本发明具体涉及一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法。
背景技术：
1、al-zn-mg-cu系铝合金属可热处理强化高强铝合金，是所有铝合金种类中强度最高的合金系列。由于al-zn-mg-cu系合金拥有很好的力学性能和优良的热加工性能，同时又兼备良好的可焊性等优点，使得该系合金被广泛应用于轨道交通和航空航天等对材料综合性能严苛的领域。但该合金合金化程度高,内应力大，且该铸锭为520mm厚、2300mm宽铸锭,宽厚比大，铸锭成型极难，因此在以往生产时非常容易产生裂纹，铸锭成型率较低，获得的铸锭不能满足轧制需要。
技术实现思路
1、本发明是要解决现有方法制造的超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金520厚、2300mm宽扁铸锭存在裂纹缺陷导致成型率低且铸锭的力学性能不能满足轧制需要的问题，而提供一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法。
2、一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法是按以下步骤完成的：
3、一、按质量百分比为si≤0.12％、fe≤0.15％、cu为1.9％～2.5％、mn≤0.10％、mg为2.0％～2.7％、cr≤0.04％、ni≤0.05％、zn为5.9％～6.9％、zr为0.08％～0.15％、ti≤0.06％、be为0.006％～0.0012％和余量的al，称取重熔铝锭、金属cu、金属mg、金属zn、al-3zr中间合金、al-6ti中间合金、al-3be中间合金作为熔炼原料；
4、二、将步骤一称取的熔炼原料加入到天然气熔化炉中进行熔化，熔炼原料的加入顺序为：先加入重熔铝锭，再加入al-3zr中间合金，待炉内已熔化熔体能够浸没金属cu和金属zn时，再加入金属cu和金属zn，待炉内金属全部熔化后加入al-6ti中间合金，然后加入al-3be中间合金和金属mg，熔炼原料全部加入后使用熔剂覆盖熔体，在温度为720～760℃的条件下充分搅拌熔体，取样分析化学成分，化学成分合格后，得到铝合金熔体；
5、三、将步骤二得到的铝合金熔体在720～760℃的温度下导入天然气保温炉，同时通入氩气及氩氯混合气体精炼，精炼时间≥30min，精炼后使用熔剂覆盖熔体，然后静置60～480min，得到精炼后铝合金熔体，将精炼后铝合金熔体流入在线除气装置，再流入过滤装置，然后在铸造温度为690～720℃、在线播种al-5ti-0.2b丝的条件下进行半连续铸造得到超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭，其中稳态铸造速度为45～55℃，稳态冷却水流量130～150m3/h，刮水器位置为350～370mm。
6、本发明有益效果：
7、本发明针对不同合金元素的特性选择不同的加入时机，保证了各元素充分合金化，减少mg元素烧损；本发明采用氩气及氩氯混合气体精炼、双级双转子除气装置和双级陶瓷片过滤，相互协同提高了熔体质量，减少铸锭因夹渣产生的裂纹；选用合理的稳态工艺参数减少因铸造应力大产生的铸锭裂纹同时解决铸锭的力学性能不能满足轧制需要的问题。采用上述方法得到的铸锭成型率可达到85％以上，解决了现有方法制备的超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭难以成型的问题，使铸锭抗拉强度220-260mpa，屈服强度130-170mpa，相对伸长率1.3-2.9％，满足铸锭轧制需要。
1.一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法是按以下步骤完成的：
2.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤一中按质量分数由质量百分比由si＜0.08％、fe＜0.10％、cu为2.3％、mn＜0.10％、mg为2.4％、cr＜0.04％、ni＜0.05％、zn为6.4％、ti为0.017％、zr为0.10％、be为0.0008％和余量的al组成。
3.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤二、步骤三中所述覆盖用熔剂均是按质量百分比由40％的kcl、45％的mgcl2、8％的bacl2、7％的nacl+cacl2组成；熔剂的加入量为熔体质量的0.1％。
4.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤二中搅拌熔体采用电磁搅拌方式进行搅拌，搅拌时间为30～40min。
5.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤三的氩气及氩氯混合气体精炼，氩气纯度≥99.996％，气体流量为13nm3/hr，氩氯混合气体的组成为94％的氩气+6％的氯气，通入熔体中氩氯混合气体速率为1.42l/min。
6.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤三中在线除气装置为双级双转子在线除气装置，除气装置中气体为纯度99.996％的氩气。
7.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤三中稳态铸造速度为52mm/min，稳态冷却水流量为138m3/h，刮水器位置为360mm。
8.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤三中在线播种al-5ti-0.2b丝ti含量为5％，b含量为0.2％。
9.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤三中在线播种al-5ti-0.2b丝速度为144cm/min。
10.根据权利要求1所述的一种超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的制备方法，其特征在于步骤三得到的超宽壁板用al-zn-mg-cu系铝合金扁铸锭的厚度为520mm、宽度为2300mm、长度为6500mm。