[发明专利]一种调控超宽幅铝合金板材横断面组织均匀性的方法

说明书

本发明属于铝合金板材加工技术领域，公开了一种调控超宽幅铝合金板材横断面组织均匀性的方法：生产配料：选用1系或3系铝合金，按照指定牌号进行配料；熔炼；转炉：铝液熔体温度达到730～740℃时进行转炉；静置处理；去氢处理；过滤：采用30PPI和50PPI两级陶瓷过滤板过滤，过滤箱温度控制在720±5℃；晶粒细化处理；铸嘴内部熔体温度调控。本发明通过在铸嘴尾部引入温度调控装置并进行温度自动调控，可确保超宽幅铝合金板材在铸轧过程中沿铸嘴宽度方向的温度场均匀，获得均匀的板坯横断面组织，生产出组织成分均匀、晶粒细小、第二相分布均匀的3mm铝合金板材，实现高品质超宽幅铝合金板材的铸轧。

技术领域

本发明属于铝合金板材加工技术领域，尤其涉及一种调控超宽幅铝合金板材横断面组织均匀性的方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

针对超宽幅铝合金板材的铸轧生产方法，目前工业应用的铸嘴结构大体上可分为两种基本结构：多入口的宽入口铸嘴和单一窄入口铸嘴。由于单一窄入口铸嘴的保温性能更好、温度更可控，且更不易与空气作用形成氧化膜而减少带材的夹杂缺陷，因此工业生产中大多采用单一窄入口铸嘴。但是，对于单一窄入口铸嘴，由于分流块的作用，熔体在充满铸嘴型腔的过程中，流经的路径差异比较大，向周围环境辐射损失的热量也有很大的差异，最终导致铸轧板材横断面组织的不均匀而影响产品质量。因此，解决铸嘴内部沿宽度方向的熔体温度场均匀性问题是宽幅铸轧首先要解决的问题。

针对熔体填充铸嘴过程中向外界环境辐射散热的差异而导致温差进而影响铝合金板材横断面组织不均匀的问题，有必要研究出一种调控超宽幅铝合金板材横断面组织均匀性的方法，能够通过一个温度分段调控装置实现铸嘴内部沿宽度方向的熔体温度场达到均匀。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术中的铸嘴内部沿宽度方向的熔体温度场不均匀性，导致铝合金板材横断面组织不均匀性，从而引发了应该如何有效地对铸嘴内部铝液的断面温度场进行控制的技术问题。

解决上述技术问题的难度和意义：

难度：由于单一窄入口铸嘴的熔体是通过前箱与铸嘴连接的较小横浇道流入铸嘴，后经分流块驱使熔体向两边流动，导致铸嘴尾部沿宽度方向上的熔体温度存在从中部到边部逐渐降低的现象，并随着铸嘴宽度的增加，铸嘴中部与边部的熔体温差越大，这使得铸嘴出口的熔体沿铸嘴宽度方向的温度场分布不均匀性越严重，进而增加了高品质超宽幅铝合金板材铸轧的生产难度。

意义：采用在铸嘴尾部引入温度分段调控装置，可以非常有效地降低铸嘴中部与边部的熔体温差，确保超宽幅铝合金板材在铸轧过程中沿铸嘴宽度方向的温度场均匀，从而获得均匀的板坯横断面组织，实现高品质超宽幅铝合金板材的铸轧，最终提高生产效益。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种调控超宽幅铝合金板材横断面组织均匀性的方法。

本发明是这样实现的，一种调控超宽幅铝合金板材横断面组织均匀性的方法，通过铸嘴内部实际温度场自动调节加热元件，加热元件的工作电压为380V，工作功率为3～6KW，PLC温度调控系统的温度控制参数设置为680～690℃，铸轧超宽幅铝合金板材的过程中，铸嘴分流块尾端控制铝熔体横向温度梯度小于5℃。通过铝液流出铸嘴口时的温度分布均匀性调控，获得铸轧过程超宽幅铝合金板材高均匀性横断面组织，最终实现高品质超宽幅铝合金板材的铸轧。具体实施步骤如下：

步骤一：生产备料：选用1系或3系铝合金，按照指定牌号进行配料；

步骤二：熔炼：加入固态铝锭，升温，温度710℃以上时，加入合金添加剂；静置后电磁搅拌15～25分钟；铝锭全部熔化后进行两次电磁搅拌；待炉内铝液熔体温度达到730℃～750℃时，进行第一次精炼、扒渣、成分调整；然后进行搅拌、第二次精练、扒渣；

步骤三：转炉：铝液熔体温度达到730～740℃时进行转炉；