CN108220637A - 5a03铝合金铸锭生产方法及5a03铝合金铸锭和应用 - Google Patents

5a03铝合金铸锭生产方法及5a03铝合金铸锭和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了5A03铝合金铸锭生产方法及5A03铝合金铸锭和应用，涉及合金加工技术领域。该5A03铝合金铸锭生产方法，将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼、配料、精炼、静置和铸造，其中，在铸造过程中采用双级过滤***和四转子连续除气***，通过上述生产方法得到宽度为2400‑2850mm的超大规格5A03铝合金铸锭，改善了现有技术中生产超大规格5A03铝合金铸锭对设备、技术要求高、宽幅铸造技术复杂，且仅能生产最大宽幅为2400mm的铸锭的技术问题。本发明还提供了5A03铝合金铸锭，采用上述生产方法加工制得。

Description

5A03铝合金铸锭生产方法及5A03铝合金铸锭和应用
技术领域
本发明涉及合金加工技术领域，具体而言，涉及5A03铝合金铸锭生产方法及5A03铝合金铸锭和应用。
背景技术
近年来中国铝工业发展迅猛。在铝加工行业，特别是宽幅铝轧制品上，国内熔铸、铸造装备和技术普遍落后，导致于每年需要高额资金购买国外大规格扁锭。生产超大规格扁锭对设备、技术要求很高，铸造成的铸锭毛坯质量直接影响铝板带箔产品质量，且宽幅铸造技术复杂。国内目前生产宽幅铸锭宽度最大为2400mm，无法完全满足航空、航天、交通运输铝合金板带材生产。
有鉴于此，特提出本发明以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种5A03铝合金铸锭生产方法，通过将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼、配料、精炼、静置和铸造，得到宽度为2400-2850mm的超大规格5A03铝合金铸锭，改善了现有技术中生产超大规格5A03铝合金铸锭对设备、技术要求高、宽幅铸造技术复杂，且仅能生产最大宽幅为2400mm的铸锭的技术问题。
本发明的第二个目的在于提供一种5A03铝合金铸锭。
本发明的第二个目的在于提供一种5A03铝合金铸锭生产方法的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种5A03铝合金铸锭生产方法，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼和配料；
(b)将配料后的熔体进行精炼，精炼完成后静置；
(c)将静置后的熔体进行铸造，得到宽度为2400-2850mm的5A03铝合金铸锭；其中，铸造过程中，采用在线过滤***、四转子连续除气装置对静置后的熔体进行除渣、除气处理，采用铸造结晶器进行铸造，在线过滤***为双级过滤***。
进一步的，步骤(a)中，所述铝合金废料和重熔用铝锭的重量比为(0.1-10):1。
进一步的，步骤(b)中，将熔炼后的熔体置于倾翻式静置炉中进行精炼，精炼温度为710-740℃，精炼时间为40-50min；
优选地，精炼完成后扒净表面浮渣并静置30-40min，熔体温度控制在710-720℃。
进一步的，步骤(c)中，所述双级过滤***包括一级过滤***和二级过滤***，所述一级过滤***和二级过滤***分别独立地采用20PPi-50PPi的陶瓷过滤板，一级过滤***所采用的陶瓷过滤板的孔径大于二级过滤***所采用的陶瓷过滤板的孔径；
优选地，所述一级过滤***采用30PPi的陶瓷过滤板，所述二级过滤***采用40PPi的陶瓷过滤板。
进一步的，步骤(c)中，将静置后的熔体依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造；
优选地，步骤(c)中，在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂；
优选地，步骤(c)中，四转子连续除气装置中的转子转速为400-500转/min；
优选地，步骤(c)中，铸造结晶器为多功能数控结晶器，所述铸造结晶器采用液面自动控制***，液面控制在50-70mm。
