后，熔 體的渣氣含量會逐步升高，影響熔體質(zhì)量，直接影響探傷合格率；（2)在線采用Al-5Ti-lB 絲細化劑，由于7050合金含有Zr元素，會毒害細化劑，降低細化效果，同時B元素會在表面 聚集，造成鑄錠開裂；（3)采用單級過濾，由于7050合金造渣嚴重，單級過濾不能完全去除 熔體中的雜質(zhì)；(4)采用純鋁鋪底，增加了鑄造工藝，降低了生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種鋁合金鑄錠的制備工藝，本申請?zhí)峁┑闹苽?工藝可提高7050鋁合金鑄錠的冶金質(zhì)量。
[0012] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N7050鋁合金鑄錠的制備工藝，包括以下步驟：
[0013] A)，將以下原料按照質(zhì)量百分比配料后熔化：Si彡0. 12%、Fe彡0. 15%、Cu為 2. 0 % ~2. 6 %、Mn 彡 0· 10 %、Mg 為 1. 9 % ~2. 6 %、Cr 彡 0· 04 %、Zn 為 5. 7 % ~6. 7 %、 Ti彡0.06%、Zr為0.09%~0· 14%和余量的鋁；
[0014] B)，將步驟A)得到的鋁液導(dǎo)入靜置爐中進行連續(xù)精煉；
[0015] C)，在步驟B)得到的鋁液中加入Al-3Ti_0. 2C絲進行在線細化；
[0016] D)，將步驟C)得到的鋁液采用SNIF除氣設(shè)備進行在線除氣；
[0017] E)，將步驟D)得到的鋁液進行雙級過濾；
[0018] F)，將步驟E)得到的鋁液進行鑄造，在鑄造過程中通過控制結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度 來控制鋪底工藝。
[0019] 優(yōu)選的，步驟A)中所述熔化的溫度彡800 °C。
[0020] 優(yōu)選的，步驟B)中所述精煉的溫度為720°C~760°C，氣體壓力為0. 4~0. 6MPa， 氣體流量為400~600L/hX4。
[0021] 優(yōu)選的，步驟C)中所述Al-3Ti-0. 2C絲的加入量為5~7kg/t。
[0022] 優(yōu)選的，步驟E)中所述雙級過濾中第一級過濾為30ppi~50ppi，第二級過濾為 50ppi ~70ppi〇
[0023] 優(yōu)選的，步驟E)中所述雙級過濾中第一級過濾為40ppi，第二級過濾為60ppi。
[0024] 優(yōu)選的，所述鑄造的速度為38~46mm/min，水流量為23~30m3/h，溫度為680~ 71(TC。
[0025] 優(yōu)選的，所述鋪底工藝具體為：
[0026] 在20s時，結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度為20mm ;
[0027] 在35s時，結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度為35mm ;
[0028] 在45s時，結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度為40mm ;
[0029] 在50s時，結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度為50mm ;
[0030] 在55s時，結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度為60mm〇
[0031] 本申請?zhí)峁┝艘环N鋁合金鑄錠的制備工藝，其包括以下步驟：按照7050鋁合金鑄 錠的組分進行配料后熔化，再將得到的鋁液導(dǎo)入靜置爐中進行連續(xù)精煉；再將得到的鋁液 加入Al-3Ti-0. 2C絲進行在線細化；然后將得到的鋁液采用SNIF除氣設(shè)備進行在線除氣； 然后將得到的鋁液進行雙級過濾；最后將得到的鋁液進行鑄造，在鑄造過程中通過控制結(jié) 晶器內(nèi)鋁液的高度來控制鋪底工藝。在上述制備鋁合金鑄錠的過程中，本申請通過靜置爐 內(nèi)的連續(xù)除氣，可以有效降低熔體的渣氣含量；在線采用Al-3Ti-0. 2C絲細化劑能有效避 免中毒現(xiàn)象，同時不存在積聚產(chǎn)生裂紋情況；通過鋪底工藝的調(diào)整，減少純鋁鋪底的環(huán)節(jié)， 降低了生產(chǎn)成本；采用雙極過濾，熔體更清潔。由此，本申請制備的鋁合金鑄錠的冶金質(zhì)量 較高，實驗結(jié)果表明：本申請制備的7050鋁合金鑄錠的成品率可達99. 5%，探傷合格率達 99. 2%〇
