本發明專利技術公開了一種超大規格鋁合金扁錠及其鑄造方法。先通過將原料按配比配料，然后加入到熔煉爐中熔煉、扒渣；再轉到保溫爐中在線除氣精煉，除氣除渣提純，加入鋁鈦硼晶粒細化劑進行晶粒細化；然后鑄造成鋁合金扁錠；最后經過均勻化處理，得到的鋁合金扁錠不易開裂且組織細化。該方法生產出650×2750mm的扁錠，同時消除了扁錠晶內偏析和鑄造應力，保證了產品質量，其力學性能可滿足大型結構件的要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋁合金鑄造領域，具體地說是涉及。
技術介紹
5083屬于Al-Mg-Si系合金，使用范圍廣泛，特別是建筑業離不開此合金，是最有前途的合金。它耐蝕性好，焊接性優良，冷加工性較好，并具有中等強度。5083合金中主要合金元素為Mg。Mg能提高流動性，改善加工性能，可提高強度和屈服極限，提高合金的切削加工性，但加入量大時，鑄造性能差，在高溫下的強度和塑性都低，冷卻時收縮大，易導致熱裂和形成疏松并降低伸長率，增大合金的粘性，因此要嚴格控制含量。Si可增加抗拉強度，提高合金流動性，減小收縮率和熱裂傾向性，降低熱膨脹系數，提高氣密性、耐磨性、耐蝕性 和導熱性，但加入量大時，會導致切削加工困難。鈦(Ti)加入量適當能細化晶粒，防止出現粗晶，而且有抑制羽毛狀晶的作用。由于5083鋁合金的化學成分和晶相組成都極為復雜，因此合金中主要元素含量、配比以及雜質含量對鑄錠和成品的組織和性能有很大的影響。現有的5083鑄態鋁合金力學性能如下 抗拉強度 ob (MPa) 110 ； 屈服強度 σ 0.2 (MPa) 110 ； 伸長率 S5 (% ) ^ 12 ； 5083的主要合金元素為鎂，具有良好的成形加工性能、抗蝕性、焊接性，中等強度，用于制造飛機油箱、油管、以及交通車輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品、電器外殼等。但是目前國內最大的5083鑄造鋁合金扁錠為600 X 2200mm,扁錠的規格限制了軋制和鍛造成品的規格，使成品的應用范圍不夠廣，在某些大型飛機上無法使用單塊中厚板，需要通過焊接或鉚接完成。使用現有鑄造技術生產的5083大規格鋁合金扁錠經常出現粗晶組織，且扁錠表面容易出現拉痕，因此限制其規格及運用范圍。因此需要開發新的大規格扁錠以適應市場需求，同時保證其質量。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決現有的5083鋁合金力學性能低，鑄造出的扁錠規格小，不能適應市場需要及鋁合金扁錠易出現粗晶組織、扁錠易開裂和表面拉痕的問題，提供一種利用5083鋁合金鑄造出650X 2750mm的超大規格鋁合金扁錠及其鑄造方法。本專利技術的技術方案 本專利技術的超大規格鋁合金扁錠的合金成分質量百分比如下 Si : O. 00 O. 40Fe : O. 00 O. 40Cu : O. 00 O. 10 Mn : O. 40 I. 00Mg : 4. 00 4. 90Cr : O. 05 O. 25 Zn : O. 00 O. 25Ti : O. 00 O. 15余量為 Al各組分質量百分比之和為100%。本專利技術的超大規格鋁合金扁錠鑄造方法包括如下步驟 (I)配料 根據合金成分計算純度為99. 7%的重熔鋁錠和5083鋁合金返回料用量，然后進行混合配料，5083鋁合金返回料用量占總投入量的百分比為O. f 60%，計算稱量好的Mn中間合和AlCr75中間合金備用。(2)熔煉 a.將配好的重熔鋁錠和5083鋁合金返回料投入熔煉爐中加熱，再添加Α1Μη75中間合金、AlCr75中間合金；熔煉爐中加熱至爐料融化，則啟動爐底的電磁攪拌裝置攪拌 10mirT30min,促進爐內招液溫度和成分的均勻,加速固體原料的融化； b.待爐內固態金屬全部融化，鋁液溫度達到735°C 755°C，轉入保溫爐。(3)保溫 爐料在保溫爐內保溫，溫度控制在735°C 755°C，先鋁液成分進行檢測，然后先加入Α1Μη75中間合金進行成分調整，再添加AlTi6，純鎂錠調整成分，成分調整完成后進行初級精煉IOmin 15min，初級精煉氬氣流量5(T60L/min，初級精煉過程中保持攪拌，清理浮渣。(4)在線除氣精煉、晶粒細化和過濾 a、啟動保溫爐傾翻系統，使鋁液注入流槽，經過除氣裝置進行在線除氣精煉，除氫氣，轉子IS氣流量150 180L/min,轉子轉速400 500rpm/min。