进一步的，步骤(c)中，铸造温度为685-695℃，铸造速度控制在45-55mm/min，冷却水流量控制在40-80m3/h，水温为25-35℃；
优选地，步骤(c)中，铸造温度为686-695℃，铸造速度控制在46-55mm/min，冷却水流量控制在45-80m3/h，水温为26-35℃。
进一步的，所述的5A03铝合金铸锭生产方法，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼和配料；
(b)将配料后的熔体进行精炼，精炼温度为710-740℃，精炼时间为40-50min，精炼完成后静置30-40min，熔体温度控制在710-720℃；
(c)将静置后的熔体依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造，得到宽度为2450-2850mm的5A03铝合金铸锭；其中，在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂。
进一步的，所述5A03铝合金铸锭包括以下质量百分含量的元素：Si0.6-0.7％，Fe0.3-0.4％，Cu≤0.1％，Mn 0.4-0.5％，Mg 3.4-3.6％，Cr≤0.1％，Ti 0.035-0.045％，其他杂质元素＜0.05％，余量为Al；
优选地，所述5A03铝合金铸锭的宽度为2450-2850mm。
本发明还提供了一种5A03铝合金铸锭，通过上述的5A03铝合金铸锭生产方法得到，所述5A03铝合金铸锭的宽度为2400-2850mm，优选为2450-2850mm，进一步优选为2500-2850mm。
本发明还提供了上述5A03铝合金铸锭生产方法在铝合金铸锭中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供了一种5A03铝合金铸锭生产方法，将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼、配料、精炼、静置和铸造，得到宽度为2400-2850mm的超大规格5A03铝合金铸锭，其中，铸造过程中采用双级过滤***，一方面可有效过滤大量杂质，完全避免了来自炉内的二次污染，另一方面能充分达到大规格铸锭流量指标，防止铝液流量供应不上的局面；且在铸造除气过程中采用四转子连续除气***，此***具有通过流量大、除气效果好等优势，四转子除气***的除气率较常规的双转子除气装置的除气率提高50％。通过上述生产方法得到的5A03铝合金铸锭其宽度可高达2850mm，改善了现有技术中生产超大规格5A03铝合金铸锭对设备、技术要求高、宽幅铸造技术复杂，且仅能生产最大宽幅为2400mm的铸锭的技术问题。
(2)本发明提供了一种5A03铝合金铸锭，通过上述5A03铝合金铸锭生产方法加工得到，所得到的5A03铝合金铸锭的宽度可达2400-2850mm，该超大规格的5A03铝合金铸锭一方面可满足航空航天、交通运输用铝板带铝合金使用需求，另一方面采用大规格宽幅变形作为毛坯，可降低生产成本、提高生产效率和成品率，减少能源消耗。
(3)本发明提供了一种5A03铝合金铸锭生产方法的应用，鉴于上述5A03铝合金铸锭生产方法的优势，使得该生产方法在铝合金加工技术领域具有良好的应用，为超大规格5A03铝合金铸锭的工业化生产提供依据。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面，提供了一种5A03铝合金铸锭生产方法，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼和配料；
(b)将配料后的熔体进行精炼，精炼完成后静置；
(c)将静置后的熔体进行铸造，得到宽度为2400-2850mm的5A03铝合金铸锭；其中，铸造过程中，采用在线过滤***、四转子连续除气装置对静置后的熔体进行除渣、除气处理，采用铸造结晶器进行铸造，在线过滤***为双级过滤***。
本发明提供的5A03铝合金铸锭生产方法，将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼、配料、精炼、静置和铸造，得到宽度为2400-2850mm的超大规格5A03铝合金铸锭，改善了现有技术中生产超大规格5A03铝合金铸锭对设备、技术要求高、宽幅铸造技术复杂，且仅能生产最大宽幅为2400mm的铸锭的技术问题。通过该生产方法得到的超大规格的5A03铝合金铸锭，一方面可满足航空航天、交通运输用铝板带铝合金使用需求，另一方面采用大规格宽幅变形作为毛坯，可降低生产成本、提高生产效率和成品率，减少能源的消耗。
