一種zk61m鎂合金扁錠制造工藝的制作方法
【專利摘要】一種涉及鎂合金制造領(lǐng)域的ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，所述的工藝將生產(chǎn)過程中容易在鑄錠時出現(xiàn)裂紋、偏析及加雜的環(huán)節(jié)進行了規(guī)范化設(shè)計，從而有效的提高了ZK61M鎂合金扁錠的成品率。
【專利說明】—種1611^鎂合金扁錠制造工藝
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
本發(fā)明涉及鎂合金制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于生產(chǎn)2X611鎂合金扁錠的制造工藝。
[0002]【【背景技術(shù)】】
公知的，由于21(611鎂合金不但具有良好的耐腐蝕、室溫力學(xué)和較高的拉伸與壓縮屈服強度，而且還具有高溫瞬時強度及良好的成形和焊接性能，且使用溫度? 1501，因此，其通常用于制作飛機蒙皮、艙門、壁板、長桁、操作系統(tǒng)的搖臂、支座、導(dǎo)彈蒙皮及宇航結(jié)構(gòu)件等；
但是，目前生產(chǎn)鎂合金扁錠的傳統(tǒng)制造工藝都是以師傅帶徒弟的形式，一個一個帶出來的，由于傳統(tǒng)的制造工藝完全依靠操作人員個人積累的經(jīng)驗來控制，因此，傳統(tǒng)工藝總是在結(jié)束后才能發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)的問題，如鑄錠時的裂紋、偏析及加雜現(xiàn)象等，且傳統(tǒng)的做法也只是在發(fā)現(xiàn)后總結(jié)經(jīng)驗，避免下次再出錯，即現(xiàn)有的傳統(tǒng)制造工藝對生產(chǎn)中的鎂合金扁錠所出現(xiàn)的問題是沒有辦法解決的，而如果將出現(xiàn)問題的鎂合金扁錠進行回爐的話，則回爐損失太大，會給生產(chǎn)方造成一定的經(jīng)濟損失。
[0003]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
為了克服【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明公開了一種2X611鎂合金扁錠制造工藝，所述的工藝能夠有效的提高2X611鎂合金扁錠的成品率。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種21(611鎂合金扁錠制造工藝，所述的工藝步驟如下:
一、向被加熱到1501的熔化坩堝內(nèi)加入8一 10公斤二號熔劑，等二號熔劑熔化后加入啦一 21-中間合金、高純鎂錠、高純鋅錠，然后在溫度升到710±51后進行攪拌，并在攪拌均勻后靜置15-11 ；
二、在熔化坩堝中取熔化的鎂合金液樣進行成分分析，要求鎂合金液樣各成分的質(zhì)量分數(shù)/%符合:鋁彡0.03、鋅5.5-6.0，錳彡0.007、鋯0.6 — 0.9、硅彡0.008、鐵彡0.03、銅? 0.008、鎳? 0.005、鈹? 0.008、余量為鎂；
三、通過導(dǎo)管將分析合格的鎂合金熔液導(dǎo)入澆注坩堝內(nèi)，并保持其溫度為710± 51，此時，向鎂合金熔液內(nèi)添加稀土，然后再加入10 — 12公斤五號熔劑進行精煉；精煉后從澆注坩堝中取鎂合金液樣進行二次分析，要求鎂合金液樣各成分的質(zhì)量分數(shù)/%符合:鋁彡 0.03、鋅 5.5 — 6.0，錳彡 0.007、鋯 0.6 — 0.9、硅彡 0.008、鐵彡 0.03、銅彡 0.008、鎳(0.005、鈹彡0.008、余量為鎂；
四、將二次分析合格的鎂合金熔液靜置12001??！，然后通過澆鑄導(dǎo)流管將鎂合金熔液導(dǎo)入結(jié)晶器，且結(jié)晶器下面設(shè)有用于接住鎂合金熔液的底座，鎂合金熔液在受到結(jié)晶器外面的冷卻水冷卻后會慢慢形成固體，這時，底座以每分鐘33 — 35皿的速度下降，通過氮氣保護液面的鎂合金熔液以每分鐘8.5 一 9?的流量不斷流入結(jié)晶器，并直至凝固成21(611鎂合金扁錠；
進一步，所述的二號熔劑的成分質(zhì)量分數(shù)/%如下:氯化鎂38 — 46、氯化鉀32 — 40、氯化鋇5 - 8、氟化鈣3 — 5、氯化鈉+無水氯化鈣? 8、氧化鎂? 1.5、水? 3、不熔物? 1.5。
[0005]進一步，所述的五號熔劑的成分質(zhì)量分數(shù)/%如下:氯化鎂25 — 34、氯化鉀25 —29、氯化鋇12 — 15、氟化鈣15 — 20、氟化鎂15 — 20、氧化鎂彡2、水彡2、不熔物彡1.5。
