2A14合金圆铸锭的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种2A14合金圆铸锭的生产工艺，包括以下步骤：进行铸造前准备，其中，将铸造炉的炉内金属温度控制为760-775℃，将结晶器熔体注入温度控制为700-720℃；进行铸造；进行铸造收尾；依次停止供流、停车、停水；吊铸锭；对铸锭进行均匀化处理，控制均匀化炉的炉膛的初始温度低于或等于150℃，控制铸锭的均匀化热处理升温速度小于或等于25℃/小时，并将铸锭铺底放置于所述均匀化炉的出热风口端。上述数值范围内熔体流动性好，可有效防止铸锭产生气体疏松、非金属夹渣和金属组织缺陷，同时还有利于防止铸锭成层、拉裂等表面缺陷而引发的铸锭裂纹，并缓解了圆铸锭容易出现均匀化热处理裂纹的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种2A14合金圆铸锭的生产工艺，包括以下步骤：进行铸造前准备，其中，将铸造炉的炉内金属温度控制为760-775℃，将结晶器熔体注入温度控制为700-720℃；进行铸造；进行铸造收尾；依次停止供流、停车、停水；吊铸锭；对铸锭进行均匀化处理，控制均匀化炉的炉膛的初始温度低于或等于150℃，控制铸锭的均匀化热处理升温速度小于或等于25℃/小时，并将铸锭铺底放置于所述均匀化炉的出热风口端。上述数值范围内熔体流动性好，可有效防止铸锭产生气体疏松、非金属夹渣和金属组织缺陷，同时还有利于防止铸锭成层、拉裂等表面缺陷而引发的铸锭裂纹，并缓解了圆铸锭容易出现均匀化热处理裂纹的问题。【专利说明】2A14合金圆铸锭的生产工艺
本专利技术涉及2A14合金圆铸锭
，尤其涉及一种2A14合金圆铸锭的生产工艺。
技术介绍
2A14合金在工业上广泛用于生产锻件、挤压制品和轧制板材等，在航空和军工生产中用该合金制作飞机结构件、火箭和导弹蒙皮等。近年来，随着军工、航空、航天工业的飞速发展，对2A14合金所需的最大圆铸锭规格已达到Φ 1000mm。2A14合金属于2系高Cu合金，其合金化程度高，合金塑性低，同时其结晶温度区间宽(液相线温度638°C，固相线温度510°C)，结晶应力大，导致其铸锭裂纹倾向大。随着铸锭规格增大，铸锭铸造裂纹的倾向性显著增加。目前国内针对硬合金(主要2系、7系合金)大规格圆铸锭均是在半连续非自动铸造条件下(主要指铸造机不能无极变速，无自动液位控制系统、使用单体铝质结晶器、无刮水器等条件)生产，并且生产2A14合金圆铸锭的最大规格为Φ630πιπι。目前，对于直径≤Φ630πιπι的2Α14合金圆铸锭，为防止裂纹，大多数厂家所能采取的措施就是合理调整铸造工艺参数，铝合金半连续铸造工艺参数包括；铸造速度、铸造温度、冷却水量或水压、金属分配方式、铸锭底部和浇口处理等项，这些工艺参数对防止铸锭裂纹起着十分重要的作用。目前生产直径≤Φ630πιπι的2Α14合金圆铸锭时控制裂纹的关键措施主要有:I)合理控制铸造速度。对铸造速度的常规控制是:裂纹倾向小的合金允许采用较高的铸造速度，而裂纹倾向大的合金则只宜采用较低铸造速度；铸造大直径铸锭时，适当降低铸造速度。若铸造速度过低，将出现过于平坦液穴，导致铸锭表面裂纹，并使铸锭产生拉裂、拉漏，使铸造过程难以进行甚至引发铸锭裂纹，同时易产生光亮晶粒、金属化合物偏析聚集等缺陷。若铸造速度过高，铸造应力显著增加，很容易产生铸锭中心裂纹。目前生产2Α14合金Φ630πιπι大规格铸锭的铸造速度一般控制为22-24mm/min。按目前对铸造速度的常识控制，生产直径为840~1000mm2A14合金圆铸锭的铸造速度应控制在15mm/min以下。2)合理控制铸造温度。目前所说的铸造温度是指结晶器熔体注入温度，其对防止铸锭裂纹，防止气体、非金属夹渣和金属组织缺陷等方面有十分重要作用。选择铸造温度一般考虑合金的开始结晶温度、合金的流动性以及铸造过程的保温条件和熔体流量。对2A14合金大规格圆铸锭，铸造温度过高易产生铸锭裂纹，铸造温度过低，铸锭易产生气体疏松、非金属夹渣和金属组织缺陷。目前生产2A14合金Φ630πιπι大规格铸锭的炉内金属温度一般控制为740-760°C，结晶器熔体注入温度一般控制为695-725°C。3)铸锭的底部和浇口处理。铸锭的底部和浇口部均属拉应力区，在铸造低塑性大直径铸锭时，可能引起铸锭的底裂和浇口裂纹。防止铸锭底裂和浇口裂纹的措施一般是分别采取铺底和回火。对2A14合金大规格圆铸锭，生产过程易产生浇口裂纹，如按常规采取回火措施，铸锭肯定会裂。