本發(fā)明涉及金屬材料加工和冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置和方法。

背景技術(shù)：

目前鎂合金的生產(chǎn)工藝主要以壓鑄為主，90％左右的商用鎂合金零部件都是壓鑄件，離心鑄造件很少，而且離心鑄造主要應(yīng)用在生產(chǎn)鑄鐵、鑄鋼件，在輕質(zhì)合金方面應(yīng)用很少。大量實驗研究表明，鎂合金晶粒組織在得到充分細(xì)化后，可以顯著地提高鎂合金的室溫力學(xué)性能。金屬型離心鑄造工藝所生產(chǎn)的鑄件中少、無夾雜和氣孔、組織致密，顯著地提高了鑄件成品率和力學(xué)性能，達(dá)到以較少的成本生產(chǎn)出較多優(yōu)質(zhì)鑄件的目標(biāo)，是管件生產(chǎn)的主要方法。

專利[CN104625003A]發(fā)明公開了一種離心鑄造生產(chǎn)鎂合金大型環(huán)件的方法，制備出組織致密、抗拉強(qiáng)度好的鎂合金大型環(huán)件；專利[CN102601338A]發(fā)明了一種離心鑄造生產(chǎn)大型環(huán)件的方法，運(yùn)用重力系數(shù)公式確定離心模具轉(zhuǎn)速等參數(shù)，制備出組織均勻，抗拉強(qiáng)度好的鎂合金大型環(huán)件。

上述研究表明離心鑄造鎂合金管件是可行的，但以前的研究存在一定的局限，一些研究工作是立式離心機(jī)上進(jìn)行的，管件長度受到限制，不能制備長度大于10m的大型管件；而另一些臥室離心機(jī)上制備的鎂合金管直徑受到限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明提供了一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置和方法，該制備裝置為一種臥式離心動力裝置，該裝置主要由離心模具、輥輪、流槽、移動小車和小車導(dǎo)軌組成，該制備方法采用臥式離心鑄造，通過逐層凝固的方式即從外層至內(nèi)層依次澆注，層與層之間實現(xiàn)冶金結(jié)合不能出現(xiàn)分層，制備出了外直徑400mm-1400mm，內(nèi)直徑為380-1380mm，長度2m-20m的鎂合金管材，鑄件組織細(xì)小、組織致密，消除了宏觀偏析，開創(chuàng)了大直徑高性能鎂合金長管坯制備工藝的先河。

本發(fā)明的一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置，包括離心模具、輥輪、流槽、移動小車和小車導(dǎo)軌；所述的離心模具為空心管材，其下方設(shè)置有輥輪，在離心模具空心內(nèi)設(shè)置有流槽，流槽的另一端與移動小車相連接，移動小車上方設(shè)置有放置熔煉設(shè)備的可傾轉(zhuǎn)澆注支架，移動小車的車輪下方設(shè)置有小車導(dǎo)軌；

澆注時，熔煉設(shè)備放置于移動小車的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上，熔煉設(shè)備的垂直中心軸和流槽的水平中心軸垂直。

所述的離心模具為澆注模具。

所述的輥輪包括支撐輥和驅(qū)動輥，驅(qū)動輥的作用為驅(qū)動離心模具旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動輥由電機(jī)驅(qū)動，支撐模具的作用為支撐離心模具并旋轉(zhuǎn)離心模具。

所述的支撐輥至少為3個，驅(qū)動輥至少為1個。

驅(qū)動輥和支撐輥之一設(shè)置于接近移動小車的一端，通過驅(qū)動輥帶動離心模具旋轉(zhuǎn)；在離心模具下方至少設(shè)置有一對支撐輥，至少有一對支撐輥設(shè)置于離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端。

所述的流槽與移動小車相連接的方式是螺栓連接。

所述的熔煉設(shè)備設(shè)置有開口，方便輕合金熔液的傾倒，將熔煉設(shè)備放置于移動小車的可傾轉(zhuǎn)澆注支架時，熔煉設(shè)備的開口位于流槽的正上方。

所述的輕合金具體為鎂合金或鋁合金，優(yōu)選為鎂合金。

本發(fā)明的一種大直徑輕合金長管坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：確定凝固速度

通過計算機(jī)模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)，確定合理的凝固速度、裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度、裝置中移動小車的車速；

步驟2：配制輕合金熔液

按照輕合金成分配比稱量原料，熔煉，制得輕合金熔液，加熱到澆注溫度，保溫待用；

步驟3：制備管坯

(1)離心模具預(yù)熱

對離心模具外壁進(jìn)行加熱，對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量，當(dāng)離心模具內(nèi)壁溫度為150℃-300℃時，開始澆注；

(2)逐層澆注

根據(jù)計算機(jī)仿真模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)，將裝有輕合金熔液的熔煉設(shè)備放入移動小車的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上進(jìn)行澆注，輕合金熔液流入流槽中，通過流槽引導(dǎo)進(jìn)入離心模具中進(jìn)行澆注，同時，移動小車在小車導(dǎo)軌上移動，實現(xiàn)流槽在離心模具內(nèi)移動，將輕合金熔液采用逐層澆注的方式澆注，最終制得大直徑輕合金長管坯；