[0006]進一步，所述工藝中的鋯成分質(zhì)量分數(shù)/%為0.7 — 0.8 ；熔鑄鎂合金扁錠時能夠采用高度為210臟，窄面尺寸為180臟，寬面尺寸為1200臟的矮結(jié)晶器；鑄造冷卻水用量為每分鐘120公斤澆鑄導(dǎo)流管的斜度為65 — 75度。
[0007]進一步，所述工藝中的鋅成分質(zhì)量分數(shù)/%為5.8 — 5.9 ；結(jié)晶器窄面為冊0度；每分鐘的冷卻水流量不超過150公斤；結(jié)晶器內(nèi)的鎂合金熔液液面不低于45臟，鑄造速度不超過每分鐘40111111。
[0008]進一步，向結(jié)晶器內(nèi)導(dǎo)入鎂合金熔液時，當(dāng)鎂合金熔液高度為10皿時，能夠在其液面放置一塊鎂合金帶。
[0009]進一步，所述的工藝制出21(611鎂合金扁錠需時效一年后才能進行再加工。
[0010]由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明所述的2X611鎂合金扁錠制造工藝通過將生產(chǎn)過程中容易在鑄錠時出現(xiàn)裂紋、偏析及加雜的環(huán)節(jié)進行了規(guī)范化設(shè)計，從而不但有效的保障了工藝的整體效率，提高了21(611鎂合金扁錠的成品率，而且還因成品率的提高而相應(yīng)的降低了 21(611鎂合金的成本。
[0011]【【具體實施方式】】
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進，本發(fā)明并不局限于下面的實施例:
本發(fā)明所述的2X611鎂合金扁錠制造工藝的生產(chǎn)步驟如下:
一、向被加熱到1501的熔化坩堝內(nèi)加入8— 10公斤二號熔劑，等二號熔劑熔化后加入18 — 21-中間合金、高純鎂錠、高純鋅錠，然后在溫度升到710±51后進行攪拌，并在攪拌均勻后靜置150111 ；所述的二號熔劑的成分質(zhì)量分數(shù)/%如下:氯化鎂38 — 46、氯化鉀32 一 40、氯化鋇5 — 8、氟化鈣3 — 5、氯化鈉+無水氯化鈣? 8、氧化鎂? 1.5、水? 3、不熔物? 1.5，由于二號熔劑熔化后能夠在鎂合金液表面形成一層膜，而這層膜能夠使鎂合金液與空氣隔開，即利用加入的二號熔劑起到滅火的作用，從而保障安全生產(chǎn)；
二、在熔化坩堝中取熔化的鎂合金液樣進行成分分析，要求鎂合金液樣各成分的質(zhì)量分數(shù)/%符合:鋁彡0.03、鋅5.5 — 6.0，錳彡0.007、鋯0.6-0.9、硅彡0.008、鐵彡0.03、銅? 0.008、鎳? 0.005、鈹? 0.008、余量為鎂；
三、通過導(dǎo)管將分析合格的鎂合金熔液導(dǎo)入澆注坩堝內(nèi)，并保持其溫度為710± 51，此時，向鎂合金熔液內(nèi)添加稀土，然后再加入10 — 12公斤五號熔劑進行精煉；所述的五號熔劑的成分質(zhì)量分數(shù)/%如下:氯化鎂25 — 34、氯化鉀25 — 29、氯化鋇12 — 15、氟化鈣15 —20、氟化鎂15 — 20、氧化鎂? 2、水? 2、不熔物? 1.5，加五號熔劑精煉是為了使鎂合金液中的雜質(zhì)充分沉淀；精煉15-=后從澆注坩堝中取鎂合金液樣進行二次分析，要求鎂合金液樣各成分的質(zhì)量分數(shù)/%符合:鋁彡0.03、鋅5.5 — 6.0，錳彡0.007、鋯0.6 — 0.9、硅(0.008、鐵彡0.03、銅彡0.008、鎳彡0.005、鈹彡0.008、余量為鎂；
四、將二次分析合格的鎂合金熔液靜置120111111，然后通過斜度為65— 75度的澆鑄導(dǎo)流管將鎂合金熔液導(dǎo)入結(jié)晶器，且結(jié)晶器下面設(shè)有用于接住鎂合金熔液的底座，鎂合金熔液在受到結(jié)晶器外面的冷卻水冷卻后會慢慢形成固體，這時，底座以每分鐘33 — 35111111的速度下降，通過氮氣保護液面的鎂合金熔液以每分鐘8.5 一 9敁的流量不斷流入結(jié)晶器，并直至凝固成21(611鎂合金扁錠；根據(jù)需要，所述工藝制造出的21(611鎂合金扁錠需要時效一年，即經(jīng)過春、夏、秋、冬四季后才能用于再加工以制造相關(guān)產(chǎn)品；此外，在向結(jié)晶器內(nèi)導(dǎo)入鎂合金熔液時，當(dāng)鎂合金熔液高度為10皿時，能夠在其液面放置一塊鎂合金帶，從而以此來達到減少續(xù)合金扁徒出現(xiàn)裂紋的機率；
為了提高2X611鎂合金扁錠的強度，所述鎂合金液樣中的鋯的成分質(zhì)量分數(shù)/%為0.7-0.8，以使結(jié)晶晶核數(shù)量增多，將晶?？刂圃?皿內(nèi)的尺度；并在熔鑄鎂合金扁錠時采用高度為210臟，窄面尺寸為180臟，寬面尺寸為1200臟的矮結(jié)晶器；將鑄造冷卻水用量設(shè)為每分鐘120公斤，使鎂合金熔液在結(jié)晶器內(nèi)瞬間凝固，從而不給晶粒長大的時間；
