7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝的制作方法
【專利說明】7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于合金鑄鐵鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]7010鋁合金具有高強(qiáng)高韌及淬透性能好等特點(diǎn)，適于生產(chǎn)預(yù)拉伸板、大規(guī)格擠壓制品、大型鍛件等加工制品，國外廣泛將該合金材料用于航空航天等工業(yè)部門。7010鋁合金是7050鋁合金的改型，但銅含量較7050合金低，是屬于6b=500MPa的高強(qiáng)鋁合金。其中A380機(jī)翼的加強(qiáng)肋(桁條)就采用了 7010合金，在A300、310、320的每副機(jī)翼中都用了 70個(gè)桁條擠壓件。7010 - T736還用作A330/340的前起落架材料，同時(shí)7010合金還適于制做鉚釘線材，具有良好的剪切性能和鉚接性能。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種生產(chǎn)7010
鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝。
[0007]本發(fā)明提供的生產(chǎn)7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝，該法是近年來發(fā)展的一項(xiàng)制備7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝，按其原理也可歸于鑄造法。Fe和Si是7010鋁合金中的主要雜質(zhì)。對于7010鋁合金來說，降低Si含量，對于減少鑄錠裂紋有顯著的作用。7010鋁合金要求Fe、Si雜質(zhì)元素含量分別不超過0.15%和0.12%，但由于該合金含有Zr，其Zr —般以高氟酸鉀(K2ZrF6)加入，而加入溫度在800°C以上才可提高加Zr的實(shí)收率，但Fe、Si雜質(zhì)含量極易超標(biāo)。為了避免Fe、Si雜質(zhì)含量超標(biāo),其合金熔煉配料時(shí)應(yīng)適當(dāng)選用部分A199.97或A199.99高純鋁錠搭配使用。同時(shí)熔煉時(shí)使用的一切鐵制熔煉工具均應(yīng)涂上涂料，以防Fe帶進(jìn)熔體而超標(biāo)。并且在快速分析取樣前應(yīng)充分?jǐn)嚢枞垠w，以防Zn、CiuMg因比重差大而造成比重偏析和化學(xué)成分不均。
[0008]本發(fā)明提供的生產(chǎn)7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝，其有益效果在于:不同程度的改善和提高7010鋁合金的鑄造性能，有效地改善和降低合金的鑄造裂紋廢品。
[0009]
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明提供7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝，進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0011]實(shí)施例一
Fe和Si是7010鋁合金中的主要雜質(zhì)。對于7010鋁合金來說，降低Si含量，對于減少鑄錠裂紋有顯著的作用。7010鋁合金要求Fe、Si雜質(zhì)元素含量分別不超過0.15%和0.12%，但由于該合金含有Zr，其Zr -般以鋯氟酸鉀(K2ZrF6)加入，而加入溫度在800°C以上才可提高加Zr的實(shí)收率,但Fe、Si雜質(zhì)含量極易超標(biāo)。為了避免Fe、Si雜質(zhì)含量超標(biāo)，其合金熔煉配料時(shí)應(yīng)適當(dāng)選用部分A199.97或A199.99高純鋁錠搭配使用。同時(shí)熔煉時(shí)使用的一切鐵制熔煉工具均應(yīng)涂上涂料，以防Fe帶進(jìn)熔體而超標(biāo)。并且在快速分析取樣前應(yīng)充分?jǐn)嚢枞垠w，以防Zn、CiuMg因比重差大而造成比重偏析和化學(xué)成分不均。
