本發(fā)明涉及鋁合金制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是5086鋁合金扁錠的制造工藝。

背景技術(shù)：

5086鋁合金是高鎂合金，在不可熱處理合金中強度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽極化處理后表面美觀。電弧焊性能良好。5086合金中的主要合金元素為鎂，具有良好的抗蝕性與可焊接性能，以及中等強度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5086合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車、飛機焊接件、地鐵輕軌，需嚴(yán)格防火的壓力容器（如液體罐車、冷藏車、冷藏集裝箱）、制冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運輸設(shè)備、導(dǎo)彈零件、裝甲等。5086軋制產(chǎn)品是一種技術(shù)含量高，生產(chǎn)難度大，附加值較高的產(chǎn)品，是一種高端鋁合金產(chǎn)品，目前國內(nèi)該類板材需要大量從國外進(jìn)口，其中主要原因是5086鋁合金板是用5086大規(guī)格扁錠軋制而成，扁錠品質(zhì)好壞直接影響著板帶鋁箔產(chǎn)品的質(zhì)量。多年以來受設(shè)備裝備及熔煉及鑄造工藝水平的限制，國內(nèi)鋁行業(yè)一直難以生產(chǎn)出大規(guī)格高質(zhì)量的軋制用鋁合金扁錠，這對最終生產(chǎn)高性能的鋁軋制產(chǎn)品造成嚴(yán)重制約。

針對上述情況，本發(fā)明開發(fā)出一種5086鋁合金扁錠的生產(chǎn)工藝，采用該方法所生產(chǎn)的鋁合金扁錠晶粒度好、夾渣量少，疏松度少，表面光滑、無偏析瘤，成材率高，完全達(dá)到了軋制用鋁合金扁錠的質(zhì)量要求，從而為生產(chǎn)高性能的鋁軋制產(chǎn)品提供高質(zhì)量鋁合金扁錠，促進(jìn)5086軋制產(chǎn)品的國產(chǎn)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種5086鋁合金扁錠的制造工藝，為生產(chǎn)高性能的鋁軋制產(chǎn)品提供高質(zhì)量鋁合金扁錠，從而可以解決現(xiàn)有5086鋁合金板材軋制存在生產(chǎn)效率低和成品率低的問題，促進(jìn)5086軋制產(chǎn)品的國產(chǎn)化。為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種5086鋁合金扁錠的制造工藝，其特征在于包括以下步驟：

A、配料：采用99.7%純鋁錠、無鈉合金添加劑和同牌號鋁合金廢料作為原材料進(jìn)行配料，所述無鈉合金添加劑包括鐵劑、錳劑、速熔硅、鉻劑、鎂錠，所述廢料占原輔材料總量比例為30%-50%。

B、熔煉：將配料投入熔煉爐中進(jìn)行熔煉，并對熔體采用電磁攪拌器進(jìn)行攪拌，確保合金熔體成分和溫度均勻性，攪拌均勻后用四氯化碳對熔體進(jìn)行預(yù)精煉，降低熔體中非金屬渣含量、氫含量和堿金屬含量。

C、轉(zhuǎn)保溫爐精煉：預(yù)精煉完成后靜置20min取樣分析，待成分合適且溫度達(dá)到720℃時轉(zhuǎn)入保溫爐后進(jìn)行精煉，精煉后靜置20min-30min。

D、在線處理：使用SNIF法進(jìn)行在線除氣，氬氣壓力為0.35MPa，純度在99.99％以上，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為400～600r/min；使用40/60ppi配置的陶瓷過濾板進(jìn)行在線除渣。

E、鑄造：將步驟D得到的熔體放流到分配流槽，導(dǎo)入大規(guī)格全鋁自動油潤滑結(jié)晶器進(jìn)行鑄造。

上述5086鋁合金扁錠的制造方法的技術(shù)方案中，更具體的技術(shù)方案是：原材料按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行配料：Si：＜0.25％，F(xiàn)e：＜0.35％，Cu：＜0.10％，Mn：0.20%-0.70％，Mg：3.5%-4.5％，Cr：0.05-0.25％，Na≤0.0005％，Zn：＜0.25％，Ti：＜0.15％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al。

