[發明專利]一種中頻感應電爐熔煉ZL424鑄造鋁合金工藝

有效

• 申請號: 201010617823.0
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102108453A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 曲嘉;呂振玉;田洪超;孟宇澄;蔡智淵;尹灤
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七○七研究所
• 主分類號: C22C1/06
• 分類號: C22C1/06;C22C1/03;C22C21/10
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于鑄造生產工藝領域，特別是一種中頻感應電爐熔煉ZL424鑄造鋁合金工藝。

背景技術

ZL424鑄造鋁合金是上世紀六十年代從原蘇聯引進的鋁鋅鎂系鑄造鋁合金，此系鑄造鋁合金具有較高的機械性能且切削加工性能好，焊接性能較好，特別是經過一定的熱處理規范可以獲得很高的尺寸穩定性能，因此適宜作高精度的平臺結構件的鑄件材料，慣性平臺產品的關重件(臺體、內框架、外框架、底座等)均采用此類鑄造鋁合金。但是該鑄造鋁合金的流動性偏低，熱裂傾向偏高，合金收縮率偏高，鑄造工藝性較差，但其厚度的敏感性不強，易于熱裂，易于產生針孔、縮松等缺陷，多年來一直采用電阻爐熔煉，熔煉工藝一直沿用前蘇聯提供的工藝參數，現有熔煉工藝的產品成活率不到40％，成活率較低，影響鑄造鋁合金的推廣及使用。

鑄造鋁合金采用電阻爐熔煉存在產品成活率低的問題，究其原因為：鋁的化學性質比較活潑，在熔煉過程中易與水汽反應、氧化并吸氫。氫在液態鋁合金和固態鋁合金中的飽和溶解度相差近17倍，因此即使合金液中含氫量很低，凝固時也會有大量的氫析出，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，提高鋁合金的熔體質量，凈化合金液，是鋁合金熔煉的關鍵問題之一，也是提高鋁鑄件的產品質量的有效途徑和手段。

目前，鋁合金的精煉大多采用六氯乙烷進行精煉，但其反應激烈，金屬損耗多，容易引起合金化學成分不合格。另外，還有采用氬氣旋轉噴吹的方式，在吹頭作用下氣泡細小分布均勻，強化除氣過程和除渣過程，液面平穩，和金燒損少。但是，由于精煉工藝欠合理，合金除氣除渣不凈，鑄件易產生氣孔和夾雜。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可有效提高鑄造鋁合金質量和生產效率的中頻感應電爐熔煉ZL424鑄造鋁合金工藝。

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種中頻感應電爐熔煉ZL424鑄造鋁合金工藝，其特征在于：其熔煉步驟為：

(1)初級精煉：

①.熔煉工具清理后預熱到150～250℃，噴刷涂料，涂料厚度為0.45-0.55mm且厚度均勻，然后在300～650℃充分干燥3～4小時備用；

②.清理中頻感應爐，清理后在150～250℃下進行噴刷涂料，涂料厚為0.45-0.55mm，并將中頻爐預熱至500℃；

③.在中頻爐內依次加入回爐料、純鋁錠、中間合金錠、鋅錠、鎂錠，加熱融化成為合金液；

④.將上一步所得的合金液于710～720℃下進行均勻化攪拌，攪拌時間為3～5分鐘；

⑤.將上一步所得的合金液于720～730℃下采用六氯乙烷進行精煉處理，精煉劑加入量為熔煉后的鋁合金溶液總質量的0.5％～0.7％；

⑥.用冷凝法進行含氣量檢查，發現有氣體析出時，重復步驟⑤進行二次除氣，含氣量檢查合格后，鎮靜5-7分鐘后得到熔煉好的鋁合金溶液；

⑦.將熔煉好的鋁合金溶液倒入裝有30-50目陶瓷過濾網的過濾裝置中，鋁合金溶液通過陶瓷過濾網流到鋁錠模中，冷卻后形成鑄造鋁合金錠；

⑧.取鑄造鋁合金錠試樣進行化學成分化驗；

(2)二次精煉：

①.熔煉工具清理后預熱到150～250℃，噴刷涂料，涂料厚度為0.45-0.55mm且厚度均勻，然后在300～650℃充分干燥3～4小時備用；

②.清理中頻感應爐，清理后在150～250℃下進行噴刷涂料，涂料厚為0.45-0.55mm，并將中頻爐預熱至500℃；

③.根據初級精煉的鑄造鋁合金錠的化學成分進行配料，使其符合ZL424鑄造鋁合金化學成分要求；

④.在中頻爐內依次加入鑄造鋁合金錠、純鋁錠、中間合金錠、鋅錠、鎂錠，加熱融化成為合金液，純鋁錠、中間合金錠、鋅錠、鎂錠為配料后的純鋁錠、中間合金錠、鋅錠、鎂錠；

⑤.將上一步所得的合金液于710～720℃下進行均勻化攪拌，攪拌時間為3～5分鐘；

⑥.在上一步所得的合金液溫度達到720-730℃時，采用氬氣旋轉噴吹方式進行精煉處理，精煉處理完畢后，合金液靜置3～5min，進行清渣處理；

⑦.用冷凝法對合金液進行含氣量檢查，發現有氣體析出時，重復步驟⑥進行二次除氣，含氣量檢查合格后，鎮靜保溫5-7分鐘后進行澆注，成為成品鑄造鋁合金錠。

而且，在初級精煉的步驟③中，鋅錠加入合金液的方式為：在合金液升至660～680℃時加入鋅錠，鋅錠自行下沉并迅速熔化在合金液中。