其中，逐層澆注的具體方法為：離心鑄造過程采用逐層澆注，以設(shè)定的大直徑輕合金長管坯的外徑為第一層，由外徑向內(nèi)徑進(jìn)行澆注，澆注的層數(shù)按照壁厚進(jìn)行設(shè)定，澆注過程中，每層厚度L需滿足L1>L2>L3>……>Li，其中，L1為第一層澆注厚度，L2為第二層澆注的厚度，L3為第三層澆注的厚度，依次類推，Li為最后一層澆注的厚度；其中，每一層澆注過程中，離心模具轉(zhuǎn)速分為三個階段：第一階段是快速使得合金液盡快達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速；第二階段中速，當(dāng)輕合金熔液充滿離心模具后，輕合金熔液與離心模具旋轉(zhuǎn)同步時適當(dāng)降低旋轉(zhuǎn)速度。第三階段慢速，當(dāng)輕合金熔液凝固完成時進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)速，防止熱裂的產(chǎn)生。

所述的步驟1中，所述優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)包括：離心模具預(yù)熱溫度、澆注溫度、離心模具轉(zhuǎn)速和澆注速度；其中，離心模具預(yù)熱溫度為150℃-300℃，澆注溫度為650℃-850℃，離心模具轉(zhuǎn)速為700r/min-1500r/min，澆注速度為4.3m³/h-8.3m³/h。

所述的步驟1中，所述的計算機(jī)為采用計算機(jī)模擬仿真，模擬軟件為Flow3d，根據(jù)實驗方法進(jìn)行建模，模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，當(dāng)溫度低于固相線則認(rèn)為合金完全凝固，得到凝固速度，凝固速度與離心模具預(yù)熱溫度和澆注溫度有關(guān)系。

所述的步驟1中，所述的離心模具轉(zhuǎn)速的確定方法為：采用康斯坦丁諾夫公式進(jìn)行計算，其公式如下：

其中，n—離心模具轉(zhuǎn)速(r/min)；r₀—鑄件內(nèi)表面半徑(m)；γ—液體金屬重度(N/m³)；β—調(diào)整系數(shù)。

所述的步驟1中，所述的澆注速度是通過控制可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速確定的。

所述的步驟1中，所述的可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速采用數(shù)值模擬的方法確定。

所述的步驟2中，當(dāng)輕合金為鎂合金時，鎂合金熔液含有的成分及成分的重量百分比為：鋁8.5-9.5％、鋅0.45-0.9％、錳0.17-0.5％、余量為鎂。

所述的步驟2中，所述的熔煉，具體包括：在熔煉設(shè)備上涂抹涂料，加入輕合金原料，熔煉過程中，通保護(hù)氣體防止金屬氧化；當(dāng)輕合金中的成分完全熔化后，加入精煉劑精煉，扒渣，靜置，得到輕合金熔液。

所述的步驟2中，所述的熔煉采用的設(shè)備為電阻爐，熔煉設(shè)備為鐵質(zhì)坩堝，所述的涂料為氧化鋅與酒精的混合物；其中，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1：(3～9)。

當(dāng)輕合金為鎂合金時，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:(3～9)：(1～2)，加入的硼酸能防止金屬氧化。

所述的步驟3(1)中，所述的對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量采用的工具為測溫槍。

所述的步驟3(2)中，所述的逐層澆注的過程為：每一層的澆注過程為流槽出口初始位置在離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端，移動小車上的熔煉設(shè)備開始傾轉(zhuǎn)，輕合金熔液流入流槽并沿流槽流入旋轉(zhuǎn)的離心模具中，當(dāng)輕合金熔液開始順著流槽進(jìn)入離心模具內(nèi)時，移動小車帶動流槽開始向著離心模具另一端移動。到流槽出口到達(dá)離心模具另一端時熔煉設(shè)備停止旋轉(zhuǎn)，移動小車停止移動，第一層澆注完畢。移動小車帶動流槽移動到第一層澆注的初始位置，準(zhǔn)備澆注第二層。

所述的步驟3(2)中，所述的移動小車為可變速小車，其中，可變速小車的車速為0.1m/s-1m/s。

所述的步驟3(2)中，所述的移動小車的可傾轉(zhuǎn)澆注支架的傾轉(zhuǎn)角速度為0.1rad/s-1rad/s。

所述的步驟3(2)中，所述的逐層澆注中，每一層澆注速度與澆注時間采用線性數(shù)學(xué)關(guān)系模型確定。

所述的線性數(shù)學(xué)關(guān)系模型為：

澆注速度的公式為：V＝2M/Πσ

其中，V是澆注速度，即單位時間澆注的輕金屬質(zhì)量，單位是kg/s

M是澆注輕合金總質(zhì)量，單位是kg

σ是熔煉設(shè)備旋轉(zhuǎn)角速度，即移動小車的可傾轉(zhuǎn)澆注支架的角速度，單位是rad/s

Π為圓周率。

某一層的澆注時間的公式為：t＝m/V

m是某層所需澆注的輕金屬質(zhì)量，單位kg

V是澆注速度，單位是kg/s

所述的步驟3(2)中，在澆注前，在離心模具內(nèi)壁，流槽內(nèi)壁，均勻涂上涂料，涂料為氧化鋅與酒精的混合物；其中，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1：(3～9)。

