一种7系铝合金材料及其铸锭的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种7系铝合金材料及其铸锭的制备方法，重量百分比(wt％)的组份为：Cu(1.2％～2.6％)，Zn(5.1％～6.7％)，Mg(1.9％～2.7％)，Zr(0～0.15％),Si(≤0.4％)、Fe(≤0.5％)、Mn(≤0.3％)、Cr(≤0.28％)、Ti(≤0.2％)，Al(余量)；电渣锭铝锭的表面无疏松、气孔等表面缺陷，铸锭无明显偏析，铸锭后续生产过程中无热裂纹产生，提高了铸锭的合格率；由下而上逐渐凝固，凝固过程在渣壳的包裹中完成，形成光洁的铸锭表面，同时由下而上的凝固过程也保证了金属锭的结晶组织均匀致密，采用多电极电渣重熔可有效的降低金属熔池的深度，熔池从单电极深“V”型变得更加平缓，从而有效的减轻大规格Al电极的偏析。的减轻大规格Al电极的偏析。的减轻大规格Al电极的偏析。

【技术实现步骤摘要】
一种7系铝合金材料及其铸锭的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种7系铝合金材料及其铸锭的制备方法，铝合金铸锭工艺


技术介绍

[0002]由于7系铝合金凝固温度区间较宽，元素在顺序凝固过程中的分布均匀性受非平衡凝固条件影响，导致成分偏析，由于顺序凝固，大的温度梯度会影响晶粒形核和生长，导致铸锭组织不均匀，并且凝固不同步导致铸锭成型后本身存在很大热应力，严重时会导致铸锭开裂，在大规格的铸锭制备过程中，凝固行程较长时，成分偏析、组织不均匀和热应力问题必然得以放大，导致大规格7系铝合金铸锭均匀和开裂现象性尤为突出，导致铸锭成型后的性能达不到要求。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种7系铝合金材料。
[0004]本专利技术提供了一种7系铝合金铸锭的制备方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0006]本专利技术提供的一种7系铝合金材料，其中，重量百分比(wt％)的组份为：Cu(1.2％～2.6％)，Zn(5.1％～6.7％)，Mg(1.9％～2.7％)，Zr(0～0.15％),Si(≤0.4％)、Fe(≤0.5％)、Mn(≤0.3％)、Cr(≤0.28％)、Ti(≤0.2％)，Al(余量)。
[0007]一种7系铝合金铸锭的制备方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一、取7系铝合金材料在熔炼炉内熔炼成而后成型若干电极棒，电极棒的直径为180～320mm、长度为2000～2500mm；
[0009]步骤二、将支电极棒连接到电渣重熔炉的假电极，在水冷结晶器内加入电渣由40～50％的KCl、20～40％的NaCl、余量的冰晶石混合而成的电渣；
[0010]步骤三、经变压器及短网导线通电，电流通过电渣，从而在渣池中形成大量热量，将处于其中的金属电极棒，融化形成的金属熔滴从电极棒端部滴落，穿过渣池进入金属熔池，在底水箱由下而上对水冷结晶器强制冷却下逐渐凝固得到直径为480～750mm铸锭。
[0011]本专利技术的有益效果在于：电渣锭铝锭的表面无疏松、气孔等表面缺陷，铸锭无明显偏析，铸锭后续生产过程中无热裂纹产生，提高了铸锭的合格率；由下而上逐渐凝固，凝固过程在渣壳的包裹中完成，形成光洁的铸锭表面，同时由下而上的凝固过程也保证了金属锭的结晶组织均匀致密，多电极电渣重熔可有效的降低金属熔池的深度，熔池从单电极深“V”型变得更加平缓，从而有效的减轻大规格Al电极的偏析。
附图说明
[0012]图1是在电渣重熔炉内使用的示意图；
[0013]图中：1
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假电极；2
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自耗电极；3
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水冷结晶器；4
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渣池；5
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熔池；6
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渣壳；7
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铸锭；8
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底水箱；9
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熔滴；10
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变压器；11
