[发明专利]一种1系铝合金铸锭的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金的生产工艺技术领域，尤其涉及一种1系铝合金铸锭的生产工艺。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶以及化学工艺中已大量应用。根据铝合金中铝的含量与添加元素的区别，铝合金分为1系铝合金、2系铝合金、3系铝合金、4系铝合金、5系铝合金、6系铝合金、7系铝合金、8系铝合金与9系铝合金，其中1系铝合金属于含铝量最多的一个系列，纯度达到99.00wt%以上。

在制备纯铝系列即1系铝合金铸锭的过程中，往往对其晶粒以及组织的变化要求比较严格。现有技术中，生产铝合金铸锭的工艺为：首先将原料在熔炼炉中熔炼，然后将熔炼后的合金熔液在保温炉中静置、除气、除渣以及最后将合金熔液进行铸造，即得到铝合金铸锭。由于1系铝合金对其晶粒度要求较高，现行纯铝系列铝合金铸锭晶粒细化工艺具体为：将熔炼炉熔体出炉转入保温炉时，在出炉槽上添加0～0.6kg/tAl的Al-5Ti-B块晶粒细化剂，之后在铸造过程中在除气装置前的在线流槽上添加1.0～1.2Kg/tAl的Al-5Ti-B丝晶粒细化剂。

1系铝合金铸锭采用上述晶粒细化工艺，没有考虑到熔体到达保温炉后及过完除气装置后熔体中的实际Ti含量，如果炉料中未使用废料，该工艺熔体Ti主要来自Al-5Ti-B块和Al-5Ti-B丝，到达保温炉的熔体Ti含量一般仅为0.002～0.004%，由于经过除气装置后Ti有一定的损耗，虽然在除气装置前添加1.0～1.2Kg/tAl的Al-5Ti-B丝，但是最终浇铸前熔体Ti一般仅为0.006～0.008%。根据实际检测结果得知，0.006～0.008%的Ti含量不能满足纯铝系列铝合金铸锭一级晶粒度要求，往往铸锭晶粒度为2～5级，并且晶粒尺寸不均匀，出现局部晶粒粗大和羽毛状晶的现象较多，严重影响到后序加工质量要求，尤其是不能满足CTP板和“双零”箔等所用的纯铝系列铝合金铸锭的一级晶粒度要求。由此，本申请提供了一种1系铝合金铸锭的制备工艺。

发明内容

本发明解决的技术问题提供一种具有一级晶粒度的1系铝合金铸锭的生产工艺。

有鉴于此，本申请提供了一种1系铝合金铸锭的生产工艺，包括以下步骤：

A）将铝锭与纯铝废料在熔炼炉中合金化，所述熔炼炉中钛元素的含量为0.005wt%～0.01wt%；

B）将步骤A）得到的合金熔液导入保温炉中进行保温处理，在导炉的过程中添加Al-5Ti-B块，所述保温炉中的钛含量为0.01wt%～0.018wt%；

C）将步骤B）得到的合金熔液进行铸造，在所述铸造过程中在除气装置前加入Al-5Ti-B丝，得到1系铝合金铸锭，所述1系铝合金铸锭的钛含量为0.015wt%～0.025wt%。

优选的，在步骤A）之前还包括配料的过程，所述配料的过程具体为：

将纯铝废料进行检测，计算纯铝废料中的钛元素含量，根据所述计算结果确定是否添加Al-Ti中间合金。

优选的，步骤A）具体为：

将纯铝废料在熔炼炉中合金化，检测熔炼炉中合金熔液的钛元素含量，若所述钛元素含量为0.005wt%～0.01wt%，则不添加Al-Ti中间合金；若所述钛元素含量低于0.005wt%～0.01wt%，则添加Al-Ti中间合金，使合金熔体中钛元素的含量为0.005wt%～0.01wt%。

优选的，步骤B）具体为：

将步骤A）得到的合金熔液由熔炼炉转入保温炉进行保温处理，在导炉的过程中添加1.0～1.5kg/tAl的Al-5Ti-B块，检测保温处理后的合金熔液中钛元素的含量，若所述钛元素的含量低于0.01%，则再次添加Al-5Ti-B块，使合金熔体中钛元素的含量达到0.01%～0.018%；若所述钛元素的含量为0.01%～0.018%，则不添加Al-5Ti-B块。

优选的，步骤C）中所述Al-5Ti-B丝的加入量为1.4～1.8kg/tAl。

优选的，所述1系铝合金铸锭的晶粒度为1级。