一种大型棒状物铸造方法与流程

1.本发明涉及铸造技术领域，具体为一种大型棒状物铸造方法。


背景技术：

2.铸件的用途非常广泛，已运用到五金及整个机械电子行业等，而且其用途正在成不断扩大的趋势。具体用到，建筑，五金，设备，工程机械等大型机械，机床，船舶，航空航天，汽车，机车，电子，计算机，电器，灯具等行业，很多都是普通老百姓整天接触，但不了解的金属物件。
3.现有技术中的大型棒状物铸件在铸造过程中，铸棒各部位冷却速度、冷却程度不同，铸棒内部会产生裂纹，降低铸棒的强度，且易变形，使用寿命短，降低产品质量。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种大型棒状物铸造方法，具备强度高的优点，解决了现有技术中的大型棒状物铸件在铸造过程中，铸棒各部位冷却速度、冷却程度不同，铸棒内部会产生裂纹，降低铸棒的强度，且易变形，使用寿命短，降低产品质量的问题。
5.为解决上述的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种大型棒状物铸造方法，包括以下步骤：
6.步骤一：选择原材料进行配料；
7.步骤二：将铝锭以及铜锭置于反射炉内，熔化升温至700～800℃，加入中间合金材料，电磁搅拌15～45min后，第一次精炼10～20min，取样分析化学成分，根据分析结果进行补料和补料精炼，第二次精炼25～45分钟，继续升温至750～840℃，熔化成合金液；
8.步骤三：在超声波频率为30～40khz、超声波功率为40～50kw、铸造温度为750～770℃、铸造速度为140～160毫米/分钟，冷却水压力为3～5mpa条件下，将铝合金液在超声波振动下半连续铸造成铝合金铸棒，得到大型棒状物；
9.步骤四：铸造好的圆棒在均热炉加热7～9小时，温度达到510～540℃后保温11～14小时，最后冷却完成。
10.进一步地，所述原材料包括铝锭、铜锭和中间合金材料。
11.进一步地，所述中间合金材料包括锌锭、铝锰合金、铝铁合金、铝镁合金和铝锆合金。
12.进一步地，所述步骤二中，第一次精炼后，合金液流入除气装置进行在线除气精炼，转子氩气流量150～180l/min，转子转速400～500rpm/min。
13.进一步地，所述合金液进入过滤装置之前，在合金液中加入铝钛硼晶粒细化剂进行晶粒细化，晶粒细化后的铝液进入过滤装置过滤。
14.借由上述技术方案，本发明提供了一种大型棒状物铸造方法，至少具备以下有益效果：
15.1、该大型棒状物铸造方法，通过搅拌速度、搅拌时间的精准控制，在保证合金液成
型性的同时，还能保证合金液内部温度的均匀性，提高了大型棒状物的强度。
16.2、该大型棒状物铸造方法，有效去除合金液内杂质和氢气，通过晶粒细化剂添加量、冷却水流量和铸造速度的配合，消除了晶内偏析和铸造应力，使铸棒微观组织均匀细化，无裂纹，能有效地克服铸棒内的裂纹，保证了大型棒状物的品质。
具体实施方式
17.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例一：
19.一种大型棒状物铸造方法，包括以下步骤：
20.步骤一：选择原材料进行配料，原材料包括铝锭、铜锭和中间合金材料，中间合金材料包括锌锭、铝锰合金、铝铁合金、铝镁合金和铝锆合金。
21.步骤二：将铝锭以及铜锭置于反射炉内，熔化升温至700℃，加入中间合金材料，电磁搅拌15min后，第一次精炼10min，取样分析化学成分，根据分析结果进行补料和补料精炼，第一次精炼后，在合金液中加入铝钛硼晶粒细化剂进行晶粒细化，晶粒细化后的铝液进入过滤装置过滤，合金液流入除气装置进行在线除气精炼，转子氩气流量150l/min，转子转速400rpm/min，第二次精炼25分钟，继续升温至750℃，熔化成合金液。
22.步骤三：在超声波频率为30khz、超声波功率为40kw、铸造温度为750℃、铸造速度为140毫米/分钟，冷却水压力为3mpa条件下，将铝合金液在超声波振动下半连续铸造成铝合金铸棒，得到大型棒状物。
23.步骤四：铸造好的圆棒在均热炉加热7小时，温度达到510℃后保温11小时，最后冷却完成。
24.实施例二：
25.一种大型棒状物铸造方法，包括以下步骤：
26.步骤一：选择原材料进行配料，原材料包括铝锭、铜锭和中间合金材料，中间合金材料包括锌锭、铝锰合金、铝铁合金、铝镁合金和铝锆合金。
27.步骤二：将铝锭以及铜锭置于反射炉内，熔化升温至740℃，加入中间合金材料，电磁搅拌25min后，第一次精炼13min，取样分析化学成分，根据分析结果进行补料和补料精炼，第一次精炼后，在合金液中加入铝钛硼晶粒细化剂进行晶粒细化，晶粒细化后的铝液进入过滤装置过滤，合金液流入除气装置进行在线除气精炼，转子氩气流量160l/min，转子转速420rpm/min，第二次精炼30分钟，继续升温至780℃，熔化成合金液。
28.步骤三：在超声波频率为33khz、超声波功率为45kw、铸造温度为760℃、铸造速度为150毫米/分钟，冷却水压力为4mpa条件下，将铝合金液在超声波振动下半连续铸造成铝合金铸棒，得到大型棒状物。
29.步骤四：铸造好的圆棒在均热炉加热8小时，温度达到520℃后保温12小时，最后冷却完成。
