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一种合金局部真空铸造的方法

阅读:656发布:2020-05-19

专利汇可以提供一种合金局部真空铸造的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 铝 合金 局部 真空 铸造 的方法,将原料分步逐次加入,并结合 超 声波 振动处理和机械搅拌处理,能显著促进熔体组织的细化,缩小枝晶间距,且枝晶间距平稳;通过局部抽真空铸造方法通过在结晶器上部形成真空和压 力 的作用下形成合金铸件,晶粒直径较小且组织致密,孔洞 缺陷 较少,且滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,减少 铝合金 在生产出现偏析,产生紊流,易卷气和 氧 化的情况,且铝合金液面拨动幅度稳定,能明显改善卷渣现象;另外,本发明铝合金局部抽真空铸造方法设备简单,操作简单,且制备的铝合金表面无明显裂纹、凹坑和夹渣等缺陷,并具有 抗拉强度 大、 屈服强度 良好、高 挤压 性的优点。,下面是一种合金局部真空铸造的方法专利的具体信息内容。

1.一种合金局部真空铸造的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg 4.2-5.5%、Mn0.03-
0.35%、Cr0.02-0.25%、Fe0.35-0.65%、Ti 0.07-0.12%、Cu 0.25-0.45%、微量元素
0.25-0.35%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
(2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
(3)向熔体一进行声波振动处理和机械搅拌处理,继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为650-750℃至合金完全熔化,并保持温度在650-750℃下加入Mg 4.18-5.42%,至熔融均匀后得到熔体二;
(4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
(5)保持超声波振动处理和机械搅拌处理继续向熔炼炉中依次加入质量百分比计的Mg 
0.02-0.08%、Cu 0.25-0.45%、Fe0.35-0.65%,以及微量元素0.25-0.35%,熔融均匀后得到熔体三;
(6)铝合金熔体三沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且结晶器中的上部设置有抽真空口,使得滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,使铝合金熔体三在负压的作用下流至结晶器中。
2.根据权利要求1所述的铝合金局部真空铸造的方法,其特征在于,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为1-3:1-7:1-5:0-4。
3.根据权利要求1所述的铝合金局部真空铸造的方法,其特征在于,所述超声波振动处理的条件为:超声波频率为40KHz-120KHz,时间为1-8min,温度为650-750℃,超声波振动幅度为0.1-2mm。
4.根据权利要求1所述的铝合金局部真空铸造的方法,其特征在于,所述机械搅拌处理的条件为:机械搅拌转速为800-3000r/min,机械搅拌时间为50-120秒。
5.根据权利要求1所述的铝合金局部真空铸造的方法,其特征在于,所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为300-400转/分钟,氮气流量为
1-2立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为18-22mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为80-
90%。
6.根据权利要求1所述的铝合金局部真空铸造的方法,其特征在于,铸造温度控制
650-780℃,铸造速度为80-110mm/min,结晶器器壁中冷却的压为0.3-0.5Mpa。
7.根据权利要求1所述的铝合金局部真空铸造的方法,其特征在于,所述抽真空口的一端连接有真空,生产时通过抽真空的方法使铝液面的上部形成真空。
8.根据权利要求7所述的铝合金局部真空铸造的方法,其特征在于,所述真空的真空度为10-20Kpa。

说明书全文

一种合金局部真空铸造的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及合金制备领域,具体而言,涉及一种铝合金局部真空铸造的方法。

