一种铝锂合金熔体覆盖剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝锂合金熔体覆盖剂及其制备方法。本发明专利技术提供的铝锂合金熔体覆盖剂包括：2#熔剂、LiCl和AlF

【技术实现步骤摘要】
一种铝锂合金熔体覆盖剂及其制备方法
本专利技术涉及合金
，特别涉及一种铝锂合金熔体覆盖剂及其制备方法。
技术介绍
铝锂合金是以锂为主要合金元素的新型铝合金，其特点是密度低、比强度大、比刚度高、耐热性和抗应力腐蚀性能好，可进行热处理强化，广泛应用于航空航天材料、军械材料等。铝合金在制备过程中，熔体表面始终与空气接触，不断进行高温氧化反应，形成氧化膜浮盖在熔体表面。当搅拌和熔铸操作不当时，浮在熔体表面的氧化膜易被破碎(即氧化造渣)并卷入熔体内，最后留在铸锭中，形成铸锭冶金缺陷。为了解决上述问题，现有技术通常借助于合金熔剂，熔融的熔剂借助表面张力的作用，能够在合金熔体表面形成一连续、完整的覆盖层，隔绝空气，从而防止与空气中的O2及H2O发生反应。不同类型的合金，所适用的熔剂种类不同，如普通2#熔剂通常适用于常规铝合金及高镁铝合金的精炼及熔体覆盖。但铝锂合金由于极活性元素锂的加入，比其它常规铝合金更容易产生氧化膜缺陷，而且，锂不单与大气中的氧反应，还与大气中的二氧化碳、水蒸气等反应，因此，铝锂合金表现出氢含量高、非常容易产生氧化膜缺陷的问题。而上述适用于常规铝合金的普通2#熔剂却并不适用于铝锂合金的精炼及熔体覆盖。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种铝锂合金熔体覆盖剂及其制备方法。采用本专利技术的覆盖剂，能够有效降低铝锂合金氢含量、解决氧化造渣问题。本专利技术提供了一种铝锂合金熔体覆盖剂，包括：2#熔剂、LiCl和AlF3。优选的，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为(50～65)∶(25～35)∶(4～10)。优选的，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为(55～63)∶(28～32)∶(8～10)。优选的，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为60∶30∶10。优选的，所述铝锂合金包括Al-Mg-Li系铝锂合金或Al-Cu-Li系铝锂合金。本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述的铝锂合金熔体覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：a)将LiCl和AlF3热熔后、冷凝，得到混合体；b)将所述混合体与2#熔剂热熔后、冷凝，得到铝锂合金熔体覆盖剂。优选的，所述步骤a)中，热熔的温度为600～700℃。优选的，所述步骤a)中，冷凝的温度为40～200℃。优选的，所述步骤b)中，热熔的温度为650～750℃。优选的，所述步骤b)中，冷凝的温度为20～40℃。本专利技术提供了一种铝锂合金熔体覆盖剂，包括：2#熔剂、LiCl和AlF3。本专利技术将特定的2#熔剂、LiCl和AlF3搭配，三者协同作用，能够较好的适应用于铝锂合金的制备，在铝锂合金铸造中发挥较好的氧化物溶解作用，并产生除氢及自润滑作用，从而有效隔绝空气，阻止与空气中O2及水蒸汽等反应，且能够有效降低铝锂合金铸锭产品的氢含量，克服氧化造渣问题。试验结果表明，与常规的用氩气保护进行铝锂合金铸造所得的铸锭相比，采用本专利技术的覆盖剂进行铝锂合金铸造所得铸锭产品的氢含量降低了5％以上，铸锭头尾低倍组织检查显示明显改善了氧化造渣现象。具体实施方式本专利技术提供了一种铝锂合金熔体覆盖剂，包括：2#熔剂、LiCl和AlF3。本专利技术将特定的2#熔剂、LiCl和AlF3搭配，三者协同作用，能够较好的适应用于铝锂合金的制备，在铝锂合金铸造中发挥较好的氧化物溶解作用，并产生除氢及自润滑作用，从而有效隔绝空气，阻止与空气中O2及水蒸汽等反应，且能够有效降低铝锂合金铸锭产品的氢含量，克服氧化造渣问题。本专利技术所述2#熔剂为本领域技术人员熟知的常规铝合金用覆盖熔剂，其成分包括：32～40％的KCl、38～46％的MgCl2、5～8％的BaCl2、小于8％的NaCl+CaCl2及其它杂质。本专利技术对所述2#熔剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可。本专利技术对LiCl和AlF3的来源没有特殊限制，为一般市售品即可，如市售常规LiCl粉和AlF3粉。