其中，该5A03铝合金铸锭生产方法的铸造过程中，采用双级过滤***，一方面可有效过滤大量杂质，完全避免了来自炉内的二次污染，另一方面能充分达到大规格铸锭流量指标，防止铝液流量供应不上的局面；且在铸造除气过程中采用四转子连续除气***，此***具有通过流量大、除气效果好等优势，四转子除气***的除气率较常规的双转子除气装置的除气率提高50％。
具体的，步骤(a)中，以铝合金废料和重熔用铝锭作为生产原料。其中，铝合金废料是指铝及铝合金产品生产加工过程中所产出的工艺废料。
对于铝合金废料和重熔用铝锭的重量比没有特殊限定。作为本发明的一种优选实施方式，铝合金废料和重熔用铝锭的重量比为(0.1-10):1，进一步优选为(0.5-8):1，更优选为(0.5-5):1。
铝合金废料和重熔用铝锭典型但非限制性的重量比为0.1:1、0.5:1、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1。
将铝合金废料和重熔用铝锭原料装入熔炼炉进行熔炼作业。熔炼炉中原材料化平后开启电磁搅拌，一方面可以加快熔化速度，另一方面熔体在不断流动当中可避免局部熔体过热。熔体温度达到720-740℃时开始进行配料作业，配料当中所用为Al-Si中间合金、Fe添加剂、Mn添加剂、纯Mg等辅助材料(成分中的Ti以铸造在线的方式进行添加)，配料完成后搅拌5-10min，扒净表面浮渣。需要说明的是，此处Al-Si中间合金、Fe添加剂、Mn添加剂、纯Mg等辅助材料为本领域常见的铝合金添加剂。
作为本发明的一种优选实施方式，步骤(b)中，将配料后的熔体导入倾翻式静置炉，进行精炼，精炼温度为710-740℃，精炼时间为40-50min。
典型但非限制性的精炼温度为710℃、715℃、720℃、725℃、730℃、735℃或740℃。
典型但非限制性的精炼时间为40min、42min、44min、45min、46min、48min或50min。
精炼过程中对熔体进行除气、除渣作业，精炼所用气体纯度为99.99％纯氩气。采用炉内自动精炼的方式。
作为本发明的一种优选方式，精炼完成后扒净表面浮渣，并静置30-40min，熔体温度控制在710-720℃。
典型但非限制性的静置时间为30min、32min、34min、35min、36min、38min或40min，典型但非限制性的熔体温度为710℃、712℃、714℃、715℃、716℃、718℃或720℃。
将静置后的熔体进行铸造。超大规格扁锭铸造工艺复杂，其中熔体质量、铸造参数、设备状态不当都会引起铸锭开裂、悬挂、漏铝等异常，直接导致铸锭开裂、报废，严重时将引起巨大***。故需要对铸造过程进行特殊限定。
铸造过程中，采用在线过滤***和四转子连续除气装置对熔体进行除渣作业和除气作业。需要注意的是，在使用在线过滤***和四转子连续除气装置之前，需要将其中的余料放出，防止对5A03铝合金造成成分污染。
在本发明中，在线过滤***为双级过滤***。作为本发明的一种优选方式，该双级过滤***包括一级过滤***和二级过滤***。一级过滤***和二级过滤***分别独立地采用20PPi-50PPi的陶瓷过滤板，一级过滤***所采用的陶瓷过滤板的孔径大于二级过滤***所采用的陶瓷过滤板的孔径；
优选地，一级过滤***采用流量为40吨/h箱式过滤装置，一级过滤***采用30PPi的陶瓷过滤板；二级过滤***采用35吨/h箱式过滤装置，二级过滤***采用40PPi的陶瓷过滤板。
由于5A03铝合金为高镁合金，其粘稠度高，流动性差，故一级过滤***和二级过滤***所采用的陶瓷过滤板的孔径应当限定的一定范围内。
在本发明中，除气采用四转子连续除气装置，对熔体进行连续除气作业。此装置具有通过流量大、除气效果好等优势，目前国内一般采用双转子除气装置，四转子除气装置较双转子除气装置除气率可提高50％。
作为本发明的一种优选实施方式，步骤(c)中，四转子连续除气装置中的转子转速为400-500转/min。典型但非限制性的转子转速为400转/min、420转/min、440转/min、450转/min、460转/min、480转/min或500转/min。