當(dāng)輕合金為鎂合金時，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:(3～9)：(1～2)，加入的硼酸能防止金屬氧化。

本發(fā)明的一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置和方法，相比于現(xiàn)有技術(shù)，其有益效果在于：

本發(fā)明采用逐層澆注，解決了現(xiàn)有技術(shù)中制備大直徑、厚壁、長管坯的難題，通過離心鑄造，采用分段離心模具轉(zhuǎn)速，避免了輕合金在離心鑄造過程中出現(xiàn)淋落現(xiàn)象。通過逐層澆注消除了離心鑄造宏觀偏析的現(xiàn)象。

通過本發(fā)明所述技術(shù)方案的實施，方法操作簡單，便于控制，產(chǎn)品質(zhì)量高，可以提高鎂合金管材產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的大直徑輕合金長管坯的制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1為離心模具，2為支撐輥，3為驅(qū)動輥，4為流槽，5為移動小車，6為熔煉設(shè)備，7為小車導(dǎo)軌；

圖2為本發(fā)明實施例1中離心鑄造得到的AZ91鎂合金管材的金相顯微組織圖。

具體實施方式

結(jié)合本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)一步描述，并提供實施例進(jìn)一步說明；

以下實施例采用的臥式離心機(jī)的型號為LZG12。

以下實施例采用的計算機(jī)仿真的模擬軟件為Flow3d。

實施例1

一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，該制備裝置包括離心模具1、輥輪、流槽4、移動小車5和小車導(dǎo)軌7；其中，離心模具1作為澆注模具，離心模具為一空心管材，下方設(shè)置有輥輪，所述的輥輪包括3個支撐輥2和1個驅(qū)動輥3，流槽4一端設(shè)置于離心模具1內(nèi)，流槽4的另一端與移動小車5相連接，移動小車5上方設(shè)置有可以放置熔煉設(shè)備的可傾轉(zhuǎn)澆注支架，澆注時，熔煉設(shè)備6放置于移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上，熔煉設(shè)備6的垂直中心軸和流槽4的水平中心軸垂直，移動小車5的車輪下方設(shè)置有小車導(dǎo)軌7。

1個驅(qū)動輥3和支撐輥2之一設(shè)置于接近移動小車5的一端，通過電機(jī)帶動驅(qū)動輥3轉(zhuǎn)動，從而帶動離心模具1旋轉(zhuǎn)；在離心模具1下方遠(yuǎn)離移動小車的一端設(shè)置有一對支撐輥2。

所述的流槽4與移動小車5相連接的方式是螺栓連接。

所述的熔煉設(shè)備6設(shè)置有開口，方便輕合金熔液的傾倒，熔煉設(shè)備6放置于移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架時，熔煉設(shè)備6的開口位于流槽4的正上方。

一種大直徑輕合金長管坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：確定凝固速度

通過計算機(jī)模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)(離心模具預(yù)熱溫度，澆注溫度，離心模具轉(zhuǎn)速，澆注速度)，確定合理的凝固速度、裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度、裝置中移動小車的車速；

所述的計算機(jī)為采用計算機(jī)模擬仿真，根據(jù)實驗方法進(jìn)行建模，模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，當(dāng)溫度低于固相線則認(rèn)為合金完全凝固，得到凝固速度為0.0189m/s；

所述的離心模具轉(zhuǎn)速的確定方法為：采用康斯坦丁諾夫公式進(jìn)行計算，其公式如下：

其中，n—離心模具轉(zhuǎn)速(r/min)；r₀—鑄件內(nèi)表面半徑(m)；γ—液體金屬重度(N/m³)；β—調(diào)整系數(shù)。

所述的澆注速度是通過控制可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速確定的。

所述的可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速采用數(shù)值模擬的方法確定。

其中，優(yōu)化確定的離心鑄造工藝參數(shù)包括：離心模具預(yù)熱溫度為150℃-200℃，澆注溫度為750℃，離心模具轉(zhuǎn)速為780r/min-900r/min，澆注速度為4.3m³/h-8.3m³/h。

裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度為0.1rad/s-1rad/s，裝置中移動小車的車速為0.1m/s-1m/s；

步驟2：配制輕合金熔液

按照AZ91合金的成分配比稱量原料，鐵質(zhì)坩堝上涂抹氧化鋅涂料，加入AZ91合金的原料，采用電阻爐加熱至750℃進(jìn)行熔煉，熔煉過程中，通氮氣和六氟化硫氣體(氮氣的流量為0.2～0.4m³/h，六氟化硫的流量為20～30ml/min)；

所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:(3～9)：(1～2)，加入的硼酸能防止金屬氧化。

當(dāng)AZ91合金中的成分完全熔化后，加入六氯化碳精煉，精煉溫度為700℃，保溫10min，扒渣，靜置，得到AZ91熔液，加熱到澆注溫度750℃，保溫10min待用；其中，加入的六氯化碳的質(zhì)量為AZ91合金總質(zhì)量的1％。

