[發明專利]航空航天級高釩鋁合金降低氧、氮的熔煉工藝及真空裝置

在審

• 申請號: 202010615674.8
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111733340A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 張金波;李嘉誠;鄭杰
• 申請（專利權）人: 寶雞市嘉誠稀有金屬材料有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C27/02;B22F9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.航空航天級高釩鋁合金降低氧、氮含量的熔煉工藝，其特征在于，包括以下的步驟：

步驟1)，配料：按照設定的物料質量百分比配比，選用合適粒度的純五氧化二釩、純鋁粉、純螢石粉、氯酸鉀，形成混合前物料，并烘干；

步驟2)，混料與裝爐反應：將烘干后的100kg五氧化二釩、59.6kg鋁粉、15kg螢石粉、0.5kg氯酸鉀，放入混料器中，在溫度120～130℃條件下混料30～60分鐘形成混合均勻的物料，再裝入坩堝(5)內形成爐料(6)，將少量鎂屑點燃后放入坩堝內引燃爐料，發生鋁熱反應3V₂O₅+10A_l＝6V+5Al₂O₃；

步驟3)，冷卻：過量的鋁與反應物釩形成釩鋁合金，在熔煉末期，將真空裝置加蓋在坩堝(5)上部氣密連接，在啟動真空機械泵(1)和真空羅茨泵(2)的同時打開控制閥(3)抽真空使坩堝(5)內部形成負壓，達到合適的真空度后關閉控制閥(3)，使反應的物料(6)在坩堝(5)內自然冷卻；

步驟4)，拆爐與稱重：在坩堝反應后的物料(6)完全反應并結晶后，冷卻2～4小時后拆爐，將出爐后的釩鋁合金塊稱重并記錄；

步驟5)，噴砂與精整：對冷卻后的釩鋁合金塊進行噴砂處理，將表面附著的爐渣和爐灰清理掉，再用砂輪機打磨釩鋁合金塊表面，以磨削氧化層和表層缺陷，再用高壓空氣吹凈表面，直到露出金屬本色，并遠離砂輪機放置；

步驟6)，破碎：先將打磨后釩鋁合金塊破碎成大塊后，加入破碎機進一步破碎細化，然用6mm規格的篩子過篩，大于6mm的釩鋁合金塊需再次破碎；同一批次篩下的釩鋁合金塊要立即裝桶、稱重并注明批號；

步驟7)，挑料：對于破碎篩下的釩鋁合金塊，再由人工挑出雜質、異物或氧化物；

步驟8)，成品檢驗入庫：對于挑完的釩鋁合金塊，由檢驗人員按本批次釩鋁合金塊的5％抽檢，無雜質、異物和氧化物的，判定為合格入庫。

2.如權利要求1所述的航空航天級高釩鋁合金降低氧、氮含量的熔煉工藝，其特征在于，在所述步驟3)中，所述合適的真空度為≤3Pa。

3.如權利要求1或2所述的航空航天級高釩鋁合金降低氧、氮含量的熔煉工藝，其特征在于，在所述步驟4)中，若遇炎熱濕熱天氣熔煉釩鋁合金時，冷卻延長到4～5小時以上拆爐。

4.如權利要求1所述的航空航天級高釩鋁合金降低氧、氮含量的熔煉工藝的真空裝置，其特征在于，真空機械泵(1)、真空羅茨泵(2)、控制閥(3)和坩堝蓋板(4)通過管道依次連接；其中，所述坩堝蓋板(4)與坩堝(5)氣密連接；在啟動真空機械泵(1)和真空羅茨泵(2)抽真空時，打開所述控制閥(3)，將所述坩堝(5)內存在的氣體抽出，達到合適真空度后關閉所述控制閥(3)，確保坩堝內反應后的物料(6)與外界空氣隔絕；所述坩堝蓋板(4)為帶有螺紋的法蘭，并與坩堝(5)上口外邊緣加工的螺紋旋緊氣密連接；所述坩堝(5)為銅坩堝。