RU2486271C1

RU2486271C1 - Method to produce aluminium-copper alloys

Info

Publication number: RU2486271C1
Application number: RU2012112988/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Ковтунов; Денис Александрович Семистенов; Юрий Юрьевич Хохлов; Юлия Петровна Хохлова
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2013-06-27

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: aluminium alloy is prepared, reheated over alloy liquidus curve temperature. Copper is added into the aluminium melt in the form of a wire, at the same time electric current is sent between the wire and the melt. Wire melting is carried out without formation of an arc at the ratio of current density to speed of wire feed equal to 0.3-1.0·10¹⁰ A·s/m.

EFFECT: invention makes it possible to reduce losses of alloying components and to reduce energy intensity of production of aluminium-copper alloys.

Description

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть применено для получения алюминиево-медных лигатур.The invention relates to ferrous metallurgy and can be used to obtain aluminum-copper alloys.

Известен способ получения алюминиевых лигатур (Литейное производство цветных и редких металлов. Курдюмов А.В., Пикунов М.В., Чурсин В.М. Из-во «Металлургия», 1972, с.496.), при котором приготавливают перегретый алюминиевый расплав и вводят легирующие компоненты. Недостатком этого способа является длительность процесса растворения легирующих компонентов, что снижает производительность процесса, а также способствует насыщению алюминиевого расплава газами и окисными включениями.A known method of producing aluminum ligatures (Foundry of non-ferrous and rare metals. Kurdyumov A.V., Pikunov M.V., Chursin V.M. of the "Metallurgy", 1972, S. 496.), In which they prepare overheated aluminum melt and alloying components are introduced. The disadvantage of this method is the length of the process of dissolution of the alloying components, which reduces the productivity of the process, and also contributes to the saturation of the aluminum melt with gases and oxide inclusions.

Известен так же способ получения алюминиевых лигатур, при котором в перегретый алюминиевый расплав вводят легирующие компоненты в виде проволоки, при этом между проволокой, являющейся положительным электродом, и алюминиевым расплавом, являющимся отрицательным электродом, горит электрическая дуга в среде инертного газа. Данный способ повышает производительность и снижает трудоемкость приготовления алюминиевых лигатур, однако вследствие разбрызгивания и угара большие потери легирующих элементов при приготовлении алюминиевых лигатур. Кроме того, при этом значительная часть энергии теряется в результате излучения столба дуги.There is also known a method for producing aluminum alloys, in which alloying components in the form of a wire are introduced into superheated aluminum melt, while an electric arc burns in an inert gas medium between the wire, which is a positive electrode, and the aluminum melt, which is a negative electrode. This method increases productivity and reduces the complexity of the preparation of aluminum alloys, however, due to spraying and burning large losses of alloying elements in the preparation of aluminum alloys. In addition, a significant part of the energy is lost as a result of the emission of the arc column.

Техническим результатом предлагаемого способа является снижение потерь легирующих компонентов и уменьшение энергоемкости производства алюминиево-медных лигатур.The technical result of the proposed method is to reduce the loss of alloying components and reducing the energy intensity of the production of aluminum-copper alloys.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что приготавливают перегретый алюминиевый расплав выше температуры ликвидус сплава и вводят медь в виде проволоки, при этом между проволокой и алюминиевым расплавом пропускают электрический ток. В отличие от прототипа плавление проволоки осуществляется без образования дуги при отношении плотности тока к скорости подачи проволоки, равном 0,3-1,0·10¹⁰ А·с/м³.The essence of the proposed method lies in the fact that an overheated aluminum melt is prepared above the liquidus temperature of the alloy and copper is introduced in the form of a wire, while an electric current is passed between the wire and the aluminum melt. In contrast to the prototype, the wire is melted without arcing when the ratio of current density to wire feed speed is 0.3-1.0 · 10 ¹⁰ A · s / m ³ .

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет по сравнению с прототипом снизить потери легирующих компонентов и уменьшить энергоемкость производства алюминиево-медных лигатур.Such a combination of new features with the known allows, in comparison with the prototype, to reduce the loss of alloying components and to reduce the energy intensity of the production of aluminum-copper alloys.

Способ заключается в том, что приготавливают алюминиевый расплав, перегревают его выше температуры ликвидус лигатуры. Медь вводят в алюминиевый расплав в виде проволоки, при этом между проволокой и расплавом пропускают электрический ток. Процесс проводят при отношении плотности тока к скорости подачи проволоки 0,3-1,0·10¹⁰ А·с/м³, что обеспечивает плавление проволоки без образования дуги.The method consists in preparing an aluminum melt, overheating it above the liquidus ligature temperature. Copper is introduced into the aluminum melt in the form of a wire, while an electric current is passed between the wire and the melt. The process is carried out at a ratio of current density to wire feed speed of 0.3-1.0 · 10 ¹⁰ A · s / m ³ , which ensures the melting of the wire without arcing.

Бездуговое плавление медной проволоки обеспечивает снижение разбрызгивания меди и снижает потери энергии в результате отсутствия излучения столба дуги.The arcless melting of copper wire reduces copper spatter and reduces energy loss due to the absence of arc column radiation.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление алюминиево-медной лигатуры с содержанием 33% меди. Алюминиевый расплав перегревают до температуры 850°С. Медную проволоку марки M1 диаметром 1,6 мм, являющуюся одним из электродов, подают в тигель с алюминиевым расплавом, являющимся вторым электродом, с помощью подающего механизма сварочной горелкой для механизированной сварки со скоростью 5 м/мин при токе 600 А. При данных режимах отношение плотности тока к скорости подачи проволоки 0,3-1,0·10¹⁰ А·с/м³, что обеспечивает плавление проволоки без образования дуги.An example of the application of the proposed method is the manufacture of aluminum-copper ligatures with a content of 33% copper. The aluminum melt is overheated to a temperature of 850 ° C. A 1.6 mm diameter M1 copper wire, which is one of the electrodes, is fed into a crucible with aluminum melt, which is the second electrode, using a feed mechanism as a welding torch for mechanized welding at a speed of 5 m / min at a current of 600 A. Under these conditions, the ratio current density to the wire feed speed 0.3-1.0 · 10 ¹⁰ A · s / m ³ , which ensures the melting of the wire without the formation of an arc.

При этом снижаются потери легирующих компонентов и уменьшается энергоемкость производства алюминиево-медных лигатур.At the same time, losses of alloying components are reduced and the energy consumption of the production of aluminum-copper alloys is reduced.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.The proposed method provides a technical effect and can be carried out using means known in the art. Therefore, it has industrial applicability.

Claims

Способ получения алюминиево-медных лигатур, включающий приготовление алюминиевого расплава, перегретого выше температуры ликвидус лигатуры, введение в расплав меди в виде проволоки и ее плавление, при этом между проволокой и алюминиевым расплавом пропускают электрический ток, отличающийся тем, что осуществляют бездуговое плавление проволоки при отношении плотности тока к скорости подачи проволоки, равном 0,3-1,0·10¹⁰ А·с/м³. A method of producing aluminum-copper ligatures, including the preparation of an aluminum melt superheated above the liquidus ligature temperature, introduction of copper into the melt in the form of a wire and its melting, while an electric current is passed between the wire and the aluminum melt, characterized in that the wire is melted without any melting at a ratio current density to the wire feed speed equal to 0.3-1.0 · 10 ¹⁰ A · s / m ³ .