镁铝合金熔炼铸造工艺的制作方法
【专利说明】镁铝合金熔炼铸造工艺
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技术领域
[0002]本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种镁铝合金熔炼铸造工艺。
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【背景技术】
[0004]从目前国内压铸铝合金车轮毂企业来看，对镁铝合金的熔炼，基本采用一次熔炼、二次熔炼(铸锭重熔)、加工再生三种熔炼方式。
[0005]一次熔炼是在熔炼炉内直接Fe铝锭熔铝，再将铝液导入到保温炉内，在保温炉内升温后熔硅，经过熔炼、搅拌、精炼、扒渣、加降温料、加镁锭、取样分析、成分调整、合金变质处理后，获得合格的镁铝合金液。接着用铝水包转运包，将合格的镁铝合金液用叉车运送给低压铸杌压机，压铸铝合金车轮。
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【发明内容】
[0007]为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种生产镁铝合金熔炼铸造工艺。
[0008]本发明提供的生产镁铝合金熔炼铸造工艺，该法是近年来发展的一项制备镁铝合金熔炼铸造工艺，按其原理也可归于铸造法。(I)合金配料与备料按合金的化学成分和熔化炉的容量进行配料计算，得出投料总料量及各种纯金属如AOO铝锭、镁锭、工业硅的用量，合金变质剂和熔剂用量；(2)合金装炉前要将熔炼炉炉膛温度调整到850°C - 900°C ； (3)熔铝在熔炼炉内进行，加料完成后在铝锭上面撒一层覆盖剂，关上炉门升温，使铝锭熔化，当铝锭熔化塌陷时搅拌一次，以便加速熔化；(4)熔硅是在保温炉内进行；(5)镁铝合金采用AL - Sr5%中间合金变质；(6)加镁的时机是在熔体精炼之后，在取样前加镁；(7)取样分析镁铝合金的取样温度为700°C ;(8)化学成分调整按镁铝合金化学成分标准进行；(9)合金化学成分控制镁铝合金是强化的铸造铝合金，合金主要强化相为Mg2Si ; (10)铝液在浇包内氩气精炼保温炉内的镁铝合金液检验合格后，打开放液口，向铝水包注入合金液；(11)合金液密度检测用取样勺在铝水包的铝液中酉取试样，铸成试样块。
[0009]本发明提供的生产镁铝合金熔炼铸造工艺，其有益效果在于:各项性能的大幅提闻。
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【具体实施方式】
[0011]下面结合实施例，对本发明提供镁铝合金熔炼铸造工艺，进行详细的说明。
[0012]实施例一 (I)合金配料与备料
按合金的化学成分和熔化炉的容量进行配料计算，得出本熔次投料总料量及各种纯金属如AOO铝锭、镁锭、工业硅的用量，合金变质剂和熔剂用量等。计算好之后填写生产卡片，填好生产卡片后要逐项进行核对，准确无误后签字盖章，下发给配料工进行配料和备料。
[0013]配料工严格按生产卡片要求，逐条逐项将各种纯金属分别检斤过磅，按熔次按品种单独摆放到炉前，同时将合金变质剂和熔剂捡金后分别备到炉前。
[0014]⑵合金装炉
装炉前要将熔炼炉炉膛温度调整到850C - 900C，同时要进行清炉，将炉内渣子彻底扒净，然后在炉底撤上一层熔剂。
