，加鎂錠時確保關(guān)閉所有火槍。
[0034]精煉，精煉溫度控制在730°C，精煉除氣必須要三次，每次lOmin，不許留有死角。精 煉劑(HJ-J12型)按精煉劑使用說明書要求的比例(一般為鋁液重量的2.5kg/噸），將精煉劑 裝入精煉罐，利用氮氣作載體通入精煉劑，氮氣純度為99.99%，精煉要平穩(wěn)緩慢，通過精煉 罐底部開關(guān)控制送粉快慢，要求在精煉時間內(nèi)都有粉噴出。氮氣壓力為〇.45Mpa，以鋁液翻 騰高度而定，原則上是在不堵管的前提下，翻騰高度越低越好，最好控制在150mm以下。精練 管插入爐內(nèi)鋁液深度2/3為宜，左右前后移動，不要碰到爐壁或爐底，前進時抬高點，后退時 壓低點，以防堵管。精煉之前要先開氣，后開精煉劑，精煉完后，先關(guān)精煉劑罐，將排氣管拿 出來以后再關(guān)氮氣。
[0035]分析取樣，取樣前l(fā)Omim，控制鋁液溫度為730 °C，進行第一次精煉，待鋁液表面的 雜質(zhì)除去以后，取樣進行爐前化學(xué)成份分析(取樣時將鐵勺烤干，然后將鐵勺口向下放入鋁 液中間，液面高2/3深處取樣，注入取樣模中，冷卻后把樣塊取出，取樣應(yīng)有代表性）。爐前化 學(xué)分析成分不合格時，進行補料調(diào)整成分，完成后進行二次精煉除氣。之后再（由專人負責(zé)） 取樣進行成分復(fù)驗，進行成分微調(diào)，符合公司《內(nèi)控標準》時，進行第三次精煉。三次精煉完 畢后，保證鋁液靜置30min，再次取樣分析留底，才進行澆鑄，澆鑄過程中用鋁鈦硼絲在線變 質(zhì)。
[0036] 生產(chǎn)完成后，先取樣用直讀光譜儀檢測材料的成分，之后觀察材料的外觀質(zhì)量，并 取樣觀察材料的低倍組織和顯微組織，檢測材料力學(xué)性能等。
[0037] 表1為每爐次合金棒的成分數(shù)。從表中可以看出，快速溶硅新工藝與加中間合金傳 統(tǒng)工藝具有同等合金化效果，試樣各點硅含量相差甚微，并在多次取點檢測中，無明顯偏析 現(xiàn)象，合金化效果好;快速熔硅方法制配的試樣硅含量穩(wěn)定在〇. 42%左右，硅的實收率約為 97.7%。該技術(shù)溶解速度較快，減少了燒損，節(jié)約時間和燃料，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0038] 圖3快速熔硅法鑄棒的表面質(zhì)量，清潔平整，無凹坑，截面也沒有發(fā)現(xiàn)孔洞。圖4為 快速熔硅法鑄棒低倍組織照片，可以發(fā)現(xiàn)快速熔硅合金晶粒清晰明顯，無裂紋和氣泡，無羽 毛晶，沒有明顯的偏聚現(xiàn)象，也沒發(fā)現(xiàn)結(jié)晶硅顆粒夾雜。圖5和圖6為快速溶硅法澆注的 6063鑄棒樣品的金相組織照片，腐蝕液為5%的HF，放大倍數(shù)為100倍、200倍，從照片中可以 觀察到強化相均勻的分布在α(Α1)基體上，偏析現(xiàn)象較少出現(xiàn)，組織均勻，不存在硅顆粒無 法溶解的現(xiàn)象。
[0039] 表1直接加硅法試樣的光譜分析結(jié)果對比
[0040]各爐次6063合金棒力學(xué)性能檢測結(jié)果見表2。從表中可以看出快速溶硅法所生產(chǎn) 的鋁棒擠壓型材，在T6狀態(tài)下的抗拉強度、屈服強度、延伸率和硬度方面的性能都高于國家 標準。
[0041 ] 表2各爐次6063合金錠機械性能檢測結(jié)果
〇
[0042]從光譜分析的結(jié)果看:快速溶硅法制得的鋁棒硅的實收率較高，硅的溶解量完全 可以滿足要求;通過金相、力學(xué)性能檢測的結(jié)果總結(jié)可知:并不存在硅不溶于鋁或偏析的情 況，且分布很均勻;并且在力學(xué)性能檢測中各項指標也能達到要求。快速熔硅技術(shù)熔煉6063 鋁合金工藝流程短、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異等顯著特點，因此具有極高的應(yīng)用價值。
