[发明专利]一种一次铸造不同规格铝合金扁锭的方法

权利要求书

1.一种一次铸造不同规格铝合金扁锭的方法，其特征在于：包括如下工艺步骤，

（1）配料：根据目标铝合金成分按照质量百分比计算重熔用铝锭和返回料以及各中间合金的用量，然后进行混合配料，返回料用量占总投入量的质量百分比为0-60%；

（2）熔炼：将配料投入熔炼炉，在熔炼温度为680-760℃条件下，使用电磁搅拌器搅拌熔炼，得到的铝合金熔体；

（3）成分调整：取铝合金熔体进行直读光谱测试，根据检测结果对铝合金各成分进行调整，并补充原料继续熔化，直到达到目标铝合金成分；

（4）保温、精炼、静置：将铝合金熔体转注到保温炉，通入Ar-Cl₂混合气体进行精炼，氩气与氯气通入流量的体积比为4-60：1，精炼时间10-100min，精炼后在保温炉对铝合金熔体静置10-60min；

（5）在线精炼：采用在线除气精炼装置对步骤（4）保温静置后的铝合金熔体进行精炼，通入流量体积比为7-80:1的氩气与氯气，将气体流量计的转子速度控制在100-650rpm之内，除气温度为680-735℃，精炼后铝合金熔体中氢浓度≤0.12mg/100g；

（6）晶粒细化：经过步骤（5）精炼后的铝合金熔体进入流槽内，借助喂丝机向流槽中连续添加Al-Ti-B合金进行晶粒细化处理，喂丝速度为80-300 cm/min，得到晶粒细化后的铝合金熔体；

（7）在线过滤：对步骤（6）得到的铝合金熔体采用泡沫陶瓷过滤板进行过滤除渣；

（8）结晶器布设：结晶器布设优先以对称、大规格排在外侧位置为原则；

（9）铸造：根据铸造的各块扁锭不同规格的情况，每根结晶器供水管设有单独水流量控制阀，结晶器水流量通过测量桶进行测量；单个结晶器水流量大小为该结晶器最大水流量×（截面积与最大结晶器截面积之比) ×(0.8-1.2)，铸造速度为全部结晶器的平均铸造速度乘以0.7-1.1，结晶器液位为全部结晶器的平均液位乘以1.0-1.3；

控制销开启，将过滤后的铝合金熔体注入结晶器内，结晶器下方的引锭头缓缓下降，铸造进入正常阶段，单独调控铸造面水流量和水压，对应规格扁锭的铸造面水流量为10-90m³/h，水压为2.0-7.0 bar，控制结晶器的铝液填充及液位高度，并且控制浇铸温度为680～720℃ ，铸造速度根据扁锭规格的差异控制为20-60 mm/min，直至铸造成预定规格扁锭半成品；

（10）均热：将铸造后的铝合金扁锭半成品进行均热处理，得到铝合金扁锭。

2.如权利要求1所述的一次铸造不同规格铝合金扁锭的方法，其特征在于：所述步骤（3）中直读光谱测试采用光电直读光谱仪，所述光电直读光谱仪包括控制电极激发样品发出特征光谱的激发光源、产生基体线的Hg灯，光电转换器件以及用于数据处理的控制器和电源开关，所述电源开关分别与激发光源、Hg灯、光电转换器件和控制器连接。

3.如权利要求1所述的一次铸造不同规格铝合金扁锭的方法，其特征在于：所述步骤（5）中的在线除气精炼装置包括箱体、熔体加热保温装置以及永磁搅拌器；所述箱体通过隔板分为前后箱体，所述永磁搅拌器穿过前箱体的顶盖并固定，对熔体进行非接触式搅拌，所述永磁搅拌器的上端与气体入口管道连接；所述前箱体侧壁的上部设有熔体入口，所述后箱体侧壁的上部设有熔体出口；所述熔体加热保温装置采用U型硅碳棒，并安置在箱体顶盖，通过辐射加热；所述箱体的两侧壁的下部设有清渣口。

4.如权利要求1所述的一次铸造不同规格铝合金扁锭的方法，其特征在于：所述步骤（10）中的均热处理方式为单级均热或双级均热。

5.如权利要求4所述的一次铸造不同规格铝合金扁锭的方法，其特征在于：所述的双级均热，第一级保温温度400-440℃，保温时间2-4h；第二级保温温度500-520℃，保温时间10-15h。

6.如权利要求4所述的一次铸造不同规格铝合金扁锭的方法，其特征在于：所述的单级均热处理保温温度为590-620℃，保温时间为8-25h。