背景技术

[0002] 铝合金铸件具有良好的学性能和耐腐蚀性、较高的比强度,但是铝合金铸造组织的枝晶都比较粗大,会影响铝合金成分偏析、相体微孔洞的分布,从而对铝合金铸件组织和性能产生影响,因此,获得晶粒细小、组织致密的铝合金铸件必须控制和改善铸造条件,保证液态金属在枝晶间的流动性好。另外,铸造铝合金时会因为气等气体以分子态单质或复合气体存在铝合金液中,随着铸造铝合金液温度降低至凝固温度,氢、氮的溶解度突然变小,导致溶解在合金液中的气体析出而形成针孔特征。且铝合金液浇注及充型过程中容易产生紊流,使合金液易卷气和氧化,也会导致在铝合金铸件中容易产生针孔、气孔及夹杂等缺陷。铸造的条件也会影响铸件表面质量和内部组织的冶金质量。
[0003] 如专利号为CN201811360842.2公开了一种铝合金的制备方法,通过添加粉、粉、锰粉、纳米管石墨烯、碳化硅晶须、余量为铝粉,经过分散、球磨、烧结后得到抗拉强度优异的产品。又如专利号为CN201810955611.X公开了一种结合金属强烈塑性变形和金属热处理的铝合金的制备方法,通过制备棒状材料、固溶处理、淬火、变形等工艺后制备耐腐蚀性强的铝合金。再如申请号为PCT/CN2012/076106公开了一种铝硅镁系铸造铝合金及铸造工艺,通过冷却和时效处理提高铝合金的抗拉强度,但总体上耗能大,并不能解决铝合金铸造枝晶粗大,偏析的问题。
[0004] 在铝合金制备领域,其实际应用中的亟待处理的实际问题还有很多未提出具体的解决方案。

发明内容

[0005] 本发明提出了一种铝合金局部真空铸造的方法以解决所述问题。
[0006] 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] 一种铝合金局部真空铸造的方法,包括以下步骤:
[0008] (1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg 4.2-5.5%、Mn0.03-0.35%、Cr0.02-0.25%、Fe0.35-0.65%、Ti 0.07-0.12%、Cu 0.25-0.45%、微量元素
0.25-0.35%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
[0009] (2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
[0010] (3)向熔体一进行声波振动处理和机械搅拌处理,继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为650-750℃至合金完全熔化,并保持温度在650-750℃下加入Mg 4.18-5.42%,至熔融均匀后得到熔体二;
[0011] (4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
[0012] (5)保持超声波振动处理和机械搅拌处理继续向熔炼炉中依次加入质量百分比计的Mg 0.02-0.08%、Cu 0.25-0.45%、Fe0.35-0.65%,以及微量元素0.25-0.35%,熔融均匀后得到熔体三;
[0013] (6)铝合金熔体三沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且结晶器中的上部设置有抽真空口,使得滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,使铝合金熔体三在负压的作用下流至结晶器中。
[0014] 可选地,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为1-3:1-7:1-5:0-4。
[0015] 可选地,所述超声波振动处理的条件为:超声波频率为40KHz-120KHz,时间为1-8min,温度为650-750℃,超声波振动幅度为0.1-2mm。
[0016] 可选地,所述机械搅拌处理的条件为:机械搅拌转速为800-3000r/min,机械搅拌时间为50-120秒。
[0017] 可选地,所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为300-400转/分钟,氮气流量为1-2立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为18-22mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为80-90%。
[0018] 可选地,铸造温度控制在650-780℃,铸造速度为80-110mm/min,结晶器器壁中冷却的压力为0.3-0.5Mpa。
[0019] 可选地,所述抽真空口的一端连接有真空,生产时通过抽真空的方法使铝液面的上部形成真空。
[0020] 可选地,所述真空的真空度为10-20Kpa。
[0021] 与现有技术相比,本发明所取得的有益技术效果是:
[0022] 1、本发明的铝合金局部抽真空铸造方法通过在结晶器上部形成真空和压力的作用下形成合金铸件,晶粒直径较小且组织致密,孔洞缺陷较少,且滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,减少铝合金在生产出现偏析,产生紊流,易卷气和氧化的情况,且铝合金液面拨动幅度稳定,能明显改善卷渣现象。
[0023] 2、本发明的铝合金局部抽真空铸造方法将原料分步逐次加入,并结合超声波振动处理和机械搅拌处理,使得熔体产生空化作用以及声流、热效应的超声效应,能显著促进熔体组织的细化,进而缩小枝晶间距,且枝晶间距平稳,对获得高质量的铝合金型材有积极作用。
[0024] 3、本发明的铝合金局部抽真空铸造方法设备简单,操作简单,且制备的铝合金表面无明显裂纹、凹坑和夹渣等缺陷,并具有抗拉强度大、屈服强度良好、高挤压性的优点。附图说明
[0025] 从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。
[0026] 图1是本发明实施例之一中一种铝合金局部真空铸造的方法的部分生产示意图;
[0027] 图2是本发明实施例之一中一种铝合金局部真空铸造的方法的部分生产示意图;
[0028] 图3是本发明对比例1中一种铝合金局部真空铸造的方法的铝合金显微组织示意图;
[0029] 图4是本发明对比例2中一种铝合金局部真空铸造的方法的铝合金显微组织示意图;
[0030] 图5是本发明对比例3中一种铝合金局部真空铸造的方法的铝合金显微组织示意图;
[0031] 图6是本发明实施例之一的一种铝合金局部真空铸造的方法的铝合金显微组织示意图。
[0032] 附图标记说明:1-抽真空口;2-铝液面;3-铝液进口;4-结晶器;5-铸锭;6-熔炼炉;7-滤室箱。

