一种7系铝合金铸锭的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种7系铝合金铸锭的制备方法。
【背景技术】
[0002]7系铝合金是以Zn为主要合金元素的铝合金，属于热处理可强化铝合金。合金中加Mg，则为Al-Zn-Mg合金，合金具有良好的热变形性能，淬火方位很宽，在适当的热处理条件下能够得到较高的强度，焊接性能良好，一般耐蚀性较好，有一定的应力腐蚀倾向，是高强度可焊的铝合金。该系合金广泛应用于航空和航天领域，并成为这个领域最重要的结构材料之一。
[0003]由于I系铝合金铸造过程内应力非常大，则若采用现有方法制备7系铝合金铸锭，在铸造过程中由于铸造温度、铸造冷却水流、铸造速度难以达到良好的匹配，且结晶器自身的光滑度较差，在铸造过程中润滑性能差，从而导致铸锭底部与转角容易开裂，进而影响7系铝合金铸锭的成品率。实验结果表明，按照现有制备7系铝合金铸锭的方法，铸锭的成型率仅为60%左右，成品率不到50%，7系铝合金铸锭成品率低严重限制了其广泛应用，因此，研宄新型7系铝合金铸锭的制备方法是十分必要的。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题在于提供一种7系铝合金铸锭的制备方法，通过本发明提供的制备方法能够提高7系铝合金铸锭的成品率。
[0005]本申请提供了一种7系铝合金铸锭的制备方法，包括以下步骤:
[0006]A)按照7系铝合金的成分进行配料，将配料后的原料进行熔炼；
[0007]B)将熔炼后的熔体导入保温炉，并采用混合气体进行精炼，所述混合气体为氮气与氯气的混合气体；
[0008]C)将步骤B)得到的熔体依次进行在线除气与在线过滤；
[0009]D)将步骤C)得到的熔体进行铸造，所述铸造的铸造速度为48?55mm/min，水流量为28?35m3/h.根，铸造温度为715°C?725°C，得到7系铝合金铸锭。
[0010]优选的，所述铸造之前还包括:
[0011]打磨结晶器，并将纯铝熔体导入结晶器内进行铺底。
[0012]优选的，所述纯铝熔体的温度为710V?740°C。
[0013]优选的，所述铸造的过程中采用自动润滑系统。
[0014]优选的，所述自动润滑系统中润滑油量为2?4g/min.根。
[0015]优选的，所述熔炼的温度为730 °C?770 °C。
[0016]优选的，所述精炼的温度为715°C? 730°C。
[0017]优选的，所述铸造在铸造结晶器中进行。
[0018]优选的，步骤C)得到的熔体依次经过流盘与下注管进入铸造结晶器。
[0019]优选的，所述流盘内熔体的温度为685 °C?705 °C。
[0020]本申请提供了一种7系铝合金铸锭的制备方法，包括以下步骤:A)将7系铝合金铸锭的原料进行熔炼；B)将熔炼后的熔体导入保温炉，并采用混合气体进行精炼，所述混合气体为氮气与氯气的混合气体；C)将步骤B)得到的熔体依次进行在线除气与在线过滤；D)将步骤C)得到的熔体进行铸造，所述铸造的铸造速度为48?55mm/min，水流量为28?35mVh ?根，铸造温度为715°C?725°C，得到7系铝合金铸锭。本申请在制备7系铝合金铸锭的过程中，依次进行了熔炼、精炼、在线除气、在线过滤与铸造的工序，在铸造的过程中，通过将铸造温度、铸造冷却水流与铸造速度进行调配，得到了最佳的配比，从而使7系铝合金铸锭的成品率得到了较大的提高。另外，本申请在铸造的过程中引入自润滑系统对铸造结晶器进行自动润滑，可以使结晶器获得更均匀更充分的润滑效果，有效减少铝合金铸锭表面拉裂，尤其是铸锭转角拉裂，最终有利于提高铸锭的成型率。
【具体实施方式】
[0021]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0022]本发明实施例公开了一种7系铝合金铸锭的制备方法，包括以下步骤:
[0023]A)将7系铝合金铸锭的原料进行熔炼；
[0024]B)将熔炼后的熔体导入保温炉，并采用混合气体进行精炼，所述混合气体为氮气与氯气的混合气体；
