[发明专利]节能高效的铝合金熔铸工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金熔铸工艺，尤其涉及一种节能高效的铝合金熔铸工艺。

背景技术

铝合金熔铸即铝合金的熔炼和铸造，其中对铝合金铸件的质量影响最大的就是熔炼工艺。传统的铝合金熔铸工艺中，一般加入通过铁模浇注而成的铝-硅合金锭，由于铝-硅合金锭的硅相组织较粗，且成分的分布存在不均匀的现象，因此，最后得到的铝合金铸件的硅相的细化不佳和其成分的不均匀性，严重影响铝合金铸件的力学性能，而且传统工艺中一般未加入锰，也导致铝合金材料的力学性能不足；传统工艺的熔炼温度为750-760℃，精炼温度为730-740℃，能耗较大，成本较高，生产效率偏低。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种节能高效的铝合金熔铸工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明所述节能高效的铝合金熔铸工艺的工艺流程如下：炉料准备→装炉→熔炼→加入包括镁锭的辅料→搅拌→第一次精炼→扒渣后取样分析→调整成分→第二次精炼→扒渣后取样分析→覆盖静置→铸造成型；所述装炉流程中，装入热顶铸造成型的铝硅棒；所述熔炼流程中，温度为710-730℃；所述加入包括镁锭的辅料流程中，还加入纯度为75%的锰剂；所述第一次精炼和第二次精炼流程中，温度为690-710℃。由于经过热顶铸造成型的铝硅棒的内部组织细密均匀，其冶金缺陷（如气孔、夹渣和粗晶等）远远低于铁模浇注锭，因此，该种铝硅棒质量远远优于一般的铁模浇注成型产品。所以，用这样的优质原材料加入铝熔炼中，原铝硅棒优良的材料组织结构可遗传到铝合金产品中。加入锰剂的主要作用提高强度，细化材料再结晶粒度。

进一步，所述加入包括镁锭的辅料流程中，加入锰剂与铝液的质量比为0.8﹕1000，加入时先将锰剂撬成粉末均匀撒在炉内。

具体地，所述熔炼流程中，温度为715-725℃；所述第一次精炼和第二次精炼流程中，温度为695-705℃。

本发明的有益效果在于：

本发明由于在装炉过程中加入热顶铸造成型的铝硅棒，熔炼温度和精炼温度都比传统工艺更低，一般要低20-40℃，既能提高铝熔体的纯洁度，又能减少铸件中的缺陷，提高材料的熔炼质量，铸造的铝合金产品组织均匀、细化、质量优良，力学性能优良，而且节约能源，生产效率高；另外，加入锰剂也有利于铝合金铸件的力学性能提高。采用本发明工艺获得铝合金产品的力学性能中，抗拉强度比国家标准要求值提高42.6%，延伸强度提高80.4%，断后伸长率提高63.8%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

按以下步骤完成铝合金产品的熔铸工艺：

（1）炉料准备；

（2）装炉：装入热顶铸造成型的铝硅棒；

（3）熔炼：温度保持在715-725℃；

（4）加入辅料：辅料包括镁锭和锰剂，其中锰剂的纯度为75%，加入锰剂与铝液的质量比为0.8﹕1000，加入时先将锰剂撬成粉末用铁铲均匀加入炉内；

（5）搅拌：用铁扒反复搅动，使其完全熔化；

（6）第一次精炼：保持温度为695-705℃；

（7）扒渣后取样分析：主要分析其成分含量具体是多少，便于控制产品的组份；

（8）调整成分：根据分析结果有选择地投放不同材料，以调整其成分含量；

（9）第二次精炼：保持温度为695-705℃；

（10）扒渣后取样分析：再次分析其成分含量具体是多少，这次分析主要是为了稳妥起见，一般而言都能符合要求，如果还有差异则需要再次投放不同材料以调整各成分含量；

（11）覆盖静置：冷却到合适温度后再进入下一步铸造成型；

（12）铸造成型。

实施例2：

按以下步骤完成铝合金产品的熔铸工艺：

（1）炉料准备；

（2）装炉：装入热顶铸造成型的铝硅棒；

（3）熔炼：温度保持在710-715℃；

（4）加入辅料：辅料包括镁锭和锰剂，其中锰剂的纯度为75%，加入锰剂与铝液的质量比为0.8﹕1000，加入时先将锰剂撬成粉末用铁铲均匀加入炉内；

（5）搅拌：用铁扒反复搅动，使其完全熔化；

（6）第一次精炼：保持温度为690-695℃；

（7）扒渣后取样分析：主要分析其成分含量具体是多少，便于控制产品的组份；

（8）调整成分：根据分析结果有选择地投放不同材料，以调整其成分含量；