本发明涉及合金铸锭及其制备方法领域。
背景技术：
钎焊铝蜂窝结构板具有质轻、环保可回收、节点强度高、抗压强度高、抗冲击、阻燃及隔音等优良性能，具有广阔的应用空间和前景，成为一种新兴材料。目前市场上已有的以钎焊方式组合的铝蜂窝结构件，面板芯材多为6061和6063合金，但以该两种合金为芯材的蜂窝结构面板经高温钎焊后板材的强度损失大，经自然时效后强化效果缓慢，且强度不能满足用户的使用要求，为提高现有的钎焊蜂窝结构用面板芯材合金经高温钎焊后具有明显的时效强化效应，提高面板的强度，提供了一种新型钎焊蜂窝结构用面板芯材合金及其制备方法，该合金是在现有6111合金的基础上，通过微合金化作用，使其合金板材的强度提高。目前6111合金的常温力学性能为：抗拉强度为295.3mpa、屈服强度为150.8mpa、延伸率为23.29％。
技术实现要素：
本发明要解决现有6111铝合金的力学性能差，及大规格扁铸锭铸造过程中的元素偏析和开裂技术问题，，而提供一种al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭及其制备方法。
一种al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭，该合金铸锭中各元素质量百分比如下：si为0.7％～1.2％、mg为0.50％～1.0％、mn为0.10％～0.45％、cu为0.50％～1.0％、zn为0.08％～0.15％、ti为0.02％～0.04％、fe﹤0.4％和余量为al。其中，单个杂质≤0.05％、合计杂质≤0.15％。
所述的一种al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭的制备方法，具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：si为0.7％～1.2％、mg为0.50％～1.0％、mn为0.10％～0.45％、cu为0.50％～1.0％、zn为0.08％～0.15％、ti为0.02％～0.04％、fe﹤0.4％及余量为al，称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝钛硼丝晶粒细化剂；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金加入到熔炼炉中，升温到740～760℃，熔化、搅拌，除渣后加入纯镁锭，加入1号覆盖剂，熔炼15min～30min，然后采用ar-cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25ml，静置30min，得到铝合金熔液；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼丝晶粒细化剂插入流槽，均匀熔入铝合金熔液中；
四、再另取纯铝锭，熔化后将铝熔液倒入步骤三所述的结晶器中的底座上铺底，然后在温度为710℃～730℃、水压为0.045～0.20mpa、速度为22～60mm/min的条件下，铸造成厚度为420mm、宽度为1620mm、长度为1500mm～5500mm的al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭。
本发明al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭中单个杂质≤0.05％，合计杂质≤0.15％。
本发明的有益效果是：本发明al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金作为钎焊蜂窝结构用面板芯材，经高温钎焊后板材经自然时效后产生足够的时效强化效应，明显提高了蜂窝结构板的强度，解决了现有蜂窝结构板强度低的问题，提供了一种制备钎焊蜂窝结构面板芯材al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn大规格铝合金铸锭及其制造方法。
本发明在现有6111合金基础上，通过微合金化作用，实现了大规格铸锭的成型，同时，al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金板材的抗拉强度为356.3mpa、屈服强度为234.5mpa、延伸率为22.7％，具有明显的时效强化效应，且作为钎焊蜂窝结构用面板芯材，经高温钎焊后板材经自然时效后也产生了足够的时效强化效应，明显提高了蜂窝结构板的强度，满足了用户使用要求。
本发明al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭用于制备钎焊蜂窝结构面板，该面板为四层复合板。
附图说明
图1为实施例一制备的合金铸锭的宏观形貌照片。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式一种al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭，所述al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭中各元素质量百分比如下：si为0.7％～1.2％、mg为0.50％～1.0％、mn为0.10％～0.45％、cu为0.50％～1.0％、zn为0.08％～0.15％、ti为0.02％～0.04％、fe﹤0.4％和余量为al。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭中各元素质量百分比如下：si为1.0％、cu为0.60％、mn为0.35％、mg为0.75％、zn为0.10～0.15％、fe为0.20～0.25％、ti：0.025％及余量为al。