7050鋁合金板坯電磁半連續(xù)鑄造技術(shù)研究.pdf

1、7050、7055作為高強(qiáng)度高韌性鋁合金，是運(yùn)載火箭、宇宙飛船和空間站等航天器的主體結(jié)構(gòu)材料，其研究和應(yīng)用倍受關(guān)注。但是7050、7055等高強(qiáng)度鋁合金，合金含量高，采用傳統(tǒng)的半連鑄工藝，鑄錠容易形成溶質(zhì)偏析、并且制備過(guò)程中容易出現(xiàn)裂紋，大大降低了合金的成材率和力學(xué)性能。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外采用一些特殊的工藝，如粉末冶金、添加微量元素Ag、Mg和zr、采用了超高強(qiáng)度噴射沉積和熱擠壓等，制各出了合金含量更高的超高強(qiáng)度高韌性鋁合金，但特殊的工藝往

2、往會(huì)導(dǎo)致成本的提高。 本文針對(duì)7050鋁合金制備過(guò)程中存在的裂紋、成分偏析等問(wèn)題，考察了電流強(qiáng)度、磁場(chǎng)頻率對(duì)單匝、五匝、100匝線圈磁場(chǎng)分布的影響，進(jìn)行了7050、7055合金的靜態(tài)澆注實(shí)驗(yàn)，考查了電磁參數(shù)對(duì)7050、7055鋁合金凝固組織及溶質(zhì)成分分布的影響。結(jié)果表明，電磁場(chǎng)能明顯細(xì)化7050、7055鋁合金晶粒尺寸，有效抑制溶質(zhì)元素的偏析。磁場(chǎng)頻率對(duì)液柱成型性影響較大，彎月面高度隨磁場(chǎng)頻率增加而增加?？梢酝ㄟ^(guò)增加電磁線圈匝數(shù)

3、來(lái)降低電流強(qiáng)度，提高磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而獲得較大的電磁攪拌力和約束力。 研究了鑄造速度、鑄造溫度、冷卻水量、合金成分、鑄造液位高度等工藝參數(shù)對(duì)半連續(xù)鑄造7050合金板坯質(zhì)量的影響。探索了7050鋁合金板坯的電磁半連續(xù)鑄造實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)輸入電流為2500A，頻率為1700Hz，鑄造速度為85mm/min，鑄造溫度為710℃，冷卻水流量為3m3/h，金屬液面高度控制在石墨結(jié)晶器高度的1/2處時(shí)，可以成功鑄造出尺寸為420mmxl.30