30.实施例三：
31.一种大型棒状物铸造方法，包括以下步骤：
32.步骤一：选择原材料进行配料，原材料包括铝锭、铜锭和中间合金材料，中间合金材料包括锌锭、铝锰合金、铝铁合金、铝镁合金和铝锆合金。
33.步骤二：将铝锭以及铜锭置于反射炉内，熔化升温至780℃，加入中间合金材料，电磁搅拌35min后，第一次精炼18min，取样分析化学成分，根据分析结果进行补料和补料精炼，第一次精炼后，在合金液中加入铝钛硼晶粒细化剂进行晶粒细化，晶粒细化后的铝液进入过滤装置过滤，合金液流入除气装置进行在线除气精炼，转子氩气流量170l/min，转子转速480rpm/min，第二次精炼40分钟，继续升温至800℃，熔化成合金液。
34.步骤三：在超声波频率为38khz、超声波功率为50kw、铸造温度为760℃、铸造速度为160毫米/分钟，冷却水压力为5mpa条件下，将铝合金液在超声波振动下半连续铸造成铝合金铸棒，得到大型棒状物。
35.步骤四：铸造好的圆棒在均热炉加热9小时，温度达到540℃后保温14小时，最后冷却完成。
36.实施例四：
37.一种大型棒状物铸造方法，包括以下步骤：
38.步骤一：选择原材料进行配料，原材料包括铝锭、铜锭和中间合金材料，中间合金材料包括锌锭、铝锰合金、铝铁合金、铝镁合金和铝锆合金。
39.步骤二：将铝锭以及铜锭置于反射炉内，熔化升温至800℃，加入中间合金材料，电磁搅拌45min后，第一次精炼20min，取样分析化学成分，根据分析结果进行补料和补料精炼，第一次精炼后，在合金液中加入铝钛硼晶粒细化剂进行晶粒细化，晶粒细化后的铝液进入过滤装置过滤，合金液流入除气装置进行在线除气精炼，转子氩气流量180l/min，转子转速500rpm/min，第二次精炼45分钟，继续升温至840℃，熔化成合金液。
40.步骤三：在超声波频率40khz、超声波功率为50kw、铸造温度为770℃、铸造速度为160毫米/分钟，冷却水压力为5mpa条件下，将铝合金液在超声波振动下半连续铸造成铝合金铸棒，得到大型棒状物。
41.步骤四：铸造好的圆棒在均热炉加热9小时，温度达到540℃后保温14小时，最后冷却完成。
42.该大型棒状物铸造方法，通过搅拌速度、搅拌时间的精准控制，在保证合金液成型性的同时，还能保证合金液内部温度的均匀性，提高了大型棒状物的强度。
43.该大型棒状物铸造方法，有效去除合金液内杂质和氢气，通过晶粒细化剂添加量、冷却水流量和铸造速度的配合，消除了晶内偏析和铸造应力，使铸棒微观组织均匀细化，无裂纹，能有效地克服铸棒内的裂纹，保证了大型棒状物的品质。
44.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种大型棒状物铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：选择原材料进行配料；步骤二：将铝锭以及铜锭置于反射炉内，熔化升温至700～800℃，加入中间合金材料，电磁搅拌15～45min后，第一次精炼10～20min，取样分析化学成分，根据分析结果进行补料和补料精炼，第二次精炼25～45分钟，继续升温至750～840℃，熔化成合金液；步骤三：在超声波频率为30～40khz、超声波功率为40～50kw、铸造温度为750～770℃、铸造速度为140～160毫米/分钟，冷却水压力为3～5mpa条件下，将铝合金液在超声波振动下半连续铸造成铝合金铸棒，得到大型棒状物；步骤四：铸造好的圆棒在均热炉加热7～9小时，温度达到510～540℃后保温11～14小时，最后冷却完成。2.根据权利要求1所述的大型棒状物铸造方法，其特征在于：所述原材料包括铝锭、铜锭和中间合金材料。3.根据权利要求2所述的大型棒状物铸造方法，其特征在于：所述中间合金材料包括锌锭、铝锰合金、铝铁合金、铝镁合金和铝锆合金。4.根据权利要求1所述的大型棒状物铸造方法，其特征在于：所述步骤二中，第一次精炼后，合金液流入除气装置进行在线除气精炼，转子氩气流量150～180l/min，转子转速400～500rpm/min。5.根据权利要求4所述的大型棒状物铸造方法，其特征在于：所述合金液进入过滤装置之前，在合金液中加入铝钛硼晶粒细化剂进行晶粒细化，晶粒细化后的铝液进入过滤装置过滤。

技术总结
本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种大型棒状物铸造方法，包括以下步骤：步骤一：选择原材料进行配料；步骤二：将铝锭以及铜锭置于反射炉内，熔化升温至700～800℃，加入中间合金材料，电磁搅拌15～45min后，第一次精炼10～20min，取样分析化学成分，根据分析结果进行补料和补料精炼，第二次精炼25～45分钟，继续升温至750～840℃，熔化成合金液。本发明通过搅拌速度、搅拌时间的精准控制，在保证合金液成型性的同时，还能保证合金液内部温度的均匀性，有效去除合金液内杂质和氢气，通过晶粒细化剂添加量、冷却水流量和铸造速度的配合，能有效地克服铸棒内的裂纹，保证了大型棒状物的品质。品质。


技术研发人员：余洪芹
受保护的技术使用者：宝应县鑫龙铸造有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8