[发明专利]一种覆盖剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种覆盖剂包括质量比为1.8～2.2:1:28～30:4.5～5.5:14～16的冷却料KCl、难熔成分BaCl₂、二号熔剂、LiCl和AlF₃；所述二号熔剂中包括KCl 32～42wt％；MgCl₂ 38～46wt％；BaCl₂ 5～8wt％；NaCl和CaCl₂总含量≤8wt％。本发明提供的覆盖剂能提高铝锂合金的断裂韧性，提高疲劳性能；减少疏松尺寸。本发明提供的覆盖剂能保护熔体隔离大气，还能使熔体净化，能吸附、溶解熔体中的非金属夹杂物，也能减少钠富集小于10ppm，表面张力小，粘性小，润湿性好。结果表明：铝锂合金的平均疏松尺寸达到小于40×100μm。

技术领域

本发明属于覆盖熔剂技术领域，尤其涉及一种覆盖剂及其制备方法和应用。

背景技术

铝锂合金主要采用电感应反射炉在大气中熔化，同时在熔体表面使用熔剂保护以减少大气氧化。Al-Li系合金熔炼和铸造困难是由于锂与氧气、氮气极易发生反应。Li在100℃以上即可与干燥的氧气生成Li₂O。Li还会与炉中环境的水蒸气反应生成Li₂O和H₂，水分、CO₂也会与Li形成少量的LiOH和LiOH·H₂O，甚至，熔融态的Li还会与氮气反应，形成黑色的、易吸湿的氮化物Li₃N。

然而，在铝锂合金的熔炼和铸造时，Li的氧化物、氮化物都是固态的，而Li氢氧化物是熔融态的；在500～800℃时，Li还可以与氢发生反应，生成Li的氢化物LiH，LiH相对稳定，与LiF互溶，LiH一般漂浮在熔体表面，并且溶解在含LiF的熔剂中，在熔融态的铝锂合金中还可能形成Li₃AlH₆化合物。

传统铝锂合金熔剂是NaCl-KCl-NaF，它会在铝锂合金中引起Na的富集，最终铝锂合金中Na含量达到50ppm，很容易引起Na脆性，导致材料断裂、性能达不到要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种覆盖剂及其制备方法和应用，该覆盖剂能够提高铝锂合金的断裂韧性。

本发明提供了一种覆盖剂，包括质量比为1.8～2.2:1:28～30:4.5～5.5:14～16的冷却料KCl、难熔成分BaCl₂、二号熔剂、LiCl和AlF₃；

所述二号熔剂中包括KCl 32～42wt％；MgCl₂ 38～46wt％；BaCl₂ 5～8wt％；NaCl和CaCl₂总含量≤8wt％。

优选地，所述二号熔剂中H₂O≤2.0wt％。

优选地，所述冷却料、难熔成分、二号熔剂、LiCl和AlF₃的质量比为1.9～2.1:1:28.5～29.5:4.8～5.2:14.5～15.5。

优选地，所述覆盖剂为粉状，粒度≤1.5mm。

本发明提供了一种上述技术方案所述覆盖剂的制备方法，包括以下步骤:

将二号熔剂、LiCl和AlF₃混合装炉，熔炼，加入难熔成分BaCl₂，再次熔化，加入冷却料KCl，得到熔融态盐类；

将所述熔融态盐类浇铸，球磨，得到覆盖剂。

优选地，所述装炉的温度≥900℃；

所述熔炼的温度为750～800℃；

所述再次熔化的温度为630～680℃；

所述浇铸的温度≤750℃。