一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺的制作方法

1.本发明涉及挤压铸造技术领域，具体为一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺。


背景技术：

2.使用外来形核法对铝及铝合金进行晶粒细化时，需要使用到细化剂，让熔体凝固过程中按照异质形核的方式生长，以达到晶粒细化的目的，铝钛硼细化剂是最为常见的铝工业细化剂，现有工艺采用浇铸的方法制造铝钛硼细化剂，所制备铸件的tial3和tib2粒子分布不均，组织缩松有气孔，且现有工艺所制备的铝钛硼细化剂缺少除杂工序，导致杂质较多，影响细化剂的纯度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，包括以下步骤：步骤一，熔体制备；步骤二，熔体除杂；步骤三，熔体浇铸；步骤四，合型挤压；步骤五，开型取件；步骤六，检验入库；其中在上述步骤一中，包括以下步骤：1)称取一定量的钛盐、硼盐和纯铝；2)将一定量的纯铝加入熔炼炉，启动熔炼炉加热得到铝液；3)将一定量的钛盐和硼盐依次均匀加入到铝液中；4)使用超声波搅拌器对熔体进行搅拌，保温30min后，进行扒渣处理，得到合金熔体；其中在上述步骤二中，包括以下步骤：1)在合金熔体表面撒上一层氧化铝粉，向将合金熔体中通入惰性气体，20min后停止通气，撇去表面残渣；2)使用旋转除气机对合金熔体进行除气精炼，当合金熔体含氢量达到0.2ml/100gal以下时停止除气；3)在合金熔体表面均匀添加防氧化剂，将合金熔体加热至900℃；4)将合金熔体导入氧化铝陶瓷过滤器，进行过滤处理；其中在上述步骤三中，包括以下步骤：1)对挤压铸造机的铸型、料筒和冲头进行清洁复位，设定好挤压铸造机的参数；2)将过滤后的合金熔体注入料筒中；其中在上述步骤四中，包括以下步骤：1)启动挤压铸造机，闭合并锁紧铸型；2)将料筒和冲头移动至待挤压位置；
3)冲头将合金熔体推入型腔，并继续保压至其完全凝固，同时启动冷却装置进行对铸件进行降温处理；其中在上述步骤五中，打开铸型，取出成品铸件；其中在上述步骤六中，检验成品铸件质量，将合格品包装入库。
5.优选的，所述步骤一1)中，钛盐为氟钛酸钾，硼盐为氟硼酸钾。
6.优选的，所述步骤一2)中，铝液温度为800℃。
7.优选的，所述步骤二1)中，惰性气体为氩气。
8.优选的，所述步骤二2)中，旋转除气机转速为400rpm，合金熔体温度为750℃。
9.优选的，所述步骤二3)中，防氧化剂为氯化钾、氟化钠和氧化铝混合粉末。
10.优选的，所述步骤二4)中，氧化铝陶瓷过滤器的滤网孔径为30ppi，厚度为40mm。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明相较于现有的铝钛硼细化剂制造工艺，设计有多步除杂工序，能有效的减少合金熔体的杂质离子，提高铝钛硼细化剂的纯度，相较于现有的浇铸工艺，本发明采用挤出铸造工艺生产铝钛硼细化剂铸件，可以使合金熔体在高压力下快速凝固，实现细化剂中活性质点的均匀分布，避免聚集和成团，且该方法的出品率高，便于实现自动化生产，降低了人力成本。
附图说明
12.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，包括以下步骤：步骤一，熔体制备；步骤二，熔体除杂；步骤三，熔体浇铸；步骤四，合型挤压；步骤五，开型取件；步骤六，检验入库；其中在上述步骤一中，包括以下步骤：1)称取一定量的钛盐、硼盐和纯铝，钛盐为氟钛酸钾，硼盐为氟硼酸钾；2)将一定量的纯铝加入熔炼炉，启动熔炼炉加热得到铝液，铝液温度为800℃；3)将一定量的钛盐和硼盐依次均匀加入到铝液中；4)使用超声波搅拌器对熔体进行搅拌，保温30min后，进行扒渣处理，得到合金熔体；其中在上述步骤二中，包括以下步骤：1)在合金熔体表面撒上一层氧化铝粉，向将合金熔体中通入氩气，20min后停止通气，撇去表面残渣；2)使用旋转除气机对合金熔体进行除气精炼，当合金熔体含氢量达到0.2ml/100gal以下时停止除气，旋转除气机转速为400rpm，合金熔体温度为750℃；3)在合金熔体表面均匀添加防氧化剂，将合金熔体加热至900℃，防氧化剂为氯化
钾、氟化钠和氧化铝混合粉末；4)将合金熔体导入氧化铝陶瓷过滤器，进行过滤处理，氧化铝陶瓷过滤器的滤网孔径为30ppi，厚度为40mm；其中在上述步骤三中，包括以下步骤：1)对挤压铸造机的铸型、料筒和冲头进行清洁复位，设定好挤压铸造机的参数；2)将过滤后的合金熔体注入料筒中；其中在上述步骤四中，包括以下步骤：1)启动挤压铸造机，闭合并锁紧铸型；2)将料筒和冲头移动至待挤压位置；3)冲头将合金熔体推入型腔，并继续保压至其完全凝固，同时启动冷却装置进行对铸件进行降温处理；其中在上述步骤五中，打开铸型，取出成品铸件；其中在上述步骤六中，检验成品铸件质量，将合格品包装入库。
15.基于上述，本发明的优点在于，该发明设计有多步除杂工序，通过向合金熔体中通氩气，使熔体底部的杂质上浮，并与表面氧化铝结合，实现除杂，最后再通过过滤除杂，有效的减少了合金熔体的杂质离子，本发明采用挤出铸造工艺铸造铝钛硼细化剂，使制得的铸件的组织致密，使tial3和tib2粒子均匀分布，提高了成品的质量。
16.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。


