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    关于的7020合金熔炼铸件工艺的分析

    类别:行业动态   发布时间:2020-03-20 17:26:25   浏览:

      1成分操控及熔炼铸件工艺 

      7020铝合金属于Al-Zn-Mg系合金,具有较大的热裂纹倾向性。

      1.1成分操控

      Fe,Si是不可避免存在的有害杂质,主要以硬而脆的FeAl3和游离的Si方式存在。Fe能下降合金的耐蚀性和力学性能,特别对Mn的质量分数较高的状况更为明显。所以Fe的质量分数应尽可能低,W(Fe)<0.3%.Si能下降合金强度,使焊接裂纹倾向增加,W(Si)<0.3%,并小于Fe的质量分数。

      1.2熔炼工艺

      工艺流程为配料→熔炼→调整成分→熔体净化→铸造。熔炼进程加强拌和,避免Zn的比重偏析,7020铝合金中含有Zr,Zr以Mg-Zr中间合金的方式参加,温度操控在740℃以上参加到熔体中,合金的熔炼温度操控在720~760℃。转至保温炉后加氩气精炼20min,静置30min.

      2铸造工艺

      2.1铸造速度

      试制铸锭的标准为300mm×1500mm,宽厚比较大。结晶器内腔作业面有高质量铸锭所需的精密度,合作自动光滑体系,铸造速度选取中上限为60~66mm/min.

      2.2冷却水流量

      在实践铸造时,冷却水消耗量可按下式预算:W=/C(t5-t4)式中W-单位重量金属的耗水量,m3 /t;C1-金属在(t3-t2)温度区间内的均匀比热容,kJ/(kg.℃);C2-金属在(t2-t1)温度区间内的均匀比热容,kJ/(kg.℃);t1-金属最终冷却温度,℃;t2-金属熔点,℃;t3-进入结晶器的液体金属温度,℃;t4-结晶器进水温度,℃;t5-二次冷却水最终温度,℃;C-水的比热容,kJ/(kg.℃);L-金属的熔化潜热,kJ/kg.依据上式,铸锭冷却至400℃,计算得每吨铸锭的耗水量约为5m3 /t,考虑到铸造进程中水温的变化,冷却水流量为15~20m3 /t.

      2.3铸造温度的选择

      7020合金中含Zr元素,熔体的黏度较大,25t出产线的转注间隔较长,为确保熔体充分的流动性,将转注流槽挡板前的温度操控到705~715℃。

      2.4结晶器有用高度的确定

      新出产线选用先进的激光测距执行体系来操控液面高度,可以有用地下降铸锭构成冷隔(成层)的倾向性,将结晶器的有用高度操控在60~65mm.

      2.5底部强化

      出产线的引锭头选用了下凹的梯形槽规划,在铸锭底部构成了扎实的加强筋,相当于给铸锭铺了假底,最初时选用电脑精确操控液面,慢速铸造和脉冲水冷却,可以有用的操控铸锭底部的翘曲,开释底部应力,极大的下降了铸锭底部的裂纹倾向性。

      2.6铸锭的本身回火

      为了进步铸锭的塑性,下降应力,出产线将选用挡水板设备对铸锭进行回火处理,可以使铸锭在铸造进程中达到300℃以上的温度,然后能有用的避免铸锭发生外表及皮下裂纹。

      3试制成果

      7020铝合金投料量115t,制品量107.9t,制品率为93.8%,大部分铸锭外表光洁,无冷隔(成层),搀杂,皱褶等铸造缺点。

      3.17020铝合金底部加强筋的作用

      7020合金在铸造最初时不选用纯铝铺底,而选用慢速铸造和脉冲水冷却方式最初,通过电脑精确的操控,铸锭底部(加强筋)无裂纹缺点。

      3.27020铝合金的裂纹方式

      试制中所发生的裂纹均为大面裂纹,7020合金中含有Zr,合金黏度大,容易构成搀杂缺点,裂纹由夹渣和氧化膜引起。

      4定论 

      7020铝合金300mm×1500mm标准,铸锭宽厚比较大,为避免铸造裂纹,采取以下出产工艺:

      (1)杂质Fe,Si的质量分数分别小于0.3%,并操控Si的质量分数小于Fe的质量分数。

      (2)铸造速度为60~66mm/min,冷却水流量为15~20m3 /t,铸造温度为挡板前的温度操控到705~715℃,结晶器的有用高度设定为60~65mm.

      (3)选用挡水板设备对铸锭进行回火处理。

      (4)在往后出产进程中可参加适量的Al-Be中间合金,削减熔体氧化膜的厚度,下降铸锭搀杂的几率。

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