一種鋁合金的氣體精煉工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋁合金鑄造技術領域，尤其涉及一種鋁合金的氣體精煉工藝。
【背景技術】
[0002]鋁合金材料具有諸多優良的特性，如密度小、比強度高、比剛度高、彈性好、抗沖擊性能良好、耐腐蝕、耐磨、高導電、高導熱、易進行表面處理和良好的加工成型性能。因此，在汽車、航空航天產業及其相關產業、鋁合金材料的需求量越來越大，用途范圍越來越廣。
[0003]但是，鋁合金在熔煉過程中無時無刻不在吸收著空氣中的氫氣，在凝固時就會有大量的氫析出，在鑄件中形成針孔和夾雜等缺陷，從而嚴重影響鋁合金的力學性能。因此，想要獲得高質量的鋁合金鑄件產品，就需要在鑄造前消除這些冶金缺陷，以提高鋁合金熔體的純凈度，對目前的大部分鋁合金生產廠家來說，對鋁合金熔體采用合理的氣體精煉技術是提高熔體純凈度的關鍵。
[0004]氣體精煉是在熔煉之后、鑄造之前采用惰性氣體對保溫爐內的鋁合金熔體進行處理，使熔體去氣和除渣，目前，氣體精煉是除氫最行之有效的方法。
[0005]目前采用爐內惰性氣體供給的控制從精煉開始至結束，均采用統一流量供給，導致爐內氣體用量持續較大，造成金屬熔體翻滾嚴重，重復吸氣造渣，影響合金質量。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種鋁合金的氣體精煉工藝，本發明中的氣體精煉工藝能夠減少重復吸氣造渣，提高產品質量。
[0007]本發明提供一種鋁合金的氣體精煉工藝，以每噸鋁合金熔體計，在精煉開始前，惰性氣體的流量為1?9L/h ;
[0008]精煉過程中，調整惰性氣體的流量為10?20L/h ;
[0009]在精煉結束前10?20min，調整惰性氣體流量為1?9L/h。
[0010]優選的，以每噸鋁合金熔體計，在精煉開始前，惰性氣體的流量為3?6L/h。
[0011]優選的，以每噸鋁合金熔體計，在精煉開始前，惰性氣體的流量為4?5L/h。
[0012]優選的，以每噸鋁合金熔體計，精煉過程中，調整惰性氣體的流量為13?18L/h。
[0013]優選的，以每噸鋁合金熔體計，精煉過程中，調整惰性氣體的流量為15?16L/h。
[0014]優選的，以每噸鋁合金熔體計，在精煉結束前10?20min，調整惰性氣體流量為
3?6L/h0
[0015]優選的，以每噸鋁合金熔體計，在精煉結束前10?20min，調整惰性氣體流量為
4?5L/h0
[0016]優選的，以每噸鋁合金熔體計，在精煉結束前15?18min，調整惰性氣體流量為3 ?6L/h0
[0017]優選的，所述精煉過程中，保持10?20L/h的惰性氣體流量0.5?1.5小時。
[0018]優選的，所述鋁合金為7系鋁合金。
[0019]本發明提供了一種鋁合金的氣體精煉工藝，以每噸鋁合金熔體計，在精煉開始前，惰性氣體的流量為1?9L/h ;精煉過程中，調整惰性氣體的流量為10?20L/h ;在精煉結束前10?20min，調整惰性氣體流量為1?9L/h。本發明根據爐內金屬量及工作狀態細分了惰性氣體的流量，在精煉開始前的空爐待機狀態和精煉結束后的生產鑄造過程中，減少用氣量，在精煉過程中，調整增大惰性氣體流量，能夠降低金屬翻滾，減少重復吸氣造渣，提高產品質量，保護透氣磚、并節約氣體使用成本。實驗結果表明，采用本發明中的氣體精煉工藝得到的鋁合金鑄錠探傷合格率及斷口合格率均提高3?5個百分點，其中探傷合格率達到97?99%，出液口金屬原始氫含量由0.3?0.4mL/100克AL，下降到0.2mL/100克AL。
【具體實施方式】
[0020]本發明提供了一種鋁合金的氣體精煉工藝，以每噸鋁合金熔體計，在精煉開始前，惰性氣體的流量為1?9L/h ;
[0021 ] 精煉過程中，調整惰性氣體的流量為10?20L/h ;
[0022]在精煉結束前10?20min，調整惰性氣體流量為1?9L/h。
[0023]本發明中的氣體精煉工藝根據工作狀態細分了惰性氣體的流量，能夠減少重復吸氣造漁，提尚廣品質量。
[0024]以每噸鋁合金熔體計，在精煉開始之前，也就是保溫爐處于空爐待機狀態時，本發明減少惰性氣體的流量，所述惰性氣體的流量為1?9L/h，優選為3?6L/h，更優選為4?5L/h ;精煉開始后，調整增大惰性氣體的流量，在精煉過程中，所述惰性氣體的流量為10?20L/h，更優選為13?18L/h，最優選為15?16L/h ;在所述精煉過程中，優選保持10?20L/h的惰性氣體流量0.5?1.5小時，更優選為1?1.2小時；在精煉結束前10?20min，也就是在鑄造過程開始前的10?20min，調整惰性氣體流量為1?9L/h，優選為3?6L/h，更優選為4?5L/h。
[0025]在本發明中，所述惰性氣體優選為氬氣，所述鋁合金優選為7系鋁合金，更優選為7050鋁合金。本發明對惰性氣體的流量進行了細分和改進，其他的鋁合金氣體精煉的工藝比如透氣磚的種類等采用本領域技術人員熟知的即可。
[0026]本發明優選在惰性氣體的輸送管路中加入電磁換向閥及節流閥，在控制系統中加入時間控制模塊，用于精煉工藝中時間的控制以及惰性氣體流量的控制。本發明將爐內的狀態設置為工作狀態和閑置狀態，所述工作狀態也就是上文中所述的精煉開始后的精煉過程，所述閑置狀態也就是空爐待機狀態和生產鑄造狀態，工作狀態中，根據爐內金屬量設定較大的氣體流量(10?20L/h)，用于鋁合金熔體的爐內精煉，并根據工藝需求，設定通氣時間(一般為1小時)，用于工作狀態，換向閥及時間控制模塊自動運行，在設定時間達到后，通過換向閥及節流閥，將氣體流量減小(1?9L/h)，進入閑置工作模式。
[0027]本發明將完成精煉的鋁合金熔體進行鑄造，得到鋁合金鑄錠，在本發明中，所述鑄造工藝采用本領域技術人員常用的鑄造工藝即可。
[0028]本發明采用水浸方法檢測按照本發明精煉工藝得到的鋁合金鑄錠的探傷合格率和斷口合格率，結果表明，本發明中的鋁合金鑄錠的探傷合格率為97?99% ;斷口合格率為92?95%。
[0029]本發明按照在線液態測氫方法檢測了經本發明中的精煉工藝精煉后的鋁合金熔體中的氫含量，結果表明，本發明中經過精煉的鋁合金熔體的原始氫含量由0.3?
0.4mL/10