步驟3：制備管坯

(1)離心模具預(yù)熱

開啟臥式離心機(jī)，使其低速運(yùn)轉(zhuǎn)，對離心模具外壁進(jìn)行加熱，采用測溫槍對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量，當(dāng)離心模具內(nèi)壁溫度為150-200℃時，開始澆注工作；

在澆注前，在離心模具內(nèi)壁，流槽內(nèi)壁，均勻涂上涂料，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:5：1，加入的硼酸能防止金屬氧化。

(2)逐層澆注

根據(jù)計算機(jī)仿真模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)，以設(shè)定的大直徑輕合金長管坯的外徑為第一層，由外徑向內(nèi)徑進(jìn)行澆注，澆注過程中，每一層的澆注過程為流槽出口初始位置在離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端，移動小車上的熔煉設(shè)備開始傾轉(zhuǎn)，AZ91合金熔液流入流槽并沿流槽流入旋轉(zhuǎn)的離心模具中，當(dāng)AZ91合金熔液開始順著流槽進(jìn)入離心模具內(nèi)時，移動小車帶動流槽開始向著離心模具另一端移動。到流槽出口到達(dá)離心模具另一端時熔煉設(shè)備停止旋轉(zhuǎn)，移動小車停止移動，第一層澆注完畢。移動小車帶動流槽移動到第一層澆注的初始位置，準(zhǔn)備澆注第二層，依次類推。

①將裝有AZ91合金熔液的鐵質(zhì)坩堝6放入移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上進(jìn)行澆注，AZ91合金熔液流入流槽中，澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為900r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為850r/min，鑄件凝固后離心模具轉(zhuǎn)速為830r/min，澆注時間為10s-15s，第一層厚度為4-15mm。

②根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)谝粚覣Z91合金熔液完全凝固后，將AZ91合金熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為850r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為830r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為800r/min，澆注時間為10s-13s，第二層厚度為4-12mm。

③根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)诙覣Z91合金熔液完全凝固后，將AZ91合金熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為830r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為800r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為780r/min，澆注時間為10s-13s，第三層厚度為4-8mm，最終制得大直徑輕合金長管坯；制備的大直徑輕合金長管坯的外徑為400mm，內(nèi)徑為200-250mm，長度為2000mm。

本實施例中離心鑄造得到的AZ91鎂合金管材的金相顯微組織圖見圖2，從圖中可以看出組織致密細(xì)小均勻，沒有出現(xiàn)偏析缺陷。

實施例2

一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置，同實施例1。

一種大直徑輕合金長管坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：確定凝固速度

通過計算機(jī)模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)(離心模具預(yù)熱溫度，澆注溫度，離心模具轉(zhuǎn)速，澆注速度)，確定合理的凝固速度、裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度、裝置中移動小車的車速；

所述的計算機(jī)為采用計算機(jī)模擬仿真，根據(jù)實驗方法進(jìn)行建模，模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，當(dāng)溫度低于固相線則認(rèn)為合金完全凝固，得到凝固速度為0.0189m/s；

所述的離心模具轉(zhuǎn)速的確定方法為：采用康斯坦丁諾夫公式進(jìn)行計算，其公式如下：

其中，n—離心模具轉(zhuǎn)速(r/min)；r₀—鑄件內(nèi)表面半徑(m)；γ—液體金屬重度(N/m³)；β—調(diào)整系數(shù)。

所述的澆注速度是通過控制可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速確定的。

所述的可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速采用數(shù)值模擬的方法確定。

其中，優(yōu)化確定的離心鑄造工藝參數(shù)包括：離心模具預(yù)熱溫度為150℃-200℃，澆注溫度為750℃，離心模具轉(zhuǎn)速為850r/min-1100r/min，澆注速度為4.3m³/h-8.3m³/h。

裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度為0.1rad/s-0.2rad/s，裝置中移動小車的車速為0.25m/s-0.3m/s；

步驟2：配制輕合金熔液

按照AZ91合金的成分配比稱量原料，鐵質(zhì)坩堝上涂抹氧化鋅涂料，加入AZ91合金的原料，采用電阻爐加熱至750℃進(jìn)行熔煉，熔煉過程中，通氮氣和六氟化硫氣體(氮氣的流量為0.2～0.4m³/h，六氟化硫的流量為20～30ml/min)；

所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:(3～9)：(1～2)，加入的硼酸能防止金屬氧化。

當(dāng)AZ91合金中的成分完全熔化后，加入六氯化碳精煉，精煉溫度為700℃，保溫10min，扒渣，靜置，得到AZ91熔液，加熱到澆注溫度750℃，保溫10min待用；其中，加入的六氯化碳的質(zhì)量為AZ91合金總質(zhì)量的1％。

步驟3：制備管坯

(1)離心模具預(yù)熱

開啟臥式離心機(jī)，使其低速運(yùn)轉(zhuǎn)，對離心模具外壁進(jìn)行加熱，采用測溫槍對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量，當(dāng)離心模具內(nèi)壁溫度為150-200℃時，開始澆注工作；