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭的制备方法具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：si为0.7％～1.2％、mg为0.50％～1.0％、mn为0.10％～0.45％、cu为0.50％～1.0％、zn为0.08％～0.15％、ti为0.02％～0.04％、fe﹤0.4％及余量为al，称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝钛硼丝晶粒细化剂；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金加入到熔炼炉中，升温到740～760℃，熔化、搅拌，除渣后加入纯镁锭，加入1号覆盖剂，熔炼15min～30min，然后采用ar-cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25ml，静置30min，得到铝合金熔液；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼丝晶粒细化剂插入流槽，均匀熔入铝合金熔液中；
四、再另取纯铝锭，熔化后将铝熔液倒入步骤三所述的结晶器中的底座上铺底，然后在温度为710℃～730℃、水压为0.045～0.20mpa、速度为22～60mm/min的条件下，铸造成厚度为420mm、宽度为1620mm、长度为1500mm～5500mm的al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤一中铝硅中间合金是al-22％si合金，铝锰中间合金是al-10％mn合金，铝铜中间合金是al-40％cu合金，铝钛中间合金是al-5％ti合金，铝钛硼丝晶粒细化剂是al-5％ti-1％b合金。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三或四不同的是：步骤二所述的1号覆盖剂是1#熔剂，1#熔剂按重量百分比由50％kcl、26％nacl和24％naalf6组成。其它与具体实施方式三或四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三至五之一不同的是：步骤二中1号覆盖剂的用量为熔炼炉中熔液总质量的0.4～0.6％。其它与具体实施方式三至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三至六之一不同的是：步骤二中ar-cl2混合气中氩气与氯气的体积比为(31～33.5)∶1。其它与具体实施方式三至六之一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三至七之一不同的是：步骤三中铝钛硼丝晶粒细化剂的插入速度为300mm/min。其它与具体实施方式三至七之一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式三至八之一不同的是：步骤四中铸造成厚度为420mm、宽度为1620mm、长度为5100mm的al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭。其它与具体实施方式三至八之一相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
本实施例一种al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭：
所述al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭中各元素质量百分比如下：si为1.0％、cu为0.60％、mn为0.35％、mg为0.75％、zn为0.10％、fe为0.20％、ti：0.025％和余量为al。
所述的一种al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭的制备方法具体按以下步骤进行：
一、按照各元素质量百分比：si为1.0％、mg为0.75％、mn为0.35％、cu为0.6％、zn为0.10％、ti为0.025％、fe为0.20％及余量为al，称取纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝钛硼丝晶粒细化剂；其中，铝硅中间合金是al-22％si合金，铝锰中间合金是al-10％mn合金，铝铜中间合金是al-40％cu合金，铝钛中间合金是al-5％ti合金，铝钛硼丝晶粒细化剂是al-5％ti-1％b合金；
二、将步骤一称取的纯铝锭、纯锌锭、铝硅中间合金、铝锰中间合金和铝铜中间合金加入到熔炼炉中，升温到750℃，熔化、搅拌，除渣后加入纯镁锭，加入1号覆盖剂，熔炼30min，然后采用ar-cl2混合气精炼至每100克铝合金熔体中的氢含量≤0.25ml，静置30min，得到铝合金熔液；1号覆盖剂是1#熔剂，1#熔剂按重量百分比由50％kcl、26％nacl和24％naalf6组成；1号覆盖剂的用量为熔炼炉中熔液总质量的0.5％；
三、将步骤二得到的铝合金熔液依次经过30ppi和50ppi的陶瓷过滤片过滤，然后浇注至结晶器中，并同时将铝钛硼丝晶粒细化剂插入流槽，均匀熔入铝合金熔液中；铝钛硼丝晶粒细化剂的插入速度为300mm/min；
四、再另取纯铝锭，熔化后将铝熔液倒入步骤三所述的结晶器中的底座上铺底，然后在温度为710℃、水压为0.045mpa、速度为22mm/min的条件下，铸造成厚度为420mm、宽度为1620mm、长度为5100mm的al-1.0si-0.6cu-0.75mg-0.35mn合金铸锭。
本实施例制备的合金铸锭的宏观形貌照片如图1所示。规格为420mm×1620mm×5100mm，该铸锭的轧制成厚度为1.5mm板材的力学性能：抗拉强度为356.3mpa、屈服强度为234.5mpa、延伸率为22.7％，强度明显提高，其中抗拉强度提高了17％，屈服强度提高了31％。