本专利技术在特定的2#熔剂、LiCl和AlF3的协同作用下，才能应用于铝锂合金的制备，解决氧化造渣的问题，若缺少其中任一种组分、或将任一组分替换为其类似物质(如将LiCl替换为LiF、LiBr、NaCl等，或将AlF3替换为AlCl3、AlBr3等)，都难以应用于铝锂合金制备中解决其氢含量、氧化造渣的问题。本专利技术中，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为(50～65)∶(25～35)∶(4～10)，优选为(55～63)∶(28～32)∶(8～10)；在上述比例范围内，有利于2#熔剂、LiCl和AlF3发挥协同作用，有效隔绝空气并降低铝锂合金铸锭产品的氢含量，克服氧化造渣问题。在本专利技术的一些实施例中，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为50∶35∶4，52∶34∶5，55∶32∶8，60∶30∶10，63∶28∶9或65∶25∶4。其中，在优选实施例中，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为55∶32∶8，60∶30∶10或63∶28∶9。在最佳实施例中，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为60∶30∶10。本专利技术中，上述覆盖剂适用的铝锂合金优选包括Al-Mg-Li系铝锂合金或Al-Cu-Li系铝锂合金。本专利技术对所述Al-Mg-Li系铝锂合金和Al-Cu-Li系铝锂合金的具体种类没有特殊限制，为本领域技术人员熟知的常规合金即可，如Al-Mg-Li系铝锂合金包括5A90合金等，Al-Cu-Li系铝锂合金包括2195合金、2297合金等。本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述铝锂合金熔体覆盖剂的制备方法，包括以下步骤：a)将LiCl和AlF3热熔后、冷凝，得到混合体；b)将所述混合体与2#熔剂热熔后、冷凝，得到铝锂合金熔体覆盖剂。其中，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的用量、来源等特征均与上述技术方案中所述一致，在此不再赘述。按照本专利技术，先将LiCl和AlF3热熔后、冷凝，得到混合体。本专利技术中，在所述热熔前，优选还进行混合；将LiCl原料和AlF3粉充分混合后，再进行后续处理。本专利技术对所述混合的方式没有特殊限制，按照本领域技术人员熟知的混料方式即可。混匀后，进行热熔处理。本专利技术中，所述热熔的温度优选为600～700℃。所述热熔的时间优选为10～20min。经上述热熔化后，进行冷凝处理。本专利技术中，所述冷凝的温度优选为40～200℃。所述冷凝的时间优选为20～50min。经冷凝处理，将熔化物冷凝成块，即为LiCl和AlF3的混合体。按照本专利技术，在得到混合体后，将所述混合体与2#熔剂热熔、冷凝，得到铝锂合金熔体覆盖剂。本专利技术中，在热熔处理时，优选先将2#熔剂加热熔化，再加入上述混合体继续热熔。所述热熔的温度优选为650～750℃。所述热熔的时间优选为10～20min。经上述热熔化后，进行冷凝处理。本专利技术中，所述冷凝的温度优选为20～40℃。所述冷凝的时间优选为30～60min。经冷凝处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝锂合金熔体覆盖剂，其特征在于，包括：2#熔剂、LiCl和AlF

【技术特征摘要】
1.一种铝锂合金熔体覆盖剂，其特征在于，包括：2#熔剂、LiCl和AlF3。


2.根据权利要求1所述的铝锂合金熔体覆盖剂，其特征在于，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为(50～65)∶(25～35)∶(4～10)。


3.根据权利要求1所述的铝锂合金熔体覆盖剂，其特征在于，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为(55～63)∶(28～32)∶(8～10)。


4.根据权利要求1所述的铝锂合金熔体覆盖剂，其特征在于，所述2#熔剂、LiCl和AlF3的质量比为60∶30∶10。


5.根据权利要求1所述的铝锂合金熔体覆盖剂，其特征在于，所述铝锂合金包括Al-Mg-Li系铝锂合金或Al-Cu-Li系铝锂合金。...

【专利技术属性】
技术研发人员：呙永林，游文，王彬，蒋呐，向曙光，姚勇，李德奇，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50