7475铝合金扁锭熔铸工艺制造技术

本发明专利技术涉及7475铝合金扁锭熔铸工艺，通过控制化学成分、调整铸造应力、提高熔体纯净度、加强晶粒细化等方面入手，防止7475铝合金扁锭铸造时发生裂纹、疏松缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及7475铝合金扁锭熔铸工艺，通过控制化学成分、调整铸造应力、提高熔体纯净度、加强晶粒细化等方面入手，防止7475铝合金扁锭铸造时发生裂纹、疏松缺陷。【专利说明】≤7475铝合金扁锭熔铸工艺
本专利技术属于铝合金铸造
，具体涉及一种7475铝合金扁锭熔铸工艺。
技术介绍
7475铝合金用来生产航空结构件，该结构件要求具有高强度、高韧性、抗疲劳、耐腐蚀等性能，其最终制品要求经过A级探伤检验和断口氧化膜检查。为了保证合金制品的性能和使用寿命，在熔铸阶段，除要求良好的铸造成形外，还应严格控制其主成分，降低杂质含量，保证金属的高纯洁度。目前7475铝合金扁锭铸造时容易发生裂纹、疏松缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于 提供一种7475铝合金扁锭熔铸工艺，包含以下步骤: Cl)配料，使用本合金 一级废料< 30%，纯铝锭> 30%，合金中所需的Cu、Mg、Zn以纯金属形式加入，Cr以Al-Cr中间合金形式加入，不允许使用复化料和添加剂，配料时控制Si<0.25wt%, Fe<0.lwt%, Cu: 1.3-1.5wt%, Mn ^ 0.20wt%, Zn:5.2-5.8wt%, Mg:2.3-2.8wt%,Ti ( 0.10wt%, Cr含量按中限配入； (2)熔炼，采用电炉自投固体料熔化方式，熔炼温度740°C_750°C，熔炼时间不超过40分钟； (3)精炼，导炉前对静置炉两次清炉，导炉时在出炉流槽加铝合金晶粒细化剂，熔体导入静置炉后加入精炼剂并用氩气精炼30分钟，静置20分钟； (4)铸造，铸造温度控制在700-73(TC，铸造过程中用除气装置进行在线除气，用陶瓷片过滤，并在线播种Al-5T1-B丝细化晶粒，铸造过程中平衡铸锭中的温度场，使之在铸锭对应位置处的侧面和宽面的的温度分布尽可能均匀，在铸造过程中确保均匀分配液流，保证宽面两侧水冷均匀。调整宽面和侧面冷却水的比例，尽量使侧面的冷却水压小于宽面的冷却水压，使宽面和侧面的收缩尽可能接近同步。本专利技术通过控制化学成分、调整铸造应力、提高熔体纯净度、加强晶粒细化，有限防止了 7475铝合金扁锭铸造时发生裂纹、疏松缺陷。【具体实施方式】(I)配料，使用本合金一级废料≤30%，纯铝锭≤30%，合金中所需的Cu、Mg、Zn以纯金属形式加入，Cr以Al-Cr中间合金形式加入，不允许使用复化料和添加剂，配料时控制Si<0.25wt%, Fe<0.lwt%, Cu:1.3-1.5wt%, Mn ^ 0.20wt%, Zn:5.2-5.8wt%, Mg:2.3-2.8wt%,Ti ( 0.10wt%, Cr含量按中限配入； 杂质Fe可与其他元素形成一些粗大化合物，影响合金的强度和塑性，Si的负作用比Fe的大，随着Si含量增加，合金的热脆性急剧提高，因此控制Fe〈0.lwt%, Si〈0.25wt% ；通过多次试验，随着Mg含量增加裂纹倾向降低。因此，在对性能影响不大的情况下，应尽可能提高Mg含量，经对制件成品性能要求、铸造性能的综合考虑，将Mg控制在2.3~2.8wt % ； Cu元素能显著增加合金的热脆性，当Cu>l.5wt%时热脆性更大，因此，在保证合金强度的情况下，Cu含量应尽可能低，将Cu控制在1.3~1.5wt%。(2)熔炼，采用电炉自投固体料熔化方式，熔炼温度740°C _750°C，熔炼时间不超过40分钟； (3)精炼，导炉前对静置炉两次清炉，导炉时在出炉流槽加铝合金晶粒细化剂，熔体导入静置炉后加入精炼剂并用氩气精炼30分钟，静置20分钟； (4)铸造，铸造温度控制在700-73(TC，铸造过程中用除气装置进行在线除气，用陶瓷片过滤，并在线播种Al-5T1-B丝细化晶粒，铸造过程中平衡铸锭中的温度场，使之在铸锭对应位置处的侧面和宽面的的温度分布尽可能均匀，在铸造过程中确保均匀分配液流，保证宽面两侧水冷均匀。