2A70铝合金Φ800mm圆铸锭熔铸工艺研究

摘 要：本文从生产实际出发，对2A70铝合金Φ800mm大规格铸锭进行熔铸工艺研究，确定适合该规格合理的稳定的工艺参数。

关键词：铝合金；熔铸工艺；工艺参数

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

1 前言

2A70铝合金Φ800mm大规格铸锭，是供锻造大锻环用铸锭。由于该规格较大，裂纹倾向性也随之增大。为防止铸造裂纹，稳定熔铸工艺，为用户提供高质量的合格铸锭，满足用户需要，特进行本工艺试验。

2 试验过程

2.1 化学成分控制

2.2 配料

新铝锭控制50～100%，一级废料<30%。Cu、Mg以纯金属形式加入，其余合金元素以中间合金形式加入。铸锭理论计重每米重量1063Kg/m。

2.3 熔炼工艺

采用电炉自投固体料方式。熔炼过程采用1#熔剂覆盖。合金熔炼温度720～760℃，并在此范围内取样，取样必须有代表性。合金熔化下塌时和加镁锭时一律用1#熔剂覆盖。电炉出炉前精炼10分钟。其它操作严格执行锻件工艺操作规程。

2.4 铸造工艺

导炉用干燥的1#熔剂块叠坝，严格执行锻件工艺。 导完炉，每侧喷4袋6AB，然后Ar气精炼15分钟，静置30分钟，用1#熔剂覆盖。铸造采用陶瓷片过滤，陶瓷片用40ppi。铸造过程中点A1-Ti-B丝0.01% ；第二根開头前补充精炼10分钟。

铸造工艺参数见表2。

2.5 均火工艺

铸锭完成后，将铸锭进行均火处理，均火工艺制度见表3。

铸锭均火结束后，发给用户进行加工。

3 试验结果

3.1 最终化学成分

从试验的2A70Ф800mm规格铸锭的结果看，最终化学成分均满足相关技术标准。

3.2 铸锭质量全分析

在试制过程中，随机取一熔次铸锭，均匀化处理后，切一块试片进行低倍组织、高倍组织、化学成分偏析、力学性能等分析。

3.2.1 低倍组织检查

在铸锭低倍试片上，没有发现冶金缺陷。

3.2.2 高倍组织检查

经高倍组织检查，没有发现组织疏松。

3.2.3 对化学成分、力学性能试样均做分析，都符合要求。

4 分析与讨论

2A70Ф800mm规格铸锭是探伤制品，要求内部质量较高，因此，我们采用电炉自投固体料的生产方式，防止熔体局部过热，严格执行锻件工艺。同时，由于2A70合金化学成分比较复杂，Fe、Ni元素的含量比较高，在熔铸过程中，当Fe或Ni含量超过1.25%时，容易产生化合物聚集，因此为了保证合金内部质量，炉前化学成分必须控制，当Fe或Ni含量超过1.25%时，必须冲淡。

2A70Ф800mm规格铸锭要求内部纯洁度较高，为了获得稳定的高质量的铸锭，在静止炉用6AB进行除渣精炼，最大限度地提高净化熔体，提高熔体内部质量，同时采用40PPi陶瓷片过滤器作为过滤净化装置。因为我们已成功的使用40PPi陶瓷片对锻件探伤制品进行过滤生产。

由于2A70Ф800mm铸锭规格较大，裂纹倾向增大，所以解决裂纹问题已成为我们的主要目标。首先为了防止裂纹，采用16变的速度，因为速度越快，铸锭的裂纹倾向越大，因此采取较低的铸造速度是防止铸锭裂纹的有效手段。同时为了防止晶粒粗大，在铸造过程中，在线点Al-Ti-B丝0.01%以细化铸锭内部组织。因为铸锭规格越大，其中心部位冷却速度越慢，形成粗大晶粒的几率越大，不但影响内部组织，而且直接增大裂纹倾向。

因为铸造速度相对较慢，整个铸造过程降温较大，考虑防止夹渣、防止产生疏松等缺陷，该合金规格的铸造温度我们采用760-770℃。

5 结论

2A70Ф800mm规格熔铸工艺如下：

（1）采用自投固体料，熔炼过程采用6AB除渣。

（2）铸造用40PPi陶瓷片过滤，在线点Al-Ti-B丝。

（3）铸造速度采用16变。

（4）铸造温度采用760-770℃。

作者简介：赵宗超（1973-），男，河南洛阳人，本科，工程师，研究方向：铝及铝合金材料深加工。