在澆注前，在離心模具內(nèi)壁，流槽內(nèi)壁，均勻涂上涂料，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:9：2，加入的硼酸能防止金屬氧化。

(2)逐層澆注

根據(jù)計算機(jī)仿真模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)，以設(shè)定的大直徑輕合金長管坯的外徑為第一層，由外徑向內(nèi)徑進(jìn)行澆注，澆注過程中，每一層的澆注過程為流槽出口初始位置在離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端，移動小車上的熔煉設(shè)備開始傾轉(zhuǎn)，AZ91合金熔液流入流槽并沿流槽流入旋轉(zhuǎn)的離心模具中，當(dāng)AZ91合金熔液開始順著流槽進(jìn)入離心模具內(nèi)時，移動小車帶動流槽開始向著離心模具另一端移動。到流槽出口到達(dá)離心模具另一端時熔煉設(shè)備停止旋轉(zhuǎn)，移動小車停止移動，第一層澆注完畢。移動小車帶動流槽移動到第一層澆注的初始位置，準(zhǔn)備澆注第二層，依次類推。

①將裝有AZ91合金熔液的鐵質(zhì)坩堝6放入移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上進(jìn)行澆注，AZ91合金熔液流入流槽中，澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為1100r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為980r/min，鑄件凝固后離心模具轉(zhuǎn)速為950r/min，澆注時間為10s，第一層厚度為4-15mm。

②根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)谝粚覣Z91合金熔液完全凝固后，將AZ91合金熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為950r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為930r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為900r/min，澆注時間為10s，第二層厚度為4-12mm。

③根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)诙覣Z91合金熔液完全凝固后，將AZ91合金熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為900r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為870r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為850r/min，澆注時間為10s，第三層厚度為4-8mm，最終制得大直徑輕合金長管坯；制備的大直徑輕合金長管坯的外徑為1000mm，內(nèi)徑為800mm，長度為3000mm。

實施例3

一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置，同實施例1。

一種大直徑輕合金長管坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：確定凝固速度

通過計算機(jī)模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)(離心模具預(yù)熱溫度，澆注溫度，離心模具轉(zhuǎn)速，澆注速度)，確定合理的凝固速度、裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度、裝置中移動小車的車速；

所述的計算機(jī)為采用計算機(jī)模擬仿真，根據(jù)實驗方法進(jìn)行建模，模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，當(dāng)溫度低于固相線則認(rèn)為合金完全凝固，得到凝固速度為0.0189m/s；

所述的離心模具轉(zhuǎn)速的確定方法為：采用康斯坦丁諾夫公式進(jìn)行計算，其公式如下：

其中，n—離心模具轉(zhuǎn)速(r/min)；r₀—鑄件內(nèi)表面半徑(m)；γ—液體金屬重度(N/m³)；β—調(diào)整系數(shù)。

所述的澆注速度是通過控制可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速確定的。

所述的可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速采用數(shù)值模擬的方法確定。

其中，優(yōu)化確定的離心鑄造工藝參數(shù)包括：離心模具預(yù)熱溫度為150℃-200℃，澆注溫度為750℃，離心模具轉(zhuǎn)速為870r/min-1200r/min，澆注速度為4.3m³/h-8.3m³/h。

裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度為5rad/s-20rad/s，裝置中移動小車的車速為0.3m/s-1m/s；

步驟2：配制輕合金熔液

按照AZ91合金的成分配比稱量原料，鐵質(zhì)坩堝上涂抹氧化鋅涂料，加入AZ91合金的原料，采用電阻爐加熱至750℃進(jìn)行熔煉，熔煉過程中，通氮氣和六氟化硫氣體(氮氣的流量為0.2～0.4m³/h，六氟化硫的流量為20～30ml/min)；

所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:(3～9)：(1～2)，加入的硼酸能防止金屬氧化。

當(dāng)AZ91合金中的成分完全熔化后，加入六氯化碳精煉，精煉溫度為700℃，保溫10min，扒渣，靜置，得到AZ91熔液，加熱到澆注溫度750℃，保溫10min待用；其中，加入的六氯化碳的質(zhì)量為AZ91合金總質(zhì)量的1％。

步驟3：制備管坯

(1)離心模具預(yù)熱

開啟臥式離心機(jī)，使其低速運(yùn)轉(zhuǎn)，對離心模具外壁進(jìn)行加熱，采用測溫槍對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量，當(dāng)離心模具內(nèi)壁溫度為150-200℃時，開始澆注工作；

在澆注前，在離心模具內(nèi)壁，流槽內(nèi)壁，均勻涂上涂料，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精：硼酸＝1:3：1，加入的硼酸能防止金屬氧化。

(2)逐層澆注

根據(jù)計算機(jī)仿真模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)，以設(shè)定的大直徑輕合金長管坯的外徑為第一層，由外徑向內(nèi)徑進(jìn)行澆注，澆注過程中，每一層的澆注過程為流槽出口初始位置在離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端，移動小車上的熔煉設(shè)備開始傾轉(zhuǎn)，AZ91合金熔液流入流槽并沿流槽流入旋轉(zhuǎn)的離心模具中，當(dāng)AZ91合金熔液開始順著流槽進(jìn)入離心模具內(nèi)時，移動小車帶動流槽開始向著離心模具另一端移動。到流槽出口到達(dá)離心模具另一端時熔煉設(shè)備停止旋轉(zhuǎn)，移動小車停止移動，第一層澆注完畢。移動小車帶動流槽移動到第一層澆注的初始位置，準(zhǔn)備澆注第二層，依次類推。

