[发明专利]一种铝合金铸锭的制作装置及制作方法

说明书

本发明提供了一种铝合金铸锭的制作装置及制作方法，铝合金铸锭生产装置，包括：熔炼设备、结晶设备和连通管；熔炼设备包括盛放原料的第一腔体，熔炼设备能够对原料进行加热使其融化成为液体，在第一腔体内设置有温度采集装置，用以实时监测熔炼设备内部加热温度，在第一腔体内设置有用以对熔体进行搅拌的超声波发生器；结晶设备为第二腔体，连通管的两端分别与第一腔体和第二腔体连接，使在第一腔体内的熔体能够通过连通管流入第二腔体，并在第二腔体内冷却凝固成铸锭。本发明能够降低铸锭内部的气体/杂质含量，减少铸锭内部的疏松、夹渣等缺陷，提高其冶金质量。

技术领域

本发明涉及铝合金制作技术领域，特别涉及一种铝合金铸锭的制作装置及制作方法。

背景技术

铝合金材料因其具有密度低、比强度高、比刚度高、加工性能优异、可焊并具有一定的耐腐蚀性能的优点，而在航空航天、石油化工、轨道交通、新能源汽车等多个领域得到了广泛的应用。

铝合金产品（例如7000系铝合金产品）在制作过程中添加较高的锌元素和/或铜元素之后，合金熔体流动性随之降低，导致在熔炼过程中产生的杂质气体不易排出，进而使产品出现疏松、夹渣等缺陷，影响了产品质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金铸锭的生产装置与制备方法，能够促进熔炼过程中产生的杂质气体的排除，进而避免产品出现疏松、夹渣等缺陷，使产品的质量得到了保证。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种铝合金铸锭制作装置，包括：熔炼设备、结晶设备、连通管和除气设备；所述熔炼设备具有用以盛放制作原料的第一腔体，所述熔炼设备能够对所述原料进行加热使其融化成为液体，在所述第一腔体内设置有温度采集装置，用以实时监测所述熔炼设备对熔体的加热温度，在所述第一腔体内设置有用以对熔体进行搅拌的超声波发生器；所述结晶设备具有第二腔体，所述连通管的两端分别与所述第一腔体和所述第二腔体连接，使在所述第一腔体内熔体能够通过所述连通管流入所述第二腔体，并在所述第二腔体内凝固成铸锭；所述除气设备设置在所述第一腔体中，用以除去熔体内的气体。

较优地，在所述连通管内设置有过滤装置，用以对流经所述连通管的熔体进行过滤；在所述连通管的外壁上设置有保温装置，用以对流经所述连通管的熔体进行保温。

一种铝合金铸锭的制作方法，使用以上任意技术特征的铝合金制作装置， 包括步骤：A、将融化完毕后的纯铝装入第一腔体中，并对其进行加热，使其保持完全融化状态；B、向第一腔体中的液体加入中间合金，并进行持续搅拌，同时调整加热温度；C、超声波发生器对第一腔体内的熔体进行超生搅拌；I、将第一腔体内的熔体通过连通管输送到第二腔体中；J、对进入所述第二腔体中的熔体进行铸造；在步骤B中所述的中间合金包括：铝铜中间合金、纯锌锭；其中在步骤A中，加热温度小于或等于760℃；步骤B包括：B1、向第一腔体中的液体加入铝铜中间合金、纯锌锭、铝锆中间合金、铝锑中间合金，并控制加热温度为750℃至770℃之间，同时持续搅拌10min至15min后进入步骤B2；B2、向第一腔体中的液体加入纯镁锭、铝钛硼中间合金与铝钛碳中间合金，并控制炉体熔炼温度为730℃～745℃，同时持续搅拌12min至18min；在步骤B1中将锌元素在液体中的占比控制为6.8%至7.0%，将铜元素在液体的占比控制为2.0%至2.2%。

较优地，在步骤C之后包括：步骤D、向第一腔体内的熔体加入精炼剂进行精炼处理；在精炼处理中，加热温度控制为735℃至750℃，精炼时间为10min至15min，在精炼过程中，持续对第一腔体内的熔体进行搅拌，在精炼结束后，使第一腔体内的熔体静止15 min。

较优地，所述精炼剂的质量份配比为氯化钾：20份～25份；氯化钠：30份～35份；碳酸钠：3份～5份；氯化钙：4份～6份；硫酸钠：8份～12份；硝酸钾：15份～20份；六氟铝酸钠：4份～6份；稀土：1份～3份。