進(jìn)一步地，步驟B的熔煉過程嚴(yán)格控制熔煉溫度為710~740℃，對熔體進(jìn)行電磁攪拌的時間為30min。

進(jìn)一步地，步驟C中精煉工藝參數(shù)控制如下：精煉溫度為700℃-730℃，精煉時間為30min-40min，精煉氣體為N₂-Cl₂-CO混合氣體，N₂-Cl₂-CO混合比為8:1:1。

進(jìn)一步地，步驟E 中鑄造工藝參數(shù)如下：鋁液溫度：710℃，鑄造溫度：700℃，鑄造起始速度：35mm·min^-1，鑄造正常速度：70 mm·min^-1，鑄造起始水量：90/m³·h，鑄造正常水量：350/ m³·h，冷卻水溫：22℃。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

1、廢料比例為30-50%，此范圍的確定，一方面考慮降低生產(chǎn)成本，減少原鋁錠的使用，一方面考慮晶粒細(xì)化作用。

2、精煉時間及精煉氣體種類比例，可降低爐內(nèi)氫含量及非金屬夾渣、堿金屬含量，提高熔體質(zhì)量。

3、優(yōu)化了鑄造速度、冷卻水量、鑄造溫度，避免了鑄造裂紋、羽毛晶和偏析瘤的產(chǎn)生。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述：

實施例1

一種5086鋁合金扁錠的制造工藝，包括以下步驟：

配料：采用99.7%純鋁錠、無鈉合金添加劑和同牌號鋁合金廢料作為原材料進(jìn)行配料，所述無鈉合金添加劑包括鐵劑、錳劑、速熔硅、鉻劑、鎂錠，所述廢料占原輔材料總量比例為40%。配料化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：Si：＜0.25％，F(xiàn)e：＜0.35％，Cu：＜0.10％，Mn：＜0.5％，Mg： 4.1％，Cr： 0.15％，Na≤0.0005％，Zn：0.25％，Ti：0.15％，單個雜質(zhì)≤0.05％，合計雜質(zhì)≤0.15％，其余為Al。

熔煉：熔化過程中嚴(yán)格控制熔化溫度為730℃。待鋁液全部熔化后，啟動電磁攪拌器攪拌30 min，確保合金熔體成分和溫度均勻性；鋁液溫度升至725℃以上時，進(jìn)行人工攪拌， 攪拌均勻后用四氯化碳對熔體進(jìn)行預(yù)精煉，降低熔體中渣含量、氫含量和堿金屬含量。預(yù)精煉完成后靜置20min取樣分析，待成分合適且溫度達(dá)到730℃時轉(zhuǎn)入保溫爐后進(jìn)行精煉，精煉溫度為720℃，精煉時間為35min，精煉氣體為N₂-Cl₂-CO混合氣體，N₂-Cl₂-CO混合比為8:1:1；精煉后靜置25min，保溫爐控制溫度715℃。

在線處理：使用SNIF法進(jìn)行在線除氣，氬氣壓力為0.35MPa，純度在99.99％以上，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為500r/min；使用40/60ppi配置的陶瓷過濾板進(jìn)行在線除渣。

鑄造：將熔體放流到分配流槽，導(dǎo)入大規(guī)格全鋁自動油潤滑結(jié)晶器進(jìn)行鑄造，具體鑄造工藝參數(shù)如下：鋁液溫度：710℃，鑄造溫度： 700℃，鑄造起始速度35mm·min^-1，鑄造正常速度：70 mm·min^-1，鑄造起始水量：90/m³·h，鑄造正常水量：350/ m³·h，冷卻水溫：22℃。

在成品上任取一試片進(jìn)行低倍、高倍組織、表面質(zhì)量檢測，檢測結(jié)果如下：

低倍組織：在低倍試片上沒有發(fā)現(xiàn)非金屬夾渣、裂紋、羽毛晶等缺陷，鑄錠晶粒度小于一級。

高倍組織：在高倍照片中未見晶間疏松缺陷，鑄錠內(nèi)部疏松缺陷小于一級。

表面質(zhì)量檢測：表面光亮，無裂紋、無偏析瘤。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。