作为本发明的一种优选实施方式，步骤(c)中，将静置后的熔体依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造。
采用在线细化机对熔体进行连续晶粒细化。作为本发明的一种优选实施方式，步骤(c)中，在线细化机所采用的是铝钛碳Al-Ti-C(5Ti-0.2C)晶粒细化剂。将熔体中的Ti含量控制在0.035-0.045％，在线测定氢含量≤0.15ml/100g(Al)。
铝钛碳中的碳在熔体内不产生有害物质，不但能得到良好的≤1级的晶粒组织，且铝合金板带材成品塑性良好，利于冲压、折弯等用途。而目前国内厂家采用的铝钛硼丝进行在线细化，可生成较为粗大的TiB2相，从而导致晶粒粗化，影响成品塑性。
作为本发明的一种优选实施方式，步骤(c)中，铸造结晶器为多功能数控结晶器，铸造结晶器采用液面自动控制***，液面控制在50-70mm。
采用上述装置，可有效减少熔体存于铸造结晶器中的时间，提高冷却速度，细化晶粒组织，可以有效将低倍晶粒度控制在≤1级。
作为本发明的一种优选实施方式，步骤(c)中，铸造温度为685-695℃，铸造速度控制在45-55mm/min，冷却水流量控制在40-80m3/h，水温为25-35℃；
优选地，步骤(c)中，铸造温度为686-695℃，铸造速度控制在46-55mm/min，冷却水流量控制在45-80m3/h，水温为26-35℃。
典型但非限制性的铸造温度为685℃、686℃、688℃、690℃、692℃、694℃或695℃。典型但非限制性的铸造速度为45mm/min、46mm/min、48mm/min、50mm/min、51mm/min、52mm/min、54mm/min或55mm/min。典型但非限制性的冷却水流量为40m3/h、45m3/h、50m3/h、55m3/h、60m3/h、65m3/h、70m3/h、75m3/h或80m3/h。典型但非限制性的水温为26℃、28℃、30℃、32℃、34℃或35℃。
作为本发明的一种优选实施方式，上述5A03铝合金铸锭生产方法，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼和配料；
(b)将配料后的熔体进行精炼，精炼温度为710-740℃，精炼时间为40-50min，精炼完成后静置30-40min，熔体温度控制在710-720℃；
(c)将静置后的熔体依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造，得到宽度为1250-2850mm的5A03铝合金铸锭；其中，在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂。
通过对上述生产方法中各工艺步骤以及工艺参数的限定，以确保铝合金铸锭具有良好的成形性和符合内在质量要求的保证。
作为本发明的一种优选实施方式，5A03铝合金铸锭包括以下质量百分含量的元素：Si 0.6-0.7％，Fe 0.3-0.4％，Cu≤0.1％，Mn 0.4-0.5％，Mg3.4-3.6％，Cr≤0.1％，Ti0.035-0.045％，其他杂质元素＜0.05％，余量为Al。
通过对铝合金废料和重熔用铝锭原料进行配料，以确保5A03铝合金铸锭中各元素组成都在国标要求范围内。
作为本发明的一种优选实施方式，5A03铝合金铸锭的宽度为2450-2850mm。
本发明所制备出的超大规格5A03铝合金铸锭，其宽幅在2450-2850mm，厚度和长度可与常规5A03铝合金铸锭相同即可。
典型但非限制性的5A03铝合金铸锭的尺寸(厚度×宽度×长度)例如为670mm×2450mm×6200mm、670mm×2500mm×6200mm、670mm×2700mm×6200mm或670mm×2850mm×6200mm。
根据本发明的第二个方面，还提供了一种5A03铝合金铸锭，通过上述的5A03铝合金铸锭生产方法得到，该5A03铝合金铸锭的宽度为2400-2850mm，优选为2450-2850mm，进一步优选为2500-2850mm。
该5A03铝合金铸锭典型但非限制性的宽度为2400mm、2450mm、2500mm、2550mm、2600mm、2650mm、2700mm、2750mm、2800mm或2850mm。
