一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于灯罩制备领域，尤其是涉及一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法。
【背景技术】
[0002]机场跑道灯盖要承受飞机起降的冲击，阴雨天雨水的冲刷渗透，因此，灯盖必须具有优良的综合力学性能，确保机场跑道在夜间和特殊天气正常运作。若采用传统的低压铸造，合金凝固速度慢，晶粒粗大，在壁厚厚大部位常常出现缩孔疏松缺陷；而传统压铸工艺中易形成裂纹、“缩水”等缺陷，并且压铸件难以进行热处理以提高其力学性能。挤压铸造作为一种近净成形技术近年来广泛运用于家电、汽车、机械、军工、以及航天航空领域，它不但可以消除铸件内部的缩孔、疏松等缺陷，还能细化晶粒，改善微观组织和力学性能，后续可进行阳极处理，进一步提升耐蚀性能。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法，进而制备出组织致密、耐腐蚀性强、抗拉强度高、延伸率的变形铝合金灯罩。
[0004]本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法，包括如下步骤:
[0006]S1:配制铝合金前驱体，包含以下质量百分比的各组分，S1:0.8-2.0%，Mg:0.8-2.0%, Mn:0.1-0.8%, Fe < 0.3%, Cu < 0.3%, Zn < 0.3%，含量低于 0.05%的 T1、B、Re、Zr中至少一种微量元素，余量为Al ；
[0007]S2:将步骤SI中所述铝合金前驱体加入熔炼炉升温至690-710°C，完全熔融后得铝液；选用氮气或混合惰性气体，通过旋转喷吹设备通入铝液中精炼，净化扒渣；
[0008]S3:随后调整熔炼温度至710-730°C JPAAlSr变质剂反应10_30min ;再次调整熔炼温度为700-720cCdPAAlTiB晶粒细化剂均匀搅拌5_10min，然后加入六氯乙烷精炼剂反应，结束后扒渣得精炼铝液；
[0009]S4:将步骤S3中所述精炼铝液浇入模腔内挤压铸造后得到铸态铸件；
[0010]S5:将步骤S4中所述铸态铸件热处理后即可得到所述变形铝合金灯罩。
[0011]进一步的，步骤S2中所述熔炼炉的气体流量3?5m/h、石墨杆的转速200_300r/min、精炼时间10?20min。
[0012]进一步的，步骤S3中所述AlSr变质剂占铝液的质量百分比为0.1_0.3%，所述AlTiB晶粒细化剂占铝液的质量百分比为0.2-0.4%;所述六氯乙烷精炼剂占铝液的质量百分比为0.3?0.6%。
[0013]进一步的，步骤S4中所述挤压铸造的工艺参数如下:压射比压为70_150MPa，铸态铸件温度为640-670°C，模具温度为200-250°C，保压时间为4_8s。
[0014]进一步的，步骤S5中所述热处理工艺为:固溶温度525±5°C，固溶时间6-8h，出炉立即水冷，时效温度165±5°C，时效时间6-8h，空冷得到变形铝合金灯罩。
[0015]本发明的有益效果:
[0016]本发明所述的一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法，通过将变形铝合金和间接挤压铸造工艺两者相结合，制备出了内部组织致密均匀、抗拉强度高、耐腐蚀性高的变形铝合金灯罩，提高了毛坯精度，减少了加工余量，材料利用率可达90%以上，有效降低成本。通过优化铝合金成分，使其更适于挤压铸造生产工艺，使得所制备的灯罩综合性能好。在大量实验的基础上，优化了熔炼和挤压铸造的工艺参数，使得合金在充分的压力下结晶成型，因而其组织致密均匀，晶粒较细，不会在制品内出现气孔，缩孔及针孔等缺陷。优化了热处理工艺，产品的机械性能得到进一步强化，具有更高的抗拉强度，硬度，其机械性能优于以往使用铸造铝合金进行间接挤压铸造的产品。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0018]实施例1
[0019]一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法，包括如下步骤:
