[发明专利]一种混合Sc-Zr铝合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种混合Sc‑Zr铝合金的制备方法，该方法为：将铝锭熔化过热至高温熔体，按比例将烘干的氟锆酸钾K₂ZrF₆及冰晶石混合料加入至高温熔体中进行搅拌，直至冒蓝色火焰，制得铝锆合金；再加入设定量的氯化物，此时高温熔体成为熔盐铝，用纯铝箔包裹氧化钪或用铝粉与氧化钪粉压制成块状，加入至高温熔体中，进行分段升温，待反应一段时间后保温设定时间使钪充分溶解，搅拌均匀、除杂，铸入预热的模具中成Al‑Sc‑Zr锭。本发明中Al‑Sc合金能细化合金晶粒、抑制再结晶、提高合金强度、耐蚀性及减少甚至消除焊缝处的热裂。Al‑Sc合金中加入Zr，可以减少钪的加入量（钪价格比锆昂贵得多），降低原料成本（能够降低20%‑30%），合金的性能同样有提升。

技术领域

本发明涉及一种混合Sc-Zr铝合金的制备方法，属于合金制造技术领域。

背景技术

现有的高导电铝合金熔体净化过程中，熔炼除气时间长，熔炼易导致氢气的带入，导电率受到影响，而且采用石墨转子旋转喷吹精炼剂粉末和氩气，喷射效果差，该方式存在加入不均匀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种混合Sc-Zr铝合金的制备方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明采取的技术方案为：一种混合Sc-Zr铝合金的制备方法，该方法为：将铝锭熔化过热至高温熔体，按比例将烘干的氟锆酸钾K₂ZrF₆及冰晶石混合料加入至高温熔体中进行搅拌，直至冒蓝色火焰，制得铝锆合金；再加入设定量的氯化物，此时高温熔体成为熔盐铝，用纯铝箔包裹氧化钪或用铝粉与氧化钪粉压制成块状，加入至高温熔体中，进行分段升温，待反应一段时间后保温设定时间使钪充分溶解，搅拌均匀、除杂，铸入预热的模具中成Al-Sc-Zr锭。

优选的，上述模具中成Al-Sc-Zr锭厚度不大于25mm。

优选的，上述铝锭熔化加覆盖剂。

优选的，上述高温熔体温度为700-800℃。

优选的，上述分段升温方法为：每隔50度升温一次，升温到设定温度，每次升温后保温3-5min。

优选的，上述除杂采用的除杂设备包括旋转喷头、耐高温升降管、稀土粉箱、气泵和惰性气体瓶，旋转喷头安装在耐高温升降管下端，耐高温升降管安装在升降装置上且上端通过进气管道连接到文丘里管，文丘里管的垂直进料端连接稀土粉箱，水平进气端通过管道连接到气泵，气泵通过管道连接到惰性气体瓶。

优选的，上述升降装置包括夹头、电动推杆和固定架，夹头固定连接在电动推杆的推拉杆外端部，电动推杆的机体固定连接在固定架上，夹头上设置有固定连接耐高温升降管的套孔，耐高温升降管穿入套孔后采用锁紧螺钉锁紧。

优选的，上述旋转喷头设置有多个喷嘴。

优选的，上述机体外设置有冷却箱，冷却箱的四侧箱壁和底侧壁为空腔，空腔内设置蛇形水道，蛇形水道两端设置进水口和出水口，进水口通过管道连接到水泵，水泵通过管道连接到冷却水箱，出水口连接到冷却水箱。

优选的，上述五个空腔内的蛇形水道通过管道串接。

优选的，上述进气管道分为两段，其中一段进气管道一端固定连接在耐高温升降管上，另一端绕过定滑轮后连接到管道自动收纳缠绕装置上，管道自动收纳缠绕装置的转轴为空心轴，空心轴一端连接到该段进气管道，另一端通过旋转接头连接到另一端进气管道，定滑轮和管道自动收纳缠绕装置固定连接在冷却箱顶部且确保定滑轮缠绕后向下段保持竖直连接到耐高温升降管上。

优选的，上述管道自动收纳缠绕装置采用电机驱动滚筒旋转缠绕。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：