本發(fā)明屬于鋁合金復(fù)合精煉工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種精煉過程中同時(shí)進(jìn)行熔劑精煉和氣體精煉兩個(gè)過程的工藝方法。
背景技術(shù)：
：針孔、夾雜是鋁合金鑄件中常見的鑄造缺陷，影響鑄件的質(zhì)量，降低鑄件的合格率，必須要通過精煉加以消除。鋁合金精煉是通過適當(dāng)?shù)奈锢怼⒒瘜W(xué)方法除去液態(tài)鋁合金中的氫、氧化夾雜及其它鹽類等有害成份，提高鋁液純度和品質(zhì)。目前，常用的鋁合金精煉方法為熔劑精煉和氣體精煉。精煉劑的主要成分為c2cl6、zncl2、mncl2等，這些氯鹽或氯化物在精煉過程中與鋁液發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的浮游氣泡起到精煉作用。該精煉方法采用手工精煉，不能保證熔劑與鋁液完全接觸，因此效果不太理想，鑄件針孔度一般在3級(jí)，即使通過冷鐵、冒口等方法優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)有時(shí)也很難獲得合格鑄件，導(dǎo)致合格率較低，甚至無法滿足型號(hào)產(chǎn)品的技術(shù)要求。而且熔劑法所產(chǎn)生的副產(chǎn)品為alcl3，hcl以及cl2氣等有毒有害氣體，對(duì)人體、環(huán)境、設(shè)備都造成了嚴(yán)重的損害，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正逐步限制其使用。單純的氣體精煉在除氣方面具有良好的效果，能夠?qū)⒑辖鹨褐械臍浜拷档偷?.15ml/100g，對(duì)應(yīng)的鑄件針孔等級(jí)在1～2級(jí)，但在除渣方面效果一般。因?yàn)闅怏w精煉過程中只能通過分壓差原理吸附氣泡周圍的氫、夾雜，這種吸附方式最多只能吸收大于氣泡體積0.1倍的夾雜，對(duì)小于氣泡體積0.1倍的夾雜難以吸附。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金復(fù)合精煉方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提供了一種鋁合金復(fù)合精煉方法，其包括如下步驟：s1：組裝精煉設(shè)備，并設(shè)置精煉參數(shù)；s2：進(jìn)行精煉前準(zhǔn)備；s3：按照設(shè)置好的精煉參數(shù)進(jìn)行除氣精煉。作為優(yōu)選方案，所述精煉設(shè)備為氣體+溶劑聯(lián)合精煉旋轉(zhuǎn)噴吹精煉除氣機(jī)，所述氣體+溶劑聯(lián)合精煉旋轉(zhuǎn)噴吹精煉除氣機(jī)包括轉(zhuǎn)桿和擋板。作為優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)桿和擋板在首次使用前需在300℃下預(yù)熱至干燥。作為優(yōu)選方案，所述精煉參數(shù)包括氣體流量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、精煉溫度、精煉時(shí)間、熔劑加入量和靜置時(shí)間。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述鋁合金為硅鋁類鋁合金時(shí)，所述氣體流量為16～20l/min、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為300～400rpm、精煉溫度為710～730℃、精煉時(shí)間為10～15min、熔劑加入量為0.1～0.2％和靜置時(shí)間為15～30min。作為優(yōu)選方案，步驟s2中所述的精煉前準(zhǔn)備具體包括如下操作：將坩堝內(nèi)的合金溫度調(diào)至730℃；將烘干后的四氯化碳或氯化錳熔劑加入熔劑罐中；打開惰性氣體開關(guān)，接通氣源，檢查氣體流量是否正常；接通電源。作為優(yōu)選方案，步驟s3中所述的除氣精煉具體包括如下操作：爐料攪拌、熔劑加入和復(fù)合精煉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：復(fù)合精煉在精煉過程中同時(shí)進(jìn)行熔劑精煉和氣體精煉兩個(gè)過程。該工藝是將熔劑和氣體以不同的形式加入到熔體中的一種精煉方法。其中，氣體的加入方法為旋轉(zhuǎn)噴吹氣體精煉，熔劑加入方法則以塊狀形式從轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的漩渦直接加入熔體中，避免了轉(zhuǎn)桿堵塞。復(fù)合精煉中熔劑加入鋁液后，利用接觸相之間的潤(rùn)濕性差異，吸附、溶解鋁液中的氧化夾雜吸附其上的氫，上浮至液面而進(jìn)入熔渣，達(dá)到除氣、除雜的目的，精煉的過程中不產(chǎn)生cl2等有毒有害的氣體，保護(hù)了環(huán)境；此外，在對(duì)合金進(jìn)行復(fù)合精煉時(shí)，還可以根據(jù)合金的種類進(jìn)行變質(zhì)處理，進(jìn)而節(jié)省了工序，提高了生產(chǎn)效率。