[发明专利]用于熔炼铝合金的添加剂及其制备和应用方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及使用专用添加剂进行有色合金的制造技术领域，具体地说是用于熔炼铝合金的添加剂及其制备和应用方法。

背景技术

铝合金是目前工业生产中广泛应用的轻金属材料，具有密度低，对光、热和电波的反射率高，表面处理性能好，吸震和降噪性能优越等优点，因此被广泛应用于航天、航空、航海、汽车、建材和日用文体等各个领域。熔炼铝合金时需要加入一种或多种金属元素或非金属元素，以制成不同成分或牌号的铝合金，满足不同的性能要求。常用的元素有硅、铁、铜、锰、钛、铬和锆等，采用中间合金方式加入这些元素的方法，存在吸收率低、成分控制不稳定、炼制中间合金能耗高以及元素烧损严重及生产成本高的缺点。熔炼铝合金时加入用于熔炼铝合金的添加剂克服了中间合金的部分缺点，在铝合金生产行业得到了较为广泛的应用。

报道研发用于熔炼铝合金的添加剂的现有技术的文献不多。CN1046193公开了一种熔炼铝合金用的添加剂，该专利的铁剂、锰剂和钛剂的助熔剂中使用了钠盐，在Al-Si合金中钠盐可以作为一种较好的变质元素，但是在其它铝合金的熔体中的钠盐含量过高会增大合金的粘度，使铸造拉裂倾向增加并产生钠脆性，因而该专利应用的局限性较大；CN 200810034831.5披露了含硼化物的铝合金锰添加剂，该专利添加剂中不但使用了钠盐，而且其制备需要在不锈钢容器中，于150～200℃烘烤2～3小时，而后在球磨机上球磨1～2小时，再在150～200℃烘烤1～2小时方可使用。这样的过程使得该专利的制备工艺相对复杂、生产周期长和能耗大。另外，该专利锰剂的吸收率一般在80％左右，专利中所述如优化工艺，吸收率也只能达90％以上，锰剂的吸收率显得相对较低。

上述现有用于熔炼铝合金的添加剂虽然解决了以铝基中间合金方式添加的缺点，但都难以解决其自身溶解温度高、吸收率低和吸收率不稳定的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供用于熔炼铝合金的添加剂及其制备和应用方法，该添加剂在不降低铝合金产品质量的前提下，解决了其自身溶解温度高、吸收率低和吸收率不稳定的问题。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：用于熔炼铝合金的添加剂，由金属粉末、助溶剂、发热剂、引爆剂和防潮剂五部分组成，其中，金属粉末为铁、铜、锰、铬、钛或锆金属元素中的一种，该金属粉末所占总体的质量百分比为70～81.5％，其纯度≥98％，粒度为80～120目；助溶剂是用氟硅酸盐、硫酸盐及氟盐配置成含有离子组成质量百分比为F^-：47.64、K⁺：37.66、Al³⁺：8.71、Si⁴⁺：3.37、Ca²⁺：1.83、S⁶⁺：0.52和O^2-：0.26的助溶剂，该助溶剂所占总体的质量百分比为15～20％；发热剂是铝粉，该发热剂所占总体的质量百分比为2～5％，其纯度≥98％，粒度为80目；引爆剂为未膨化的珍珠岩，该引爆剂所占总体的质量百分比为1～3％，其粒度为80目；防潮剂是高级脂肪酸，该防潮剂所占总体的质量百分比为0.5～2％。

上述用于熔炼铝合金的添加剂的制备方法，其步骤如下：

按质量百分比为金属粉末∶助溶剂∶发热剂∶引爆剂∶防潮剂＝70～81.5∶15～20∶2～5∶1～3∶0.5～2进行原料的配比，用球磨机将该配比好的原料充分混合均匀成为复合粉末，再将其装入模具，采用液压压力机在室温、压力为50MPa～100MPa、保压时间为30秒～60秒的条件下进行冷压，即制得用于熔炼铝合金的添加剂，上述金属粉末为铁、铜、锰、铬、钛或锆金属元素的一种，其纯度≥98％，粒度为80～120目，由工业纯金属熔体用保护性气体为介质进行雾化制取；助溶剂是用氟硅酸盐、硫酸盐及氟盐配置成含有离子组成质量百分比为F^-：47.64、K⁺：37.66、Al³⁺：8.71、Si⁴⁺：3.37、Ca²⁺：1.83、S⁶⁺：0.52和O^2-：0.26的助溶剂；发热剂的是铝粉，其纯度≥98％，粒度为80目；引爆剂为未膨化的珍珠岩，其粒度为80目；防潮剂是高级脂肪酸。

上述中所说的高级脂肪酸的化学式为RCOOH，指C6～C26的一元羧酸，是公知的化工商品。