需解决的主要技术难题
通过研发高致密高强铝合金熔体净化处理、铸造成型、均匀化退火的关键技术,解决铝合金铸锭的易偏析、易夹渣、Al3Zr粒子聚集及形成伯格曼区等技术难题,Zn的偏析控制在0.09%,铸锭各部位成分均匀,且熔体含氢量和含渣量少,成功开发高致密高强铝合金铸锭。具体为:
1.使用铸造设备配置如Jasper蓄热式节能炉、Hycast除碱及除气装备、Wagstaff油气润滑铸造技术及配套ABB电磁搅拌、铝内透气砖精炼技术,分析和控制铝合金内在质量指标,确保无“裂纹、气孔、伯格曼区、Al3Zr粒子聚集团”等缺陷。
2.化学成分均匀性技术和高温均匀化退火工艺设计。在铝合金中添加Zr、Ti等合金元素,以改善合金的性能,同时从中间合金成分的加入、熔体搅拌入手,确保熔体的各个不同部位成分完全均匀,且成分偏差最小。Al-Zr合金的加入温度控制在750~760℃,在Zn锭加完溶化之后添加Al-Zr合金,利用ABB电磁搅拌技术,充分搅拌熔0.5h以上,防止Al3Zr粒子的聚集。
3.铝液转炉前,彻底清除保温炉中的金属液和废渣,清空炉膛。搅拌铝液30min以上(氮气5min、氩气10min,可同时进行),保证精炼时间,耙渣彻底。伯格曼区主要分布在合金铸棒的边部,应控制好铸造的工艺条件。
期望实现的主要技术目标
a.含氢量:<0.17ml/100gAl
b.含渣量:20~50μm 的夹杂<7 个/c㎡
c.平均晶粒度<200μm
d.平均偏析层<150μm
e.无“裂纹、气孔、伯格曼区、Al3Zr 粒子聚集团”等缺陷。