根据本发明的第三个方面，还提供了上述5A03铝合金铸锭生产方法在铝合金铸锭中的应用。
鉴于上述5A03铝合金铸锭生产方法的优势，使得该生产方法在铝合金加工技术领域具有良好的应用，为超大规格5A03铝合金铸锭的工业化生产提供依据。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供的一种5A03铝合金铸锭生产方法，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭装入熔炼炉进行熔炼，铝合金废料和重熔用铝锭的重量比为0.1:1，然后加入Al-Si中间合金、Fe添加剂、Mn添加剂、纯Mg等辅助材料进行配料；
(b)将配料后的熔体导入至倾翻式静置炉进行精炼，精炼温度为740℃，精炼时间为40min，精炼完成后扒净表面浮渣，并静置30min，熔体温度控制在720℃；
(c)将静置后的熔体转炉依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造，铸造温度为695℃，铸造速度控制在45mm/min，冷却水流量控制在50m3/h，水温为30℃，得到厚度为670mm、宽度为2000mm、长度为6200mm的超大规格扁锭的5A03铝合金铸锭；
其中，一级过滤***采用流量为40吨/h箱式过滤装置，一级过滤***采用30PPi的陶瓷过滤板；二级过滤***采用35吨/h箱式过滤装置，二级过滤***采用40PPi的陶瓷过滤板；在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂；四转子连续除气装置的转子转速为450转/min左右，铸造结晶器为可调宽度式多功能全铝数控结晶器，铸造结晶器采用液面自动控制***，液面控制在50mm。
实施例2
本实施例提供的一种5A03铝合金铸锭生产方法，除了步骤(a)中铝合金废料和重熔用铝锭的重量比为1:5，其余步骤以及工艺参数与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供的一种5A03铝合金铸锭生产方法，除了步骤(c)中铸造速度控制在55mm/min，其余步骤以及工艺参数与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供的一种5A03铝合金铸锭生产方法，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭装入熔炼炉进行熔炼，铝合金废料和重熔用铝锭的重量比为1:1，然后加入Al-Si中间合金、Fe添加剂、Mn添加剂、纯Mg等辅助材料进行配料；
(b)将配料后的熔体导入至倾翻式静置炉进行精炼，精炼温度为720℃，精炼时间为45min，精炼完成后扒净表面浮渣，并静置35min，熔体温度控制在710℃；
(c)将静置后的熔体转炉依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造，铸造温度为690℃，铸造速度控制在50mm/min，冷却水流量控制在80m3/h，水温为35℃，得到厚度为600mm、宽度为2400mm、长度为6200mm的超大规格扁锭的5A03铝合金铸锭；
其中，一级过滤***采用流量为40吨/h箱式过滤装置，一级过滤***采用30PPi的陶瓷过滤板；二级过滤***采用35吨/h箱式过滤装置，二级过滤***采用40PPi的陶瓷过滤板；在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂；四转子连续除气装置的转子转速为480转/min左右，铸造结晶器为可调宽度式多功能全铝数控结晶器，铸造结晶器采用液面自动控制***，液面控制在60mm。
实施例5
本实施例提供的一种5A03铝合金铸锭生产方法，除了步骤(c)中一级过滤***采用40PPi的陶瓷过滤板，二级过滤***采用50PPi的陶瓷过滤板，其余步骤以及工艺参数与实施例4相同。
实施例6
本实施例提供的一种5A03铝合金铸锭生产方法，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭装入熔炼炉进行熔炼，铝合金废料和重熔用铝锭的重量比为5:1，然后加入Al-Si中间合金、Fe添加剂、Mn添加剂、纯Mg等辅助材料进行配料；