為了減少21(611鎂合金扁錠出現(xiàn)的裂紋，相應(yīng)的提高成品率，所述鎂合金液樣中的鋅的成分質(zhì)量分數(shù)/%為5.8 — 5.9 ；結(jié)晶器窄面為冊0度；每分鐘的冷卻水流量不超過150公斤；結(jié)晶器內(nèi)的鎂合金熔液液面不低于45臟，鑄造速度不超過每分鐘40臟。
[0012]本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)，故本發(fā)明未對其進行詳述。
【權(quán)利要求】
1.一種ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，其特征是:所述的工藝步驟如下: 一、向被加熱到150°C的熔化坩堝內(nèi)加入8- 10公斤二號熔劑，等二號熔劑熔化后加AMg- Zr中間合金、高純鎂錠、高純鋅錠，然后在溫度升到710±5°C后進行攪拌，并在攪拌均勻后靜置15min ； 二、在熔化坩堝中取熔化的鎂合金液樣進行成分分析，要求鎂合金液樣各成分的質(zhì)量分數(shù)/%符合:鋁彡0.03、鋅5.5-6.0，錳彡0.007、鋯0.6 - 0.9、硅彡0.008、鐵彡0.03、銅< 0.008、鎳< 0.005、鈹< 0.008、余量為鎂； 三、通過導(dǎo)管將分析合格的鎂合金熔液導(dǎo)入澆注坩堝內(nèi)，并保持其溫度為710±5°C，此時，向鎂合金熔液內(nèi)添加稀土，然后再加入10 - 12公斤五號熔劑進行精煉；精煉15min后從澆注坩堝中取鎂合金液樣進行二次分析，要求鎂合金液樣各成分的質(zhì)量分數(shù)/%符合:鋁(0.03、鋅 5.5 - 6.0,錳彡 0.007、鋯 0.6 — 0.9、硅彡 0.008、鐵彡 0.03、銅彡 0.008、鎳(0.005、鈹彡0.008、余量為鎂； 四、將二次分析合格的鎂合金熔液靜置120min，然后通過澆鑄導(dǎo)流管將鎂合金熔液導(dǎo)入結(jié)晶器，且結(jié)晶器下面設(shè)有用于接住鎂合金熔液的底座，鎂合金熔液在受到結(jié)晶器外面的冷卻水冷卻后會慢慢形成固體，這時，底座以每分鐘33 - 35mm的速度下降，通過氮氣保護液面的鎂合金熔液以每分鐘8.5 - 9Kg的流量不斷流入結(jié)晶器，并直至凝固成ZK61M鎂合金扁錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，其特征是:所述的二號熔劑的成分質(zhì)量分數(shù)/%如下:氯化鎂38 - 46、氯化鉀32 - 40、氯化鋇5 — 8、氟化鈣3 — 5、氯化鈉+無水氯化鈣< 8、氧化鎂< 1.5、水< 3、不熔物< 1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，其特征是:所述的五號熔劑的成分質(zhì)量分數(shù)/%如下:氯化鎂25 - 34、氯化鉀25 - 29、氯化鋇12 — 15、氟化鈣15 — 20、氟化鎂15 - 20、氧化鎂< 2、水< 2、不熔物< 1.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，其特征是:所述的鎂合金液樣中的鋯的成分質(zhì)量分數(shù)/%為0.7-0.8 ;熔鑄鎂合金扁錠時能夠采用高度為210mm，窄面尺寸為180mm，寬面尺寸為1200mm的矮結(jié)晶器；鑄造冷卻水用量為每分鐘120公斤澆鑄導(dǎo)流管的斜度為65 — 75度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，其特征是:所述的鎂合金液樣中的鋅成分質(zhì)量分數(shù)/%為5.8 — 5.9 ;結(jié)晶器窄面為R60度；每分鐘的冷卻水流量不超過150公斤；結(jié)晶器內(nèi)的鎂合金熔液液面不低于45mm，鑄造速度不超過每分鐘40mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，其特征是:向結(jié)晶器內(nèi)導(dǎo)入鎂合金熔液時，當(dāng)鎂合金熔液高度為10_時，能夠在其液面放置一塊鎂合金帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZK61M鎂合金扁錠制造工藝，其特征是:所述工藝制出的ZK61M鎂合金扁錠需時效一年后才能進行再加工。
【文檔編號】B22D21/04GK104313437SQ201410506830
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】張五勛, 高社偉, 張俊國 申請人:洛陽鎂鑫合金制品有限公司