[發(fā)明專利]一種微合金化鋁合金的鑄造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711435826.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108127099B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳強(qiáng);萬元元;寧海青;夏祥生;黃志偉;趙高瞻;陶健全;王茂川;趙祖德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所
• 主分類號(hào): B22D18/04
• 分類號(hào): B22D18/04;B22D18/08;B22D27/20
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責(zé)任公司 50209
• 代理人: 韓紹興

本發(fā)明提供了一種微合金化鋁合金的鑄造方法，包括：熔體充型，將砂型放置于低壓鑄造機(jī)中隔板上，將熱電偶末端與測(cè)溫表連接，將微合金引入裝置與低壓電加熱裝置連接，將液位檢測(cè)器與液位指示燈連接；當(dāng)?shù)蛪鸿T造機(jī)內(nèi)鋁合金熔體溫度達(dá)到680?710℃時(shí)開始充型；電加熱，將低壓電加熱裝置的電壓控制為24?36V，電流控制為2000?2600A，加熱時(shí)間控制為3?7秒；冷卻，電加熱完成后，在微合金引入裝置上的中空管內(nèi)部通入壓縮空氣進(jìn)行冷卻，將壓縮空氣壓力為0.3?0.4MPa，通氣時(shí)間為10?20秒。本發(fā)明在鋁合金鑄造過程中能夠通過微合金引入裝置從砂型的局部位置引入微合金，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鑄造鋁合金局部或區(qū)域微合金化，使得鑄造鋁合金局部強(qiáng)韌性好，能夠滿足海洋裝備用鑄造鋁合金長(zhǎng)期服役要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁合金鑄造工藝，具體是一種微合金化鋁合金的鑄造方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著在復(fù)雜海洋環(huán)境下服役的大型裝備研制進(jìn)度飛速發(fā)展，大型鋁合金鑄件作為海洋裝備輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)改進(jìn)方向，已成為鋁合金生產(chǎn)企業(yè)重點(diǎn)投入和關(guān)注的熱點(diǎn)。在鑄造鋁合金領(lǐng)域，鑄造性能優(yōu)良、耐蝕性較好的鋁硅系列合金和耐蝕性能優(yōu)良、鑄造性能一般的鋁鎂系列合金是海洋裝備大型鑄造鋁合金構(gòu)件主要采用的材料體系。但是隨著鋁硅和鋁鎂系列大型鋁合金鑄件在我國(guó)海洋環(huán)境下的長(zhǎng)期服役，海洋裝備上某些重要連接部位因?yàn)槭艿礁哳l次沖擊載荷、復(fù)雜應(yīng)力的耦合作用，而導(dǎo)致局部破壞失效，嚴(yán)重影響了裝備的性能。

研究表明，微合金化(本發(fā)明所述微合金化又稱之為微合金引入)是挖掘鋁合金潛力、改善鋁合金性能的重要手段之一。CN102140589B公開了一種鋁鎂硅系鋁合金的微合金化熔煉工藝，包括以下步驟：⑴將電解鋁液轉(zhuǎn)入熔煉爐，加入固態(tài)冷料并調(diào)整鋁液溫度為730-750℃；⑵將另一部分電解鋁液轉(zhuǎn)入中頻感應(yīng)爐，加入工業(yè)硅配制AlSi12鋁液；⑶對(duì)AlSi12鋁液進(jìn)行精煉處理；⑷調(diào)整AlSi12鋁液溫度為750℃；⑸將AlSi12鋁液在流槽內(nèi)沖刷鎂錠，再流入熔煉爐與步驟⑴處理的電解鋁液混合；⑹開啟電磁攪拌裝置攪拌鋁液；⑺取爐前樣分析并進(jìn)行成分微調(diào)；⑻精煉；⑼靜置；⑽在線加入Al-5Ti-B晶粒細(xì)化劑線桿；⑾玻璃絲布過濾和雙級(jí)陶瓷過濾板過濾；⑿油氣潤(rùn)滑半連續(xù)鑄造；⒀成品入庫；所述步驟⑸中流槽為與水平面傾角呈40-50°度角的L型流道，其兩端開口且四周密封；所述步驟⑹中電磁攪拌采用間歇式運(yùn)行，共攪拌3次，每次攪拌時(shí)間為10-12分鐘，間歇時(shí)間為5分鐘。然而，該工藝難以滿足海洋裝備用鑄造鋁合金的強(qiáng)韌性質(zhì)量要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種微合金化鋁合金的鑄造方法，以滿足海洋裝備用鑄造鋁合金使用要求，尤其是鑄造鋁合金局部強(qiáng)韌性質(zhì)量要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下所述技術(shù)方案.

一種微合金化鋁合金的鑄造方法，包括熔體充型、電加熱和冷卻步驟，其特征在于步驟如下：

步驟1，熔體充型：在砂型上設(shè)置有澆鑄通道和用于測(cè)溫的熱電偶，在澆鑄通道部位設(shè)置有液位檢測(cè)器，在砂型上需要引入微合金的部位設(shè)置有微合金引入裝置；將砂型放置于低壓鑄造機(jī)中隔板上，將熱電偶末端與測(cè)溫表連接，將微合金引入裝置上的中空管和外管分別與低壓電加熱裝置連接，將液位檢測(cè)器與液位指示燈連接；當(dāng)?shù)蛪鸿T造機(jī)內(nèi)鋁合金熔體溫度達(dá)到680-710℃時(shí)，開始充型；

步驟2，電加熱：開啟步驟1中的低壓電加熱裝置進(jìn)行加熱，將電壓控制為24-36伏特，電流控制為2000-2600安培，加熱時(shí)間控制為3-7秒；

步驟3，冷卻：待步驟2中電加熱完成后，在微合金引入裝置上的中空管內(nèi)部通入壓縮空氣進(jìn)行冷卻，將壓縮空氣壓力控制為0.3-0.4MPa，通氣時(shí)間控制為10-20秒；

采用上述技術(shù)方案，在鋁合金鑄造過程中能夠通過微合金引入裝置從砂型的局部位置引入微合金，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鑄造鋁合金局部或區(qū)域微合金化，使得鑄造鋁合金局部強(qiáng)韌性好，能夠滿足海洋裝備用鑄造鋁合金長(zhǎng)期服役要求。