[發(fā)明專利]一種可控結(jié)構(gòu)閉孔泡沫鋁錠的高效連續(xù)鑄造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410144077.6
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103898351A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝海;許正斌
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C21/00;C22C1/03;B22D11/14;B22D7/00
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所 21208
• 代理人: 花向陽

1.一種可控結(jié)構(gòu)閉孔泡沫鋁錠的高效連續(xù)鑄造方法，其特征在于，包括以下步驟：

0）準備工序：將保溫爐、發(fā)泡爐、攪拌器和分段式保溫結(jié)晶器進行預(yù)熱；?

1）熔煉工序：將鋁基體在熔煉爐內(nèi)熔化，得到鋁基熔體，再轉(zhuǎn)移至保溫爐內(nèi)靜置保溫；所述鋁基體為純鋁、鋁硅合金、鋁鎂合金、鋁錳合金、鋁銅合金、鋁鋅合金、鋁硅鎂合金、鋁硅銅合金、鋁鋅硅合金、鋁鎂錳合金、鋁錳銅合金、鋁銅鎂合金、鋁鎂硅銅合金或鋁鋅鎂銅合金；

2）增粘及潤濕促進工序：保溫爐內(nèi)溫度為700-850℃時，加入調(diào)節(jié)熔體粘度的增粘劑，并進行機械攪拌，隨后加入調(diào)節(jié)熔體潤濕性的潤濕促進劑金屬鎂，并持續(xù)機械攪拌2-15min，得到增粘后的鋁基熔體；所述增粘劑為金屬鈣、碳化硅顆粒或氧化鋁粉末，所述金屬鈣的加入量為熔體總質(zhì)量的1.0%-10%，所述碳化硅顆粒的加入量為熔體總質(zhì)量的2%-20%，所述氧化鋁粉末的加入量為熔體總質(zhì)量的2%-20%；所述潤濕促進劑金屬鎂的加入量為熔體總質(zhì)量的0.1%-5%，所述機械攪拌的速率為500-1500r/min；

3）發(fā)泡工序：將增粘后的鋁基熔體轉(zhuǎn)移至發(fā)泡爐內(nèi)，調(diào)節(jié)發(fā)泡爐溫度，加入經(jīng)過預(yù)先熱處理或表面包覆處理的發(fā)泡劑，持續(xù)攪拌使發(fā)泡劑始終分布均勻，所述發(fā)泡劑的加入方式為氣體粉末混合旋轉(zhuǎn)噴吹，氣體吹入速率為0.5-10L/min，氣體粉末混合比例為0.5-20g/L，發(fā)泡劑的加入溫度為高于鋁基體熔點15-30℃；同時向發(fā)泡爐內(nèi)定時補充增粘后的鋁基熔體，發(fā)泡爐始終保持在600-750℃，得到泡沫鋁基熔體；所述攪拌速率為500-1500r/min；所述發(fā)泡劑是粒度為20目-800目的CaCO₃?、MgCO₃?、TiH₂或?ZrH₂，所述CaCO₃的加入量為熔體總質(zhì)量的0.5%-10%，所述MgCO₃的加入量為熔體總質(zhì)量的0.5%-10%，所述TiH₂的加入量為熔體總質(zhì)量的0.1%-5%，所述ZrH₂的加入量為熔體總質(zhì)量的0.1%-5%；

4）澆鑄工序：泡沫鋁基熔體通過發(fā)泡爐底部的澆注水口澆鑄到分段式保溫結(jié)晶器內(nèi)，在分段式保溫結(jié)晶器低溫區(qū)內(nèi)壁的一次冷卻作用下首先凝固，在鑄造過程中控制分段式保溫結(jié)晶器各段保溫，得到閉孔泡沫鋁鑄錠；所述保溫溫度為400-800℃；

5）牽引拉坯工序：保溫結(jié)晶器內(nèi)液穴深度為10-25mm時，牽引裝置帶動底模下降，保溫結(jié)晶器下部的牽引輥同步轉(zhuǎn)動，在拉坯底模及牽引輥的雙重作用下，所述閉孔泡沫鋁鑄錠脫離分段式保溫結(jié)晶器并接受二次冷卻，在冷卻介質(zhì)的作用下完全凝固，形成可持續(xù)生產(chǎn)的閉孔泡沫鋁鑄錠；所述牽引裝置下行拉坯速度為0.05-0.25m/min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控結(jié)構(gòu)閉孔泡沫鋁錠的高效連續(xù)鑄造方法，其特征在于：所述增粘劑和潤濕促進劑的加入方式為直接投入，用鐘罩壓入熔體中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控結(jié)構(gòu)閉孔泡沫鋁錠的高效連續(xù)鑄造方法，其特征在于：在熔煉工序中，所述鋁基熔體還要經(jīng)過除渣精煉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可控結(jié)構(gòu)閉孔泡沫鋁錠的高效連續(xù)鑄造方法，其特征在于:所述冷卻介質(zhì)為水、冷卻液或冷空氣。