[发明专利]一种大直径6063铝合金圆铸锭坯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金圆铸锭坯的生产方法、尤其涉及一种大直径6063铝合金圆铸锭坯的生产方法，属于铝合金生产技术领域。

背景技术

由于6063铝合金具有良好的可加工性能、可热处理强化性能、焊接性能，因此被广泛应用于建筑、包装、运输、航空航天等领域，在国内外被称之为“万能铝合金”。采用电解铝液直接生产大直径铝合金铸锭是一项短流程、绿色环保的先进生产技术，它避免了传统铝加工采用重熔铝锭带来的能源消耗和金属烧损。另外，铝合金油膜铸造工艺是当今世界最先进的技术之一，但它更多的是改善外观质量，对内部质量的改善却很微弱，且采用油膜铸造工艺能够成功生产的铝合金圆铸锭直径也只有381mm，超过这个直径的就只能用电磁铸造。随着技术的进步和对产品性能要求的不断提高，对6063铝合金圆铸锭的尺寸、表观质量、内部质量的要求也越来越大，现有的小尺寸6063铝合金圆铸锭已不能满足要求，迫切需要表观质量、内部质量优越的大直径6063铝合金圆铸锭。因此，研究大直径6063铝合金圆铸锭的生产方法是满足市场对大规格6063铝合金型材的迫切需要。

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大直径6063铝合金圆铸锭坯的生产方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明按重量百分比为：0.42％～0.44％Si、0.50％～0.55％Mg、0.005％～0.03％Ti、0～0.18％Fe、0～0.025％Zn和余量Al的化学成分构成。

上述大直径6063铝合金圆铸锭的生产方法如下述工艺流程：

A、熔体熔炼工艺

在熔炼炉内加入冷料和部分Al-Si中间合金，利用虹吸管将电解铝液引入熔炼炉，添加变质剂，配料，通过电磁搅拌完成熔炼工艺。

B、熔体精炼工艺

熔炼后熔体经过炉底吹气、喷粉精炼、扒渣、静置后转入静置炉，在静置炉中再次进行炉底吹气精炼、扒渣、静置完成熔体精炼工艺。

C、熔体在线处理工艺

精炼后的熔体在静置炉出口的溜槽内喂入Al-Ti-B合金丝进行在线晶粒细化处理后，通过在线除气处理装置，在线过滤后完成熔体在线处理工艺，得到高质量的6063铝合金熔体。

D、铸造工艺

高质量的6063铝合金熔体在结晶器内经过电磁细晶处理、多孔石墨油润滑、三次冷却铸造工艺得到大直径6063铝合金圆铸锭。

E、均质化处理工艺

合格的大直径6063铝合金圆铸锭通过均质炉组升温、保温、冷却步骤进行均质化处理。

F、锯切、打捆、包装

均质化处理大直径6063铝合金圆铸锭进行锯切、打捆、包装。

所述步骤A中熔体由75％～80％的电解原铝、20％～25％的冷料和中间合金组成，优选78％电解原铝和22％冷料和中间合金；所述步骤A中熔炼时间为30min，按0.1kg/t·Al加入变质剂，采用系数法配料，电磁搅拌频率0.7HZ，电流88A，时间20min。

所述的变质剂主要作用是细化熔体晶粒，主要成分是75％钛，余量为助燃剂。

所述步骤A中的配料是再次加入Al-Si中间合金按重量百分比配制成0.42％～0.44％Si、0.50％～0.55％Mg、0.005％～0.03％Ti、0～0.18％Fe、0～0.025％Zn和余量Al的熔体。所述步骤A中Al-Si中间合金的Si含量为12％，Fe含量为0.12％，余量为Al。

所述步骤B中的炉底吹气是在熔炼炉通入0.3MP纯度为99.99％的氮气，时间为10min。所述步骤B中的喷粉精炼是在炉底吹气完成后利用0.4MP纯度为99.99％的氮气吹入精炼剂，精炼剂用量为1.5kg/t·Al，时间为15min。所述步骤B中的精炼剂为现有产品，主要成分为NaCl，作用是去除熔体中的气体和夹渣。所述步骤B中熔体温度控制在740℃～760℃之间，优选750℃。所述步骤B中熔体静置温度为740℃～750℃之间，优选745℃，静置时间为20min。所述步骤B中的静置炉中再次进行炉底吹气精炼、扒渣、静置与在熔炼炉中的操作相同，区别在于静置炉中炉底吹气精炼温度控制在730℃～740℃之间，优选735℃，熔体静置温度为720℃～730℃之间。