①將裝有AZ91合金熔液的鐵質(zhì)坩堝6放入移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上進(jìn)行澆注，AZ91合金熔液流入流槽中，澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為1200r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為1100r/min，鑄件凝固后離心模具轉(zhuǎn)速為980r/min，澆注時間為5s-10s，第一層厚度為4-15mm。

②根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)谝粚覣Z91合金熔液完全凝固后，將AZ91合金熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為980r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為950r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為920r/min，澆注時間為5s-10s，第二層厚度為4-12mm。

③根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)诙覣Z91合金熔液完全凝固后，將AZ91合金熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為920r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為900r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為870r/min，澆注時間為5s-10s，第三層厚度為4-8mm，最終制得大直徑輕合金長管坯；制備的大直徑輕合金長管坯的徑為1000mm、內(nèi)徑為900mm，長度為3000mm。

實施例4

一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置，同實施例1。

一種大直徑輕合金長管坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：確定凝固速度

通過計算機(jī)模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)(離心模具預(yù)熱溫度，澆注溫度，離心模具轉(zhuǎn)速，澆注速度)，確定合理的凝固速度、裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度、裝置中移動小車的車速；

所述的計算機(jī)為采用計算機(jī)模擬仿真，根據(jù)實驗方法進(jìn)行建模，模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，當(dāng)溫度低于固相線則認(rèn)為合金完全凝固，得到凝固速度為0.025m/s；

所述的離心模具轉(zhuǎn)速的確定方法為：采用康斯坦丁諾夫公式進(jìn)行計算，其公式如下：

其中，n—離心模具轉(zhuǎn)速(r/min)；r₀—鑄件內(nèi)表面半徑(m)；γ—液體金屬重度(N/m³)；β—調(diào)整系數(shù)。

所述的澆注速度是通過控制可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速確定的。

所述的可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速采用數(shù)值模擬的方法確定。

其中，優(yōu)化確定的離心鑄造工藝參數(shù)包括：離心模具預(yù)熱溫度為150℃-300℃，澆注溫度為700℃-750℃，離心模具轉(zhuǎn)速為750r/min-850r/min，澆注速度為4.3m³/h-8.3m³/h。

裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度為0.1rad/s-0.3rad/s，裝置中移動小車的車速為0.1m/s-1m/s；

步驟2：配制輕合金熔液

按照鋁合金7075的成分配比稱量原料，鐵質(zhì)坩堝上涂抹氧化鋅涂料，加入鋁合金7075的原料，采用電阻爐加熱至750℃進(jìn)行熔煉，熔煉過程中，通入加入六氯化碳精煉，精煉溫度為700℃，保溫10min，扒渣，靜置，使用鍶鹽進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)處理時間為40min，得到鋁合金7075熔液，加熱到澆注溫度700℃-750℃，保溫10min待用；其中，加入的六氯化碳的質(zhì)量為鋁合金7075總質(zhì)量的1％，鍶鹽的加入量為總質(zhì)量的6％。

所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1:(3～9)。

步驟3：制備管坯

(1)離心模具預(yù)熱

開啟臥式離心機(jī)，使其低速運(yùn)轉(zhuǎn)，對離心模具外壁進(jìn)行加熱，采用測溫槍對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量，當(dāng)離心模具內(nèi)壁溫度為150-200℃時，開始澆注工作；

在澆注前，在離心模具內(nèi)壁，流槽內(nèi)壁，均勻涂上涂料，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1:6。

(2)逐層澆注

根據(jù)計算機(jī)仿真模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)，以設(shè)定的大直徑輕合金長管坯的外徑為第一層，由外徑向內(nèi)徑進(jìn)行澆注，澆注過程中，每一層的澆注過程為流槽出口初始位置在離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端，移動小車上的熔煉設(shè)備開始傾轉(zhuǎn)，鋁合金7075熔液流入流槽并沿流槽流入旋轉(zhuǎn)的離心模具中，當(dāng)鋁合金7075熔液開始順著流槽進(jìn)入離心模具內(nèi)時，移動小車帶動流槽開始向著離心模具另一端移動。到流槽出口到達(dá)離心模具另一端時熔煉設(shè)備停止旋轉(zhuǎn)，移動小車停止移動，第一層澆注完畢。移動小車帶動流槽移動到第一層澆注的初始位置，準(zhǔn)備澆注第二層，依次類推。

①將裝有鋁合金7075熔液的鐵質(zhì)坩堝6放入移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上進(jìn)行澆注，鋁合金7075熔液流入流槽中，澆注入離心模具中，澆注溫度為700℃-750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為850r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為780r/min，鑄件凝固后離心模具轉(zhuǎn)速為750r/min，澆注時間為7s-10s，第一層厚度為4-15mm。

