硫和干燥氮氣組成的混合氣體使澆注艙內壓力值達到0.2?0.4MPa,隨后進行澆注成型;澆注在精煉后的40分鐘內完成。
[0027]有益效果
[0028]1.本發明熔煉過程中鎂元素燒損少,鋁鎂合金熔體在充型過程中發生氧化夾渣的幾率減小,熔體含氣量低;鑄件組織致密,各部位力學性能差異小。
[0029]2.本發明在精煉達到雙重凈化除氣造渣效果;同時防止了鋁鎂合金熔體中的鎂元素在精煉過程中的氧化燒損;澆注中避免了鎂元素氧化卷渣現象。
[0030]3.本發明適用于使用鋼質坩禍熔煉澆注大型高鎂含量、低雜質含量的鋁鎂合金鑄件。操作簡單,流程清晰,易于在工業生產中大規模推廣應用。
[0031]4.本發明熔煉鑄造工藝處理后所得鑄坯合金成分中,鎂元素平均燒損量不大于0.3%,鑄件上部和下部本體鎂元素含量差異不大于0.15%,鑄坯本體針孔度為一級。
【附圖說明】
[0032]圖1實施例3中針孔度為一級的鋁鎂合金鑄坯本體樣品評級照片
【具體實施方式】
[0033]以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0034]實施例1
[0035]熔鑄ZL301合金
[0036](I)按照ZL301合金成分要求,稱原料鋁含量為99.8%的純鋁錠178Kg,鎂含量為99.95%的純鎂錠22Kg。將純鋁錠和純鎂錠進行噴砂處理去掉表面氧化皮,將所有純鋁錠和純鎂錠在爐溫設定為300°C的臺車式電阻爐中進行預熱處理,預熱時間為3小時。
[0037](2)將鋼質坩禍在電阻熔煉爐中預熱至200°C,吊出坩禍,使用占坩禍容積1/3的沸水澆入熔煉坩禍中,待坩禍中的水不沸騰后,將坩禍中的水全部傾倒出去;隨后使用鋼鏟清理坩禍干凈坩禍內壁和外壁上殘留夾雜與氧化皮。
[0038](3)將清理干凈的坩禍在電阻熔煉爐中加熱升溫至150°C,使用重量百分比為氧化鋅7.5%:碳酸鈣7.5%:水玻璃5.5%:滑石粉4.5%:氟硼酸鉀3.5%:水71.5%配比而成的坩禍涂料6.9Kg,按照坩禍內表面積(cm2)與涂料質量(Kg)比例為160,將坩禍涂料均勻涂刷到坩禍內壁。
[0039](4)將帶涂料的坩禍升溫至300°C并保溫I小時后,使用加料鉗將純鋁錠緊實均勻碼于坩禍內,然后在坩禍上部鋪蓋一層石棉纖維氈。將爐膛溫度設定為880°C,隨著坩禍內原料熔化的進行,將剩余純鋁錠全部加入坩禍內。
[0040](5)當坩禍內純鋁錠熔化完成后,調整坩禍內熔體溫度為720°C,在熔體表面鋪撒一層輕質覆蓋劑,輕質覆蓋劑由RJ-2熔劑+占RJ-2熔劑重量百分比40%的KCl經機械混合組成。使用經坩禍涂料涂刷完好的不銹鋼質加料器,向坩禍中加入純鎂錠,加料期間使用輕質覆蓋劑覆蓋因氧化膜磨損而外露的鋁恪體液面,防止鋁鎂合金恪體中的鎂元素在精煉過程中的氧化燒損,直至新加入原料全部熔化。
[0041](6)調整鋁熔體溫度為720°C,稱取占熔體質量0.1%的ZS-AJl鋁合金精煉劑,使ZS-AJl鋁合金精煉劑在高純氬氣(Ar含量為99.99% )帶動下,經旋轉噴吹除氣機噴頭均勻吹入鋁熔體底部,旋轉噴吹精煉時間為8分鐘,精煉期間使用輕質覆蓋劑覆蓋因氧化膜磨損而外露的鋁熔體液面。
[0042](7)精煉完成后,使用經坩禍涂料涂刷完好的不銹鋼質打渣勺清理熔體上表面熔劑與氧化渣的混合物,并重新鋪撒一層新的輕質覆蓋劑。調整熔體溫度為710°C,準備澆注。
[0043](8)使用打渣勺清理干凈熔體上表面的輕質覆蓋劑,并在熔體表面鋪撒一層由硫磺粉和硼酸(二者質量比為1:1)組成的阻燃劑。使用冶金行車將裝滿鋁合金熔體的鋼質坩禍從電阻熔煉爐中吊轉至澆注艙內的旋轉澆注臺架上,隨后將預制鑄型吊裝到旋轉澆注臺架下方。接著關閉澆注艙門,使用真空栗抽取艙內空氣,直至相對真空度值達到-0.068MPa后,保壓2分鐘,然后向澆注艙內灌注由體積份數比例為1: 99的六氟化硫和干燥氮氣組成的混合保護氣體,直至澆注艙內壓力值達到0.2MPa,隨后轉動旋轉澆注臺架,實現高鎂鋁鎂合金鑄件澆注成型。澆注工序在精煉完成后的40分鐘內完成。
[0044]鎂元素平均燒損量為0.26 %,鑄件上部和下部本體鎂元素含量差異為0.13 %,鑄件本體取樣針孔度一級。
[0045]實施例2
[0046]熔鑄ZL305合金