[0015]要认真按生产卡片检查核对炉料，注意入炉料必须清洁干净，如发现料上面有尘土和水分，要及时清擦干净。装炉方式有两种:第一种是对一次熔炼合金而言，熔炼炉主要是熔铝，炉料一般是AOO铝锭，为提高熔化效率，减少铝的烧损，装炉采取先装废轮毂，废轮毂上面压纯铝锭的装炉方式。第二种是采取先加入一定量的纯铝锭进行熔化，使熔炼炉内存有一定量的铝液，然后，将废轮毂分批压入到铝液中熔化的装炉方式。不论采用那种装料方式，均要留出3-5吨纯铝锭，作为保温炉熔硅后的铝液降温料使用。
[0016]⑶熔铝
熔铝在熔炼炉内进行，加料完成后在铝锭上面撒一层覆盖剂，关上炉门升温，使铝锭熔化，当铝锭熔化塌陷时搅拌一次，以便加速熔化，在铝锭完全熔化时进行第二次搅拌，使炉内熔体温度更加均匀，扒渣后撤上覆盖剂，然后关炉门使熔体温度升到740°C，打开炉门，向炉内撤入粉状无毒精炼剂，熔剂用量为每吨铝3Kg。搅拌精炼后，关炉门闷3-5分钟，使熔剂与熔体化学反应更充分，使熔体内的熔渣和气体更好的上浮。打开炉门，扒净熔体表面浮渣，关上炉门将铝滚温度调整到740°C - 760°C时，打开排液口，向保温炉内导入铝液。
[0017]⑷熔硅
熔硅是在保温炉内进行，因为Si的熔点比较高，镁铝合金合适的熔硅温度为750°C，所以，转炉后的第一件事是将保温炉内的熔体升温，使熔体温度升到750°C。镁铝合金熔炼使用一级工业硅，经验证明，粉状的硅合金化效果并不好，块度在25mm的块状硅合金化效果为最佳，因此，在使用前须对工业硅进行筛分处理，将粉；使用块状硅。熔硅的技术要点一是熔硅温度必须保证750°C;二是熔化时间要充分；三是一次加入量不宜过多，每少加，分几次加入为好；四是每次加入硅之后，须关炉门20 - 40分钟，然后进行充分搅拌，每隔I O分钟搅拌一次，连续搅拌3次，使硅充分溶解。五是熔硅注意点是防止粗大的初晶硅产生，因此熔硅后要进行合金变质处理。
[0018](5)合金变质
镁铝合金采用AL - Sr5%中间合金变质。合金变质温度为720°C。变质操作程序是准备铝毂中间合金，锶的加入量为总料量的0.04% - 0.05%。打开炉门，将铝毂中间合金放到炉门口预热，用搅拌耙将铝毂中间合金推到炉内熔体中，关上炉门熔化10 - 20分钟，打开炉门，将搅拌棒放到炉门口预热，然后将搅拌棒插入熔体中进行搅拌，使炉内熔体各处全部搅到，不留死角，搅拌5-10分钟后取出搅拌耙，扒净表面浮渣，撤覆盖剂覆盖铝液，取样分析，关闭炉门。
[0019](6)加镁如果说熔硅是镁铝合金化的第一步，那么，加镁是镁铝完全合金化的重要一步。因为，镁铝合金的主要强化相是Mg2Si，只有Mg参与合金化之后，镁铝合金的强化相才完全形成，该合金的可热处理强化性能才得以实现。
[0020]加镁的时机是在熔体精炼之后，在取样前加镁，众所周知，金属镁是很活泼的金属元素，液态镁遇到空气便会氧化燃烧，温度越高，氧化烧损越严重，因为熔硅的温度较高，所以，在加镁之前，要向炉内加铝液降温料，使铝液温度降到700°C时再加镁，为减少镁烧损，加镁时用加镁器将镁锭缓慢压入到合金液当中熔化。镁熔化后要充分搅拌，使合金的化学成分夏加均匀。
[0021](7)取样分析
镁铝合金的取样温度为700C，具体取样操作:打开炉门，将取样勺放在炉门口预热，然后拿起取样勺在熔池中间熔体深度1/2处S取铝液，倒入试样模中，放下取样勺，关闭炉门。待试样完全凝固冷却后，送到质检部作化学成分分析。分析结果有以下两种情况:合格后的镁铝合金液可用铝水转运包转运到低压铸造机压铸铝合金车轮毂。
[0022]不合格的合金液将进行如下化学成分调整。
[0023](8)化学成分调整