[0020]S1:配制铝合金前驱体，包含以下质量百分比的各组分，Si:0.8%, Mg:0.8%, Mn:0.l%,Fe < 0.3%，Cu < 0.3%, Zn < 0.3%，含量低于 0.05%的 T1、B、Re、Zr 中至少一种微量元素，余量为Al ；
[0021]S2:将步骤SI中所述铝合金前驱体加入熔炼炉升温至690-710°C，完全熔融后得铝液；选用氮气或混合惰性气体，通过旋转喷吹设备通入铝液中精炼，设定气体流量3m3/h、石墨杆的转速200r/min、精炼时间lOmin，净化扒渣；
[0022]S3:随后调整熔炼温度至710-730°C，加入占铝液质量百分比0.1%的AlSr变质剂反应10-30min ;再次调整熔炼温度至700_720°C，加入占铝液质量百分比0.2%的AlTiB晶粒细化剂均匀搅拌5-10min ;然后加入占铝液质量百分比0.4%的六氯乙烷精炼剂反应，用钟罩将精炼剂缓缓压下，在铝液液面下10mm锅底上10mm之间缓缓作圆周运动，上下运动，使气泡均匀到每个角落。当液面无气泡冒出时(10-20min)提出钟罩，扒渣后得精炼铝液；
[0023]S4:将步骤S3中所述精炼铝液浇入模腔内挤压铸造，即将铝液浇入模腔内、合模、加压后得到铸态铸件；间接挤压铸造的工艺参数:压射比压为80MPa，浇注温度为640°C，模具温度为200°C，保压时间为4S ;
[0024]S5:将步骤S4中所述铸态铸件热处理后即可得到所述变形铝合金灯罩，即固溶温度520°C，固溶时间6h，出炉立即水冷，时效温度160°C，时效时间6h，空冷得到变形铝合金灯罩。
[0025]制造的变形铝合金灯罩实体取样测试，抗拉强度285MPa，延伸率12.2%，硬度平均值为10IHB。
[0026]实施例2
[0027]一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法，包括如下步骤:
[0028]S1:配制铝合金前驱体，包含以下质量百分比的各组分，Si:1.4%, Mg:1.4%,Mn:0.5%, Fe < 0.3%, Cu < 0.3%, Zn < 0.3%，含量低于 0.05%的 T1、B、Re、Zr 中至少一种微量元素，余量为Al ；
[0029]S2:将步骤SI中所述铝合金前驱体加入熔炼炉升温至690-710°C，完全熔融后得铝液；选用氮气或混合惰性气体，通过旋转喷吹设备通入铝液中精炼，设定气体流量4m3/h、石墨杆的转速250r/min、精炼时间15min，净化扒渣；
[0030]S3:随后调整熔炼温度至710-730°C，加入占铝液质量百分比0.2%的AlSr变质剂反应10-30min ;再次调整熔炼温度至700_720°C，加入占铝液质量百分比0.3%的AlTiB晶粒细化剂均匀搅拌5-10min ;然后加入占铝液质量百分比0.5%的六氯乙烷精炼剂反应，用钟罩将精炼剂缓缓压下，在铝液液面下10mm锅底上10mm之间缓缓作圆周运动，上下运动，使气泡均匀到每个角落。当液面无气泡冒出时(10-20min)提出钟罩，扒渣后得精炼铝液；
[0031 ] S4:将步骤S3中所述精炼铝液浇入模腔内挤压铸造，即将铝液浇入模腔内、合模、加压后得到铸态铸件；间接挤压铸造的工艺参数:压射比压为lOOMPa，浇注温度为660°C，模具温度为220°C，保压时间为6s ;
[0032]S5:将步骤S4中所述铸态铸件热处理后即可得到所述变形铝合金灯罩，即固溶温度525°C，固溶时间7h，出炉立即水冷，时效温度165°C，时效时间7h，空冷得到变形铝合金灯罩。
[0033]制造的变形铝合金灯罩实体取样测试，抗拉强度297MPa，延伸率11.3%，硬度平均值为105HB。
[0034]实施例3
[0035]一种变形铝合金灯罩的挤压铸造方法，包括如下步骤:
[0036]S1:配制铝合金前驱体，包含以下质量百分比的各组分，Si:2%, Mg:2%, Mn:0.8%, Fe < 0.3%, Cu < 0.3%, Zn < 0.3%，含量低于 0.05%的 T1、B、Re、Zr 中至少一种微量元素，余量为Al ；
[0037]S2:将步骤SI中所述铝合金前驱