(b)将配料后的熔体导入至倾翻式静置炉进行精炼，精炼温度为710℃，精炼时间为45min，精炼完成后扒净表面浮渣，并静置40min，熔体温度控制在710℃；
(c)将静置后的熔体转炉依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造，铸造温度为685℃，铸造速度控制在45mm/min，冷却水流量控制在40m3/h，水温为25℃，得到厚度为600mm、宽度为2850mm、长度为6000mm的超大规格扁锭的5A03铝合金铸锭；
其中，一级过滤***采用流量为40吨/h箱式过滤装置，一级过滤***采用30PPi的陶瓷过滤板；二级过滤***采用35吨/h箱式过滤装置，二级过滤***采用40PPi的陶瓷过滤板；在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂；四转子连续除气装置的转子转速为480转/min左右，铸造结晶器为可调宽度式多功能全铝数控结晶器，铸造结晶器采用液面自动控制***，液面控制在60mm。
对比例1
本对比例为实施例1的对比实验，除了步骤(c)中铸造过程中只采用一级过滤***进行除渣作业，未采用二级过滤***，其余步骤与工艺参数与实施例1相同。
对比例2
本对比例为实施例1的对比实验，除了步骤(c)中采用二转子连续除气***之外，其余步骤与工艺参数与实施例1相同。
对比例3
本对比例为实施例1的对比实验，除了步骤(c)中在线细化机所采用的是铝钛硼晶粒细化剂，其余步骤与工艺参数与实施例1相同。
对比例4
本对比例为实施例6的对比实验，除了步骤(c)中所采用的铸造结晶器的液面高度为80mm，其余步骤及工艺参数与实施例6相同。
为验证实施例1-6和对比例1-4的效果，特设以下实验例。
实验例1
测定实施例1-6和对比例1-4，具体见表1。其中，纯净度等级检测方法依据GB/T32186-2015，探伤检测方法依据GB/T6519-2013。
表1各实施例和对比例所得到的5A03铝合金铸锭的性能参数
从表1数据可以看出，本实施例1-6提供的5A03铝合金铸锭生产方法整体上要优于对比例1-4的5A03铝合金铸锭生产方法。
实施例2为实施例1的对照实验，两者不同之处在于步骤(a)中铝合金废料和重熔用铝锭的重量比不同。一般而言，重熔用铝锭用量越多，越有助于控制铝合金铸锭的化学成分，所需的各类金属添加剂增多。铝合金废料使用量越多，所需各类合金添加剂相应减少，利于再回收材料的利用，节约成本、减少能源消耗。
实施例3为实施例1的对照实验，两者不同之处在于步骤(c)中的铸造速度不同。在一定范围内，随着铸造速度的提升，铸锭的平均结晶速度增大，晶体内结构细化。
实施例5为实施例4的对照实验，两者不同之处在于步骤(c)中一级过滤***与二级过滤***采用不同孔径的陶瓷过滤板。陶瓷过滤板的孔径越小，越有利于铸锭中杂质含量的减少，从而使得铸锭的探伤级别升高。
对比例1-3均为实施例1的对比实验。与实施例1相比，对比例1中未采用二级过滤***，对比例2中采用的是二转子连续除气***。未采用二级过滤***，使得铸锭中的杂质含量增加，阻断金属相的连续性，进而导致铸锭的探伤等级降低。与四转子连续除气装置相比，二转子连续除气***的除气效率差，从而导致进入熔体中的氢气含量增加，也不利于金属相的连续性，进而使得探伤等级下降。
与实施例1相比，对比例3采用的是铝钛硼晶粒细化剂，其中的硼元素进入熔体，生成较为粗大的TiB2相，从而导致晶粒粗化，影响成品塑性。可见，本发明采用铝钛碳晶粒细化剂具有更好的细化效果。
对比例4为实施例6的对比实验，两者不同之处在于步骤(c)中所采用的铸造结晶器的液面高度不同。液面高度越高，导致其冷却强度降低，从而使得晶粒度变大。
综上所述，通过上述5A03铝合金铸锭生产方法加工得到，所得到的5A03铝合金铸锭的宽度可达1250-2850mm，该超大规格的5A03铝合金铸锭一方面可满足航空航天、交通运输用铝板带铝合金使用需求，另一方面采用大规格宽幅变形作为毛坯，可降低生产成本、提高生产效率和成品率，减少能源消耗。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼和配料；
