[发明专利]一种大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法

权利要求书

1.一种大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

一、按重量百分比Si≤0.01％、Fe≤0.01％、Cu：1.9％～2.5％、Mn：0.2％～0.6％、Mg：1.8％～2.5％、Cr：0.03％～0.05％、Zn：8.4％～9.4％、Ti≤0.10％、Zr：0.15％～0.22％、Sb：0.03％～0.05％、Be：0.00045％～0.0012％、Na+Li+K总量≤5ppm和余量Al称取配料；所述配料为铝锭、铜板、镁锭、锌锭、电解金属锰、铝合金废料、铝钛硼丝、粉末状铝锆中间合金、铝铍中间合金、铝锑中间合金，所述铝合金废料为与要制备的铝合金型号相同的铝合金；所述铝锭为精铝锭；

二、在投料前向熔炼炉炉底均匀铺撒上一层熔剂，然后依次按照铝锭、铝合金废料、电解金属锰的顺序加入熔炼炉，投料后在上表面再均匀的铺撒一层熔剂；

三、加热至熔炼炉中配料熔化，然后均匀加入铜板和锌锭，并使铜板和锌锭淹没在熔体中，在720～780℃温度范围内搅拌；

四、熔炼：保持熔炼温度为750～780℃，然后采用Ar-Cl₂混合气体将粉末状铝锆中间合金均匀的喷入熔体中；

保持750～780℃再向熔体中加入铝锑中间合金和镁锭，然后加入铝铍中间合金，充分搅拌，然后扒去熔体表面浮渣；

控制熔炼炉内的全部配料在10～14h内熔化，之后采用喷粉的方式将粉状熔剂喷洒覆盖熔体，待熔剂完全熔化后充分搅拌至均匀，再一次扒去熔体表面浮渣；

五、精炼：采用二次精炼，用Ar-Cl₂混合气体将粉末状熔剂喷洒覆盖熔体，然后通入Ar-Cl₂混合气体，在730℃下精炼，精炼时间为8～10min；

六、倒炉：将熔体倒入静置炉，通入Ar-Cl₂混合气体，精炼10-15min，然后使熔体静置30min以上；

七、铸造：先用低浓度起铸炉铸造，低浓度起铸炉内的熔体成分为Cu：1.5％～2.0％、Mn：0.2％～0.6％、Mg：1.4％～2.0％、Zn：5％～5.5％、Zr：0.10％～0.13％，铸造开头的100mm后，将熔体转入铸造结晶器，铸造时以1200mm/min·铸造根数的速度向流槽中加入铝钛硼丝晶粒细化剂，使铝钛硼丝均匀熔入熔体中，将过滤后的熔体，用分液漏斗均匀注入结晶器中；铸造工艺参数为：铸造温度：740～760℃，铸造速度：25～35mm/min，铸造水压：0.03～0.10MPa，得到大规格铝合金圆铸锭；

八、锯切：将铸锭395～405℃预热2～2.2h后，据切成品长度；

九、均匀化退火：将成品铸锭按照430℃/2h+470℃/60h工艺进行均匀化退火处理；其中所述熔剂按重量百分比由6％NaCl、8％KCl、55％MgCl₂、15％BaCl₂、10％CaF和6％稀土氟化物组成。

2.根据权利要求1所述的大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法，其特征在于步骤一所述精铝锭中Fe含量为0.005以下，Si含量为0.005以下，Na+Li+K碱金属的含量为5ppm以下。

3.根据权利要求1或2所述的大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法，其特征在于所用熔剂的总量为全部配料总重量的1‰。

4.根据权利要求3所述的大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法，其特征在于所述熔剂中稀土氟化物是由CeF₃、ErF₃和ScF₃组成的混合氟化物，其中CeF₃的质量至少为稀土氟化物总量的70％。

5.根据权利要求4所述的大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法，其特征在于步骤三中搅拌方法为：先在炉底搅拌5～10分钟，然后再在炉中部搅拌至熔体均匀。

6.根据权利要求5所述的大规格高强高韧7000系铝合金圆铸锭的制备方法，其特征在于步骤四中铝铍中间合金的加入量为熔体质量的0.015％～0.04％。