[发明专利]一种用可调结晶器铸造硬铝合金扁锭的方法

说明书

本发明公开了一种用可调结晶器铸造硬铝合金扁锭的方法，包括以下步骤：软起料的准备；硬铝合金熔液的准备；使用宽度可调的结晶器铸造铝合金扁锭；铸造完成后进行应力消除。通过本发明能根据需求铸造不同规格的硬铝合金扁铸锭，且能有效避免硬铝合金的起铸开裂、冷隔等缺陷。

技术领域

本发明涉及铝合金铸锭铸造技术领域，尤其是一种用可调结晶器铸造硬铝合金扁锭的方法。

背景技术

硬铝合金具有强度高、抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力强、断裂韧性与抗疲劳性能优良等一系列突出优点，在航空航天、军工项目中具有重要的应用价值。但硬铝合金裂纹倾向性大，在铸造过程中极易产生裂纹废品，甚至造成整根开裂，铸造成品率极低。为了保证铸造成功率，国内外所有厂家都采用固定结晶器来铸造硬铝合金。

然而铝合金扁铸锭在根据生产合同进行轧制过程中，由于目前产品种类较多，需生产不同规格的扁铸锭毛坯材料进行轧制，固定式铝合金铸造结晶器生产的产品规格尺寸单一，设备利用率低，综合成材率低，且极大的增加生产成本。

采用宽度可调的结晶器，不但有效降低生产成本，还可以较大程度提高生产效率。因此利用宽度可调的结晶器铸造硬铝合金扁锭是本领域技术人员待解决的技术难题。

发明内容

本发明公开了一种用可调结晶器铸造硬铝合金扁锭的方法，能根据需求铸造不同规格的硬铝合金扁铸锭，且能有效避免硬铝合金的起铸开裂、冷隔等缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用可调结晶器铸造硬铝合金扁锭的方法，包括以下步骤：

S1.软起料的准备：按照以下重量百分比进行配料：Mg=0.5%~2.0%、Cu=0.5%~2.0%和余量的铝；分别称取铝锭、纯镁锭、纯铜和铝铜中间合金，将称取的原料加入到软起炉中熔化，熔化完成后向软起炉中的铝合金熔体通入气体进行精炼，精炼完成后得到软起料；

S2.硬铝合金熔液的准备：按硬铝合金成分要求进行配料熔炼，熔炼完成后转保温炉，向保温炉中的铝合金熔体通入Ar-Cl₂混合气体进行精炼，精炼完成后进行在线除气、过滤，得到硬铝合金熔液；

S3.铸造：

S3-1.使用宽度可调的结晶器，将宽度可调的结晶器及引锭头的宽度调节至铸锭成品要求宽度+20~40mm；调整好结晶器宽度后锁紧结晶器大小面；将结晶器大面边角水孔堵塞0~10个，将结晶器小面边角水孔堵塞0~6个；

S3-2.将软起料持续流入过滤装置并浇注到所述宽度可调的结晶器内，在铸造速度为20~40mm/min、铸造温度为675~710℃、冷却水温度为25~35℃、冷却水流量为20~40m³/h的条件下，进行起铸，铸造长度至50~300mm时，软起料停止流入，将步骤S2得到的硬铝合金熔体引入宽度可调的结晶器内进行铸造，铸造速度为30~60mm/min，铸造温度为675~710℃，冷却水温度为25~35℃，冷却水流量为30~80m³/h，得到硬铝合金扁锭半成品；

S4.对硬铝合金扁锭半成品进行去应力处理，得到铝合金扁锭成品。

优选的，所述步骤S1中，通入气体为氩气，精炼的时间为20~30min。

优选的，所述步骤S2中，氩气与氯气流量的体积比为40~60:1，精炼时间为20~120min。

优选的，所述步骤S3中，所述宽度可调的结晶器，大小面圆弧半径为70~100mm。

优选的，所述步骤S3-1中，结晶器大面边角水孔和结晶器小面边角水孔至少加和堵塞2个。

优选的，所述步骤S2中，铝合金熔体经在线除气、过滤后，还加入晶粒细化剂进行晶粒细化处理，得硬铝合金熔液。