本发明属于金属材料领域，特指一种提高稀土对铝合金熔体净化效果的方法。
背景技术：
铝合金具有质量轻、导热性好延展性好、强度高、耐腐蚀性优良等一系列优异特性，大量应用在机械工程、能源化工、控制装备、房产建筑等现代化建设的各个行业，当前高新技术领域，对铝合金材料提出了越来越高的强度和刚度要求
但是在铝合金熔炼过程中，由于炉料不洁，炉料受热表面氧化，导致已熔化的铝合金液内部存在一定数量的夹杂和气体，液面上有由金属氧化物和被卷入外来杂质混合物构成的熔渣，熔渣、夹杂和气体严重危害了铝合金的性能，有可能导致铝合金铸件的报废，因此，除渣精炼是必要的净化处理工艺，常用的除渣精炼有三种方式，(1)熔剂法：在铝合金熔炼过程中，将溶剂加入到熔体内部，通过一系列物理化学作用，达到除气除杂的目的；(2)吹气法：将惰性气体通入到铝熔体内部，形成气泡，熔体中的氢在分压差的作用下扩散进这些气泡中，并随气泡的上浮而被排除；(3)过滤法：让铝熔体通过中性或活性材料制造的过滤器，以分离悬浮在熔体中的固态夹杂物。但是这三种方法都存在一定的缺陷，溶剂法对环境和设备或造成严重的损害，吹气法成本高、去除夹杂的效果也不明显，过滤法对于10um以上的夹杂过滤效果较好，而对于10um以下的夹杂过滤效率比较低；7000系列铝合金属于航空系列，是铝镁铜合金，可热处理，属于超硬合金，有良好的耐磨性，我国因为铝熔体净化效果不够理想，造成7000系铝合金纯度不高，综合力学性能还有所欠缺，目前基本依靠进口。
技术实现要素：
为解决上述难题，本发明提出一种提高稀土对铝合金熔体净化效果的方法，可以有效去除铝合金熔体的金属夹杂和非金属夹杂物，降低铝合金熔体含氢量，对铝合金熔体的净化效果明显。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种提高稀土对铝合金熔体净化效果的方法，包括如下步骤：
(1)精炼剂的配制：原料包括氯化钠、氯化钾、六氟铝酸钠、硝酸钠、碳酸钠、稀土混合物，以重量分数计，称取氯化钠10‐20份、氯化钾10‐20份、六氟铝酸钠20‐40份、硝酸钠10‐20份、碳酸钠10‐20份、稀土混合物8‐40份，将称取的氯化钠、氯化钾、六氟铝酸钠、硝酸钠、碳酸钠分别置于干燥箱中，干燥温度60‐130℃，干燥时间2‐4h，将称取的稀土混合物置于另外的干燥箱中，干燥温度100‐150℃，干燥时间1‐3h，烘干后使用筛网过滤，筛网为400目，筛网过滤后将原料放入锥形混合机内混合搅拌，在50‐80℃的条件下混合搅拌1‐2h，混合搅拌均匀后，将锥形混合器打开，静置降温，降至常温后，将混合物置于冷压机上压成直径20cm、厚度1‐2cm的圆饼状精炼剂，放入干燥容器中保存；
(2)精炼净化：称取圆饼状精炼剂，圆饼状精炼剂与铝合金熔体的重量比为1:100‐200，当铝熔体温度为690‐720℃时，将圆饼状精炼剂通过铝合金喷吹精炼机缓慢通入铝合金熔体内，当圆饼状精炼剂全部通入到铝合金熔体内，取出铝合金喷吹精炼机，进行精炼，精炼时间为3‐8h，精炼结束后，通过扒渣机清除铝熔体表面的浮渣，清除后保温静置1‐2h；
(3)过滤净化：先用洗耳球将泡沫陶瓷过滤器内的碎屑清除，然后将不同孔径的泡沫陶瓷过滤器进行预热，预热温度100‐150℃，预热时间0.5‐1h，以去除水汽，将泡沫陶瓷过滤器按孔径从大到小依次垂直安放在浇注系统的横浇道内，过滤时铝合金熔体依次流经30ppi泡沫陶瓷过滤器、25ppi泡沫陶瓷过滤器、20ppi泡沫陶瓷过滤器、15ppi泡沫陶瓷过滤器，过滤完成后即可浇注。
所述稀土混合物包括碳酸镧、氧化镧、硫酸铈铵、氟化铈，其重量比为1‐2：1‐2：1：1。
所述泡沫陶瓷过滤器的过滤速度大于铝合金熔体的浇注速度。
所述泡沫陶瓷过滤器为碳化硅材质。
所述泡沫陶瓷过滤板厚度为15‐40mm。
本发明具有有益效果：本发明将常用的铝熔体净化技术进行整合，把溶剂法与过滤净化法相结合，并对溶剂法的精炼剂配方进行优化，将稀土混合物添加到精炼剂中，并通过合理的精炼剂组成、含量搭配，制备高效除气除杂的熔剂，稀土混合物物同铝熔体反应能够析出自由的活性稀土原子，这些活性稀土原子具有还原氧化铝夹杂作用；稀土元素可与铝合金液中的氧，氮，氢等杂质和一系列低熔点杂质分别形成熔点高的难熔化合物，很容易和熔渣一起从金属液中排除出去，达到除渣精炼的目的；碳酸镧、氧化镧、硫酸铈铵、氟化铈在铝液净化中产生两层保护膜，内层可吸附夹杂及熔剂与夹杂的反应生成物质，保证了铝液的净化，外层起到了隔绝空气保护铝液的作用。另外稀土对铝熔体具有细化作用，可以提高铝合金液的流动性和铸造性能，细化合金铸造组织，使铝合金强度，硬度，耐磨性和耐蚀性提高；