技术特征：
1.一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，包括以下步骤：步骤一，熔体制备；步骤二，熔体除杂；步骤三，熔体浇铸；步骤四，合型挤压；步骤五，开型取件；步骤六，检验入库；其特征在于：其中在上述步骤一中，包括以下步骤：1)称取一定量的钛盐、硼盐和纯铝；2)将一定量的纯铝加入熔炼炉，启动熔炼炉加热得到铝液；3)将一定量的钛盐和硼盐依次均匀加入到铝液中；4)使用超声波搅拌器对熔体进行搅拌，保温30min后，进行扒渣处理，得到合金熔体；其中在上述步骤二中，包括以下步骤：1)在合金熔体表面撒上一层氧化铝粉，向将合金熔体中通入惰性气体，20min后停止通气，撇去表面残渣；2)使用旋转除气机对合金熔体进行除气精炼，当合金熔体含氢量达到0.2ml/100gal以下时停止除气；3)在合金熔体表面均匀添加防氧化剂，将合金熔体加热至900℃；4)将合金熔体导入氧化铝陶瓷过滤器，进行过滤处理；其中在上述步骤三中，包括以下步骤：1)对挤压铸造机的铸型、料筒和冲头进行清洁复位，设定好挤压铸造机的参数；2)将过滤后的合金熔体注入料筒中；其中在上述步骤四中，包括以下步骤：1)启动挤压铸造机，闭合并锁紧铸型；2)将料筒和冲头移动至待挤压位置；3)冲头将合金熔体推入型腔，并继续保压至其完全凝固，同时启动冷却装置进行对铸件进行降温处理；其中在上述步骤五中，打开铸型，取出成品铸件；其中在上述步骤六中，检验成品铸件质量，将合格品包装入库。2.根据权利要求1所述的一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，其特征在于：所述步骤一1)中，钛盐为氟钛酸钾，硼盐为氟硼酸钾。3.根据权利要求1所述的一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，其特征在于：所述步骤一2)中，铝液温度为800℃。4.根据权利要求1所述的一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，其特征在于：所述步骤二1)中，惰性气体为氩气。5.根据权利要求1所述的一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，其特征在于：所述步骤二2)中，旋转除气机转速为400rpm，合金熔体温度为750℃。6.根据权利要求1所述的一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，其特征在于：所述步骤二3)中，防氧化剂为氯化钾、氟化钠和氧化铝混合粉末。7.根据权利要求1所述的一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，其特征在于：所述步骤二4)中，氧化铝陶瓷过滤器的滤网孔径为30ppi，厚度为40mm。

技术总结
本发明公开了一种铝钛硼细化剂的低成本挤压铸造工艺，包括以下步骤：步骤一，熔体制备；步骤二，熔体除杂；步骤三，熔体浇铸；步骤四，合型挤压；步骤五，开型取件；步骤六，检验入库；所述步骤一中，钛盐为氟钛酸钾，硼盐为氟硼酸钾，铝液温度为800℃，本发明相较于现有的铝钛硼细化剂制造工艺，设计有多步除杂工序，能有效的减少合金熔体的杂质离子，提高铝钛硼细化剂的纯度，相较于现有的浇铸工艺，本发明采用挤出铸造工艺生产铝钛硼细化剂铸件，可以使合金熔体在高压力下快速凝固，实现细化剂中活性质点的均匀分布，避免聚集和成团，且该方法的出品率高，便于实现自动化生产，降低了人力成本。成本。成本。


技术研发人员：丁韧 吕野楠 李东和 张红岩 赵萍 付强 热焱 魏祥武 王梅
受保护的技术使用者：辽宁省交通高等专科学校
技术研发日：2021.06.08
技术公布日：2021/10/23