7010铝合金圆铸锭熔铸工艺的制作方法
【专利说明】7010铝合金圆铸锭熔铸工艺
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技术领域
[0002]本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种7010铝合金圆铸锭熔铸工艺。
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【背景技术】
[0004]7010铝合金具有高强高韧及淬透性能好等特点，适于生产预拉伸板、大规格挤压制品、大型锻件等加工制品，国外广泛将该合金材料用于航空航天等工业部门。7010铝合金是7050铝合金的改型，但铜含量较7050合金低，是属于6b=500MPa的高强铝合金。其中A380机翼的加强肋(桁条)就采用了 7010合金，在A300、310、320的每副机翼中都用了 70个桁条挤压件。7010 - T736还用作A330/340的前起落架材料，同时7010合金还适于制做铆钉线材，具有良好的剪切性能和铆接性能。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种生产7010
铝合金圆铸锭熔铸工艺。
[0007]本发明提供的生产7010铝合金圆铸锭熔铸工艺，该法是近年来发展的一项制备7010铝合金圆铸锭熔铸工艺，按其原理也可归于铸造法。Fe和Si是7010铝合金中的主要杂质。对于7010铝合金来说，降低Si含量，对于减少铸锭裂纹有显著的作用。7010铝合金要求Fe、Si杂质元素含量分别不超过0.15%和0.12%，但由于该合金含有Zr，其Zr —般以高氟酸钾(K2ZrF6)加入，而加入温度在800°C以上才可提高加Zr的实收率，但Fe、Si杂质含量极易超标。为了避免Fe、Si杂质含量超标,其合金熔炼配料时应适当选用部分A199.97或A199.99高纯铝锭搭配使用。同时熔炼时使用的一切铁制熔炼工具均应涂上涂料，以防Fe带进熔体而超标。并且在快速分析取样前应充分搅拌熔体，以防Zn、CiuMg因比重差大而造成比重偏析和化学成分不均。
[0008]本发明提供的生产7010铝合金圆铸锭熔铸工艺，其有益效果在于:不同程度的改善和提高7010铝合金的铸造性能，有效地改善和降低合金的铸造裂纹废品。
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【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例，对本发明提供7010铝合金圆铸锭熔铸工艺，进行详细的说明。
[0011]实施例一
Fe和Si是7010铝合金中的主要杂质。对于7010铝合金来说，降低Si含量，对于减少铸锭裂纹有显著的作用。7010铝合金要求Fe、Si杂质元素含量分别不超过0.15%和0.12%，但由于该合金含有Zr，其Zr -般以锆氟酸钾(K2ZrF6)加入，而加入温度在800°C以上才可提高加Zr的实收率,但Fe、Si杂质含量极易超标。为了避免Fe、Si杂质含量超标，其合金熔炼配料时应适当选用部分A199.97或A199.99高纯铝锭搭配使用。同时熔炼时使用的一切铁制熔炼工具均应涂上涂料，以防Fe带进熔体而超标。并且在快速分析取样前应充分搅拌熔体，以防Zn、CiuMg因比重差大而造成比重偏析和化学成分不均。
[0012]1.水冷强度:7010铝合金半连续水冷铸造时，其水冷强度对铸锭裂纹的影响极为敏感,它不但要求水冷强度均匀,对于大规格的铸锭(cp405mm以上)要求一次水冷强度较小和二次水冷强度较大的冷却系统。这是由于一次水冷强度较大时，铸锭在结晶器内易形成较厚的硬壳，增加了铸锭与结晶器内壁的摩擦阻力，使铸锭表面易于形成冷隔或产生拉痕，造成应力集中而导致裂纹；而二次水冷强度较大时能明显降低液穴的深度，避免产生曲率半径很小的液穴区段和局部温度过高的区段，以防铸锭结晶收缩时产生较大的应力而导致铸锭裂纹。
[0013]在铸锭生产过程，一般在结晶器的下缘加一个二次冷却水套，形成一次水冷较小和二次水冷较大的冷却条件，这样能有效地避免或减少大规格铸锭铸造时产生的铸造裂纹废品，提闻了铸淀生广的成品率。
[0014]2.铸造速度在冷却强度调整好以后，其铸造速度对7010铝合金圆铸锭裂纹的影响较大。当铸造速度过快时，使液穴的深度变深，易于形成曲率半径很小的区段，极易导致铸锭产生通心裂纹。而当铸造速度过低时，使液穴的壁厚增加和铸锭外层的阻力增加，导致轴向应力集中，使铸锭易于产生横向裂纹。如生产7010铝合金圆铸锭时，铸造速度超过25mm/min时，基本都是通心裂纹，严重时还会产生巨大的炸裂声，使铸锭裂成两半；当铸造速度低于20mm/min时，极易产生冷隔和拉痕，导致铸锭产生横向裂纹。
[0015]3.铸造温度:铸造温度应与水冷强度、铸造速度恰当配合，否则温度过高使液穴过深，易于导致铸锭的通心裂纹废品增加；而铸造温度过低，将使铸锭的表面冷隔严重，而严重的冷隔易于导致铸锭产生冷裂。同时铸造温度过低使铸锭内部氧化膜及夹杂物增多，降低铸锭的内部质量。
【主权项】
1.一种7010铝合金圆铸锭熔铸工艺，其特征在于:(I)配料采用7010铝合金Fe、Si杂质元素含量分别不超过0.15%和0.12%，A199.97或A199.99高纯铝锭，加入锆氟酸钾(K2ZrF6) ；(2)铸造速度为20_25mm / min，铸造温度为挡板前的温度控制到800°C以上，结晶器的有效高度设定为60-65mm，熔炼时使用的一切铁制熔炼工具均应涂上涂料；(3)在结晶器的下缘加一个二次冷却水套，形成一次水冷较小和二次水冷较大的冷却条件；(4)采用挡水板装置对铸锭进行回火处理。
【专利摘要】本发明公开了一种7010铝合金圆铸锭熔铸工艺，内容为：7010铝合金要求Fe、Si杂质元素含量分别不超过0.15%和0.12%，但由于该合金含有Zr，其Zr-般以锆氟酸钾(K2ZrF6)加入，而加入温度在800℃以上才可提高加Zr的实收率，但Fe、Si杂质含量极易超标；为了避免Fe、Si杂质含量超标，其合金熔炼配料时应适当选用部分A199．97或A199.99高纯铝锭搭配使用；同时熔炼时使用的一切铁制熔炼工具均应涂上涂料，以防Fe带进熔体而超标；其有益效果在于：不同程度的改善和提高7010铝合金的铸造性能，能有效地改善和降低合金的铸造裂纹废品。
【IPC分类】B22D7-00, B22D21-04
【公开号】CN104550786
【申请号】CN201310505163
【发明人】常云青
【申请人】青岛和德隆机械有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月24日