半连续铸造工艺
半连续铸造工艺参数对T2紫铜铸锭质量的影响
半连续铸造工艺参数对T2紫铜铸锭质量的影响摘要：T2紫铜具有极强的导电、导热、耐蚀性。
因此它逐渐成为我们生活必不可少的一部分，立式半连续铸造具有产量大，成品率高，内部组织均匀，特别适合大批量，大规格生产。
而铸造速度，结晶器长度，冷却强度和铸造温度，它们相互制约，相互依存，共同影响半连续T2紫铜的质量。
优化、综合考虑各项工艺参数，提高半连续铸造T2紫铜的质量，为后续轧制和挤压加工提供质量保证，从而得到高强、高导的T2紫铜。
关键词：铸造速度；结晶器长度；冷却强度；铸造温度；T2紫铜引言1993年德国人Junghaus首次研制成功黄铜立式半连续铸造机，立式半连续全称称为立式半连续直接水冷铸锭，简称DC铸锭。
目前，T2紫铜有极强的导电、导热耐蚀性。
在电线、电缆、爆破用雷管、化工用的蒸发器、贮藏器及各种管道等都有很广的应用。
因此紫铜在我们生活中的应运越来越广泛。
而T2紫铜立式半连续铸造也就朝着大规模，大批量，大尺寸，种类多方向发展，实现了大批量机械化生产，改善了劳动条件，从而大幅度提高了劳动生产率。
1 T2紫铜的特性和半连续铸造的基本原理1.1 T2紫铜的特性①T2紫铜有很强吸气性。
②T2紫铜具有热脆性，流动性差，故在出炉前（5～10）min，加入总重量的（1.5%～2%）磷铜，提高紫铜的流动性。
③T2紫铜很强的导热性。
1.2半连续铸造原理将T2紫铜溶体均匀的倒入通一次冷却水的结晶器中，T2紫铜溶液在结晶器内壁和底座受到冷却作用，迅速结晶凝固，形成坚硬的凝固外壳，待T2紫铜溶液到达结晶器2/3处时，铸造机上的牵引机构就带着底座上凝固壳一起以一定速度向下运动。
脱离开结晶器以后，受到结晶器下沿处二次冷却水作用，铸件迅速向中心形成完全凝固。
待铸件达到规定长度以后，停止浇注，浇注小车离开，铸件吊离。
2 铸造速度、结晶器长度、冷却强度和铸造温度对T2紫铜半连续铸造的影响2.1铸造速度对T2紫铜质量的影响2.1.1铸造速度定义半连续铸造时，单位时间内铸造形成的铸锭长度叫铸造速度。
金属冶炼中的新材料与新工艺
新工艺对金属材料性能的影响
改善金属组织结构
新工艺如控轧控冷技术、热处理技术等能够改变金属材料的组织 结构，从而提高其力学性能、耐腐蚀性能等。
提高金属材料性能
新工艺的应用能够生产出具有优异性能的新型金属材料，如高强度 、高韧性、耐高温等。
扩大金属材料的应用范围
新工艺的应用能够开发出更多具有特殊性能的金属材料，从而扩大 其应用范围，满足不同领域的需求。
半连续铸造工艺
总结词
高效、节能、环保
VS
详细描述
半连续铸造工艺是一种将熔融金属浇注入 旋转的铸模中，通过冷却凝固成半成品或 成品的铸造技术。该工艺具有高效、节能 、环保等优点，广泛应用于钢铁、有色金 属等领域。
03
新材料与新工艺在金属冶 炼中的联合应用
新材料对金属冶炼工艺的影响
提高金属冶炼效率
新材料与新工艺在金属冶 炼中的未来展望
新材料与新工艺的发展趋势
高性能材料
随着科技的不断进步，对金属材料性 能的要求也越来越高，新材料如高强 度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等材料 将得到广泛应用。
环保材料
智能化技术
随着人工智能和物联网技术的发展， 金属冶炼工艺将逐渐实现智能化，提 高生产效率和产品质量。
新材料如新型耐火材料、保温材料等能够提高炉温均匀性，降低能 耗，从而提高金属冶炼效率。
降低环境污染
采用环保型新材料，如生物可降解材料、低毒或无毒材料等，可以 降低冶炼过程中的有害物质排放，减少对环境的污染。
促进自动化和智能化
新型传感器、智能控制系统等新材料的应用，能够提高金属冶炼过程 的自动化和智能化水平，减少人工干预，提高生产效率。
金属冶炼中的新 材料与新工艺
汇报人：可编辑 2024-01-06
铝锭铸造工艺——竖式半连续铸造
铝锭铸造工艺——竖式半连续铸造竖式半连续铸造主要用于铝线锭、板锭以及供加工型材用的各种变形合金的生产。
铝液经配料后倒入混合炉，由于电线的特殊要求，铸造前需加入中间合盘Al-B脱出铝液中的钛、钒（线锭）；板锭需加入Al-Ti--B合金（Ti5%B1%）进行细化处理。
使表面组织细密化。
高镁合金加2#精炼剂，用量5%，搅拌均匀，静置30min后扒去浮渣，即可浇铸。
浇铸前先将铸造机底盘升起，用压缩空气吹净底盘上的水分。
再把底盘上升入结晶器内，往结晶器内壁涂抹一层润滑油，向水套内放些冷却水，将干燥预热过的分配盘、自动调节塞和流槽放好，使分配盘每个口位于结晶器的中心。
浇铸开始时，用手压住自动调节塞，堵住流嘴，切开混合炉炉眼，让铝液经流槽流入分配盘，待铝液在分配盘内达到2/5时，放开自动调节塞，使铝液流进结晶器中，铝液即在底盘上冷却。
当铝液在结晶器内达到30mm高时即可下降底盘，并开始送冷却水，自动调节塞控制铝液均衡地流入结晶器中，并保持结晶器内的铝液高度不变。
对铝液表面的浮渣和氧化膜要及时清除。
铝锭长度约为6m时，堵住炉眼，取走分配盘，待铝液全部凝固后停止送水，移走水套，用单轨吊车将铸成的铝锭取出，在锯床上按要求的尺寸锯断，然后准备下一次浇铸。