具体实施方式

[0033] 为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。本实施例仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0034] 本发明为一种铝合金局部真空铸造的方法,根据图所示讲述以下实施例:
[0035] 实施例1:
[0036] 一种铝合金局部真空铸造的方法,包括以下步骤:
[0037] (1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg 4.2%、Mn0.03%、Cr0.02%、Fe0.35%、Ti 0.07%、Cu 0.25%、微量元素0.25%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
[0038] (2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
[0039] (3)向熔体一进行超声波振动处理和机械搅拌处理,继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为650-750℃至合金完全熔化,并保持温度在650℃下加入Mg 4.18%,至熔融均匀后得到熔体二;
[0040] (4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
[0041] (5)保持超声波振动处理和机械搅拌处理继续向熔炼炉中依次加入质量百分比计的Mg 0.02%、Cu 0.25%、Fe0.35%,以及微量元素0.25%,熔融均匀后得到熔体三;
[0042] (6)铝合金熔体三沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且结晶器中的上部设置有抽真空口,所述抽真空口的一端连接有真空泵,生产时通过抽真空的方法使铝液面的上部形成真空,且所述真空的真空度为10Kpa,并使得滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,使铝合金熔体三在负压的作用下流至结晶器中;且所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为300转/分钟,氮气流量为1立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为18mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为80%;铸造温度控制在650℃,铸造速度为80mm/min,结晶器器壁中冷却水的压力为0.3Mpa。
[0043] 其中,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为1:1:1:4;所述超声波振动处理的条件为:超声波频率为40KHzKHz,时间为1-8min,温度为650℃,超声波振动幅度为0.1mm;所述机械搅拌处理的条件为:机械搅拌转速为800r/min,机械搅拌时间为50秒。
[0044] 实施例2:
[0045] 一种铝合金局部真空铸造的方法,包括以下步骤:
[0046] (1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg5.5%、Mn0.35%、Cr0.25%、Fe0.65%、Ti0.12%、Cu0.45%、微量元素0.35%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
[0047] (2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
[0048] (3)向熔体一进行超声波振动处理和机械搅拌处理,继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为650-750℃至合金完全熔化,并保持温度在750℃下加入Mg 5.42%,至熔融均匀后得到熔体二;
[0049] (4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
[0050] (5)保持超声波振动处理和机械搅拌处理继续向熔炼炉中依次加入质量百分比计的Mg 0.08%、Cu0.45%、Fe0.65%,以及微量元素0.35%,熔融均匀后得到熔体三;
[0051] (6)铝合金熔体三沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且结晶器中的上部设置有抽真空口,所述抽真空口的一端连接有真空泵,生产时通过抽真空的方法使铝液面的上部形成真空,且所述真空的真空度为10-20Kpa,并使得滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,使铝合金熔体三在负压的作用下流至结晶器中;且所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为400转/分钟,氮气流量为2立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为22mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为90%;铸造温度控制在780℃,铸造速度为110mm/min,结晶器器壁中冷却水的压力为0.5Mpa。
[0052] 其中,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为3:7:5:4;所述超声波振动处理的条件为:超声波频率为120KHz,时间为8min,温度为750℃,超声波振动幅度为2mm;所述机械搅拌处理的条件为:机械搅拌转速为3000r/min,机械搅拌时间为120秒。
[0053] 实施例3:
[0054] 一种铝合金局部真空铸造的方法,包括以下步骤:
