[发明专利]铝镁铬合金的熔炼方法及过滤装置

说明书

技术领域

本发明属于合金熔炼领域，具体涉及一种铝镁铬合金的熔炼方法及过滤装置。 

背景技术

对于铝镁基合金，镁是主要的合金化元素，而常见的添加元素铬为辅助添加元素。该合金密度小，切削性好，有优良的抗蚀性，能抵抗海水类介质的腐蚀，故被称为防锈铝合金。铝镁合金强度比铝锰系合金高，焊接性能、加工性能及疲劳性能良好，合金在经过冷加工后具有较高的强度。故在交通运输、船舶结构、电线电缆等领域均有广泛的用途。但是铝镁合金的壁厚效应比较大，机械性能不稳定，长时间放置容易变脆，铸造性能很差，且铝合金在铸造过程会出现针孔、气孔、夹渣等铸造缺陷，这严重制约了铝镁合金的发展。因此，针对上述问题，为了减少合金的铸造缺陷，需探索合适的熔炼工艺，以满足合金性能的使用要求。 

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是为解决现有技术的不足而提供一种铝镁铬合金的熔炼方法及过滤装置，该方法可以起到除渣、除气作用，避免合金液在熔炼过程中受到污染的问题，提高合金熔体的纯洁度，增强铝镁合金的力学性能，从而拓宽铝镁合金的应用范围。 

本发明的技术方案：

用于铝镁铬合金熔炼的双极过滤装置，包括过滤包、泡沫陶瓷过滤装置和引流装置，所述过滤包内放置合金液，过滤包底部开有T型槽，T型槽上部放置泡沫陶瓷过滤装置，T型槽下部与引流装置连接；所述泡沫陶瓷过滤装置包括浅过滤层和深过滤层，深过滤层和浅过滤层自下而上依次叠加，所述浅过滤层为15ppi泡沫陶瓷板，深过滤层为25ppi泡沫陶瓷板；所述引流装置包括引流板和模具，引流板与模具连接，引流板上开有与T型槽及模具相匹配的引流槽。

所述的用于铝镁铬合金熔炼的双极过滤装置，其中，所述引流板和过滤包的材质为石墨。 

铝镁铬合金的熔炼方法，包括如下步骤： 

第一步，将纯铝、纯镁、Al-10Cr中间合金、细化剂、除气剂和覆盖剂烘干；

第二步，将熔炼炉与合金液接触的部位涂刷TL130氧化铝基涂料，后升温至300℃-400℃，取步骤一所得纯铝放入熔炼炉中，升温至750℃-780℃，待纯铝完全熔化，扒去铝液表面氧化皮，后在表面铺盖一层覆盖剂；其中所述覆盖剂由按照质量百分比计的20％CaF₂和80％的光卤石混合而成；

第三步，将步骤一所得Al-10Cr中间合金加入步骤二中，待完全熔化后，搅拌1~2min，之后降温至680℃~710℃，静置10~20min；

第四步，将步骤一所得纯镁压入熔池中，待其完全熔化后，搅拌1~2min，静置10~20min，后加入步骤一所得细化剂，搅拌1~2min，静置10~20min，得合金液A； 

第五步，将精炼剂加入步骤四所得合金液A中，精炼2次，精炼后扒灰，扒灰后在合金液表面覆盖一层覆盖剂，后静置10~20min，得合金液B；

第六步，将步骤五所得合金液B通过双极过滤装置过滤除杂、浇注，具体为：先将合金液B注入合金液盛放装置中，合金液B依次通过浅过滤层和深过滤层过滤除杂后，通过引流板上的引流槽流入模具中浇注成型；

其中，第二步中加入的纯铝、第二步中加入的覆盖剂、第三步中加入的Al-10Cr中间合金、第四步中加入的纯镁、第四步中加入的细化剂、第五步中加入的精炼剂总量、第五步中加入的覆盖剂的质量比为1000：30~50：15：32：2：6~10：30~50。

所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤一中的纯铝、纯镁、Al-10Cr中间合金、细化剂在200℃温度下烘烤2h，除气剂、覆盖剂在80℃温度下烘烤2h。 

所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤二中所述光卤石为按照质量百分比计的70％MgCl₂与30％KCl的混合物。 

所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤四中所述细化剂为Al-5Ti-B，Al-5Ti-B以丝状加入。 

所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤五中所述精炼剂由68％NaNO₃、12％C和20％NaCl混合压块而成。 

在本发明中精炼剂在铝液中的化学反应式为： 

本发明中，精炼剂与铝液反应生成的N₂及CO₂起到精炼除杂作用，NaCl不参与反应，但可以有效提高精炼效果并减缓反应速度。

有益效果