调整宽面和侧面冷却水的比例，尽量使侧面的冷却水压小于宽面的冷却水压,使宽面和侧面的收缩尽可能接近同步。用上述7475铝合金扁锭熔铸工艺制得的铸锭无裂纹缺陷。在该合金扁锭上任取一试片进行低倍、高倍组织、力学性能检查。金相组织: 低倍组织，在低倍试片上没有发现夹渣、裂纹等缺陷，铸锭晶粒度小于一级。高倍组织，在高倍照片中未见晶间疏松缺陷，铸锭均匀化处理后高倍组织中仍有部分第二相组织。力学性能: 铸锭的屈服强度、抗拉强度平均值较高，而且各部位数据相差不大，说明各部位结晶速度较均匀。平均伸长率17%，说明铸锭塑性较好；但各部位塑性有些差别，除掉分析误差的影响，总体上看边部的塑性好一些。探伤成品率检查: 经对7475合金扁锭进行A级探伤检查，未发现探伤废品。断口氧化膜检查: 对合金扁锭加工成的制品进行断口氧化膜检查，在部分制品上发现有氧化膜缺陷。该缺陷在铸锭上无规律性，并不是集中在铸锭的头或尾部。制品断口检查氧化膜废品约为10%。【权利要求】1.7475铝合金扁锭熔铸工艺，其特征在于，包含以下步骤: Cl)配料，使用本合金一级废料< 30%，纯铝锭> 30%，合金中所需的Cu、Mg、Zn以纯金属形式加入，Cr以Al-Cr中间合金形式加入，不允许使用复化料和添加剂，配料时控制Si<0.25wt%, Fe<0.lwt%, Cu: 1.3-1.5wt%, Mn ^ 0.20wt%, Zn:5.2-5.8wt%, Mg:2.3-2.8wt%,Ti ( 0.10wt%, Cr含量按中限配入； (2 )熔炼，采用电炉自投固体料熔化方式，熔炼温度740 V -750 V，熔炼时间不超过40分钟； (3)精炼，导炉 前对静置炉两次清炉，导炉时在出炉流槽加铝合金晶粒细化剂，熔体导入静置炉后加入精炼剂并用氩气精炼30分钟，静置20分钟； (4)铸造，铸造温度控制在700-73(TC，铸造过程中用除气装置进行在线除气，用陶瓷片过滤，并在线播种Al-5T1-B丝细化晶粒，铸造过程中平衡铸锭中的温度场，使之在铸锭对应位置处的侧面和宽面的的温度分布尽可能均匀，在铸造过程中确保均匀分配液流，保证宽面两侧水冷均匀。2.根据权利要求1所述的7475铝合金扁锭熔铸工艺，其特征在于，步骤(4)铸造，还包括调整宽面和侧面冷却水的比例，使侧面的冷却水压小于宽面的冷却水压，使宽面和侧面的收缩尽可能接近同步。【文档编号】B22D27/04GK103572081SQ201310581913【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日 【专利技术者】潘敏, 徐军, 赵金生, 徐伟, 侯文洪, 盛积 申请人:江苏江旭铸造集团有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
7475铝合金扁锭熔铸工艺，其特征在于，包含以下步骤：（1）配料，使用本合金一级废料≤30%，纯铝锭≥30%，合金中所需的Cu、Mg、Zn以纯金属形式加入，Cr以Al?Cr中间合金形式加入，不允许使用复化料和添加剂，配料时控制Si<0.25wt%，Fe<0.1wt%，Cu：1.3?1.5wt%，Mn≤0.20wt%，Zn：5.2?5.8wt%，Mg：2.3?2.8wt%，Ti≤0.10wt%，Cr含量按中限配入；（2）熔炼，采用电炉自投固体料熔化方式，熔炼温度740℃?750℃，熔炼时间不超过40分钟；（3）精炼，导炉前对静置炉两次清炉，导炉时在出炉流槽加铝合金晶粒细化剂，熔体导入静置炉后加入精炼剂并用氩气精炼30分钟，静置20分钟；（4）铸造，铸造温度控制在700?730℃，铸造过程中用除气装置进行在线除气，用陶瓷片过滤，并在线播种Al?5Ti?B丝细化晶粒，铸造过程中平衡铸锭中的温度场，使之在铸锭对应位置处的侧面和宽面的的温度分布尽可能均匀，在铸造过程中确保均匀分配液流，保证宽面两侧水冷均匀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘敏，徐军，赵金生，徐伟，侯文洪，盛积，
申请(专利权)人：江苏江旭铸造集团有限公司，
类型：发明
国别省市：