[发明专利]一种高质量焊丝用铝合金圆铸锭及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金铸锭材料及其制造方法。

背景技术

焊丝用铝合金圆铸锭主要用于生产焊丝，是铝合金焊接材料所必需的填充物，对铸锭冶金质量要求较高，传统直接水冷半连续铸造在铸造开始时需要调整漏斗，易引起熔体表面不平，在流槽与结晶器之间存在落差，降低铸锭质量。所以在铸造中，必须使结晶器内的液体金属控制在尽可能低的水平，才能获得良好光滑的铸锭表面。但是，控制液体金属保持稳定的低水平是相当困难的，并且低水平铸造易产生偏析瘤、冷隔等缺陷，铸锭成品率很低，显然铸造这种高质量铝合金圆铸锭是不适宜用这种方法的，因热顶铸造有其特有的优势，所以在生产这种高质量焊丝用铝合金圆铸锭时引进热顶铸造方法。

在矮结晶器的上面安装一个用耐火绝热材料制造的贮槽（即热顶），或者在普通结晶器内表面的上部衬一层绝热材料，铸造时，不使用传统的浮漂漏斗，贮槽内的熔体与分配流盘内的熔体保持在同一水平，这种连续铸锭法称为热顶铸造。

热顶多模铸造是铸造高质量焊丝用圆铸锭使用的一种铸造方式，热顶多模铸造工艺的主要特点有结晶器内壁镶有石墨环，结晶区窄，铸造速度快，并且取消了分液漏斗，实现了同水平铸造，因此生产的铸锭具有内部质量好、铸锭组织均匀、力学性能高、铸锭表面光滑和生产效率高的特点。现有方法制造的高质量焊丝用铸锭由于使用普通结晶器铸造成型，铸锭表面经常有拉裂的现象产生，而且内部质量不稳定，不能满足挤压的标准，其铸锭成品率仅为65%。

发明内容

本发明是要解决现有方法制造的铝合金圆铸锭因铸锭表面存在拉裂缺陷而导致铸锭成品率低的问题，提供了的一种高质量焊丝用铝合金圆铸锭及其制造方法。

本发明高质量焊丝用铝合金圆铸锭是由按质量百分比为Cu：6.0%～6.5%、Mn：0.25%～0.35%、Cr：0.007%～0.08%、Ti：0.13%～0.15%、Zr：0.12%～0.15%、V：0.06%～0.10%、Be：0.0002%～0.0007%和余量的Al作为熔炼原料而制成。

本发明高质量焊丝用铝合金圆铸锭的制造方法按下列步骤实现：

一、按质量百分比为Cu：6.0%～6.5%、Mn：0.25%～0.35%、Cr：0.007%～0.08%、Ti：0.13%～0.15%、Zr：0.12%～0.15%、V：0.06%～0.10%、Be：0.0002%～0.0007%和余量的Al，称取纯铝锭、中间合金Al-Mn、中间合金Al-Cr、中间合金Al-Ti、中间合金Al-Zr、中间合金Al-V、中间合金Al-Be和金属Cu作为熔炼原料；

二、将步骤一称取的熔炼原料按先加入纯铝锭，再加入中间合金Al-Mn、中间合金Al-Cr、中间合金Al-Ti、中间合金Al-Zr和中间合金Al-V，待熔体温度为660～700℃时加入金属Cu，最后当熔体温度为720～740℃时加入中间合金Al-Be的顺序装入电阻反射炉内熔化，在700～750℃的条件下搅拌10～15min，覆盖上熔剂后得到合金熔体；

三、将步骤二得到的合金熔体在730～750℃的温度下导入电阻反射炉的静置炉，通入氩气精炼9～15min后静置10～30min，保持电阻反射炉中热顶内的合金熔体液面和流盘内的合金熔体液面在同一水平，然后在铸造速度为130mm/min～145mm/min，铸造温度为715～730℃，铸造冷却水压为0.07～0.10MPa的条件下进行半连续铸造得到高质量焊丝用铝合金圆铸锭。

本发明采用热顶铸造工艺并结合铝合金圆铸锭原料的科学配比有效降低了拉裂废品的产生，缩短了铸造时间，并保证了铸锭的表面质量；在金属转注方面，取消了漏斗供流，实现了横向供流，同时通过热顶内的金属液面和流盘内的金属液面保持同一水平，为改善铸锭的内部质量和表面质量提供了有利条件，本发明针对不同合金的特性选择不同的加入时机，解决了各元素充分合金化的问题，铸锭成品率有所提高，达到92%，解决了现有方法制备的铸锭成型率低的问题。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式高质量焊丝用铝合金圆铸锭是由按质量百分比为Cu：6.0%～6.5%、Mn：0.25%～0.35%、Cr：0.007%～0.08%、Ti：0.13%～0.15%、Zr：0.12%～0.15%、V：0.06%～0.10%、Be：0.0002%～0.0007%和余量的Al作为熔炼原料而制成。