附圖說明通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：圖1為本發(fā)明的鋁合金精煉方法的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中的zl101合金的針孔狀況取樣檢測(cè)結(jié)果。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明中所應(yīng)用的氣體+溶劑聯(lián)合精煉旋轉(zhuǎn)噴吹精煉除氣機(jī)的生產(chǎn)廠家及型號(hào)為福士科mts1500。實(shí)施例1本實(shí)施例涉及一種zl101鋁合金的復(fù)合精煉方法，工藝流程如圖1所示，其工藝參數(shù)設(shè)置如表1所示：表1、實(shí)施例1的精煉工藝參數(shù)(2)復(fù)合精煉熔劑加入采用顆粒狀的熔劑，在轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)過程中產(chǎn)生漩渦時(shí)將顆粒狀的熔劑加入到合金液中，簡(jiǎn)化了工藝，既能保證在精煉的過程中同時(shí)進(jìn)行熔劑精煉和氣體精煉，并同時(shí)能夠?qū)辖疬M(jìn)行變質(zhì)處理，提高了生產(chǎn)率。熔劑精煉劑加入量為0.2％。(3)實(shí)施效果3.1、針孔等級(jí)由3級(jí)提高到1級(jí)，如圖2所示；3.2、精煉時(shí)無有毒有害氣體源；采用新型復(fù)合精煉在精煉變質(zhì)過程中，沒有產(chǎn)生有毒有害氣體的污染源。而采用c2cl6精煉時(shí)則產(chǎn)生大量的有毒有害氣體。3.3、精煉過程中廢渣量減少59％；采用c2cl6精煉時(shí)，廢渣中含大量金屬光澤的鋁，通常情況精煉400kg鋁液將產(chǎn)生6kg的廢渣，而采用新型復(fù)合精煉工藝只產(chǎn)生2.5kg左右的廢渣，廢渣幾乎沒有金屬光澤。3.4、采用復(fù)合精煉的鑄造鋁合金zl101力學(xué)性能表2為zl101合金經(jīng)過精煉后的t6狀態(tài)下的力學(xué)性能。在國(guó)標(biāo)gb1173-95中zl101合金t6態(tài)下要求抗拉強(qiáng)度σb≥225mpa，伸長(zhǎng)率δ5≥1％，精煉后的合金力學(xué)性能超過國(guó)標(biāo)規(guī)定的要求：表2、zl101合金經(jīng)過精煉后的t6力學(xué)性能序號(hào)抗拉強(qiáng)度σb(mpa)伸長(zhǎng)率δ5(％)12752.522802.032802.5平均2782.3國(guó)標(biāo)2251表3為zl101合金經(jīng)過精煉后t4狀態(tài)下的力學(xué)性能。在國(guó)標(biāo)gb1173-95中zl101合金t4態(tài)下要求抗拉強(qiáng)度σb≥175mpa，伸長(zhǎng)率δ5≥4％，精煉后的合金力學(xué)性能超過國(guó)標(biāo)規(guī)定的要求。表3、zl101合金經(jīng)過精煉后的t4態(tài)力學(xué)性能序號(hào)抗拉強(qiáng)度σb(mpa)伸長(zhǎng)率δ5(％)12259.522156.532158平均2188國(guó)標(biāo)1754實(shí)施例2本實(shí)施例涉及一種zl205a鋁合金的復(fù)合精煉方法，其工藝參數(shù)設(shè)置如表1所示：表1、實(shí)施例1的精煉工藝參數(shù)(2)復(fù)合精煉熔劑加入采用顆粒狀的熔劑，在轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)過程中產(chǎn)生漩渦時(shí)將顆粒狀的熔劑加入到合金液中，簡(jiǎn)化了工藝，既能保證在精煉的過程中同時(shí)進(jìn)行熔劑精煉和氣體精煉，并同時(shí)能夠?qū)辖疬M(jìn)行變質(zhì)處理，提高了生產(chǎn)率。熔劑精煉劑加入量為0.1％。(3)實(shí)施效果3.1、采用復(fù)合精煉的鑄造鋁合金zl205a力學(xué)性能表2為zl205a合金經(jīng)過精煉后，t5狀態(tài)下的力學(xué)性能。在國(guó)標(biāo)gb1173-95中zl205a合金t5態(tài)下要求抗拉強(qiáng)度σb≥450mpa，伸長(zhǎng)率δ5≥7％，精煉后的合金力學(xué)性能超過國(guó)標(biāo)規(guī)定的要求。表2zl205a合金經(jīng)過精煉后的力學(xué)性能序號(hào)抗拉強(qiáng)度σb(mpa)伸長(zhǎng)率δ5(％)148013247012347512平均47512.3國(guó)標(biāo)4507以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。當(dāng)前第1頁12