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短网导线。
具体实施方式
[0014]下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0015]参见图1所示。
[0016]实施例1
[0017]一种7系铝合金材料，其中，重量百分比(wt％)的组份为：Cu(2.0％～2.6％)，Zn(5.7％～6.7％)，Mg(1.9％～2.6％)，Zr(0.08％～0.15％),Si(≤0.12％)、Fe(≤0.15％)、Mn(≤0.10％)、Cr(≤0.04％)、Ti(≤0.06％)，Al(余量)。
[0018]其7系铝合金铸锭的制备方法，包括如下步骤：
[0019]步骤一、取铝合金材料在熔炼炉内熔炼成而后成型若干电极棒2，电极棒2的直径为180mm、长度为2000mm；
[0020]步骤二、将3支电极棒2连接到电渣重熔炉的假电极1，在水冷结晶器3内加入由40～50％的KCl、20～40％的NaCl、余量的冰晶石混合而成的电渣；
[0021]步骤三、经变压器10及短网导线11通电，电流通过电渣，从而在渣池4中形成大量热量，将处于其中的金属电极棒2，融化形成的金属熔滴9从电极棒2端部滴落，穿过渣池4进入金属熔池5，在底水箱8由下而上对水冷结晶器3强制冷却下逐渐凝固得到直径为480mm铸锭7。
[0022]电渣锭铝锭的表面无疏松、气孔等表面缺陷，铸锭无明显偏析，熔炼后的化学成分分布见表1，铸锭7后续生产过程中无热裂纹产生，铸锭合格率从正常工艺的的不到50％提高到90％以上。
[0023]表1 7050熔炼后的化学成分(wt％)
[0024]元素CuZnMgZrSiFeMnCrTiAl表面2.35.82.30.100.080.100.060.020.01余量中心2.45.82.30.090.090.110.050.020.01余量
[0025]实施例2
[0026]一种7系铝合金材料，其中，重量百分比(wt％)的组份为：Cu(1.2％～2.0％)，Zn(5.1％～6.1％)，Mg(2.1％～2.9％)，Si(≤0.4％)、Fe(≤0.5％)、Mn(≤0.3％)、Cr(0.18％～0.28％)、Ti(≤0.2％)，Al(余量)。
[0027]其7系铝合金铸锭的制备方法，包括如下步骤：
[0028]步骤一、取铝合金材料在熔炼炉内熔炼成而后成型若干电极棒2，电极棒2的直径为320mm、长度为2500mm；
[0029]步骤二、将3支电极棒2连接到电渣重熔炉的假电极1，在水冷结晶器3内加入由40～50％的KCl、20～40％的NaCl、余量的冰晶石而成的电渣；
[0030]步骤三、经变压器10及短网导线11通电，电流通过电渣，从而在渣池4中形成大量热量，将处于其中的金属电极棒2，融化形成的金属熔滴9从电极棒2端部滴落，穿过渣池4进入金属熔池5，在底水箱8由下而上对水冷结晶器3强制冷却下逐渐凝固得到直径为750mm铸锭7。
[0031]电渣锭铝锭的表面无疏松、气孔等表面缺陷，铸锭无明显偏析，熔炼后的化学成分分布见表2，铸锭7后续生产过程中无热裂纹产生，铸锭合格率从正常工艺的的不到40％提高到85％以上。
[0032]表2熔炼后的化学成分(wt％)
[0033]元素CuZnMgSiFeMnCrTiAl表面1.85.32.40.100.130.030.210.02余量中心1.85.42.30.110.140.030.220.01余量
[0034]由下而上逐渐凝固，凝固过程在渣壳6的包裹中完成，形成光洁的铸锭7表面，同时由下而上的凝固过程也保证了金属锭的结晶组织均匀致密，大规格铸锭7的重熔过程中，单电极电渣金属熔池过深，导致偏析问题较普通浇铸法有所改善但其偏析还是较为严重，采用多电极电渣重熔可有效的降低金属熔池的深度，熔池5从单电极深“V”型变得更加平缓，从而有效的减轻大规格Al电极的偏析。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种7系铝合金材料，其特征在于，其重量百分比(wt％)的组份为：Cu(1.2％～2.6％)，Zn(5.1％～6.7％)，Mg(1.9％～2.7％)，Zr(0～0.15％),Si(≤0.4％)、Fe(≤0.5％)、Mn(≤0.3％)、Cr(≤0.28％)、Ti(≤0.2％)，Al(余量)。2.一种7系铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤一、取权利要求1所述的7系铝合金材料在熔炼炉内熔炼成而后成型若干电极棒2；步骤二、将3支电极棒(2)连接到电渣重熔炉的假电极(1)，在水冷结晶器(3)内加入电渣；步骤三、经变压器(10)及短网导线(11)通电，电流通过电渣，从而在渣池(4)中形成大量热量，将处于其中的金属电极棒(2)，融化形成的金属熔滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，曹俊生，张帅，万东海，洪大钧，胡志同，成桃，
申请(专利权)人：贵州航天新力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：