铝镁铬合金的熔炼方法及过滤装置制造方法
【专利摘要】铝镁铬合金的熔炼方法及过滤装置，熔炼方法包括：原料干燥→合金液A的制备→合金液B的制备→过滤除杂；过滤装置包括过滤包、泡沫陶瓷过滤装置和引流装置，所述合金液放置在过滤包内，过滤包底部开有T型槽，T型槽上部放置泡沫陶瓷，T型槽下部与引流装置连接；所述泡沫陶瓷过滤装置包括浅过滤层和深过滤层，深过滤层和浅过滤层自下而上依次叠加，所述浅过滤层为15ppi泡沫陶瓷板，深过滤层为25ppi泡沫陶瓷板；所述引流装置包括引流板和模具，引流板与模具连接，引流板上开有与T型槽及模具相匹配的引流槽。本发明利用覆盖剂、精炼、细化及双极过滤技术生产合金，有效改善了合金的力学性能，拓宽铝镁合金的应用范围。
【专利说明】铝镁铬合金的熔炼方法及过滤装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于合金熔炼领域，具体涉及一种铝镁铬合金的熔炼方法及过滤装置。
【背景技术】
[0002] 对于铝镁基合金，镁是主要的合金化元素，而常见的添加元素铬为辅助添加元素。 该合金密度小，切削性好，有优良的抗蚀性，能抵抗海水类介质的腐蚀，故被称为防锈铝合 金。铝镁合金强度比铝锰系合金高，焊接性能、加工性能及疲劳性能良好，合金在经过冷加 工后具有较高的强度。故在交通运输、船舶结构、电线电缆等领域均有广泛的用途。但是铝 镁合金的壁厚效应比较大，机械性能不稳定，长时间放置容易变脆，铸造性能很差，且铝合 金在铸造过程会出现针孔、气孔、夹渣等铸造缺陷，这严重制约了铝镁合金的发展。因此，针 对上述问题，为了减少合金的铸造缺陷，需探索合适的熔炼工艺，以满足合金性能的使用要 求。
【发明内容】
[0003] 解决的技术问题：本发明的目的是为解决现有技术的不足而提供一种铝镁铬合金 的熔炼方法及过滤装置，该方法可以起到除渣、除气作用，避免合金液在熔炼过程中受到污 染的问题，提高合金熔体的纯洁度，增强铝镁合金的力学性能，从而拓宽铝镁合金的应用范 围。
[0004] 本发明的技术方案： 用于铝镁铬合金熔炼的双极过滤装置，包括过滤包、泡沫陶瓷过滤装置和引流装置，所 述过滤包内放置合金液，过滤包底部开有T型槽，T型槽上部放置泡沫陶瓷过滤装置，T型 槽下部与引流装置连接；所述泡沫陶瓷过滤装置包括浅过滤层和深过滤层，深过滤层和浅 过滤层自下而上依次叠加，所述浅过滤层为15ppi泡沫陶瓷板，深过滤层为25ppi泡沫陶瓷 板；所述引流装置包括引流板和模具，引流板与模具连接，引流板上开有与T型槽及模具相 匹配的引流槽。
[0005] 所述的用于铝镁铬合金熔炼的双极过滤装置，其中，所述引流板和过滤包的材质 为石墨。
[0006] 铝镁铬合金的熔炼方法，包括如下步骤： 第一步，将纯铝、纯镁、Al-10Cr中间合金、细化剂、除气剂和覆盖剂烘干； 第二步，将熔炼炉与合金液接触的部位涂刷TL130氧化铝基涂料，后升温至 300°C -400°C，取步骤一所得纯铝放入熔炼炉中，升温至750°C -780°C，待纯铝完全熔化， 扒去铝液表面氧化皮，后在表面铺盖一层覆盖剂；其中所述覆盖剂由按照质量百分比计的 20 % CaF2和80 %的光卤石混合而成； 第三步，将步骤一所得Al-lOCr中间合金加入步骤二中，待完全熔化后，搅拌f 2min， 之后降温至680°C?710°C，静置l(T20min ; 第四步，将步骤一所得纯镁压入熔池中，待其完全熔化后，搅拌l~2min，静置 l(T20min，后加入步骤一所得细化剂，搅拌1?2min，静置l(T20min，得合金液A ; 第五步，将精炼剂加入步骤四所得合金液A中，精炼2次，精炼后扒灰，扒灰后在合金液 表面覆盖一层覆盖剂，后静置l(T20min，得合金液B ; 第六步，将步骤五所得合金液B通过双极过滤装置过滤除杂、浇注，具体为：先将合金 液B注入合金液盛放装置中，合金液B依次通过浅过滤层和深过滤层过滤除杂后，通过引流 板上的引流槽流入模具中浇注成型； 其中，第二步中加入的纯铝、第二步中加入的覆盖剂、第三步中加入的ΑΙ-lOCr中间合 金、第四步中加入的纯镁、第四步中加入的细化剂、第五步中加入的精炼剂总量、第五步中 加入的覆盖剂的质量比为1000 :30?50 :15 :32 :2 :6?10 :30?50。
[0007] 所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤一中的纯铝、纯镁、ΑΙ-lOCr中间合金、细 化剂在200°C温度下烘烤2h，除气剂、覆盖剂在80°C温度下烘烤2h。
