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        2A70鋁合金Φ800mm圓鑄錠熔鑄工藝研究

        2018-04-26 10:29:02趙宗超
        山東工業(yè)技術(shù) 2018年8期
        關(guān)鍵詞:工藝參數(shù)鋁合金

        摘 要:本文從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),對(duì)2A70鋁合金Φ800mm大規(guī)格鑄錠進(jìn)行熔鑄工藝研究,確定適合該規(guī)格合理的穩(wěn)定的工藝參數(shù)。

        關(guān)鍵詞:鋁合金;熔鑄工藝;工藝參數(shù)

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.020

        1 前言

        2A70鋁合金Φ800mm大規(guī)格鑄錠,是供鍛造大鍛環(huán)用鑄錠。由于該規(guī)格較大,裂紋傾向性也隨之增大。為防止鑄造裂紋,穩(wěn)定熔鑄工藝,為用戶提供高質(zhì)量的合格鑄錠,滿足用戶需要,特進(jìn)行本工藝試驗(yàn)。

        2 試驗(yàn)過(guò)程

        2.1 化學(xué)成分控制

        2.2 配料

        新鋁錠控制50~100%,一級(jí)廢料<30%。Cu、Mg以純金屬形式加入,其余合金元素以中間合金形式加入。鑄錠理論計(jì)重每米重量1063Kg/m。

        2.3 熔煉工藝

        采用電爐自投固體料方式。熔煉過(guò)程采用1#熔劑覆蓋。合金熔煉溫度720~760℃,并在此范圍內(nèi)取樣,取樣必須有代表性。合金熔化下塌時(shí)和加鎂錠時(shí)一律用1#熔劑覆蓋。電爐出爐前精煉10分鐘。其它操作嚴(yán)格執(zhí)行鍛件工藝操作規(guī)程。

        2.4 鑄造工藝

        導(dǎo)爐用干燥的1#熔劑塊疊壩,嚴(yán)格執(zhí)行鍛件工藝。 導(dǎo)完?duì)t,每側(cè)噴4袋6AB,然后Ar氣精煉15分鐘,靜置30分鐘,用1#熔劑覆蓋。鑄造采用陶瓷片過(guò)濾,陶瓷片用40ppi。鑄造過(guò)程中點(diǎn)A1-Ti-B絲0.01% ;第二根開(kāi)頭前補(bǔ)充精煉10分鐘。

        鑄造工藝參數(shù)見(jiàn)表2。

        2.5 均火工藝

        鑄錠完成后,將鑄錠進(jìn)行均火處理,均火工藝制度見(jiàn)表3。

        鑄錠均火結(jié)束后,發(fā)給用戶進(jìn)行加工。

        3 試驗(yàn)結(jié)果

        3.1 最終化學(xué)成分

        從試驗(yàn)的2A70Ф800mm規(guī)格鑄錠的結(jié)果看,最終化學(xué)成分均滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

        3.2 鑄錠質(zhì)量全分析

        在試制過(guò)程中,隨機(jī)取一熔次鑄錠,均勻化處理后,切一塊試片進(jìn)行低倍組織、高倍組織、化學(xué)成分偏析、力學(xué)性能等分析。

        3.2.1 低倍組織檢查

        在鑄錠低倍試片上,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)冶金缺陷。

        3.2.2 高倍組織檢查

        經(jīng)高倍組織檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)組織疏松。

        3.2.3 對(duì)化學(xué)成分、力學(xué)性能試樣均做分析,都符合要求。

        4 分析與討論

        2A70Ф800mm規(guī)格鑄錠是探傷制品,要求內(nèi)部質(zhì)量較高,因此,我們采用電爐自投固體料的生產(chǎn)方式,防止熔體局部過(guò)熱,嚴(yán)格執(zhí)行鍛件工藝。同時(shí),由于2A70合金化學(xué)成分比較復(fù)雜,F(xiàn)e、Ni元素的含量比較高,在熔鑄過(guò)程中,當(dāng)Fe或Ni含量超過(guò)1.25%時(shí),容易產(chǎn)生化合物聚集,因此為了保證合金內(nèi)部質(zhì)量,爐前化學(xué)成分必須控制,當(dāng)Fe或Ni含量超過(guò)1.25%時(shí),必須沖淡。

        2A70Ф800mm規(guī)格鑄錠要求內(nèi)部純潔度較高,為了獲得穩(wěn)定的高質(zhì)量的鑄錠,在靜止?fàn)t用6AB進(jìn)行除渣精煉,最大限度地提高凈化熔體,提高熔體內(nèi)部質(zhì)量,同時(shí)采用40PPi陶瓷片過(guò)濾器作為過(guò)濾凈化裝置。因?yàn)槲覀円殉晒Φ氖褂?0PPi陶瓷片對(duì)鍛件探傷制品進(jìn)行過(guò)濾生產(chǎn)。

        由于2A70Ф800mm鑄錠規(guī)格較大,裂紋傾向增大,所以解決裂紋問(wèn)題已成為我們的主要目標(biāo)。首先為了防止裂紋,采用16變的速度,因?yàn)樗俣仍娇欤T錠的裂紋傾向越大,因此采取較低的鑄造速度是防止鑄錠裂紋的有效手段。同時(shí)為了防止晶粒粗大,在鑄造過(guò)程中,在線點(diǎn)Al-Ti-B絲0.01%以細(xì)化鑄錠內(nèi)部組織。因?yàn)殍T錠規(guī)格越大,其中心部位冷卻速度越慢,形成粗大晶粒的幾率越大,不但影響內(nèi)部組織,而且直接增大裂紋傾向。

        因?yàn)殍T造速度相對(duì)較慢,整個(gè)鑄造過(guò)程降溫較大,考慮防止夾渣、防止產(chǎn)生疏松等缺陷,該合金規(guī)格的鑄造溫度我們采用760-770℃。

        5 結(jié)論

        2A70Ф800mm規(guī)格熔鑄工藝如下:

        (1)采用自投固體料,熔煉過(guò)程采用6AB除渣。

        (2)鑄造用40PPi陶瓷片過(guò)濾,在線點(diǎn)Al-Ti-B絲。

        (3)鑄造速度采用16變。

        (4)鑄造溫度采用760-770℃。

        作者簡(jiǎn)介:趙宗超(1973-),男,河南洛陽(yáng)人,本科,工程師,研究方向:鋁及鋁合金材料深加工。

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