[發(fā)明專利]一種鋁合金焊絲原材料熔體的凈化方法及其專用熔劑

有效

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• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102021353A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 宋建民;王生;王有祁;周古昕;喬麗;劉玲霞;任政
• 申請（專利權）人: 中國兵器工業(yè)第五二研究所
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C1/06;C22C21/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 袁忠衛(wèi)

技術領域

本發(fā)明涉及一種金屬熔體的凈化方法，具體涉及一種鋁合金焊絲原材料熔體的等離子凈化方法及其專用熔劑。

背景技術

隨著鋁合金在汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)等其他領域的應用日益廣泛，對鋁合金質量及使用要求愈來愈高。鋁合金在熔煉過程中，熔體中存在的氣體、各種夾雜物及其他金屬雜質往往使鑄錠產生氣泡、氣孔、疏松、裂紋、白斑等缺陷，對鑄錠的加工性能及制品強度、塑性、抗蝕性和外觀品質都有顯著影響，由原材料鑄錠中的氣體與夾雜產生的缺陷對鋁合金焊絲的使用性能有著非常大的影響，而且是后續(xù)無法消除的。熔體凈化技術是基于物理化學原理和相應的工藝措施，除掉液態(tài)金屬中的氣體、夾雜物和有害元素，以便獲得純凈金屬熔體的工藝方法。鋁合金熔體凈化技術是一種從源頭消除有害缺陷的方法，是保證鋁合金材料冶金質量的關鍵技術，是學術界和企業(yè)界廣泛關注的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是提供一種可有效除雜去氫的鋁合金焊絲原材料熔體的凈化方法，減少氣與雜產生的缺陷對鑄錠質量的危害。

本發(fā)明所要解決的第二個技術問題是提供一種鋁合金焊絲原材料熔體凈化的專用熔劑。

本發(fā)明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種鋁合金焊絲原材料熔體的凈化方法，其特征在于：采用等離子設備進行凈化處理，將等離子發(fā)生器在非冷卻狀態(tài)下浸入鋁合金焊絲原材料熔體中，點火使其產生等離子射流，高溫等離子射流注入鋁合金焊絲原材料熔體后，產生大量氣泡，通過氣泡和鋁合金焊絲原材料熔體界面的壓力差，將鋁合金焊絲原材料熔體中的氫吸入氣泡中，同時鋁合金焊絲原材料熔體中的夾雜物也吸附在氣泡表面，隨著氣泡浮出液面除去。

作為改進，所述鋁合金焊絲原材料熔體在達到凈化處理溫度后，在等離子凈化處理前，在其表面均勻撒上熔體質量0.2～0.5％的專用熔劑，20分鐘后進行等離子凈化處理。

作為改進，所述等離子設備包括電源、移動臺車、氣體供應裝置、控制柜、氣體反應系統(tǒng)、升降機構、熔劑稱量器、等離子發(fā)生器和真空室，凈化處理時，先接通電源，調整起弧電壓75～85V，調整點火電流450-480A，點火后將真空室下移到鋁合金焊絲原材料熔體內，真空室下端距坩堝底部≤290mm，接通真空泵，提升鋁合金焊絲原材料熔體到真空室內，在真空度達到設定值后打開氬氣閥，調整壓力至0.2MPa，流量控制范圍7～9L/min。

再改進，所述凈化處理溫度為710～750℃，凈化處理時間為6～8min。

最后，所述凈化處理結束后，關閉真空泵，待鋁合金焊絲原材料熔體退出真空室后，提出真空室，靜置12～16min。

本發(fā)明解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為：一種鋁合金焊絲原材料熔體的專用熔劑，其特征在于該熔劑的各原料質量百分比為：

NaCl????20％～40％，

KCl?????20％～40％，

MgCl₂???20％～40％，

NaF?????20％～30％，

將上述原料稱量后裝入陶瓷坩堝容器內，放入加熱器中，并500±10℃烘干3.9～4.1小時；將烘干后的原料統(tǒng)一倒入容器充分攪拌，均勻混合放入干燥皿即可。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用熔劑與等離子設備相結合的方法進行凈化處理，一方面熔劑可以隔絕熔體與空氣的接觸，并與熔體產生一系列的物理化學反應，防止熔體吸氣，降低熔體與夾雜間的粘附作用；另一方面等離子發(fā)生器提供的高溫等離子射流注入鋁合金焊絲原材料熔體后，產生大量彌散分布的氣泡，將溶于鋁合金焊絲原材料熔體中的氫不斷吸入氣泡中，浮出液面。同時，降低粘附作用的夾雜能夠自動吸附在氣泡表面，從而被帶出液面。因此，本發(fā)明的凈化方法可以有效的除雜去氫，達到熔體凈化的最佳效果。

附圖說明

圖1為等離子設備的結構原理圖；

圖號說明，1、電源，2、移動臺車，3、氣體供應裝置，4、控制柜，5、升降機構，7、等離子發(fā)生器，6、真空室，

具體實施方式

以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。