②根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)谝粚愉X合金7075熔液完全凝固后，將鋁合金7075熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為700℃-750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為830r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為800r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為770r/min，澆注時間為7s-10s，第二層厚度為4-12mm。

③根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)诙愉X合金7075熔液完全凝固后，將鋁合金7075熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為700℃-750℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為800r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為770r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為750r/min，澆注時間為7s-10s，第三層厚度為4-8mm，最終制得大直徑輕合金長管坯；制備的大直徑輕合金長管坯的外徑為400mm、內(nèi)徑為380mm，長度為1500mm。

實施例5

一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置，同實施例1。

一種大直徑輕合金長管坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：確定凝固速度

通過計算機(jī)模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)(離心模具預(yù)熱溫度，澆注溫度，離心模具轉(zhuǎn)速，澆注速度)，確定合理的凝固速度、裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度、裝置中移動小車的車速；

所述的計算機(jī)為采用計算機(jī)模擬仿真，根據(jù)實驗方法進(jìn)行建模，模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，當(dāng)溫度低于固相線則認(rèn)為合金完全凝固，得到凝固速度為0.026m/s；

所述的離心模具轉(zhuǎn)速的確定方法為：采用康斯坦丁諾夫公式進(jìn)行計算，其公式如下：

其中，n—離心模具轉(zhuǎn)速(r/min)；r₀—鑄件內(nèi)表面半徑(m)；γ—液體金屬重度(N/m³)；β—調(diào)整系數(shù)。

所述的澆注速度是通過控制可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速確定的。

所述的可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速采用數(shù)值模擬的方法確定。

其中，優(yōu)化確定的離心鑄造工藝參數(shù)包括：離心模具預(yù)熱溫度為250℃-300℃，澆注溫度為650℃，離心模具轉(zhuǎn)速為750r/min-850r/min，澆注速度為4.3m³/h-8.3m³/h。

裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度為0.1rad/s-0.3rad/s，裝置中移動小車的車速為0.1m/s-1m/s；

步驟2：配制輕合金熔液

按照鋁合金6061的成分配比稱量原料，鐵質(zhì)坩堝上涂抹氧化鋅涂料，加入鋁合金6061的原料，采用電阻爐加熱至620℃進(jìn)行熔煉，熔煉過程中，通入加入六氯化碳精煉，精煉溫度為650℃，保溫10min，扒渣，靜置，使用鍶鹽進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)處理時間為40min，得到鋁合金6061熔液，加熱到澆注溫度650℃，保溫10min待用；其中，加入的六氯化碳的質(zhì)量為鋁合金6061總質(zhì)量的1％，鍶鹽的加入量為總質(zhì)量的6％。

所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1:(3～9)。

步驟3：制備管坯

(1)離心模具預(yù)熱

開啟臥式離心機(jī)，使其低速運(yùn)轉(zhuǎn)，對離心模具外壁進(jìn)行加熱，采用測溫槍對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量，當(dāng)離心模具內(nèi)壁溫度為250-300℃時，開始澆注工作；

在澆注前，在離心模具內(nèi)壁，流槽內(nèi)壁，均勻涂上涂料，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1:3。

(2)逐層澆注

根據(jù)計算機(jī)仿真模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)，以設(shè)定的大直徑輕合金長管坯的外徑為第一層，由外徑向內(nèi)徑進(jìn)行澆注，澆注過程中，每一層的澆注過程為流槽出口初始位置在離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端，移動小車上的熔煉設(shè)備開始傾轉(zhuǎn)，鋁合金6061熔液流入流槽并沿流槽流入旋轉(zhuǎn)的離心模具中，當(dāng)鋁合金6061熔液開始順著流槽進(jìn)入離心模具內(nèi)時，移動小車帶動流槽開始向著離心模具另一端移動。到流槽出口到達(dá)離心模具另一端時熔煉設(shè)備停止旋轉(zhuǎn)，移動小車停止移動，第一層澆注完畢。移動小車帶動流槽移動到第一層澆注的初始位置，準(zhǔn)備澆注第二層，依次類推。

①將裝有鋁合金6061熔液的鐵質(zhì)坩堝6放入移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上進(jìn)行澆注，鋁合金6061熔液流入流槽中，澆注入離心模具中，澆注溫度為650℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為850r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為780r/min，鑄件凝固后離心模具轉(zhuǎn)速為750r/min，澆注時間為7s-10s，第一層厚度為4-15mm。

②根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)谝粚愉X合金6061熔液完全凝固后，將鋁合金6061熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為650℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為830r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為800r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為770r/min，澆注時間為7s-10s，第二層厚度為4-12mm。

③根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)诙愉X合金6061熔液完全凝固后，將鋁合金6061熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為650℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為800r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為770r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為750r/min，澆注時間為7s-10s，第三層厚度為4-8mm，最終制得大直徑輕合金長管坯；制備的大直徑輕合金長管坯的外徑為400mm、內(nèi)徑為380mm，長度為1500mm。

實施例6

一種大直徑輕合金長管坯的制備裝置，同實施例1。

一種大直徑輕合金長管坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：確定凝固速度

通過計算機(jī)模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，優(yōu)化離心鑄造工藝參數(shù)(離心模具預(yù)熱溫度，澆注溫度，離心模具轉(zhuǎn)速，澆注速度)，確定合理的凝固速度、裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度、裝置中移動小車的車速；

