一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺技术领域
本发明属于铝合金熔铸技术领域，具体涉及一种罐料用铝合金扁锭熔铸工艺。
背景技术
随着国民经济的发展和国民生活质量的提高，对铝合金材料饮品包装的需求量不
断增长。目前，市场上广泛使用的碳酸饮料包装罐材质主要以3系铝合金为主。在美国、日本
等发达国家，以3系铝合金作为啤酒、可乐等饮料的包装罐已经有很长的时间，而在中国使
用铝合金材料作为包装罐的历史则相对很短。
为了生产出合格的罐料产品，要求3系铝合金扁锭满足如下质量要求： (1)铸锭氢
含量小于0.12ml/t；(2)铸锭内部晶粒度1级；(3)铸锭内部疏松缺陷1级；(4)铸锭不允许有
裂纹、气孔、羽毛晶及夹渣缺陷。
目前，国内生产达到上述质量要求的3系铝合金扁锭数量较少，不能满足罐料生产
的需要，大量罐材需要从国外进口，其主要原因是现有生产工艺还不够成熟，需要进一步改
进。
发明内容
本发明目的是提供一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，改进现有工艺的不足，为
铝合金罐料生产提供高品质铝合金扁锭，为实现上述目的，其技术方案如下：
一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，包含以下步骤：
配料：采用99.70％重熔铝锭、A1-Mn、A1-Fe、Al-Si、Al-Cu中间合金、重熔镁锭作为原材
料，按照如下质量分数进行配料：Si：0.17-0.23％， Fe：0.36-0.44％，Cu：0.15-0.19％，Mn：
0.80-0.94％，Mg：1.16-1.30%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.06%，余量为Al。
熔炼：将炉温达到800℃以上时开始加料。待铝液全部熔化后，启动电磁搅拌器搅
拌30 min，确保合金熔体成分和温度均匀性；铝液温度升至730℃以上时，进行人工搅拌，
搅拌均匀后用四氯化碳对熔体进行预精炼，降低熔体中渣含量、氢含量和碱金属含量。
取样分析及转炉：预精炼完成后静置20min取样分析，待成分合适且温度达到740
℃时转炉，转炉时保温炉炉膛温度必须要保证在800℃ 。
保温静置炉内铝液的精炼：采用高纯氩气与氯气混合气体对铝合金熔体进行吹气
精炼，高纯氩气与氯气的混合体积比为8:2，精炼时间不少于30min。精炼完成后静置20min
并扒渣、取样，对熔体化学成分进行炉前快速检测，成分合格后开始铸造。
铝合金熔体的在线处理：从铝熔体从保温静置炉通过流槽流入铸造机进行铸造过
程中，铝合金熔体需经过晶粒细化、在线除气、在线除渣处理，其中，晶粒细化采用国产Φ
9mm的A1-5Ti-1B中间合金杆，以逆流加入方式对熔体进行处理。在线除气使用氩气，要求氩
气压力在550kPa～760kPa，纯度在99．99％以上。在线除渣使用40/60ppi配置的陶瓷过滤板
进行除渣。
铸造成型：经在线处理过的铝熔体由低液位铝合金扁锭铸造机铸造成型，铸造工
艺参数如下：铝液温度：715-725℃，铸造温度：695-700℃，铸造起始速度：35/mm·min-1，铸
造正常速度：60 mm·min-1，铸造起始水量：43.3/m3·h-1，铸造正常水量：306/ m3·h-1，冷却
水温：22-25℃。
铸造成型后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却程序后即可制得成品铝合金扁
锭。
对成品进行检验，氢含量、晶粒度、疏松度、夹渣量等各项技术指标均达到相关质
量要求，完全可用于铝合金罐料的生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，包含以下步骤：
（1）配料：采用99.70％重熔铝锭、A1-Mn、A1-Fe、Al-Si、Al-Cu中间合金、重熔镁锭作为
原材料，按照如下质量分数进行配料：Si：0.17-0.23％， Fe：0.36-0.44％，Cu：0.15-
0.19％，Mn：0.80-0.94％，Mg：1.16-1.30%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.06%，余量为Al。
（2）熔炼：将炉温达到800℃以上时开始加料，待铝液全部熔化后，启动电磁搅拌器
搅拌30 min，确保合金熔体成分和温度均匀性；铝液温度升至730℃以上时，进行人工搅拌，
搅拌均匀后用四氯化碳对熔体进行预精炼，降低熔体中渣含量、氢含量和碱金属含量。
（3）取样分析及转炉：预精炼完成后静置20min取样分析，待成分合适且温度达到
740℃时转炉，转炉时保温炉炉膛温度必须要保证在800℃ 。
（4）保温静置炉内铝液的精炼：采用高纯氩气与氯气混合气体对铝合金熔体进行
吹气精炼，高纯氩气与氯气的混合体积比为8:2，精炼时间不少于30min。精炼完成后静置
20min并扒渣、取样，对熔体化学成分进行炉前快速检测，成分合格后开始铸造。
（5）铝合金熔体的在线处理：从铝熔体从保温静置炉通过流槽流入铸造机进行铸
造过程中，铝合金熔体需经过晶粒细化、在线除气、在线除渣处理：其中，晶粒细化采用国产
Φ9mm的A1-5Ti-1B中间合金杆，以逆流加入方式对熔体进行处理，在线除气使用氩气，要求
氩气压力在550kPa～760kPa，纯度在99．99％以上。在线除渣使用40/60ppi配置的陶瓷过滤
板进行除渣。
（6） 铸造成型：经在线处理过的铝熔体通过低液位铝合金扁锭铸造机铸造成型，
具体铸造工艺参数如下：铝液温度：715-725℃，铸造温度：695-700℃，铸造起始速度：35/
mm·min-1，铸造正常速度：60 mm·min-1，铸造起始水量：43.3/m3·h-1，铸造正常水量：306/
m3·h-1，冷却水温：22-25℃。将铸造成型后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却程序后即
可制得成品铝合金扁锭。
在成品上任取一试片进行低倍、高倍组织、氢含量检测，检测结果如下：
低倍组织：在低倍试片上没有发现夹渣、裂纹、羽毛晶等缺陷，铸锭晶粒度小于一级。
高倍组织：在高倍照片中未见晶间疏松缺陷，铸锭内部疏松缺陷小于一级。
氢含量：经测氢仪进行检测，铸锭的氢含量为0.98 ml/t，符合铸锭氢含量低于
0.12ml/t的质量标准。