[发明专利]一种铝硅合金熔液的直流电磁净化方法

摘要

本发明涉及一种铝硅合金熔液的直流电磁净化方法，它是对熔炼的铝硅合金熔液内的非金属夹杂物进行净化，将合金液置于微波加热的直流电磁净化装置内，在直流电磁场作用下，熔液进行流动循环，熔液内的不导电、不导磁的非金属夹杂物在净化装置液腔底部沉淀、堆积，导电、导磁的金属熔液，由浇铸口注入浇铸模具，制成不含非金属夹杂物的铝硅合金棒及零件，直流电磁净化使用的直流电压为6V、1000A，安全稳定，磁场强度为25万高斯，净化率高，可达99％，可有效清除合金熔液内的非金属夹杂物，净化后浇铸的铝硅合金棒及零件力学性能高，抗拉强度提高30％，延伸率提高110％，金相组织结构紧密，致密性好，此方法工艺流程短，净化设备简单，操作容易，此方法也可用于其他合金液的净化。

主权项

1.一种铝硅合金熔液的直流电磁净化方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：铝硅合金锭、丙酮、去离子水，其组合配比量如下：以克、毫升为计量单位铝硅合金锭：AlSi 4000g±5g丙酮：CH3COCH3 5000ml±10ml去离子水：H2O 5000ml±10ml铝硅合金熔液的直流电磁净化方法如下：(1)精选化学物质材料对制备所需的化学物质及及辅助材料要严格精选，并进行纯度、杂质含量控制：铝硅合金锭：Al 92％Si 7.37％非金属夹杂物 0.63％丙酮： 99.62％去离子水： 99.99％(2)预切制固态块体材料对净化使用的固态块体材料铝硅合金锭要进行预切制，块体尺寸为：8×8×8mm(3)预制浇铸模具对熔炼、净化后使用的浇铸模具要进行预制，模具结构为开合式，模体材料为不锈钢，外形尺寸为400×300×200mm。模芯：圆锥形，Φ22×17×110mm(4)熔炼铝硅合金成液①熔炼铝硅合金是在竖式微波坩埚熔炼炉中进行的，熔炼炉由炉体、炉盖、炉腔、坩埚、排气孔、微波加热器、控制器组成；②清理熔炼炉打开炉盖，用吸尘器抽吸炉腔内灰尘及有害物质，抽吸时间5min±1min，使炉腔内洁净；③清理、清洁熔炼坩埚用金属铲、金属刷清除坩埚内残留物及有害物质，使坩埚内壁光洁；用吸尘器抽吸坩埚内灰尘及有害物质、抽吸时间5min±1min；用去离子水5000ml刷洗坩埚内腔，使之洁净，并凉干；④预热坩埚将坩埚置于加热炉中预热，预热温度400℃±5℃，预热时间30min±2min；⑤预热块体材料将预切制的铝硅合金块体置于不锈钢容器中，燃后置于烘烤箱中进行预热，预热温度300℃±5℃，预热时间20min±2min，燃后在烘烤箱中恒温、保温备用；⑥熔炼将预热的坩埚置于微波熔炼炉中，将预热的铝硅合金块置于坩埚内；关闭熔炼炉，开启微波加热器，温度由20℃±3℃升至700℃±5℃，升温速度为15℃/min，升温时间为47min±1min；铝硅合金块熔化成液，恒温、保温、静置10min±1min，备用；(5)直流电磁净化①直流电磁净化装置由保温通道、三通器、净化器、联接部、微波加热器、电控箱组成；②清洗直流电磁净化装置液腔，用丙酮5000ml重复灌洗三次，然后凉干；③开启直流电磁净化装置的保温通道微波加热器，使温度达到700℃±5℃，并恒温、保温；④将熔炼的铝硅合金熔液由进液口加入保温通道内的液腔内；⑤保温通道、三通器、联接部、净化器内的液腔互为联通，铝硅合金熔液在液腔内流动；⑥开启净化器上的直流电极，直流电压为6V，电流强度为1000A，电磁铁电压为380V，磁场磁力线强度为25万高斯；⑦液腔内的铝硅合金熔液在磁场磁力线作用下开始流动、循环，不导电、不导磁的非金属夹杂物在液腔底部沉淀、堆积，导电导磁的金属液体在液腔内流动，净化时间为15min±1min；⑧净化后保温备用，转入浇铸；(6)浇铸①铝硅合金熔液直流电磁净化后成纯净铝硅合金熔液；②预热模具将开合式模具置于烘烤箱中进行预热，预热温度为300℃±5℃，预热时间为60min±5mim；③将净化后的铝硅合金熔液对准模具浇口滤网进行浇铸，当浇口溢满时，停止浇铸；(7)冷却、脱模、二次冷却①浇铸完成后，将模具及其内的铸件置于自然空气中冷却，冷却至500℃；②打开模具，铸锭脱模；③将铸锭整体置于干燥的细砂中，使其在自然空气中冷却至20℃±3℃；(8)切制成型将冷却后的铸锭切制成圆锥形铝硅合金棒，尺寸为Φ20×15×100mm；圆锥形铝硅合金棒表面粗糙度为Ra0.032-0.064um；(9)检测、分析对熔炼、净化、浇铸成型的圆锥形铝硅合金棒的化学成分、非金属夹杂物含量、金相组织、力学性能要进行检测、分析；用光谱仪进行化学成分分析：铝含量为：92％硅含量为：7.37％非金属夹杂物含量为：0.0063％用显微镜进行金相组织结构分析；用万能试验机进行拉伸试验；用冲击试验机进行冲击试验；用布氏硬度计进行硬度试验；(10)储存包装对制备的圆锥形铝硅合金棒要用软质材料包装，储存于干燥环境，要防潮、防氧化、防酸碱侵蚀，储存温度20℃±3℃，相对湿度≤20％。