目前生产2A14合金Φ630mm大规格铸锭，为防止铸锭底裂和浇口裂纹，采取的措施分别是纯铝铺底和不回火。实践中，采取常规铸造工艺生产直径为840?IOOOmm的2A14合金圆铸锭会产生如下问题:I)若按常规采用15mm/min以下铸造速度，铸锭易产生成层、拉裂、拉漏等表面缺陷而引发铸锭裂纹；2)铸造收尾不回火，按常规结晶完毕停止冷却或继续冷却不超过半小时，也会产生铸锭浇口裂纹；3)铸锭均匀化处理时，若按常规生产控制的炉膛初始温度及升温速度，铸锭会发生炸裂，同时即使炉膛初始温度较低，若将铸锭浇口部放置在均匀化炉出热风口端，也会发生铸锭炸裂。因此，如何解决直径为840?IOOOmm的2A14合金圆铸锭在生产过程中容易出现铸造裂纹和均匀化处理裂纹的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种2A14合金圆铸锭的生产工艺，该工艺能够解决直径为840?IOOOmm的2A14合金圆铸锭在生产过程中容易出现铸造裂纹和均匀化处理裂纹的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:一种2A14合金圆铸锭的生产工艺，用于铸造直径为840?IOOOmm的2A14合金圆铸锭，包括以下步骤:S1、进行铸造前准备，其中，将铸造炉的炉内金属温度控制为760_775°C，将结晶器熔体注入温度控制为700-720°C ；S2、进行铸造；S3、进行铸造收尾；S4、依次停止供流、停车、停水；S5、吊铸锭；S6、对铸锭进行均匀化处理，控制均匀化炉的炉膛的初始温度低于或等于150°C，控制铸锭的均匀化热处理升温速度小于或等于25°C /小时，并将铸锭铺底放置于所述均匀化炉的出热风口端。优选地，在上述生产工艺，所述步骤SI还包括:在结晶器的有效结晶区域上方贴隔热膜，所述隔热膜的制造材料为硅酸铝纤维纸。优选地，在上述生产工艺，所述步骤SI中，在结晶器的有效结晶区域上方贴隔热膜具体为:在结晶器的有效结晶区域上方贴多层隔热膜。优选地，在上述生产工艺，所述步骤SI还包括:在所述隔热膜上涂抹石墨与猪油混合润滑油。优选地，在上述生产工艺，所述步骤SI中，当所述2A14合金圆铸锭的直径为800mm时，将铸造速度控制为18-21mm/min，当所述2A14合金圆铸锭的直径为IOOOmm时，将铸造速度控制为15-18mm/min,当所述2A14合金圆铸锭的直径大于800mm小于IOOOmm时,按照线性关系控制铸造速度。优选地，在上述生产工艺，所述步骤S4中，当浇口下降到水位时停车，待浇口完全凝固且浇口的中心冷却至室温时停水。优选地，在上述生产工艺，所述隔热膜包括位于所述结晶器本体上端面的牵引部分以及位于所述结晶器本体内壁上的隔热部分。在上述技术方案中，本专利技术提供的2A14合金圆铸锭的生产工艺，用于铸造直径为840?IOOOmm的2A14合金圆铸锭，包括以下步骤:S1、进行铸造前准备，其中，将铸造炉的炉内金属温度控制为760-775°C，将结晶器熔体注入温度控制为700-720°C ;S2、进行铸造；S3、进行铸造收尾；S4、依次停止供流、停车、停水；S5、打印并吊铸锭；S6、对铸锭进行均匀化处理，控制均匀化炉的炉膛的初始温度低于或等于150°C，控制铸锭的均匀化热处理升温速度小于或等于25°C /小时，并将铸锭铺底放置于所述均匀化炉的出热风口端。上述生产工艺对炉内金属温度、结晶器熔体注入温度、炉膛的初始温度和均匀化热处理升温速度进行了与常规技术不同的控制，同时优化了铸锭铺底的放置位置，相比于【背景技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2A14合金圆铸锭的生产工艺，用于铸造直径为840～1000mm的2A14合金圆铸锭，其特征在于，包括以下步骤：S1、进行铸造前准备，其中，将铸造炉的炉内金属温度控制为760?775℃，将结晶器熔体注入温度控制为700?720℃；S2、进行铸造；S3、进行铸造收尾；S4、依次停止供流、停车、停水；S5、吊铸锭；S6、对铸锭进行均匀化处理，控制均匀化炉的炉膛的初始温度低于或等于150℃，控制铸锭的均匀化热处理升温速度小于或等于25℃/小时，并将铸锭铺底放置于所述均匀化炉的出热风口端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗亦中，杨荣东，陈瑜，
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：