[0012]1.水冷強(qiáng)度:7010鋁合金半連續(xù)水冷鑄造時(shí)，其水冷強(qiáng)度對鑄錠裂紋的影響極為敏感,它不但要求水冷強(qiáng)度均勻,對于大規(guī)格的鑄錠(cp405mm以上)要求一次水冷強(qiáng)度較小和二次水冷強(qiáng)度較大的冷卻系統(tǒng)。這是由于一次水冷強(qiáng)度較大時(shí)，鑄錠在結(jié)晶器內(nèi)易形成較厚的硬殼，增加了鑄錠與結(jié)晶器內(nèi)壁的摩擦阻力，使鑄錠表面易于形成冷隔或產(chǎn)生拉痕，造成應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂紋；而二次水冷強(qiáng)度較大時(shí)能明顯降低液穴的深度，避免產(chǎn)生曲率半徑很小的液穴區(qū)段和局部溫度過高的區(qū)段，以防鑄錠結(jié)晶收縮時(shí)產(chǎn)生較大的應(yīng)力而導(dǎo)致鑄錠裂紋。
[0013]在鑄錠生產(chǎn)過程，一般在結(jié)晶器的下緣加一個(gè)二次冷卻水套，形成一次水冷較小和二次水冷較大的冷卻條件，這樣能有效地避免或減少大規(guī)格鑄錠鑄造時(shí)產(chǎn)生的鑄造裂紋廢品，提聞了鑄淀生廣的成品率。
[0014]2.鑄造速度在冷卻強(qiáng)度調(diào)整好以后，其鑄造速度對7010鋁合金圓鑄錠裂紋的影響較大。當(dāng)鑄造速度過快時(shí)，使液穴的深度變深，易于形成曲率半徑很小的區(qū)段，極易導(dǎo)致鑄錠產(chǎn)生通心裂紋。而當(dāng)鑄造速度過低時(shí)，使液穴的壁厚增加和鑄錠外層的阻力增加，導(dǎo)致軸向應(yīng)力集中，使鑄錠易于產(chǎn)生橫向裂紋。如生產(chǎn)7010鋁合金圓鑄錠時(shí)，鑄造速度超過25mm/min時(shí)，基本都是通心裂紋，嚴(yán)重時(shí)還會產(chǎn)生巨大的炸裂聲，使鑄錠裂成兩半；當(dāng)鑄造速度低于20mm/min時(shí)，極易產(chǎn)生冷隔和拉痕，導(dǎo)致鑄錠產(chǎn)生橫向裂紋。
[0015]3.鑄造溫度:鑄造溫度應(yīng)與水冷強(qiáng)度、鑄造速度恰當(dāng)配合，否則溫度過高使液穴過深，易于導(dǎo)致鑄錠的通心裂紋廢品增加；而鑄造溫度過低，將使鑄錠的表面冷隔嚴(yán)重，而嚴(yán)重的冷隔易于導(dǎo)致鑄錠產(chǎn)生冷裂。同時(shí)鑄造溫度過低使鑄錠內(nèi)部氧化膜及夾雜物增多，降低鑄錠的內(nèi)部質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝，其特征在于:(I)配料采用7010鋁合金Fe、Si雜質(zhì)元素含量分別不超過0.15%和0.12%，A199.97或A199.99高純鋁錠，加入鋯氟酸鉀(K2ZrF6) ；(2)鑄造速度為20_25mm / min，鑄造溫度為擋板前的溫度控制到800°C以上，結(jié)晶器的有效高度設(shè)定為60-65mm，熔煉時(shí)使用的一切鐵制熔煉工具均應(yīng)涂上涂料；(3)在結(jié)晶器的下緣加一個(gè)二次冷卻水套，形成一次水冷較小和二次水冷較大的冷卻條件；(4)采用擋水板裝置對鑄錠進(jìn)行回火處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種7010鋁合金圓鑄錠熔鑄工藝，內(nèi)容為：7010鋁合金要求Fe、Si雜質(zhì)元素含量分別不超過0.15%和0.12%，但由于該合金含有Zr，其Zr-般以鋯氟酸鉀(K2ZrF6)加入，而加入溫度在800℃以上才可提高加Zr的實(shí)收率，但Fe、Si雜質(zhì)含量極易超標(biāo)；為了避免Fe、Si雜質(zhì)含量超標(biāo)，其合金熔煉配料時(shí)應(yīng)適當(dāng)選用部分A199．97或A199.99高純鋁錠搭配使用；同時(shí)熔煉時(shí)使用的一切鐵制熔煉工具均應(yīng)涂上涂料，以防Fe帶進(jìn)熔體而超標(biāo)；其有益效果在于：不同程度的改善和提高7010鋁合金的鑄造性能，能有效地改善和降低合金的鑄造裂紋廢品。
【IPC分類】B22D7-00, B22D21-04
【公開號】CN104550786
【申請?zhí)枴緾N201310505163
【發(fā)明人】常云青
【申請人】青島和德隆機(jī)械有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月24日