[0008] 所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤二中所述光卤石为按照质量百分比计的 70% MgCl2与30% KC1的混合物。
[0009] 所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤四中所述细化剂为Al-5Ti-B，Al-5Ti-B 以丝状加入。
[0010] 所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其中步骤五中所述精炼剂由68% NaN03、12% C和 20% NaCl混合压块而成。
[0011] 在本发明中精炼剂在错液中的化学反应式为：
【权利要求】
1. 用于铝镁铬合金熔炼的双极过滤装置，其特征在于，包括过滤包（9)、泡沫陶瓷过滤 装置和引流装置，所述过滤包（9 )内放置合金液（2 )，过滤包（9 )底部开有T型槽，T型槽上 部放置泡沫陶瓷过滤装置，T型槽下部与引流装置连接；所述泡沫陶瓷过滤装置包括浅过 滤层（5)和深过滤层（6)，深过滤层（6)和浅过滤层（5)自下而上依次叠加，所述浅过滤层 (5)为15ppi泡沫陶瓷板，深过滤层（6)为25ppi泡沫陶瓷板；所述引流装置包括引流板（7) 和模具（8)，引流板（7)与模具（8)连接，引流板（7)上开有与T型槽及模具（8)相匹配的引 流槽。
2. 根据权利要求1所述的用于铝镁铬合金熔炼的双极过滤装置，其特征在于，所述引 流板（7)和过滤包（9)的材质为石墨。
3. 铝镁铬合金的熔炼方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步，将纯铝、纯镁、ΑΙ-lOCr中间合金、细化剂、除气剂和覆盖剂烘干； 第二步，将熔炼炉与合金液接触的部位涂刷TL130氧化铝基涂料，后升温至 300°C -400°C，取步骤一所得纯铝放入熔炼炉中，升温至750°C -780°C，待纯铝完全熔化， 扒去铝液表面氧化皮，后在表面铺盖一层覆盖剂；其中所述覆盖剂由按照质量百分比计的 20 % CaF2和80 %的光卤石混合而成； 第三步，将步骤一所得Al-lOCr中间合金加入步骤二中，待完全熔化后，搅拌f 2min， 之后降温至680°C?710°C，静置l(T20min ; 第四步，将步骤一所得纯镁压入熔池中，待其完全熔化后，搅拌l~2min，静置 l(T20min，后加入步骤一所得细化剂，搅拌1?2min，静置l(T20min，得合金液A ; 第五步，将精炼剂加入步骤四所得合金液A中，精炼2次，精炼后扒灰，扒灰后在合金液 表面覆盖一层覆盖剂，后静置l(T20min，得合金液B ; 第六步，将步骤五所得合金液B通过双极过滤装置过滤除杂、浇注，具体为：先将合金 液B倒入过滤包（9)中，合金液B依次通过浅过滤层（5)和深过滤层（6)过滤除杂后，通过 引流板（7)上的引流槽流入模具（8)中浇注成型； 其中，第二步中加入的纯铝、第二步中加入的覆盖剂、第三步中加入的ΑΙ-lOCr中间合 金、第四步中加入的纯镁、第四步中加入的细化剂、第五步中加入的精炼剂总量、第五步中 加入的覆盖剂的质量比为1000 :30?50 :15 :32 :2 :6?10 :30?50。
4. 根据权利要求3所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其特征在于，步骤一中的纯铝、纯 镁、ΑΙ-lOCr中间合金、细化剂在200°C温度下烘烤2h，除气剂、覆盖剂在80°C温度下烘烤 2h。
5. 根据权利要求3或4所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其特征在于，步骤二中所述光卤 石为按照质量百分比计的70% MgCl2与30% KC1的混合物。
6. 根据权利要求3所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其特征在于，步骤四中所述细化剂 为Al-5Ti-B，Al-5Ti-B以丝状加入。
7. 根据权利要求3所述的铝镁铬合金的熔炼方法，其特征在于，步骤五中所述精炼剂 由按照质量百分比计的68% NaN03、12% C和20% NaCl混合压块而成。
【文档编号】C22C1/03GK104152732SQ201410379023
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】仲召军, 周泽华, 王泽华, 张欣, 袁焕龙, 徐建明, 庄静 申请人:河海大学