一种铝液的净化方法及其参数的确定方法与流程

本发明涉及铝合金加工领域，特别是涉及一种铝液的净化方法及其参数的确定方法。

背景技术：

1、在铝合金加工领域中，为了确保产品的质量达到要求，需要对铝液内部的杂质和氢气进行去除，常规的去除方法是通过除气设备(如图1所示)以一定转速搅拌铝液，并导入惰性气体(氩气或氮气)，如图2所示，通过旋转的石墨转子将吹入铝液中的惰性气体破碎成大量的弥散气泡，使其分散在铝液中，然后弥散气泡在铝液中通过气体分压差和表面吸附原理，吸收铝液中的氢，吸附氧化夹渣，并随着弥散气泡的上升带离铝液表面(除气原理如图3所示)，从而净化铝液，实现减少铸造时铸件中气孔的产生，并提升铸件的机械性能。

2、然而目前大部分企业在生产过程中，对于铝液中杂质和氢气的去除方法基本依靠操作人员的经验和主观感觉，并无系统性的确定方法，并且不同企业因生产设备、条件的情况不同，参数完全相同的去除方法并不能很好地适配所有企业，最终铝液制备得到的铸件还是存在含气量不合格的情况(含气量合格的铸件如图4所示，含气量不合格的铸件如图5所示)。因此需要一种铝液的净化方法及其参数的确定方法。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种铝液的净化方法，该净化方法通过确定较优的参数构建得到，采用该净化方法能够降低铝液净化的成本，使净化后的铝液含气量为b级以上，大幅提升了铝液的品质。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种铝液的净化方法，包括以下步骤：

3、确定该净化方法的参数，所述参数包括：净化时间、净化流量、净化转速中的至少1种；将铝液加热至净化温度，注入净化流量的惰性气体，以净化转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行净化时间的除气、除杂。

4、本发明人在研究过程中发现铝液的净化效果对后续制备得到的压铸件的质量影响较大，而会对净化效果产生较大影响的主要参数包括除气时间(即净化时间)、惰性气体流量(即净化流量)以及搅拌铝液的转速(即净化转速)。若要实现较好的净化效果，提升压铸件的品质，则需要先明确上述3个参数的较优数值，然后构建得到的净化方法能够降低铝液净化的成本，使净化后的铝液含气量为b级以上，大幅提升了铝液的品质。

5、在其中一个实施例中，所述参数的确定方法包括以下步骤：

6、确定净化流量：将若干份铝液加热至净化温度，分别以测试流量注入惰性气体，以测试转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行测试时间的除气、除杂，得到若干份测试铝液，检测含气量，如含气量符合要求，则判定该测试铝液的测试流量为净化流量；

7、确定净化时间：将若干份铝液加热至净化温度，分别以净化流量注入惰性气体，以测试转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行测试时间的除气、除杂，分别得到若干测试铝液，检测含气量，如含气量符合要求，则判定该测试铝液的测试时间为净化时间；

8、确定净化转速：将若干份铝液加热至净化温度，分别以净化流量注入惰性气体，以测试转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行净化时间的除气、除杂，分别得到若干测试铝液，检测含气量，如含气量符合要求，则判定该测试铝液的测试转速为净化转速。

9、本发明人在研究除气时间(即净化时间)、惰性气体流量(即净化流量)以及搅拌铝液的转速(即净化转速)这3个参数对于净化方法的影响过程中，发现惰性气体流量过大，会导致生产成本过高，过小则会导致净化效果不佳；搅拌铝液的转速过低，会导致净化效果不佳；转速过高，虽能提升净化效果，但铝液波动较大，搅拌铝液的转子可能出现飞出伤人的危险；除气时间过短，会导致净化效果不佳，过长又会影响生产效率并导致铝液温度下降，不利于后续生产。而通过上述确定方法能够简单有效地明确较优的参数，构建得到的净化方法能够有效降低铝液净化的成本，使净化后的铝液含气量为b级以上，大幅提升铝液的品质。

