[发明专利]铝合金冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金冶炼技术领域，尤其涉及一种铝合金冶炼方法。

背景技术

在铝合金冶炼工艺中，传统工艺是采用纯铝锭或者购买达到国标的铝合金锭进行熔化，用氮气或氯气精炼除气和去渣，用钠盐进行变质处理。

这种工艺生产出来的产品力学性能低，且精炼效果差或者产生污染，变质处理有效时间短，尤其是对金属型或者小型铸件批量生产时间有严重的制约。

发明内容

有必要提出一种合金液有效使用时间长、成本较低的铝合金冶炼方法。

一种铝合金冶炼方法，包括以下步骤：

物料熔化：将合金锭和回炉料投料至快速熔铝炉内熔化，待合金液温度升温至720-740℃后，转运至电阻炉；

保温熔炼：待电阻炉中合金液温度稳定到720±5℃，将清渣剂均匀地撒在合金液表面上，并将合金液充分搅拌3-5min；

炉前检测分析：使用取样工具对清渣剂和熔渣以下的合金液进行取样化学分析，用铝硅中间合金或者铝镁中间合金调整合金液中硅含量和镁含量，以使硅含量和镁含量均达到产品要求的上限值；

精炼变质：在合金液温度达到725-740℃时，吹氩精炼，精炼时间为20min，在精炼时间到达10min时，向合金液中加入锶盐进行变质处理；

静置：待精炼变质结束后，将合金液静置10-15min；

炉后检测分析：对静置后的合金液进行取样化学检测分析，取样时，使用取样工具对清渣剂和熔渣以下的合金液进行取样分析，以使合金液中各元素的含量均达到产品要求；

待浇注：待合金液的各元素含量达到产品要求后，扒除合金液表面的熔渣，等待浇注。

本发明中精炼变质采用的变质剂为锶盐，通过合理的控制锶盐加入的时机，使得加入锶盐的合金液的有效变质持续时间长，达到6h，这为批量生产小型铸件或者金属型铸件大大延长了生产时间，提高了产值。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合实施例进行进一步的说明。

本发明实施例提供了一种铝合金冶炼方法，包括以下步骤：

物料熔化：将合金锭和回炉料投料至快速熔铝炉内熔化，待合金液温度升温至720-740℃后，转运至电阻炉；其中合金锭为铝合金锭，回炉料为含铝的合金物质。

保温熔炼：待电阻炉中合金液温度稳定到720±5℃，将清渣剂均匀地撒在合金液表面上，并将合金液充分搅拌3-5min；

充分搅拌可以使清渣剂更多的进入到合金液的内部，与合金液接触，将熔渣聚集并带出至浮在合金液的表面，这样清渣剂和熔渣等会覆盖在合金液的表面，避免了合金液与空气直接接触造成的氧化和吸氢，也避免了合金液暴露在空气中降温较快的问题，对合金液而言，清渣剂和熔渣具有保温和防止合金液氧化、吸氢、降温的作用。

炉前检测分析：使用取样工具对清渣剂和熔渣以下的合金液进行取样化学分析，用铝硅中间合金或者铝镁中间合金调整合金液中硅含量和镁含量，以使硅含量和镁含量均达到产品要求的上限值；

上限值即为在符合产品中各元素含量的前提下，Mg元素的含量为较大值。

如，某一种铝合金产品中所含元素的质量百分数为：Si：6.5-7.5％，Mg：0.25-0.45％，Fe≤0.5％，Cu≤0.20％，Mn≤0.35％，Zn≤0.30％，其他杂质含量≤1.1％，余量为Al。在这种产品中，镁含量的上限值为0.35％-0.45％，硅含量的上限值为7.0％-7.5％。

铝合金液加入Mg元素后，可生成Mg₂Si强化相，当固溶处理和时效后，能大大提高产品抗拉强度。但由于Mg元素在合金液中有烧损，炉前检测分析化学成分时间与浇注时间间隔越长，最终产品的Mg元素含量可能与检测结果差异越大，即影响产品的力学性能。所以，在满足产品要求的化学成分前提下，还要尽量避免Mg元素烧损的损失，使Mg元素在合金液中的质量分数保持在上限，既能延长浇注等待时间，又能保持Mg元素的含量达到要求，进而保持产品较高的机械性能。

精炼变质：在合金液温度达到725-740℃时，吹氩精炼，精炼时间为20min，在精炼时间到达10min时，向合金液中加入锶盐进行变质处理；

在铝合金液中加入变质剂，能够产生非自发晶核物质，使其在凝固过程中通过异质形核而达到晶粒细化目的。