b、晶粒細化是在除氣裝置之后，進入過濾裝置之前，在鋁液中加入鋁鈦硼晶粒細化劑進行晶粒細化，其加入量為fl.5 kg/t Al。C、晶粒細化之后進入過濾裝置過濾，讓鋁液經過過濾箱去除更細微的雜質，達到提純目的。(5)鑄造 a、打開冷卻水閥門，確保鑄造初始階段冷卻能力充分，流量25飛5m3/hr，水壓為O.09 O. IlMpa ； b、將經過濾后的鋁液放入扁錠分配流槽內，控制銷開啟，鋁液注入結晶器內； C、結晶器下方的引錠頭緩緩下降,鑄造進入正常階段，鑄造速度20mm/min"50mm/min,直至達到預定鑄造長度，鑄造成650X 2750mm的扁錠； d、停止鑄造，關閉冷卻水，移開結晶器平臺，用專用吊具將扁錠從鑄井中吊出。(6)均勻化處理 a、用吊具將扁錠放置到料盤中，將扁錠和料盤一并送入均熱爐中進行均勻化處理； b、均勻化處理過程分為加熱和保溫階段，加熱時間為7、小時，溫度達到58(T60(TC后，保溫時間為23 25小時，保溫溫度為58(T600°C ； C、保溫完成，將扁錠移出均熱爐，送入冷卻室進行冷卻完成。本專利技術中采用的原料重熔鋁錠、5083鋁合金返回料、Α1Μη75中間合金、Α1Μη75中間合金、Α1Τ 6和純鎂錠均可從市場或企業生產獲得。本專利技術的優點 I、本專利技術制造的鋁合金扁錠規格為650X 2670mm，是現今世界上最大的鑄造鋁合金扁錠。可用于大型飛機或高性能建筑的結構件和包覆件，并且減少鉚接和焊接的次數，提高了穩定性。2、本專利技術的方法有效去除鋁液內雜質和氫氣，通過晶粒細化劑添加量、冷卻水流量和鑄造速度的配合，消除了晶內偏析和鑄造應力，使鋁合金微觀組織均勻細化，無裂，具有良好的加工性能。合金成分的調整也提高了扁錠的性能，如控制Fe和的質量分數O. 40%以下，減少了 AlMnFeSi相的形成，使得合金的強度、塑性和耐腐蝕性都有較大提高。3、延伸率提高，組織細化了。鈦硼晶粒細化劑具有優異的細化效果，使鑄件得到細小的等軸晶，消除了羽毛晶，為以后的加工提供了良好的內在組織結構，能有效地克服鑄造裂紋，改善扁錠外觀，減小鑄錠冷隔；由于添加劑異質晶核的細化作用，可同時有效地減少氣孔與疏松，顯著的提高扁錠軋制后的延伸率。4、扁錠不易開裂，嚴格控制鑄造速度及鑄造溫度，速度過快或過慢，溫度偏高或偏低均會導致扁錠拉裂。 具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術進行進一步說明，但本專利技術并不局限于實施例。實施例I 超大規格鋁合金扁錠的合金成分質量百分比按如下 Si : O. 00 O. 40Fe : O. 00 O. 40Cu : O. 00 O. 10 Mn : O. 40 O. 70Mg : 4. 00 4. 50Cr : O. 05 O. 25 Zn : O. 00 O. 25Ti : O. 00 O. 15余量為 Al 鋁合金扁錠鑄造方法 (I)配料根據合金成分計算純度為99. 7%的重熔鋁錠和5083鋁合金返回料用量，然后進行混合配料，5083鋁合金返回料用量占總投入量的百分比為O. f 30%，計算稱量好的Α1Μη75中間合金、AlCr75中間合金備用。(2)熔煉按配料計算所得結果，開始投料，先投入重熔鋁錠和5083鋁合金返回料，然后投入Α1Μη75中間合金、AlC本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超大規格鋁合金扁錠，其特征在于：所述鋁合金扁錠合金成分的質量百分比為：Si？:？0.00～0.40？？？？？？？？Fe？:？0.00～0.40？？？？？？？？？？Cu？:？0.00～0.10？？Mn？:？0.40～1.00？？？？？？？Mg？:？4.00～4.90？？？？？？？？？？Cr？:？0.05～0.25Zn？:？0.00～0.25？？？？？？？？Ti？:？0.00～0.15？？？？？？？？？？？余量為Al。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：沈海鷗，胡傳彬，姚祥，胡少莉，藍東華，賀應欽，黃金寧，樊春陽，雷志峰，
申請(專利權)人：廣西南南鋁加工有限公司，
類型：發明
國別省市：
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