[发明专利]一种电解铝液生产铝合金的工艺流程

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金工艺流程，更具体的讲是一种电解铝液生产铝合金的工艺流程。

背景技术

铝合金以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。　　随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 　　

　　纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。

添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

传统的铝合金制备一般采用铝锭重熔法，改工艺方法在熔炼过程中消耗大量的能量，金属烧损大，同时对环境造成严重污染等问题，因此需要一种能够直接使用电解铝液生产铝合金的流程，而电解铝的生产过程主要以冰晶石-氧化铝做电解质，碳素材料做电极，电解质问题一般在950-970℃之间，因此电解铝液问题也具有较高的温度，而铝液的精炼温度仅需700-800℃，温度不合适且自发晶核较少，铸造时容易导致晶粒粗大等组织缺陷，同时真空抬包吸取电解铝液时不可避免的吸入电解质，以及铝的氧化，导致了电解铝液中氧化夹杂较多，而且由于温度较高，氢气在铝液中具有较高的饱和含量，因此电解铝液中从在大量的氢气，同时电解铝液中Fe和Si的含量也较大，对后续加工的产品质量有严重影响，因此需要一种能够直接利用电解铝液生产铝合金的工艺流程。

发明内容

针对以上不足，本发明提供了一种能够直接利用电解铝液生产铝合金的工艺流程，通过流程中对成分的控制，以及各个工艺步骤的协调作用，使最终得到的铝合金符合要求，克服了电解铝液直接生产铝合金的缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电解铝液生产铝合金的工艺流程，包括如下步骤：电解铝液注入熔炼炉、加入铝锭降温、炉前样分析成分、调节温度加入其他组分、电磁搅拌、第一次精炼、除去铝液表面浮渣、转炉、第二次精炼、除去铝液表面浮渣、炉前样分析成分、成分合格后静置、净化、晶粒细化、陶瓷过滤板过滤、热顶水冷铸造、检验合格、锯切、均质、包装入库。

上述加入铝锭≥铝液质量的40%，对加入的铝锭进行成分分析，严格控制铁的含量。

上述加入铝锭降温将电解铝液温度降至750-800℃。

上述第一次精炼和第二次精炼采用炉内喷粉精炼工艺，所用气体为氩气，传统喷粉精炼采用氩气与氮气混合气进行喷粉，本发明仅仅使用氩气，效果更好，除气、除渣效果提高10%。

上述第一次精炼温度为740-750℃、精炼时间15-20分钟，所述第二次精炼温度为705-710℃、精炼时间5-10分钟，第二次精炼用于成分的微调，对于其后进行的炉前样分析不合格的产品进行调整，使其满足要求。

上述第一次精炼所用精炼剂按质量百分比包括组下组分：NaCl：45-70%、CaF₂:1-5%、Na₂SO₄:1-5%、Na₂SiF₆:15-25%、Na₃AlF₆:5-23%。

上述第一次精炼所用精炼剂按质量百分比包括组下组分：NaCl：45-70%、CaF₂:1-5%、Na₂SO₄:1-5%、Na₂SiF₆:15-25%、Na₃AlF₆:5-23%。