所述的計算機(jī)為采用計算機(jī)模擬仿真，根據(jù)實驗方法進(jìn)行建模，模擬離心鑄造逐層凝固過程中溫度場的變化，當(dāng)溫度低于固相線則認(rèn)為合金完全凝固，得到凝固速度為0.025m/s；

所述的離心模具轉(zhuǎn)速的確定方法為：采用康斯坦丁諾夫公式進(jìn)行計算，其公式如下：

其中，n—離心模具轉(zhuǎn)速(r/min)；r₀—鑄件內(nèi)表面半徑(m)；γ—液體金屬重度(N/m³)；β—調(diào)整系數(shù)。

所述的澆注速度是通過控制可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速確定的。

所述的可傾轉(zhuǎn)澆注支架角速度和裝置中移動小車的車速采用數(shù)值模擬的方法確定。

其中，優(yōu)化確定的離心鑄造工藝參數(shù)包括：離心模具預(yù)熱溫度為200℃-300℃，澆注溫度為760℃-850℃，離心模具轉(zhuǎn)速為1500r/min-1000r/min，澆注速度為4.3m³/h-8.3m³/h。

裝置中可旋轉(zhuǎn)澆注支架的角速度為0.1rad/s-0.3rad/s，裝置中移動小車的車速為0.1m/s-1m/s；

步驟2：配制輕合金熔液

按照鋁合金7005的成分配比稱量原料，鐵質(zhì)坩堝上涂抹氧化鋅涂料，加入鋁合金7005的原料，采用電阻爐加熱至760℃-780℃進(jìn)行熔煉，熔煉過程中，通入加入六氯化碳精煉，精煉溫度為700℃，保溫10min，扒渣，靜置，使用鍶鹽進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)處理時間為40min，得到鋁合金7005熔液，加熱到澆注溫度760℃-850℃，保溫10min待用；其中，加入的六氯化碳的質(zhì)量為鋁合金7005總質(zhì)量的1％，鍶鹽的加入量為總質(zhì)量的6％。

所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1:(3～9)。

步驟3：制備管坯

(1)離心模具預(yù)熱

開啟臥式離心機(jī)，使其低速運(yùn)轉(zhuǎn)，對離心模具外壁進(jìn)行加熱，采用測溫槍對離心模具內(nèi)壁溫度進(jìn)行測量，當(dāng)離心模具內(nèi)壁溫度為200℃-300℃時，開始澆注工作；

在澆注前，在離心模具內(nèi)壁，流槽內(nèi)壁，均勻涂上涂料，所述的涂料為氧化鋅、酒精和硼酸的混合物，按質(zhì)量比，氧化鋅：酒精＝1:9。

(2)逐層澆注

根據(jù)計算機(jī)仿真模擬優(yōu)化后的工藝參數(shù)，以設(shè)定的大直徑輕合金長管坯的外徑為第一層，由外徑向內(nèi)徑進(jìn)行澆注，澆注過程中，每一層的澆注過程為流槽出口初始位置在離心模具遠(yuǎn)離移動小車的一端，移動小車上的熔煉設(shè)備開始傾轉(zhuǎn)，鋁合金7005熔液流入流槽并沿流槽流入旋轉(zhuǎn)的離心模具中，當(dāng)鋁合金7005熔液開始順著流槽進(jìn)入離心模具內(nèi)時，移動小車帶動流槽開始向著離心模具另一端移動。到流槽出口到達(dá)離心模具另一端時熔煉設(shè)備停止旋轉(zhuǎn)，移動小車停止移動，第一層澆注完畢。移動小車帶動流槽移動到第一層澆注的初始位置，準(zhǔn)備澆注第二層，依次類推。

①將裝有鋁合金7005熔液的鐵質(zhì)坩堝6放入移動小車5的可傾轉(zhuǎn)澆注支架上進(jìn)行澆注，鋁合金7005熔液流入流槽中，澆注入離心模具中，澆注溫度為760℃-850℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為1500r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為1400r/min，鑄件凝固后離心模具轉(zhuǎn)速為1320r/min，澆注時間為7s-10s，第一層厚度為4-15mm。

②根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)谝粚愉X合金7005熔液完全凝固后，將鋁合金7005熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為760℃-850℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為1320r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為1280r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為1210r/min，澆注時間為7s-10s，第二層厚度為4-12mm。

③根據(jù)得到的凝固速度判定，當(dāng)?shù)诙愉X合金7005熔液完全凝固后，將鋁合金7005熔液澆注入離心模具中，澆注溫度為760℃-850℃，澆注前離心模具轉(zhuǎn)速為1210r/min，澆注過程中離心模具轉(zhuǎn)速為1100r/min，鑄件凝固后，離心模具轉(zhuǎn)速為1000r/min，澆注時間為7s-10s，第三層厚度為4-8mm，最終制得大直徑輕合金長管坯；制備的大直徑輕合金長管坯的外徑為400mm、內(nèi)徑為380mm，長度為1500mm。