【具體實施方式】
[0032] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)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(quán)利要求的 限制。
[0033] 本發(fā)明實施例公開了一種7050鋁合金鑄錠的制備工藝，包括以下步驟：
[0034] A)，將以下原料按照質(zhì)量百分比配料后熔化：Si彡0. 12%、Fe彡0. 15%、Cu為 2. 0 % ~2. 6 %、Mn 彡 0· 10 %、Mg 為 1. 9 % ~2. 6 %、Cr 彡 0· 04 %、Zn 為 5. 7 % ~6. 7 %、 Ti彡0.06%、Zr為0.09%~0· 14%和余量的鋁；
[0035] B)，將步驟A)得到的鋁液導(dǎo)入靜置爐中進行連續(xù)精煉；
[0036] C)，在步驟B)得到的鋁液中加入Al-3Ti_0. 2C絲進行在線細化；
[0037] D)，將步驟C)得到的鋁液采用SNIF除氣設(shè)備進行在線除氣；
[0038] E)，將步驟D)得到的鋁液進行雙級過濾；
[0039] F)，將步驟E)得到的鋁液進行鑄造，在鑄造過程中通過控制結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度 來控制鋪底工藝。
[0040] 本申請通過對7050鋁合金鑄錠的制備工藝進行調(diào)整，使鋁合金鑄錠顯著降低鑄 錠中疏松、粗大化合物等冶金缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量滿足航空航天要求，同時成品率、探傷合格率 大幅度提高，生產(chǎn)成本顯著降低。
[0041] 在制備鋁合金鑄錠的過程中，本申請首先按照7050鋁合金中的成分進行配料，然 后將配料后的組分進行熔化，所述熔化的溫度< 800°C。
[0042] 本申請然后將熔化的鋁液進行靜置，所述靜置的過程具體為：將鋁液導(dǎo)入靜置爐 內(nèi)，采用爐內(nèi)透氣磚連續(xù)精煉，精煉的工藝為：所述精煉的溫度優(yōu)選為720~760°C，所述精 煉的氣體壓力優(yōu)選為0. 4~0. 6MPa，所述精煉的氣體流量優(yōu)選為400~600L/hX4。
[0043] 按照本發(fā)明，然后將靜置后的鋁液進行在線細化，在在線細化的過程中，本申請 在線加入Al-3Ti-0. 2C細化劑，加入量優(yōu)選為5~7kg/t。在在線細化的過程中，加入 Al-3Ti-0. 2C細化劑能有效避免中毒現(xiàn)象，同時不存在積聚產(chǎn)生裂紋情況。
[0044] 本申請然后將經(jīng)過在線細化的鋁液在SNIF除氣設(shè)備中進行在線除氣，可有效降 低熔體的渣氣含量。隨后將經(jīng)過在線除氣的鋁液進行雙級過濾。所述雙級過濾的第一級 過濾優(yōu)選為30ppi~50ppi，更優(yōu)選為40ppi，第二級過濾優(yōu)選為50ppi~70ppi，更優(yōu)選為 60ppi。所述雙級過濾，能夠使錯液更加清潔。
[0045] 本申請最后將鋁液進行鑄造，在鑄造過程中通過控制結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度來控制 鋪底工藝。所述鑄造的速度優(yōu)選為38~46mm/min，水流量優(yōu)選為23~30m 3/h，溫度優(yōu)選為 680~710°C。所述鋪底工藝具體為：在20s時，結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度為20mm ;在35s時，結(jié) 晶器內(nèi)鋁液的高度為35mm ;在45s時，結(jié)晶器內(nèi)鋁液的高度為40m