一种铝合金半固态铸轧方法与流程

文档序号:14879930发布日期:2018-07-07 09:30阅读:237来源:国知局

本发明涉及一种铝合金半固态铸轧方法,属于有色金属材料成型加工及应用的技术领域。



背景技术:

铝合金是有色金属合金材料,具有较低的密度,较好的强度和塑形,广泛应用与机械制造、电子工业、航空航天等领域,随着交通运输业和航空航天领域的迅猛发展,对重量轻、强塑性好的材料需求量增加,使铝合金材料有了更为广泛的前景。

铝合金材料的加工方式主要有重力铸造、压铸、连铸、双辊铸轧等,双辊铸轧是一种短流程的近净成型工艺,具有生产周期短、效率高的特点。

铝合金双辊铸轧工艺分为液态铸轧和半固态铸轧,液态铝合金铸轧成型研究较多,是将铝合金熔体浇注到铸轧辊中,利用铸轧辊边凝固边轧制,得到铝合金板坯,半固态铝合金铸轧工艺还处于科学研究中。



技术实现要素:

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况,提供一种铝合金半固态铸轧方法,通过合金熔炼、半固态浆体制备、铸轧成型,制成高性能铝合金板坯,以提高铝合金铸件的质量和生产效率。

技术方案

轧制方法如下:

(1)铝合金半固态铸轧使用材料为:铝合金、无水乙醇,其准备用料如下:以克、毫升为计量单位

铝合金:2000g±0.01g

无水乙醇:c2h5oh、2000ml±10ml

(2)铝合金切块

将铝合金置于钢质平板上,用机械切制成块状,块状尺寸≦50mm×60mm×70mm;

(3)熔炼、浇注、轧制

铝合金半固态熔炼、半固态浇注、轧制是在熔炼铸轧机上进行的;

①将铝合金块加入熔炼铸轧机的熔炼坩埚内,开启熔炼坩埚加热器,加热温度720℃±2℃,加热熔炼15min,成铝合金熔液;

②熔炼后,将铝合金熔液经弯曲浇道注入保温坩埚,保温15min后铝合金液成半固态状;

③半固态状铝合金液注入侧封板内待轧;

④半固态铝合金液进入铸轧机的左轧辊和右轧辊之间进行轧制,左轧辊的转动方向为顺时针转动,右轧辊的转动方向为逆时针转动,轧制后成矩形铸件;

⑤冷却,轧制后的矩形铸件由两侧的冷却水管喷雾冷却;

冷却后,即为铝合金矩形板状铸件;

(4)修整、清洗

将轧制后的铝合金矩形板状铸件置于钢质平板上,用400目砂纸打磨正反面及周边,使其光整;

然后用无水乙醇清洗铸件正反表面及周边,使其洁净,清洗后晾干;

(5)检测、分析、表征

对制备的铝合金矩形铸件进行检测、分析、表征;

用金相显微镜进行微观组织分析;

用x射线衍射仪进行铝合金铸轧件物相分析;

结论:铸轧后的铝合金板为矩形板材,铸轧态的铝合金板硬度90hv、抗拉强度为200mpa、延伸率9%;

(6)包装、储存

制备的铝合金矩形铸件用软质材料包装,要防潮、防晒、防酸碱盐侵蚀,储存温度20℃,相对温度10%。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性,是针对铝合金液态铸造存在的弊端,采用熔炼、弯曲浇道输送、保温坩埚保温、轧制机凝固轧制成型,制成铝合金矩形铸轧板材,此制备方法工艺先进、工序连续衔接、技术参数精确翔实,制备的铝合金矩形板状铸件强度好、硬度90hv、抗拉强度为200mpa、延伸率9%,是先进的铝合金半固态铸轧方法。

附图说明

图1,铝合金熔炼、半固态铸轧状态示意图

图2,弯曲浇道管结构图

图3,铝合金铸轧件横切面金相组织形貌图

图4,为铝合金铸轧件x射线衍射强度图谱

图中的示,附图标记清单如下:

1、熔炼铸造轧制机,2、熔炼坩埚,3、弯曲浇道管,4、保温坩埚,5、输液管,6、侧封板,7、左轧辊,8、右轧辊,9、铝合金板状铸件,10、液压装置,11、第一冷却喷管,12、第二冷却喷管,13、弯曲浇道,14、铝合金液,15、坩埚加热器,16、通气管,17、电控箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明

图1所示,为铝合金熔炼、半固态铸轧状态图,各部位置、连接关系要正确、安装牢固,按序操作。

熔炼铸造轧制机为立式,熔炼铸造轧制机1的上部为熔炼坩埚2,熔炼坩埚2内为铝合金液14,熔炼坩埚壁上设有坩埚加热器15,熔炼坩埚2内中间位置为通气管16,熔炼坩埚2下部连接弯曲浇道管3,弯曲浇道管3内设有弯曲浇道13;弯曲浇道管3下部连接保温坩埚4,保温坩埚4下部连接侧封板6;侧封板6左部设有左轧辊7、右部设有右轧辊8;熔炼铸造轧制机1右部设有液压装置10、左部设有电控箱17;熔炼铸造轧制机1下部分左右设有第一冷却喷管11、第二冷却喷管12;铝合金液14熔炼后进入弯曲浇道管3内的弯曲浇道13,然后进入保温坩埚4内,通过输液管5进入侧封板6内,侧封板6内的铝合金液14呈半固态状,半固态状铝合金液14出液后进入左轧辊7、右轧辊8之间,进行挤压轧制,轧制后成铝合金板状铸件9,在轧制过程中由第一冷却喷管11、第二冷却喷管12对铝合金板状铸件9进行冷却,即完成了铝合金熔炼、半固态凝固、轧制、冷却、成型的全过程。

图2所示,为弯曲浇道管结构图;弯曲浇道管呈矩形,内部为弯曲浇道13。

图3所示,为铝合金铸轧件横切面金相组织相貌图:金相组织为细小等轴晶组织,不存在铸态枝晶组织,其中白色区域为细小的α-al基体组织,晶界区域黑色连续网状组织为al-si共晶组织。

图4所示,为铝合金铸轧件x射线衍射强度图谱,纵坐标为衍射强度,横坐标为衍射角2θ,最高峰和高峰均为铝相,低的衍射峰均为硅相。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种铝合金半固态铸轧方法,是针对铝合金液态铸造存在的弊端,采用熔炼、弯曲浇道输送、保温坩埚保温、辊轧,制成铝合金矩形板状铸件,此制备方法工艺先进,加工流程短,工序连续衔接,技术参数精确翔实,制备的铝合金矩形板材铸件强度好、铸轧态的铝合金板硬度为硬度90HV、抗拉强度为200Mpa、延伸率9%,是先进的铝合金半固态铸轧方法。

技术研发人员:顾涛;赵宇宏;侯华;徐凤强;闫锋;马志云
受保护的技术使用者:中北大学
技术研发日:2018.01.18
技术公布日:2018.07.06
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