[发明专利]一种Al-5%Cu基合金的高压差压铸造方法

权利要求书

1.一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法是通过以下步骤实现的：

一、调整差压铸造机：将差压铸造机的上工作罐和下工作罐的罐壁的厚度分别增加至12～16mm，将气路控制系统的低压气阀调整为高压气阀，调整锁紧环的锁紧力使差压铸造机的工作承受压力达到3.0MPa，形成高压差压铸造机，其中，差压铸造机中铸型和坩埚分别置于上工作罐和下工作罐中，上工作罐与下工作罐间利用互通阀密封隔绝；

二、Al-5％Cu基合金熔体的制备：a、按质量百分比称取如下原料：67.25％～83.35％的铝、10％的铝铜中间合金、2％～5％的铝锰中间合金、1.25％～5％的铝锆中间合金、1.25％～7.5％的铝钒中间合金、2％～5％的铝钛硼中间合金、0.15％～0.25％的镉，然后将原料进行表面清洗，再自然干燥；b、将a步骤中除铝钛硼中间合金和镉之外的其它原料混合装入高压差压铸造机的坩埚中，加热至完全熔化，熔体温度达到720℃时再加入镉，静置10min～20min，然后待熔体温度升至725～730℃时，再加入铝钛硼中间合金，保温10～20min，待熔体温度重新升至725～730℃时，向坩埚中喷吹氩气进行精炼处理20min～40min，其中，熔体温度始终控制在720℃～730℃；

三、高压差压铸造方法制备Al-5％Cu基合金：a、将步骤二得到的熔体的温度控制在720℃～740℃，并将铸型安放完成后锁紧工作罐，然后设定高压差压铸造的工艺参数：升液充型速度为60mm/s，增压速度为100mm/s；b、打开互通阀和高压气阀，使上、下工作罐中同步达到相同的工作压力2.2MPa，然后关闭互通阀和高压气阀；c、进行高压差压铸造升液、充型，即排出上工作罐内的气体，使升液压力达到0.1～0.12MPa，即充型压力达到0.1～0.12MPa，使下工作罐内坩埚中的熔体经升液管沿反重力方向充填至铸型中，充型结束后按照预设的增压速率增压，当上、下工作罐间的压力差达到0.07MPa时进行保压，保压时间为3～5min，铸件始终在2.2MPa高压环境下补缩凝固，补缩凝固结束后打开互通阀同时排气卸压，取出铸件，得Al-5％Cu基合金。

2.根据权利要求1所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤一中将差压铸造机的上工作罐和下工作罐的罐壁的厚度分别增加至14mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤二的a步骤中铝的质量纯度为99.99％，铝铜中间合金含铜50％(重量)，铝锰中间合金含锰10％(重量)，铝锆中间合金含锆4％(重量)，铝钒中间合金含钒4％(重量)，铝钛硼中间合金含钛5％(重量)，含硼1％(重量)，镉的质量纯度为99.9999％。

4.根据权利要求3所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤二的a步骤中采用质量浓度为10％的氢氧化钠溶液对原料进行清洗。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤二的b步骤中所述的氩气的质量纯度为99.99％。

6.根据权利要求5所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤二的b步骤中向坩埚中喷吹氩气进行精炼处理30min。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤三的a步骤中将步骤二得到的合金熔体的温度控制在725℃～730℃。

8.根据权利要求7所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤三的a步骤中所述的铸型为石英砂铸型、碳化硅砂铸型或者冷铁铸型。

9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的一种Al-5％Cu基合金的高压差压铸造方法，其特征在于步骤三的c步骤中保压时间为4min。