[0025]C)将步骤B)得到的熔体依次进行在线除气与在线过滤；
[0026]D)将步骤C)得到的熔体进行铸造，所述铸造的速度为48?55mm/min，水流量为28?35mVh.根，铸造温度为715°C?725°C，得到7系铝合金铸锭。
[0027]本申请提供了一种7系铝合金铸锭的制备方法，在制备过程中，将7系铝合金的原料依次进行了熔炼、精炼、在线除气、在线过滤与铸造，从而得到了铝合金铸锭。
[0028]按照本发明，首先将7系铝合金铸锭的原料进行熔炼，所述7系铝合金为本领域技术人员熟知的，可以为7005铝合金、7003铝合金，还可以为7072铝合金、7076铝合金与7175铝合金，本申请不作特别的限制。所述熔炼的温度优选为730°C?770°C，更优选为750°C?760°C。所述熔炼为本领域技术人员熟知的，本申请不作特别的限制。
[0029]将熔炼后的熔体转入保温炉中在混合气体中进行精炼，所述混合气体为氮气与氯气的混合气体。在上述混合气体中进行精炼能够降低熔体中的氢含量与渣含量。所述精炼的温度优选为715°C?730°C。在进行精炼之后，本申请将精炼后的熔体进行在线除气与在线过滤，以进一步降低氢含量与渣含量，从而有利于铝合金铸锭成品率的提高。所述在线除气的压力优选为0.15MPa?0.35MPa，所述在线除气的气体流量优选为2000?3000L/h/根转子。
[0030]本申请最后将熔体进行铸造，所述铸造的速度为48?55mm/min，水流量为28?35m3/h ?根，铸造温度为715°C?725°C。在某实施例中，所述铸造的速度优选为50?53mm/min。在某实施例中，所述铸造的水流量优选为30?34m3/h ?根。在某实施例中，所述铸造的温度优选为720?723°C。本申请通过调节铸造过程中的铸造速度、水流量与铸造温度，使上述三个参数达到最优配比，从而提高铸锭的成品率。本申请所述铸造优选在铸造结晶器中进行。在将熔体转入铸造结晶器之前，将纯铝熔体倒入结晶器内进行铺底，由于纯铝金属较合金具有更好的塑性，因此通过该方法可以有效减小铸锭底部的内应力，防止底部开裂。上述铺底纯铝熔体的温度优选为710V?740°C。在进行铸造之前，优选将铸造结晶器进行打磨，以提高结晶器表面光滑度的基础。作为优选方案，本申请在铸造的过程中，采用自动润滑系统，以获得更均匀更充分的润滑效果，有效减少铸锭表面，尤其是铸锭转角拉裂，最终有效防止铸锭转角开裂。所述自动润滑系统的润滑油量优选为2?4g/min.根。本申请优选依次通过流盘与下注管将熔体转移至铸造结晶器，流盘熔体的温度优选为685°C?705°C。本申请所述铸造为本领域技术人员熟知的方式，本申请不作其它特别的限制。
[0031]本申请提供了一种7系铝合金铸锭的制备方法，包括以下步骤:A)将7系铝合金铸锭的原料进行熔炼；B)将熔炼后的熔体导入保温炉，并采用混合气体进行精炼，所述混合气体为氮气与氯气的混合气体；C)将步骤B)得到的熔体依次进行在线除气与在线过滤；D)将步骤C)得到的熔体进行铸造，所述铸造的铸造速度为48?55mm/min，水流量为28?35mVh ?根，铸造温度为715°C?725°C，得到7系铝合金铸锭。本申请在制备7系铝合金铸锭的过程中，依次进行了熔炼、精炼、在线除气、在线过滤与铸造的工序，在铸造的过程中，通过将铸造温度、铸造冷却水流与铸造速度进行调配，得到了最佳的配比，从而使7系铝合金铸锭的成品率得到了较大的提高。另外，本申请在铸造的过程中引入自润滑系统对铸造结晶器进行自动润滑，可以使结晶器获得更均匀更充分的润滑效果，有效减少铝合金铸锭表面拉裂，尤其是铸锭转角拉裂，最终有利于提高铸锭的成型率。试验结果表明，采用本申请的制备方法，7系铝合金铸锭的成型率85%以上，铸锭成品率70%以上。
[0032]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的7系铝合金铸锭的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下