[0055] (1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg 5.0%、Mn0.3%、Cr0.15%、Fe0.45%、Ti 0.09%、Cu 0.32%、微量元素0.30%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
[0056] (2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
[0057] (3)向熔体一进行超声波振动处理和机械搅拌处理,继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为700℃至合金完全熔化,并保持温度在700℃下加入Mg4.73%,至熔融均匀后得到熔体二;
[0058] (4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
[0059] (5)保持超声波振动处理和机械搅拌处理继续向熔炼炉中依次加入质量百分比计的Mg 0.27%、Cu 0.30%、Fe0.45%,以及微量元素0.30%,熔融均匀后得到熔体三;
[0060] (6)铝合金熔体三沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且结晶器中的上部设置有抽真空口,所述抽真空口的一端连接有真空泵,生产时通过抽真空的方法使铝液面的上部形成真空,且所述真空的真空度为15Kpa,并使得滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,使铝合金熔体三在负压的作用下流至结晶器中;且所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为350转/分钟,氮气流量为2立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为20mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为85%;铸造温度控制在700℃,铸造速度为100mm/min,结晶器器壁中冷却水的压力为0.4Mpa。
[0061] 其中,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为2:4:3:2;所述超声波振动处理的条件为:超声波频率为80KHz,时间为5min,温度为700℃,超声波振动幅度为1.2mm;所述机械搅拌处理的条件为:机械搅拌转速为1500r/min,机械搅拌时间为80秒。
[0062] 另外,在本实施例中需要在所述结晶器上部设置气压检测器一,在所述滤室箱设置气压检测器二,当除气机通氮2h后,进行抽真空操作,同时气压检测器一以及气压检测器二运作,如果检测到过滤室或结晶器中压力浮动较大,会发出警报提示,说明过滤室或结晶器需要检修后才能继续生产。
[0063] 对比例1:
[0064] 一种铝合金局部真空铸造的方法,包括以下步骤:
[0065] (1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg 5.0%、Mn0.3%、Cr0.15%、Fe0.45%、Ti 0.09%、Cu 0.32%、微量元素0.30%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
[0066] (2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
[0067] (3)继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为700℃至合金完全熔化,并保持温度在700℃下加入Mg4.73%,至熔融均匀后得到熔体二;
[0068] (4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
[0069] (5)继续向熔炼炉中依次加入质量百分比计的Mg 0.27%、Cu 0.30%、Fe0.45%,以及微量元素0.30%,熔融均匀后得到熔体三;
[0070] (6)铝合金熔体三沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且结晶器中的上部设置有抽真空口,所述抽真空口的一端连接有真空泵,生产时通过抽真空的方法使铝液面的上部形成真空,且所述真空的真空度为15Kpa,并使得滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,使铝合金熔体三在负压的作用下流至结晶器中;且所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为350转/分钟,氮气流量为2立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为20mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为85%;铸造温度控制在700℃,铸造速度为100mm/min,结晶器器壁中冷却水的压力为0.4Mpa。
[0071] 其中,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为2:4:3:2。
[0072] 另外,在本实施例中需要在所述结晶器上部设置气压检测器一,在所述滤室箱设置气压检测器二,当除气机通氮2h后,进行抽真空操作,同时气压检测器一以及气压检测器二运作,如果检测到过滤室或结晶器中压力浮动较大,会发出警报提示,说明过滤室或结晶器需要检修后才能继续生产。
[0073] 对比例2:
[0074] 一种铝合金局部真空铸造的方法,包括以下步骤:
[0075] (1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg 5.0%、Mn0.3%、Cr0.15%、Fe0.45%、Ti 0.09%、Cu 0.32%、微量元素0.30%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
