摘要：
在介绍搅拌摩擦焊技术的基本原理及影响因素的基础上，综述了铝合金搅拌摩擦焊在接头金属塑性流动、
显微组织以及性能等方面的国内外研究现状。研究现状表明，搅拌头形状和工艺参数对接头组织和性能具有重要影响，在合适的工艺参数下可获得综合性能良好的铝合金搅拌摩擦焊接头，并取得了一定规模的应用。此外，指出了搅拌摩擦焊技术的不足和接头性能弱区，并展望了铝合金搅拌摩擦焊技术的发展方向。
关键词：
铝合金；搅拌摩擦焊；塑性流动；显微组织；性能中图分类号：
TG457．19文献标识码：C 文章编号：
1001－2303(2011)03－0050－05第41卷第3期2011年3月
Vol．41No．3Mar．2011
Electric Welding Machine
收稿日期：2010－11－09
基金项目：广东省科技计划资助项目(2008A080403002和2008
B050100041)
作者简介：宋东福(1984—)，男，江西宁都人，工程师，硕士，主
要从事金属材料的成形与加工工作。宋东福，王海艳，戚文军，农登，周楠
(广州有色金属研究院，广东广州510650)
Prospects and research status of friction stir welding on aluminium alloy
SONG Dong-fu ，WANG Hai-yan ，QI Wen-jun ，NONG Deng ，ZHOU Nan (Guangzhou Research Institute of Nonferrous Metals ，Guangzhou 510650，China)
Abstract ：In this paper ，
the basic principles and factors of friction stir welding technology are expatiated ，and the research status of friction stir welding joint on metal plastic flow ，microstructure and properties are summarized．The investigation reports show that the shape of pin and processing parameters affect the microstructure and properties of joints significantly．Good comprehensive performance of friction stir welded joints on aluminum alloy can be obtained under the appropriate parameters ，and achieved a certain scale applications．Furthermore ，the paper point out the shortage of friction stir welding technology ，the weak areas of joint ，and the development direction of friction stir welding technology on aluminum alloy．
Key words ：aluminium alloy;friction stir welding ；
plastic flowing ；microstructure ；properties 0前言
铝合金具有质量轻、比强度比刚度高、耐蚀性
能好、
无磁性、成形加工性能好、低温性能好以及可回收性等特点，广泛应用于航空航天、交通运输、电力和电子、建筑、容器包装和石油化工等工业制造领域[1－2]。但铝合金表面容易形成一层致密、难熔的氧化膜，且铝的热导率和比热容大，导热快，线膨胀系数大，在采用传统的焊接方法焊接时易形成气孔和
变形[3]，
限制了铝合金材料的进一步应用。搅拌摩擦焊FSW(Friction stir welding)是在传统摩擦焊的基础上发展起来的一项固态连接技术。与传统熔化焊接方法相比，搅拌摩擦焊接头具有外
观平整、性能优良、焊后残余应力和变形小；无烟尘、无辐射；不需焊丝、不需气体保护、节能等优点[4－5]，