10、在其中一个实施例中，所述确定净化流量步骤中，所述测试流量为1.3-3.2m3/h，所述测试转速为550-750rpm，所述测试时间为6-10min。

11、在其中一个实施例中，所述确定净化时间步骤中，所述测试转速为550-750rpm，所述测试时间为3.5-12.5min。

12、在其中一个实施例中，所述确定净化转速步骤中，所述测试转速为350-750rpm。

13、在其中一个实施例中，所述净化流量为2-2.5m3/h，所述净化时间为6-8min，所述净化转速为600-700rpm。

14、在其中一个实施例中，所述净化温度为700-710℃。

15、在其中一个实施例中，所述惰性气体包括氮气或氩气中的至少1种。

16、本发明还提供了所述净化方法的参数的确定方法，包括以下步骤：

17、确定净化流量：将若干份铝液加热至净化温度，分别以测试流量注入惰性气体，以测试转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行测试时间的除气、除杂，得到若干份测试铝液，检测含气量，如含气量符合要求，则判定该测试铝液的测试流量为净化流量；

18、确定净化时间：将若干份铝液加热至净化温度，分别以净化流量注入惰性气体，以测试转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行测试时间的除气、除杂，分别得到若干测试铝液，检测含气量，如含气量符合要求，则判定该测试铝液的测试时间为净化时间；

19、确定净化转速：将若干份铝液加热至净化温度，分别以净化流量注入惰性气体，以测试转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行净化时间的除气、除杂，分别得到若干测试铝液，检测含气量，如含气量符合要求，则判定该测试铝液的测试转速为净化转速。

20、不同的企业生产设备、生产条件不一定完全相同，采用上述确定方法可针对性地确定较优的净化方法的参数，从而构建得到更适配的净化方法。

21、在其中一个实施例中，所述确定净化流量步骤中，所述测试流量为1.3-3.2m3/h，所述测试转速为550-750rpm，所述测试时间为6-10min；

22、所述确定净化时间步骤中，所述测试转速为550-750rpm，所述测试时间为3.5-12.5min；

23、所述确定净化转速步骤中，所述测试转速为350-750rpm。

24、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

25、本发明的一种铝液的净化方法及其参数的确定方法，该净化方法通过确定较优的参数构建得到，采用该净化方法能够降低铝液净化的成本，使净化后的铝液含气量为b级以上，大幅提升了铝液的品质。

技术特征：

1.一种铝液的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于，所述参数的确定方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的净化方法，其特征在于，所述确定净化流量步骤中，所述测试流量为1.3-3.2m3/h，所述测试转速为550-750rpm，所述测试时间为6-10min。

4.根据权利要求2所述的净化方法，其特征在于，所述确定净化时间步骤中，所述测试转速为550-750rpm，所述测试时间为3.5-12.5min。

5.根据权利要求2所述的净化方法，其特征在于，所述确定净化转速步骤中，所述测试转速为350-750rpm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的净化方法，其特征在于，所述净化流量为2-2.5m3/h，所述净化时间为6-8min，所述净化转速为600-700rpm。

7.根据权利要求6所述的净化方法，其特征在于，所述净化温度为700-710℃。

8.根据权利要求6所述的净化方法，其特征在于，所述惰性气体包括氮气或氩气中的至少1种。

9.权利要求1-8中任一项所述净化方法的参数的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的确定方法，其特征在于，所述确定净化流量步骤中，所述测试流量为1.3-3.2m3/h，所述测试转速为550-750rpm，所述测试时间为6-10min；

技术总结
本发明涉及一种铝液的净化方法及其参数的确定方法，涉及铝合金加工领域。该净化方法包括以下步骤：确定该净化方法的参数，参数包括：净化时间、净化流量、净化转速中的至少1种；将铝液加热至净化温度，注入净化流量的惰性气体，以净化转速进行搅拌，形成弥散气泡，进行净化时间的除气、除杂。该净化方法通过确定较优的参数构建得到，采用该净化方法能够降低铝液净化的成本，使净化后的铝液含气量为B级以上，大幅提升了铝液的品质。

技术研发人员：易方富,薄振芳,袁静
受保护的技术使用者：湛江德利车辆部件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15