(b)将配料后的熔体进行精炼，精炼完成后静置；
(c)将静置后的熔体进行铸造，得到宽度为2400-2850mm的5A03铝合金铸锭；其中，铸造过程中，采用在线过滤***、四转子连续除气装置对静置后的熔体进行除渣、除气处理，采用铸造结晶器进行铸造，在线过滤***为双级过滤***。
2.根据权利要求1所述的5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，步骤(a)中，所述铝合金废料和重熔用铝锭的重量比为(0.1-10):1。
3.根据权利要求1所述的5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，步骤(b)中，将熔炼后的熔体置于倾翻式静置炉中进行精炼，精炼温度为710-740℃，精炼时间为40-50min；
优选地，精炼完成后扒净表面浮渣并静置30-40min，熔体温度控制在710-720℃。
4.根据权利要求1所述的5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，步骤(c)中，所述双级过滤***包括一级过滤***和二级过滤***，所述一级过滤***和二级过滤***分别独立地采用20PPi-50PPi的陶瓷过滤板，一级过滤***所采用的陶瓷过滤板的孔径大于二级过滤***所采用的陶瓷过滤板的孔径；
优选地，所述一级过滤***采用30PPi的陶瓷过滤板，所述二级过滤***采用40PPi的陶瓷过滤板。
5.根据权利要求4所述的5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，步骤(c)中，将静置后的熔体依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造；
优选地，步骤(c)中，在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂；
优选地，步骤(c)中，四转子连续除气装置中的转子转速为400-500转/min；
优选地，步骤(c)中，铸造结晶器为多功能数控结晶器，所述铸造结晶器采用液面自动控制***，液面控制在50-70mm。
6.根据权利要求1所述的5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，步骤(c)中，铸造温度为685-695℃，铸造速度控制在45-55mm/min，冷却水流量控制在40-80m3/h，水温为25-35℃；
优选地，步骤(c)中，铸造温度为686-695℃，铸造速度控制在46-55mm/min，冷却水流量控制在45-80m3/h，水温为26-35℃。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)将铝合金废料和重熔用铝锭进行熔炼和配料；
(b)将配料后的熔体进行精炼，精炼温度为710-740℃，精炼时间为40-50min，精炼完成后静置30-40min，熔体温度控制在710-720℃；
(c)将静置后的熔体依次通过一级过滤***、在线细化机、四转子连续除气装置和二级过滤***后，浇注至铸造结晶器进行铸造，得到宽度为2450-2850mm的5A03铝合金铸锭；其中，在线细化机所采用的是铝钛碳晶粒细化剂。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的5A03铝合金铸锭生产方法，其特征在于，所述5A03铝合金铸锭包括以下质量百分含量的元素：Si 0.6-0.7％，Fe 0.3-0.4％，Cu≤0.1％，Mn0.4-0.5％，Mg 3.4-3.6％，Cr≤0.1％，Ti 0.035-0.045％，其他杂质元素＜0.05％，余量为Al；
优选地，所述5A03铝合金铸锭的宽度为2450-2850mm。
9.一种5A03铝合金铸锭，其特征在于，通过权利要求1-8任意一项所述的5A03铝合金铸锭生产方法得到，所述5A03铝合金铸锭的宽度为2400-2850mm，优选为2450-2850mm，进一步优选为2500-2850mm。
10.权利要求1-8任意一项所述的5A03铝合金铸锭生产方法在铝合金加工中的应用。
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