[发明专利]一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法

说明书

本发明涉及铝合金熔炼技术领域，具体涉及一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法；本发明以碳酸钠、碳酸钙、氯化钠、硫酸钠和氟硅酸钠作为制备颗粒熔剂的原料，所制备的颗粒熔剂可用于铝合金加工熔炼铸造过程中表面渣铝分离，颗粒熔剂在使用时产生大量的热量为渣层升温，改善渣的流动性，有助于渣铝分离；本发明通过大量实验数据显示，去除相同数量的铝渣，本发明的颗粒熔剂使用量为传统熔剂使用量的0.65‑0.82，使用成本低，更加有利于环境保护。

技 术领域

本发明涉及铝合金熔炼技术领域，具体涉及一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。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。目前铝合金是应用最多的合金。

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。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化.其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。

铝及铝合金在熔炼铸造过程中，熔体内溶解的氢原子在铸造凝固时析出形成气泡，导致铝及铝合金铸锭或铸件产生缺陷。同时在熔炼过程中熔体与空气反应形成氧化物，卷入熔体导致其纯净度降低，若在后序生产中未将其除去，则在铸锭或铸件中形成氧化物夹杂，影响制品性能。

熔剂，在铝及铝合金的加工过程中有着重要的作用，它可以除去铝熔体中的各种金属或非金属杂质和各种氧化物，防止炉壁氧化物堆积，除去部分铝中的氢气，并覆盖在铝液表面防止熔体吸氢并防止镁的烧损，它还可以除去熔体中的对后加工有害的碱金属如钠、钙和锂，并有效进行渣铝分离。

传统的混合型熔剂主要有各种无机盐组成，诸如氯盐(NaCl、KCl、 CaCl₂)、氟盐(Na₂SiF₆、NaAlF₆、NaF、KAlF₄、K₂AlF₆、AlF₃、CaF₂)、硝酸盐(KNO₃、NaNO₃)、硫酸盐(Na₂SO₄、K₂SO₄)、碳酸盐(Na₂CO₃、 CaCO₃)等等，近年来开发的熔融熔剂，以氯化镁氯化钾低熔点体系(氯化镁氯化钾比例60：40或43：57)和氯化镁氯化钠低熔点体系(氯化镁氯化钠比例：50：50)。

传统熔剂的使用已经超过30年了，应该说使用效果还不错。但传统熔剂由于比重轻，松装密度小(一般为1.1-1.2g/cm³),在铝液中使用时上浮速度太快，往往未能与铝液完全反应完毕就浮出液面，故用量比较大；同时，由于传统的熔剂中含有C₂Cl₆、Na₂SiF₆等有害物质，在反应时会放出氯气、氯化氢气体和四氟化硅气体，对钢结构产生腐蚀，并对空气和人的呼吸道产生损害，所以近20年来世界铝加工业一直在致力于设计和安装在线除气和过滤设备。旨在用物理的方法除去氧化物、氢气和夹渣。

传统熔剂在除去氧化物、氢气和夹渣时用量大，污染严重。因此，本发明提供了一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法，以解决上述提出的问题。

发明内容