本发明在横流道内设有孔径不同的泡沫陶瓷过滤器，泡沫陶瓷过滤能有效去除铝液中小于1‐2um的夹杂物，去除铝液中的气体，改善铝合金的纯度，使综合力学性能提高，目前铝熔体中去除夹杂物的最有效工具；同时过滤后的铝熔体由紊流运动变成层流运动，能够减少由于紊流造成的铝合金内部气孔的数量。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的补充和说明。
实施例1
一种提高稀土对铝合金熔体净化效果的方法，包括如下步骤：
(1)精炼剂的配制：原料包括氯化钠、氯化钾、六氟铝酸钠、硝酸钠、碳酸钠、稀土混合物，以重量分数计，称取氯化钠10份、氯化钾10份、六氟铝酸钠20份、硝酸钠10份、碳酸钠10份、碳酸镧2份、氧化镧2份、硫酸铈铵2份、氟化铈2份，将称取的氯化钠、氯化钾、六氟铝酸钠、硝酸钠、碳酸钠分别置于干燥箱中，干燥温度80℃，干燥时间4h，将称取的碳酸镧2份、氧化镧2份、硫酸铈铵2份、氟化铈2份置于另外的干燥箱中，干燥温度120℃，干燥时间2h，烘干后使用筛网过滤，筛网为400目，筛网过滤后将原料放入锥形混合机内混合搅拌，在50℃的条件下混合搅拌1h，混合搅拌均匀后，将锥形混合器打开，静置降温，降至常温后，将混合物置于冷压机上压成直径20cm、厚度1cm的圆饼状精炼剂，放入干燥容器中保存；
(2)精炼净化：称取圆饼状精炼剂，圆饼状精炼剂与铝合金熔体的重量比为1:100，当铝熔体温度为690℃时，将圆饼状精炼剂通过铝合金喷吹精炼机缓慢通入铝合金熔体内，当圆饼状精炼剂全部通入到铝合金熔体内，取出铝合金喷吹精炼机，进行精炼，精炼时间为3h，精炼结束后，通过扒渣机清除铝熔体表面的浮渣，清除后保温静置1h；
(3)过滤净化：先用洗耳球将泡沫陶瓷过滤器内的碎屑清除，然后将不同孔径的泡沫陶瓷过滤器进行预热，预热温度100℃，预热时间1h，以去除水汽，将泡沫陶瓷过滤器按孔径从大到小依次垂直安放在浇注系统的横浇道内，过滤时铝合金熔体依次流经30ppi泡沫陶瓷过滤器、25ppi泡沫陶瓷过滤器、20ppi泡沫陶瓷过滤器、15ppi泡沫陶瓷过滤器，过滤完成后即可浇注。
所述泡沫陶瓷过滤器的过滤速度为铝合金熔体的浇注速度的两倍。
所述泡沫陶瓷过滤器为碳化硅材质。
所述泡沫陶瓷过滤板厚度为15‐40mm。
本发明所铸造的合金为7000系合金，铸造工艺、合金配方与中国发明专利“一种7000系铝合金材料及其制备方法”(专利号201210205032.6)相同，其不同之处在于净化技术不同。
实施例2
与实施例1基本相同，其不同之处在于，称取氯化钠20份、氯化钾20份、六氟铝酸钠40份、硝酸钠20份、碳酸钠20份、碳酸镧4份、氧化镧4份、硫酸铈铵4份、氟化铈4份。
实施例3
与实施例1基本相同，其不同之处在于，称取氯化钠20份、氯化钾20份、六氟铝酸钠40份、硝酸钠20份、碳酸钠20份、碳酸镧6份、氧化镧6份、硫酸铈铵3份、氟化铈3份。
实施例4
与实施例1基本相同，其不同之处在于，称取氯化钠20份、氯化钾20份、六氟铝酸钠40份、硝酸钠20份、碳酸钠20份、碳酸镧8份、氧化镧8份、硫酸铈铵8份、氟化铈8份。
实施例5
与实施例1基本相同，其不同之处在于，称取氯化钠15份、氯化钾15份、六氟铝酸钠30份、硝酸钠15份、碳酸钠15份、碳酸镧4份、氧化镧4份、硫酸铈铵4份、氟化铈4份。
实施例6
与实施例1基本相同，其不同之处在于，称取氯化钠15份、氯化钾15份、六氟铝酸钠15份、硝酸钠15份、碳酸钠15份、碳酸镧6份、氧化镧6份、硫酸铈铵6份、氟化铈6份。
本发明铝合金熔体净化后的除渣、除气效果可达97％，提高了铝合金铸件的纯度，使铝合金铸件的综合力学性能大大提高。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。