[0047]I)按照ZL305合金成分要求,稱取純鋁錠171.2Kg、純鎂錠18Kg、純鋅錠2.8Kg、鋁10鈦中間合金4Kg和鋁5鈹中間合金4Kg。其中純鋁錠的鋁含量不低于99.8%,純鎂錠的鎂含量不低于99.95%,純鋅錠的鋅含量不低于99.99%,鋁鈦中間合金中鈦元素的平均含量不低于9.5%,招鈹中間合金中鈹元素的平均含量不低于4.6%。將純招錠和純鎂錠進行噴砂去掉表面氧化皮,在電阻爐中將所有原材料在爐溫設定為300°C的臺車式電阻爐中進行預熱處理,預熱2小時。
[0048](2)將鋼質坩禍在電阻坩鍋爐中預熱至200°C,吊出坩禍,使用占坩禍容積1/3的沸水澆入熔煉坩禍中,待坩禍中的水不在沸騰后,將坩禍中的水全部傾倒出去;隨后使用鋼鏟清理坩禍干凈坩禍內壁和外壁上殘留夾雜與氧化皮。
[0049](3)將清理干凈的坩禍在電阻熔煉爐中加熱升溫至200°C,使用重量百分比為氧化鋅8.5%:碳酸鈣8.5%:水玻璃4.5%:滑石粉5.5%:氟硼酸鉀2.5%:水70.5%配比而成的坩禍涂料5Kg,按照坩禍內表面積(cm2)與涂料質量(Kg)比例為220,將坩禍涂料均勻涂刷到坩禍內壁。
[0050](4)將帶涂料的坩禍升溫至300°C并保溫I小時后,使用加料鉗將鋁鈦中間合金、鋁鈹中間合金和純鋁錠按照由下向上的順序緊實均勻碼于坩禍內,然后在坩禍上部鋪蓋一層石棉纖維氈。將爐膛溫度設定為890°C,隨著坩禍內原料熔化的進行,將純鋁錠和鋅錠加入i甘禍中。
[0051](5)當坩禍內原料熔化完成后,調整坩禍內熔體溫度在740°C之間,在熔體表面鋪撒一層輕質覆蓋劑,輕質覆蓋劑由RJ-2熔劑+占RJ-2熔劑重量百分比40%的KCl經機械混合組成。使用經坩禍涂料涂刷完好的不銹鋼質加料器,向坩禍中加入純鎂錠,加料期間使用輕質覆蓋劑覆蓋因氧化膜磨損而外露的鋁熔體液面,直至新加入原料全部熔化。
[0052](6)調整鋁熔體溫度為730°C,稱取占熔體質量0.2%的ZS-AJl鋁合金精煉劑,使ZS-AJl鋁合金精煉劑在高純氬氣(Ar含量為99.99% )帶動下,經旋轉噴吹除氣機噴頭均勻吹入鋁熔體底部,旋轉噴吹精煉時間為14分鐘,精煉期間使用輕質覆蓋劑覆蓋因氧化膜磨損而外露的鋁熔體液面。
[0053](7)精煉完成后,使用經坩禍涂料涂刷完好的不銹鋼質打渣勺清理熔體上表面熔劑與氧化渣的混合物,并重新鋪撒一層新的輕質覆蓋劑。調整熔體溫度為720°C,準備澆注。
[0054](8)使用打渣勺清理干凈熔體上表面的輕質覆蓋劑,并在熔體表面鋪撒一層由硫磺粉和硼酸(二者質量比為1:1)組成的阻燃劑。使用冶金行車將裝滿鋁合金熔體的鋼質坩禍從電阻熔煉爐中吊轉至澆注艙內的旋轉澆注臺架上,隨后將預制鑄型吊裝到旋轉澆注臺架下方。接著關閉澆注艙門,使用真空栗抽取艙內空氣,直至相對真空度值達到-0.075MPa后,保壓3分鐘,然后向澆注艙內灌注由體積份數比例為1: 99的六氟化硫和干燥氮氣組成的混合保護氣體,直至澆注艙內壓力值達到0.4MPa,隨后轉動旋轉澆注臺架,實現高鎂鋁鎂合金鑄件澆注成型。澆注工序在精煉完成后的40分鐘內完成。
[0055]鎂元素平均燒損量為0.29%,鑄件上部和下部本體鎂元素含量差異為0.14%,鑄件本體取樣針孔度一級。
[0056]實施例3
[0057]Al-9.3Mg-l.3Zn_0.2Ca_0.4Ti_0.35Ce_0.1Sr 鋁鎂合金
[0058](I)按照Al-Mg-Zn-Ca-T1-Ce-Sr鋁鎂合金成分要求,稱取純鋁錠165Kg、純鎂錠16.8Kg、純鋅錠2.6Kg、鋁10鈦中間合金9.4Kg、鋁鈣中間合金1.9Kg、鋁鍶中間合金1.2Kg、鎂30鈰中間合金2.75Kg。其中純鋁錠的鋁含量不低于99.8%,純鎂錠的鎂含量不低于99.95%,純鋅錠的鋅含量不低于99.99%,鋁鈦中間合金中鈦元素的平均含量不低于
9.5%,鋁鈣中間合金中鈣元素的平均含量不低于25%,鋁鍶中間合金中鍶元素的平均含量不低于20%,鎂鈰中間合金中鈰元素的含量不低于30%,鋁鈹中間合金中鈹元素的平均含量不低于4.6%。將純鋁錠和純鎂錠進行噴砂去掉表面氧化皮,在電阻爐中將所有原材料在爐溫設定為300°C的臺車式電阻爐中進行預熱處理,預熱4小時。
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