化学成分调整按镁铝合金化学成分标准进行，镁铝合金属于硅7合金，是低铁合金，除了含铝硅外，还含少量的镁，Sr是长效变质剂，其余均为微量杂质元素。合金化学成分调整，是根据取样分析所发的化学成分分析报告，与合金化学成分标准表相对照，并通过计算，确定补料或者冲淡。根据以往生产经验，镁铝合金化学成分调整有以下情况:经常是补镁，这可能是因为镁容易氧化烧损的缘故；有时发现Ca高，用六氯乙烷除钙；还有时出现铁高，用除铁剂除铁；再就是时而出现硅高，用低铁AOO锭冲淡，冲淡有时把硅冲低，用少量剧-Si 10%中间合金调整到合格。
[0024](9)合金化学成分控制
镁铝合金是强化的铸造铝合金，合金主要强化相为Mg2Si，合金化学成分控制:主成分Si按中上限7% - 7.2%，Mg按上限0.34%控制。Sr按中限0.025%控制Fe按0.1 1%，其余控制在要求范围内。
[0025](10)铝液在浇包内氩气精炼
保温炉内的镁招合金液检验合格后，打开放液口，向招水包注入合金液，当招水包注满后(铝液到浇包上沿留有10mm安全距离)，堵上放液口。用天车将铝水包吊运到除气机旁，将除气机旋转头对准铝水包上方中心位置，打开氩气阀门，启动除气机，使石墨转子插入到熔体中进行精炼，氩气纯度99.99%，精炼10 - 20分钟，将石墨转子提起并转到离开铝水包的位置，关闭氩气阀门，精炼结束。
[0026](11)合金液密度检测
用取样勺在铝水包的铝液中S取试样，铸成试样块。然后用密度测定仪进行密度检测，测得的试样密度>2.6g/cm3为合格。
[0027](12)运送铝液
合金液密度检测合格后，用叉车将铝水包运送到低压铸造机，供压铸铝合金车轮毂使用。
【主权项】
1.一种镁铝合金熔炼铸造工艺，其特征在于:(1)合金配料与备料按合金的化学成分和熔化炉的容量进行配料计算；(2)合金装炉前要将熔炼妒炉膛温度调整到850°C -900°C ；(3)熔铝在熔炼炉内进行；(4)熔硅熔硅是在保温炉内进行；(5)合金变质镁铝合金采用AL - Sr5%中间合金变质；(6)加镁的时机是在熔体精炼之后，在取样前加镁；(7)取样分析镁铝合金的取样温度为700°C ；(8)化学成分调整按镁铝合金化学成分标准进行；(9)合金化学成分控制镁铝合金是可热赴理强化的铸造铝合金，合金主要强化相为Mg2Si；(10)打开放液口，向铝水包注入合金液；(11)合金液密度检测用取样勺在铝水包的铝液中舀取试样，铸成试样块。
【专利摘要】本发明公开了一种镁铝合金熔炼铸造工艺，(1)合金配料与备料按合金的化学成分和熔化炉的容量进行配料计算(2)合金装炉前要将熔炼炉炉膛温度调整到850℃-900℃；(3)熔铝在熔炼炉内进行；(4)熔硅是在保温炉内进行；(5)合金变质镁铝合金采用AL-Sr5%中间合金变质；(6)加镁的时机是在熔体精炼之后，在取样前加镁；(7)取样分析镁铝合金的取样温度为700℃；(8)化学成分调整按镁铝合金化学成分标准进行；(9)合金化学成分控制镁铝合金是可热赴理强化的铸造铝合金，合金主要强化相为Mg2Si；(10)打开放液口，向铝水包注入合金液；(11)合金液密度检测用取样勺在铝水包的铝液中舀取试样，铸成试样块；其有益效果在于：各项性能的大幅提高。
【IPC分类】C22C1-03, B22D18-04
【公开号】CN104561621
【申请号】CN201310505751
【发明人】常云青
【申请人】青岛和德隆机械有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月24日