[發(fā)明專利]一種基于熱浮力凈化鋁合金熔體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111058383.4
• 申請(qǐng)日: 2021-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN113699383B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向林;陶健全;李明;陳強(qiáng);彭菲菲;邢志輝;黃志偉;趙高瞻;孫際鵬;劉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)第五九研究所
• 主分類號(hào): C22B9/02
• 分類號(hào): C22B9/02;C22B21/06
• 代理公司: 重慶立川知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50285
• 代理人: 廖明亮

1.一種基于熱浮力凈化鋁合金熔體的方法，包括用于熔化鋁合金的坩堝，坩堝設(shè)置在爐體上，其特征在于：鋁合金熔體凈化過程中，始終控制坩堝內(nèi)的熔體按區(qū)域產(chǎn)生梯度溫度，且熔體的最低溫度不小于鋁合金熔點(diǎn)，熔體的最高溫度不大于熔體中懸浮雜質(zhì)的熔點(diǎn)；

（1）、始終控制坩堝內(nèi)的熔體自下而上形成溫度逐級(jí)遞減的溫度梯度；鋁合金熔體凈化結(jié)束后，棄掉表層熔體和底層熔體；將坩堝內(nèi)的熔體沿軸線方向分為三個(gè)區(qū)域，上部區(qū)域?qū)?yīng)的爐體上設(shè)置有兩排電阻絲，中部、下部區(qū)域?qū)?yīng)的爐體上分別設(shè)置有四排電阻絲，中部區(qū)域相鄰電阻絲軸向間距大于下部區(qū)域相鄰電阻絲軸向間距；熔化時(shí)，自下往上的第1排和第5排電阻絲處于斷電狀態(tài)；完全熔化并達(dá)到730±5℃后，開啟自下往上的第1排和第5排電阻絲進(jìn)行加熱，使上部區(qū)域熔體溫度小于中部區(qū)域熔體溫度、中部區(qū)域熔體溫度小于下部區(qū)域熔體溫度，上部區(qū)域?qū)?yīng)的兩排電阻絲軸向間距為30mm，中部區(qū)域?qū)?yīng)的相鄰電阻絲軸向間距為20mm，下部區(qū)域?qū)?yīng)的相鄰電阻絲軸向間距為10mm；完全熔化后且在開啟自下往上的第1排和第5排電阻絲之前，在坩堝內(nèi)壁鋪設(shè)多層帶拉線的濾網(wǎng)；鋁合金熔體凈化過程中，每間隔3-5分鐘緩慢拉出一層濾網(wǎng)；

或者，

（2）、控制坩堝內(nèi)的熔體自下而上形成溫度逐級(jí)遞增的溫度梯度；將坩堝內(nèi)的熔體沿軸線方向分為三個(gè)區(qū)域，上部、中部區(qū)域、下部區(qū)域?qū)?yīng)的爐體上分別設(shè)置有五排電阻絲，相鄰電阻絲軸向間距為10mm；熔化時(shí)，開啟所有的電阻絲；完全熔化并達(dá)到730±5℃時(shí)，先關(guān)閉自下往上的第7排、第9排、第11排、第13排和第15排電阻絲后進(jìn)行加熱，使上部區(qū)域熔體溫度小于中部區(qū)域熔體溫度、中部區(qū)域熔體溫度小于下部區(qū)域熔體溫度；當(dāng)熔體溫度達(dá)到810±5℃時(shí)，撈出熔體表層的雜質(zhì)，并關(guān)閉所有電阻絲直到熔體冷卻至730±5℃；

隨后，關(guān)閉自下往上的第1排、第3排、第5排、第7排和第9排電阻絲，并開啟其余所有電阻絲后進(jìn)行加熱，使上部區(qū)域熔體溫度大于中部區(qū)域熔體溫度、中部區(qū)域熔體溫度大下部區(qū)域熔體溫度；關(guān)閉自下往上的第1排、第3排、第5排、第7排和第9排電阻絲后，每間隔3-5分鐘向坩堝內(nèi)投放一層濾網(wǎng)，投放過程中確保濾網(wǎng)與坩堝同軸，下壓濾網(wǎng)使其貼靠在坩堝內(nèi)壁；鋁合金熔體凈化結(jié)束后，棄掉表層熔體和底層熔體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：鋁合金熔體中懸浮雜質(zhì)主要是直徑小于50μm的Al2O3和/或CuO和/或TiO；相鄰區(qū)域的熔體溫度差不小于25℃；鋁合金熔體凈化在惰性氛圍下進(jìn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：濾網(wǎng)為匹配于坩堝內(nèi)壁的筒形結(jié)構(gòu)，濾網(wǎng)外徑等于坩堝內(nèi)徑。