【主權(quán)項】
1. 一種快速溶硅法生產(chǎn)6063鋁合金棒的方法，其特征是包括以下步驟： (1) 將固態(tài)電解鋁塊轉(zhuǎn)入熔煉爐，加入固態(tài)冷料，熔煉； (2) 待步驟(1)的固態(tài)材料熔化后，加入工業(yè)硅塊進行二次投料； (3) 按每噸鋁熔體重量加入1-1.5 Kg的鋁渣分離劑的比例，均勻撒入鋁渣分離劑進行 打渣處理； (4) 調(diào)整鋁液溫度至720-740°C，關(guān)閉所有火槍，攪拌條件下，根據(jù)產(chǎn)品成分加入鎂塊并 外加10%燒損量，攪拌時間15-30min; (5) 加入精煉劑對鋁液進行精煉處理，精煉溫度控制在730-740°C ; (6) 取爐前樣分析并進行成分微調(diào)； (7) 靜置20-30min; (8) 放水澆注鋁棒，同時加入鋁鈦硼絲； 步驟（1)所述的固態(tài)電解鋁塊，其A1化學(xué)成分質(zhì)量百分含量2 99.70%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速溶硅法生產(chǎn)6063鋁合金棒的方法，其特征是步驟（1)中所 述的固態(tài)冷料為同種合金的鑄棒切頭、重熔鋁錠或同類合金的擠壓型材廢料的一種或幾 種；固態(tài)冷料添加比例為電解鋁塊質(zhì)量分數(shù)的20-40%，控制熔煉溫度在740-770 °C之間。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速溶硅法生產(chǎn)6063鋁合金棒的方法，其特征是步驟(2)中按 產(chǎn)品需要硅的成分配比投入工業(yè)硅塊，硅塊預(yù)先粉碎，顆粒尺寸在20-30_。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速溶硅法生產(chǎn)6063鋁合金棒的方法，其特征是步驟(5)中所 述的精煉為爐內(nèi)噴粉精煉，精煉溫度控制在730-740°C，精煉除氣三次，每次8-10min，無死 角，精煉劑用量為1-3此/1^1，精煉氣體為純度2 99.99%的氮氣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速溶硅法生產(chǎn)6063鋁合金棒的方法，其特征是步驟(5 )中所 述的精煉劑為HJ-J12型鋁合金變質(zhì)劑。
【專利摘要】一種快速溶硅法生產(chǎn)6063鋁合金棒的方法，包括：固態(tài)冷料熔煉；工業(yè)硅塊二次投料；均勻撒入鋁渣分離劑進行打渣處理；調(diào)整鋁液溫度至720-740℃，關(guān)閉所有火槍，攪拌條件下，加入鎂塊并外加燒損量；加入精煉劑對鋁液進行精煉處理；成分微調(diào)；靜置；放水澆注鋁棒，同時加入鋁鈦硼絲。本發(fā)明實收率高達97%，熔煉時間大大縮短，鋁液燒損較少。棒材表面質(zhì)量合格，Mg2Si強化相均勻分散，組織均勻無偏析，力學(xué)性能較中間合金方法有所提高。省去了耗時費力的中間合金制備過程。工藝簡單易行，生產(chǎn)水平穩(wěn)定，時間、人工和能源成本低，環(huán)境污染小?？捎糜谥苽鋬?yōu)質(zhì)6063鋁合金棒材，也可用于熔煉含硅量低于1.2%的其它鋁合金。
【IPC分類】C22C21/08, C22C1/02
【公開號】CN105624442
【申請?zhí)枴緾N201610011615
【發(fā)明人】楊湘杰, 龔兆漢, 胡傳林, 楊雪, 汪麗君, 楊靖
【申請人】南昌大學(xué), 江西雄鷹鋁業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月11日