[发明专利]一种基于真空离心铸造的铝合金板带材制备方法及真空离心铸造装置

说明书

本发明涉及一种基于真空离心铸造的铝合金板带材制备方法及真空离心铸造装置。制备方法包括如下步骤：目标铝合金的成分配制原料；采用真空离心铸造方式铸造铸管坯；将真空离心铸造制备得到的铸管坯剖开，将剖开后的铸管坯矫平，得到铝合金铸板坯；对所述铝合金铸板坯进行轧制，得到铝合金板带材。本发明制备方法中铝合金熔体液在离心力的作用下，凝固过程补缩环境可得到明显改善，缩松、缩孔等铸造类缺陷在离心力的作用下可有效被弥合。空离心铸造由于是在真空条件下完成，熔体与空气无接触，可以有效避免熔体氧化的发生，从而大幅度减少铸管坯中的氧化夹杂缺陷，提升管坯质量。

技术领域

本发明涉及铝合金板带材制备领域，尤其涉及一种基于真空离心铸造的铝合金板带材制备方法及真空离心铸造装置。

背景技术

铝合金板带材广泛应用于建筑、桥梁、汽车、压力容器、航空航天等工业领域。铝合金板带材的常规生产方式是半连续铸造制备铸锭扁锭+后续轧制制备成形的。如图1所示，液态铝熔体被浇注液槽中，经漏斗浇注到结晶器中，熔体与结晶器、引锭头发生接触，在接触面发生凝固。已凝固的铸锭将随着引锭头一起下降，当铸锭从结晶器中被拉出时，冷却水通过结晶器的水孔直接喷到铸锭的表面，对铸锭进行二次冷却。铝熔体不断地被浇铸到结晶器内，而已凝固的铸锭也不断地被从结晶器内拽出，当铸锭达到一定长度时，完成一次铸造。将半连续铸造制备的铝合金扁锭进行后续轧制制备出铝合金板带材。半连续铸造制备的铝合金扁锭常见问题如下：1、铝合金在凝固过程中，容易发生体积收缩，熔体不能及时补充，容易在大规格扁锭心部产生缩孔、缩松、热裂纹，如图2所示。2、大规格扁锭浇注过程中，由于浇注时间长，扁锭外部与芯部凝固速度不同，芯部易产生粗大结晶相，如图3所示。3、非真空条件下制备铝合金铸锭时，熔炼过程的通气、搅拌等操作以及浇铸过程中熔体流经流槽时不可避免地与空气接触，高温熔体在该过程中发生氧化，形成的氧化物容易被卷入熔体，在铸锭中形成不可消除的氧化物夹杂，如图4所示。4、从扁锭到板带材的轧制过程中，需经过多道次的轧制及中间退火，普遍生产成本较高，生产效率较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种基于真空离心铸造的铝合金板带材制备方法，其解决了现有的方法制备的铝合金板带材结构会有缺陷的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种基于真空离心铸造的铝合金板带材制备方法，包括如下步骤：

步骤一：按目标铝合金的成分配制原料；

步骤二：采用真空离心铸造方式铸造铸管坯，具体操作如下：

1)将配制好的铝合金原料在真空条件下熔炼得到铝合金熔体，并降温至浇铸温度，平稳浇铸至旋转的铸管坯模具中；

2)待铸管坯模具内铝合金液凝固后，停止铸管坯模具的旋转；

3)脱模，取出铸管坯；

步骤三：将所述的铸管坯剖开，矫平，得到铝合金铸板坯；

步骤四：对所述铝合金铸板坯进行轧制，得到铝合金板带材。

步骤三：将真空离心铸造制备得到的铸管坯剖开，将剖开后的铸管坯矫平，得到铝合金铸板坯；

步骤四：对所述铝合金铸板坯进行轧制，得到铝合金板带材。