[发明专利]一种微合金化的Al-Si合金及其铝合金杆的制备方法

摘要

本发明提供了一种微合金化的Al‑Si合金，其退火后的微合金化铝合金杆抗拉强度110MPa以上，伸长率29％以上，在加工规格铝合金焊丝过程中不易断丝，焊丝表面光洁度高，焊接飞溅小，接头抗拉强度好，适用于大批量专业化生产铝硅合金焊丝。其成分如下：4.7～5.8wt％的硅Si；0～≤0.15wt％的铁Fe；0.01～0.1wt％的铜Cu；0.005～0.03wt％的锰Mn；0.01～0.1％的锶Sr；其余为铝。

主权项

1.一种铝合金杆的制备方法，其特征在于：预先制出微合金化的Al-Si合金成分配比的合金液，所述微合金化的Al-Si合金成分配比如下： 4.7～5.8wt%的硅Si；0～≤0.15wt%的铁Fe ；0.01～0.1wt%的铜Cu；0.005～0.03wt%的锰Mn；0.01～0.1 wt %的锶Sr；其余为铝；之后高效喷粉精炼剂通入装有铝液的保温炉内熔体中进行精炼，扒渣后再次调整铝液内成分配比，之后进行浇铸铝坯，剪去前段铝坯后，之后对其余铝坯进行轧制、形成铝杆，之后淬火，并将合金杆收线后排列、放入退火炉内进行退火处理后取出获得成品；其具体制备步骤如下：（1）熔炼：将牌号为Al99.7的铝锭投入竖炉中熔炼，控制铝液温度达到800℃；（2）配料及烘料：待竖炉铝水化满后，按合金成分配料，将计算重量的工业硅先加入保温炉内；（3）放水：工业硅烘好后，向保温炉内放入所需的Al99.70普铝液；（4）加料及搅拌：待铝水放好后，将过好秤的铝铜、铝锰中间合金从保温炉的炉门口加入，搅拌铝液；（5）精炼：搅拌完毕后，采用氮气喷粉精炼，将喷粉精炼剂装入喷粉精炼机罐内，打开气源，并将精炼管通入炉内，进行移动吹扫式喷粉精炼，控制好出粉速度，精炼时间不少于30min；（6）扒渣：精炼结束用扒渣工具进行扒渣，扒渣时应先从炉里面将内部的浮渣扒向炉门口，聚集在炉门口处稍作停留，沉降片刻后再扒出炉外的渣盘内，渣扒出炉门时注意动作缓慢，以免将炉内铝液带出炉外；（7）取样送检：扒渣结束后用试样勺取2个样，样品送质量部用光谱分析仪快速分析合金液含量；（8）浇铸：待铝合金液温度为740～760℃时，浇铸前加入铝锶中间合金，之后放水浇铸，保温炉倾动，炉内铝液流入在线除气腔内，在线转子的转速设定为300rpm；铝液流入过滤箱以及大浇包，开始时船型浇包是被抬起，以便最初的金属可以从背侧排放槽排放至放铝箱内，当金属液达到680℃，放下大浇包，放入浮标，开始浇铸，保持小浇包内铝液温度在670～710℃；浇铸过程中开启喂丝机，喂Al-Ti-B丝，速度设定为100～150cm/min；铝坯进轧前必须将铸坯冷头剪去30米以上，然后根据铝坯外观质量、刀口平滑度、铝坯的温度确定是否满足进轧条件；（9）轧制、淬火：启动感应加热炉，停止剪坯，在坯料进粗轧机前应测量铸锭的表面温度，并通过调节加热器的功率来保持铸坯温度在480～520℃；打开淬火水阀门，使合金杆经冷却水冷却后，杆温控制在100℃以下，同时确保合金杆表面干燥、圆整，不允许有错圆、折边、裂纹及夹杂物；（10）收线：收线时要将铝杆排列整齐，且每卷合金杆的重量应控制在1.5～2.5t；（11）退火：将步骤（10）所得铝合金杆移入退火炉内进行退火处理，加温至400～480℃，保温8～12h。