[发明专利]一种宽幅包铝板用超大扁锭的制备方法

说明书

本发明公开了一种宽幅包铝板用超大扁锭的制备方法，包括以下步骤：配料；熔炼；保温、精炼；除气过滤；在线细化晶粒；铸造：起铸阶段采用间隙停顿式起铸，且在起铸阶段关闭排水孔；去应力处理。通过本发明能有效解决宽幅包铝板用超大扁锭成分不均匀、易开裂的问题。

技术领域

本发明涉及铝合金铸锭铸造技术领域，尤其是一种宽幅包铝板用超大扁锭的制备方法。

背景技术

Al-Cu-Mg系铝合金，主要用于制作各种高负荷的零件和构件，如飞机上的骨架零件、蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等150℃以下工作零件。其中蒙皮材料多使用包铝薄板材，其生产工艺较为复杂，尤其包铝铸锭是包铝蒙皮板的重要工序，对后续表面质量、包覆率及板型等有着重要的影响。

随着航空工业的飞速发展，对宽幅(宽度≥2000mm)包铝蒙皮板的需求越来越大，较宽的蒙皮板可以有效减少铆接、焊接等连接工序，提升飞机材料的稳定性、可靠性。但目前因为熔铸工艺限制了铸锭的宽度，目前国内铝合金铸锭宽度最大只能做到2080mm，对于成品宽度超过2000mm的包铝蒙皮板，只能把铸锭分切后采用横轧的方式轧制，这种方式生产效率低，成品率也低，板型控制困难，并且易造成轧制失败。

如申请公布号为CN 109092894 A的发明专利申请，《一种生产宽幅包铝板的轧制方法专利》，需要采用纵轧-横扎-纵轧的方式，这样增加轧制道次的方法，增加了生产工序，为工业生产带来不便。申请公布号为CN104526281A的发明专利申请，《一种铝合金钎焊板的制备工艺》也是采用二次轧制的方法，该方法增加了生产流程，降低了生产效率。

发明内容

本发明公开了一种宽幅包铝板用超大扁锭的制备方法，能有效解决宽幅包铝板用超大扁锭成分不均匀、易开裂的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种宽幅包铝板用超大扁锭的制备方法，包括以下步骤：

S1.配料：按照以下重量百分比进行配料：Si＜0.50%、Fe＜0.50%、Cu=3.8~4.9%、Mn=0.30~0.90%、Mg=1.2~1.8%、Cr＜0.10%、Zn＜0.25%、Ti＜0.15%、Be=0.0005~0.0050%、Na＜0.0001%，余量为Al和不可避免的杂质元素；分别称取铝锭、纯镁锭、纯铜、铝铜中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝铍中间合金，2024铝合金铸锭返回料占比为0~60wt%；

S2.熔炼：将80~90%的铝锭及2024返回料投入熔炼炉，熔炼温度为700~800℃，当铝水温度达到795~800℃时加入纯铜、纯镁及中间合金，保温30~50min后加入剩余的铝锭进行冲温；熔炼后得到铝合金熔体，将铝合金熔体转注到保温炉；

S3.保温、精炼：向保温炉中的铝合金熔体通入Ar-Cl₂混合气体进行精炼，保证保温炉中铝合金熔体氢含量低于0.20mL/100gAl；

S4.除气过滤：精炼完成以后，倾动保温炉，使熔体流经旋转喷头除气系统进行除气精炼，保证精炼后的铝合金熔体中的氢含量≤0.10mg/100g；铝合金熔体除气精炼后进行在线过滤；

S5.在线细化晶粒：通过喂丝机向除气系统出口流槽的铝合金熔体中连续加入Al-Ti-B线晶粒细化剂进行晶粒细化处理，得晶粒细化处理后的铝合金熔体；