浇铸时，混合炉中铝液温度保持在690~7l0℃，分配盘中的铝液温度保持在685-690℃，铸造速度为190~21Omm/min，冷却水压为0.147~0.196MPa。
铸造速度与截面为正方形的线锭成比例关系：VD=K式中V为铸造速度，mm/min或m/h；D为锭截面边长，mm或m；K为常值，m2/h，一般为1.2~1.5。
竖式半连续铸造是顺序结晶法，铝液进入铸孔后，开始在底盘上及结晶器内壁上结晶，由于中心与边部冷却条件不同，因此结晶形成中间低、周边高的形式。
底盘以不变速度下降。
同时上部不断注入铝液，这样在固体铝与液体铝之间有一个半凝固区.由于铝液在冷凝时要收缩，加上结晶器内壁有一层润滑油，随着底盘的下降，凝固的铝退出结晶器，在结晶器下部还有一圈冷却水眼，冷却水可以喷到已脱出的铝锭表面，为二次冷却，一直到整根线锭铸完为止。
半连续铸造方法的优缺点
半连续铸造方法的优缺点
镁合金铸锭质量与铸造方法关系很大，镁合金的铸造方法有铁模铸造、水冷模铸造和半连续铸造。
铁模和水冷模铸造是陈旧的方法，铸锭质量和生产效率低，已很少采用。
目前，在工业生产中广泛采用半连续铸造法。
自从采用半连续铸造方法以来，镁合金铸锭的质量，有了很大的提高。
镁合金半连续铸造方法的优点：
（1）结晶速度高，改善了铸锭的晶内结构，减少了化学成分的区域偏析，提高了铸锭的力学性能。
（2）由于改善了金属熔铸系统，减少了氧化夹杂和金属杂质，提高了金属的纯净度。
熔铸设备对镁合金仲金属杂质的影响会小的多。
（3）合理的结晶顺序性，提呙了铸锭的致密度，并使铸锭中心部位减少了疏松：
（4）增大了铸锭长度，相对减少了切头、切尾等几何废料的百分比：
（5）实现了机械化，改善了劳动条件，提高了劳动生产率：
半连续铸造方法的主要缺点是：
（1）铸锭内部因结晶速度增大造成了更大的内应力，使裂纹倾向性增大。
（2）由于结晶速度增大，对扩散系数较小的个别组元，造成了较大的晶内偏析，因此某些合金锭需要进行长时间组织均匀化处理。
（3）由于结晶速度大，在液穴内温度梯度较大，虽不利于金属中间化合物的颗粒过于长大，但却使它易于产生。
一种Al-Mg-Si-Cu系合金半连续铸造工艺研究
世界有色金属 2018年 2月下42机械加工与制造Machining and manufacturing收稿日期：２０１８－０２作者简介：刘兆伟，男，生于１９８６年，汉族，辽宁辽阳人，本科，中级工程师，研究方向：铝合金加工及热处理。
一种Al-Mg-Si-Cu 系合金半连续铸造工艺研究刘兆伟，陈立超，杨 路，马龙飞，段英冶，徐 鑫（辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳 １１１００３）摘 要：由于Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ－Ｃｕ系合金较于普通Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ合金化程度高，在半连续铸造中更容易产生裂纹等缺陷，成型较为困难，本文研究直径为３１０ｍｍ铸锭的半连续铸造工艺，结果表明：当熔炼控制温度在７５０℃～７７０℃之间，控制盘尾温度６７０℃～６９０℃之间，稳定铸造速度控制在３５ｍｍ／ｍｉｎ～４５ｍｍ／ｍｉｎ范围内，制品表面质量良好。
关键词：铝合金；半连续铸造；熔炼温度；冷却水压中图分类号：ＴＧ２９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０４－００４１－２Study on semi-continuous casting process of al-mg-si-cu alloyLIU Zhao-wei,CHEN Li-chao,YANG Lu,MA Long-fei,DUAN Ying-ye,XU Xin（Ｌｉａｏｎｉｎｇ ｚｈｏｎｇｗａｎｇ ｇｒｏｕｐ ｃｏ．， ＬＴＤ．， Ｌｉａｏｙａｎｇ １１１００３，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｄｕｅ ｔｏ Ａｌ － Ｍｇ － Ｓｉ － Ｃｕ ａｌｌｏｙ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ Ａｌ － Ｍｇ － Ｓｉ ａｌｌｏｙｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ ｉｓ ｈｉｇｈ， ｉｔ ｉｓ ｅａｓｉｅｒ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｉｎ ｓｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｄｅｆｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｃｒａｃｋｓ， ｆｏｒｍｉｎｇ ｍｏｒｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ， ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｗｅ ｓｔｕｄｙ ａ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ３１０ ｍｍ ｉｎｇｏｔ ｏｆ ｓｅｍｉ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ： ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｌｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｅｔｗｅｅｎ ７５０℃～７７０ ℃， ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ６７０℃～６９０℃， ｓｔａｂｌｅ ｃａｓｔｉｎｇ ｓｐｅｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ３５ｍｍ／ｍｉｎ～４５ ｍｍ／ｍｉｎ， ｇｏｏｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Keywords: Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ； Ｓｅｍｉｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ； Ｍｅｌｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； Ｃｏｏｌｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅAl-Mg-Si-Cu 系合金因具有低密度、高比强度、良好的成型性、焊接性和低应力腐蚀敏感性等优点，逐渐替代一些钢铁材料成为轻量化汽车主体和部件材料[1]。
7449铝合金的半连续铸造工艺析设计
1 试验方案
1.1 合金成分及工艺设计分析 试 验 生 产 直 径 为 310mm、 长 度 为 1100mm 的
7449 铝合金铸锭，设计成分如表 1 所示。试验设备 包括熔炼炉、流槽系统、在线除气装置、单级过滤 装置、水循环系统、铸机等。在设备已确定的情况 下，不考虑结晶器有效高度对铸锭品质的影响，铸 造工艺设计只从铸造温度、铸造速度、冷却速度三 方面来考虑。
关键词：7449 铝合金；半连续铸造；熔炼温度；冷却水压
中图分类号：TG249.7
文献标识码：B
文章编号：1005-4898 （2019） 01-0053-04
doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2019.01.15
0 前言
最终制品满足 A 级以上内部探伤冶金纯净度要求。
7449 铝合金是法国 Alcan 公司为取代 7150 铝合 金而研制开发的新型高强韧铝合金，已经在空客公 司 最 新 研 发 的 民 用 客 机 A380 上 大 规 模 应 用 [1， 。 2] 7449 合金属于 Al-Zn-Mg-Cu 系合金，其中主元素 Zn 含 量 高 达 7.5% ， Mg 含 量 大 于 1.8% ， Cu 大 于 1.4%[3]。它具有较高的比强度和比刚度、良好的断 裂韧性和耐腐蚀性能、优良的成形性能等优点，以 及适于回收利用的环保优势，是目前航空航天领域 和其他工业领域的重要应用材料[4-6]。因为材料中的 合金元素含量高，铸锭的宏观和微观组织缺陷都会 对材料的性能造成不良影响。在铸造过程中，对制 品内部冶金纯净度、组织均匀性要求极高，且铸造 过程中难于成型。在半连续铸造生产中，有以下几 个难点：铸锭横断面区域偏析程度大；有一定的重 度偏析倾向；微观偏析程度大；成型难度大，有很 强的裂纹倾向。
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半连续铸造工艺
半连续铸造工艺是指在铸件生产过程中，铸钢过程是在连续铸造机上完成，而铸铁过程则是在常规静液床或静砂床上完成的铸造工艺。
半连续铸造工艺的优点是可以充分利用连铸机的高效率和自动化特点，提高生产效率和产品质量。
同时，通过在某些加工环节使用传统铸造工艺，可以获得更好的铸件性能和表面质量。
具体实施半连续铸造工艺时，铸钢过程通常采用连铸机进行连续浇注，可以实现高速连续铸造。
而铸铁过程则通过静液床或静砂床进行，可以灵活调整和控制铸件的形状和结构。
在半连续铸造工艺中，连铸机通常是整个生产线的核心设备。
它可以通过连续铸造技术来实现高速铸造、连续档位调整、自动化控制等功能，提高生产效率和产品质量。
同时，静液床或静砂床作为铸铁过程的工艺设备，可根据具体的铸件要求进行局部调整和控制，以获得更好的铸件性能。
半连续铸造工艺在一定程度上综合了连铸技术和传统铸造技术的优点，可以实现高效率、高质量的铸造生产。
它在工程实践中得到了广泛应用，特别是对于一些大型和复杂结构的铸件，具有较好的适应性和经济性。