[0076] (2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
[0077] (3)向熔体一进行超声波振动处理和机械搅拌处理,继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mg、Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为700℃至合金完全熔化,并保持温度在700℃下加入Cu 0.30%、Fe0.45%,以及微量元素0.30%至熔融均匀后得到熔体二;
[0078] (4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
[0079] (5)铝合金熔体二沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且结晶器中的上部设置有抽真空口,所述抽真空口的一端连接有真空泵,生产时通过抽真空的方法使铝液面的上部形成真空,且所述真空的真空度为15Kpa,并使得滤室箱、铝液进口以及结晶器之间的连接始终保持真空状态,使铝合金熔体三在负压的作用下流至结晶器中;且所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为350转/分钟,氮气流量为2立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为20mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为85%;铸造温度控制在700℃,铸造速度为100mm/min,结晶器器壁中冷却水的压力为0.4Mpa。
[0080] 其中,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为2:4:3:2;所述超声波振动处理的条件为:超声波频率为80KHz,时间为5min,温度为700℃,超声波振动幅度为1.2mm;所述机械搅拌处理的条件为:机械搅拌转速为1500r/min,机械搅拌时间为80秒。
[0081] 另外,在本实施例中需要在所述结晶器上部设置气压检测器一,在所述滤室箱设置气压检测器二,当除气机通氮2h后,进行抽真空操作,同时气压检测器一以及气压检测器二运作,如果检测到过滤室或结晶器中压力浮动较大,会发出警报提示,说明过滤室或结晶器需要检修后才能继续生产。
[0082] 对比例3:
[0083] 一种铝合金局部真空铸造的方法,包括以下步骤:
[0084] (1)以所述铝合金的总重量为基准,所述铝合金元素包括Mg 5.0%、Mn0.3%、Cr0.15%、Fe0.45%、Ti 0.09%、Cu 0.32%、微量元素0.30%、余量为Al和不可避免的其它杂质,不可避免的其它杂质单个含量≤0.05%,总量≤0.15%;
[0085] (2)往真空电磁导向装置的熔炼炉中加入铝锭,加热至熔炼炉内的铝锭熔化为熔体一;
[0086] (3)向熔体一进行超声波振动处理和机械搅拌处理,继续向熔炼炉中加入上述重量百分比计的组分Mn、Cr、Fe、Ti,控制熔炼炉内熔体温度为700℃至合金完全熔化,并保持温度在700℃下加入Mg4.73%,至熔融均匀后得到熔体二;
[0087] (4)用高纯氮气和精炼剂对熔体二喷吹精炼进行除气除杂处理,扒渣;
[0088] (5)保持超声波振动处理和机械搅拌处理继续向熔炼炉中依次加入质量百分比计的Mg 0.27%、Cu 0.30%、Fe0.45%,以及微量元素0.30%,熔融均匀后得到熔体三;
[0089] (6)铝合金熔体三沿中心导管依次流经滤室箱、铝液进口输送至结晶器中铸造,且所述滤室箱中设置除气机以及多孔陶瓷滤板,且除气机的石墨转子旋转速度为350转/分钟,氮气流量为2立方米/小时,所述多孔陶瓷滤板的厚度为20mm、规格为15孔/英寸、孔隙率为85%;铸造温度控制在700℃,铸造速度为100mm/min,结晶器器壁中冷却水的压力0.4Mpa。
[0090] 其中,所述微量元素为Si、Ni、La以及Ce,且以质量百分比计Si、Ni、La、Ce的添加比例为2:4:3:2;所述超声波振动处理的条件为:超声波频率为80KHz,时间为5min,温度为700℃,超声波振动幅度为1.2mm;所述机械搅拌处理的条件为:机械搅拌转速为1500r/min,机械搅拌时间为80秒。
[0091] 另外,在本实施例中需要在所述结晶器上部设置气压检测器一,在所述滤室箱设置气压检测器二,当除气机通氮2h后,进行抽真空操作,同时气压检测器一以及气压检测器二运作,如果检测到过滤室或结晶器中压力浮动较大,会发出警报提示,说明过滤室或结晶器需要检修后才能继续生产。
[0092] 对实施例1-3和对比例1-3制备的铝合金做性能测试,记录如下:
[0093]
[0094] (备注:A-优、B-良、C-中、D-差划分)
[0095] 由上述数据可知,本发明制备的铝合金具有良好的力学性能进而铸造性能,且屈服强度在390Mpa以上,断裂强度410Mpa以上,延伸率在9.1%以上,且制备的铝合金具有优良的切削性能以及腐蚀性能。另结合显微组织示意图,形成合金铸件,晶粒直径较小且组织致密,孔洞缺陷较少,枝晶间距小。
[0096] 虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本发明或权利要求的范围。
[0097] 在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置,例如,已经示出了众所周知的电路,过程,算法,结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
[0098] 综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
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