[發(fā)明專利]一種高通量鋁合金高連鑄連軋坯錠的組織細(xì)化和均勻化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110846690.2
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113564640B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)紹康;劉忠俠;李曉謙;王明星;楊昇;張莉;盧廣璽
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué);中南大學(xué)
• 主分類號: C25C3/06
• 分類號: C25C3/06;B22D1/00;B22D11/16;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/04;C22F3/00
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

1.一種高通量鋁合金高連鑄連軋坯錠的組織細(xì)化和均勻化方法，其特征在于它包括電解工藝、熔煉工藝和連鑄連軋工藝：

第一步、電解工藝

鈦金屬氧化物與Al₂O₃置入工業(yè)電解槽中完成合金化得到高鈦鋁電解液，以合金鋁液中鈦元素含量為0.1-0.3%范圍為準(zhǔn)；鈦金屬氧化物的純度98%，鈦金屬氧化物的粒度0.1-0.8mm；

第二步、熔煉工藝

a、抽取高鈦鋁電解液放入熔煉爐中；

b、在熔爐中加入普通電解鋁液，把高鈦鋁電解液稀釋；

c、采用直徑10mm的棒狀A(yù)lTi5B鈦絲進行晶粒細(xì)化，通過送絲機構(gòu)將鈦絲加入SNIF前的流槽內(nèi)，保證鋁液中有含量為0.1-0.3%范圍的鈦元素；保證合金中最后的Ti元素的含量在0.016-0.020%范圍內(nèi)；

d、在線除氣、除雜、測氫：通過SNIF除氣裝置進行在線處理，精煉用氣為Ar+1.0%Cl₂氣；采用過濾箱單級過濾，過濾板采用進口50目，每100T切換一次過濾箱，切換熔爐20min內(nèi)不允許切換過濾箱；要求前箱鋁液氫含量小于0.10ml/100gAl；

e、超聲輔助熔體凈化除氣：通過在流槽和前箱施加超聲波對熔體進行凈化除氣，施加超聲波用的超聲振動系統(tǒng)包括超聲電源、超聲換能器、變幅桿及輻射桿，超聲電源輸出功率為2-4 kW，振動頻率為15-30 kHz，所述輻射桿的長度為490mm，直徑為50mm；施加方式為將輻射桿自上而下垂直導(dǎo)入熔體中，對熔體持續(xù)施加超聲；超聲波振蕩器引入鋁液前要預(yù)熱至與鋁液接近溫度；引入超聲波振蕩器的數(shù)量根據(jù)需處理的熔體體積和速度確定，并以垂直置入的方式均勻分布在前箱中；超聲波振蕩器在前箱的布置及超聲功率設(shè)定要保證超聲波振蕩器工作時不能引起結(jié)晶器液面波動；超聲波振蕩器在前箱布置的位置要保證超聲波輻射到結(jié)晶器前沿鋁熔體固液兩相區(qū)的范圍最大化；

第三步、連鑄連軋工藝

a、連續(xù)鑄造：鋁熔體通過“SL”型鑄嘴注入兩根相向旋轉(zhuǎn)的“HC3、HC4”型鋼帶內(nèi)，連鑄時鑄機前箱鋁液溫度保持在700～720℃范圍，連鑄速度控制在8～10m/min，冷卻速度60-70℃/s，連鑄的鑄坯寬度為1950mm，鑄坯厚度控制在19±1mm；

b、連續(xù)軋制：通過弧形輥道傾動來控制板帶的彎曲和調(diào)節(jié)板帶的位置，趁著坯料余熱，把坯料軋制成要求的尺寸和厚度。

2.如權(quán)利要求1所述的高通量鋁合金高連鑄連軋坯錠的組織細(xì)化和均勻化方法，其特征在于，第一步電解工藝中鈦金屬氧化物與Al₂O₃的混合的添加方式為由計算機控制按一定時間間隔加入電解槽中，或手動定時定量。

3.如權(quán)利要求1所述的高通量鋁合金高連鑄連軋坯錠的組織細(xì)化和均勻化方法，其特征在于，第二步熔煉工藝b步驟在熔爐中加入普通電解鋁液，把高鈦鋁電解液稀釋是通過在合金液中Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%鋁液中加入普通電解鋁液，把合金液中Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%鋁液稀釋成合金液中Ti的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%鋁液。

4.如權(quán)利要求1所述的高通量鋁合金高連鑄連軋坯錠的組織細(xì)化和均勻化方法，其特征在于，第二步熔煉工藝c步驟在加入AlTiB絲進行晶粒細(xì)化時，需要把鋁液中的Ti含量穩(wěn)定在0.016-0.020%范圍內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1所述的高通量鋁合金高連鑄連軋坯錠的組織細(xì)化和均勻化方法，其特征在于，穩(wěn)定了流槽內(nèi)鋁液中的Ti含量后通過在流槽和前箱施加超聲波對流槽內(nèi)流出的鋁液進行凈化除氣。