特别适合于铝合金的连接。
到目前为止，搅拌摩擦焊已被证明可以实现所有牌号的铝合金材料(如Al－Cu 系列、Al－Mg 系列、Al－Mg－Si 系列、Al－Zn 系列、Al－Li 系列等)、铝基复合材料以及铸态和挤压铝合
金间的焊接。
随着铝合金在航天、船舶、交通运输、储运设备等领域的应用范围进一步扩大，搅拌摩擦焊技术具有广阔的发展前景。
1
搅拌摩擦焊原理
1．1
基本原理
搅拌摩擦焊是用一种非耗损的特殊形状的搅拌头(由搅拌针和轴肩组成)，旋转插入待焊零件，然后沿着待焊界面移动，在搅拌针与周围母材摩擦及轴肩与焊件表面摩擦的作用下，焊缝材料温度升高而热塑化。同时，处于前进端的材料在搅拌针的高
铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与展望
速旋转下发生强烈的塑性变形。随着搅拌针向前移动，高度塑性变形的材料被挤压到搅拌针的后方，轴肩施加的锻造力使接缝处的变形金属通过相互扩散与再结晶而牢固地结合在一起，从而实现固态连接的过程[6]，
其工作原理如图1所示。
图1搅拌摩擦焊工作原理
1．2影响因素
大量试验研究表明，搅拌摩擦焊过程中的发热量和焊缝材料的塑性流动形态是影响焊缝成形质量的主要因素，它与搅拌头形状和焊接工艺参数等有关[7－8]。
目前，用于搅拌摩擦焊的搅拌头形状主要有圆柱形、圆锥形、螺旋形和偏心式。其中螺旋形搅拌针在旋转的同时，产生向下的锻造力，有利于焊缝金属的塑性流动与成型；偏心式搅拌针可增大等效摩擦面积并使热塑性材料易于流动。
影响搅拌摩擦焊接头质量的工艺参数有：轴肩直径、搅拌针直径、旋转速度、焊接速度、轴向压力、搅拌头的倾角等[9－10]。其中轴向压力、焊接速度以及旋转速度在焊接过程中容易变化，其他参数则相对稳定。赵勇[11]通过对搅拌摩擦焊过程的数学建模，得到焊接参数与线能量的关系：搅拌头旋转速度的增加及焊接速度的降低均有利于焊接线能量的增加，有利于焊缝金属的热塑化和流动。此外，接头质量的好坏与旋转速度的绝对值大小有关。
2接头金属塑性流动的研究
焊接过程中，搅拌头前进端材料在搅拌针的搅拌、摩擦作用下从搅拌头两侧向返回端塑性流动，从而形成接头，接头材料的流动形态直接关系到接头缺陷形成、接头组织转变以及接头性能。对焊接接头金属的塑性流动研究很多，主要研究观点如下：Ouyang等人[12]通过2024和6061铝合金板的对接试验认为：焊缝金属是在由搅拌头轴肩、底板及较远处较冷金属形成的“模腔”内流动，在带螺纹搅拌针的搅拌和搅拌针对周边及焊接前段材料的挤压作用下形成旋涡状结构和层状结构的焊缝形貌。
Colligan[13]利用搅拌头“急停”技术和添加示踪标记研究了6061／7075铝合金的塑性流动过程，认为搅拌头对金属的搅拌只发生在焊接搅拌针的上部，经搅拌的金属在搅拌针螺旋力和搅拌头锻造力的共同作用下被强制向下方流动，并在搅拌针末端区域堆积，而搅拌针下面的金属只受到流动金属的挤压作用。
Krishnan[14]在7075铝合金搅拌摩擦焊接头横截面观察到“洋葱瓣”状花纹，分析认为高速旋转的搅拌头产生摩擦热使搅拌针周围的金属塑化，并在搅拌头旋转着前进的作用使热塑化金属沿搅拌头的返回端被挤向搅拌针后方，“洋葱瓣”状的花纹即为焊缝区金属塑性流动的结果。
柯黎明[15]通过镶嵌标识材料的方法对比LF16／LF12铝合金在光滑和带螺纹搅拌头焊接条件下焊缝接头的形貌，认为搅拌针表面的螺纹是焊缝金属在轴向流动的主要驱动力，当塑化金属沿螺纹轴向向上或向下流动时，在螺纹的热塑化金属“入口”处形成一个“瞬时空腔”，而周围塑化金属将被吸入此空腔；在螺纹的“出口处”，塑化金属将改变流向并往外挤压周边金属，很好地解释了“洋葱环”和隧道缺陷。
黄永德[16]通过在LY12铝合金中镶嵌铜箔作为标识材料方法研究了搅拌摩擦点焊的金属塑性流动。认为塑化金属在搅拌针螺纹向下的压力和轴肩顶锻压力作用下，以螺旋状向焊点底部流动，运动到焊点底部后受底板和周围未塑化金属的阻碍，从而挤压搅拌针周围的金属形成焊缝。
3接头微观组织的研究
焊接接头的微观组织与力学性能密切相关，根据搅拌摩擦焊工艺的特点，国内外研究者一般将焊后组织分成4个区：焊核区(Weld Nugget Zone)、热机械影响区(Thermo－mechanically Affected Zone)、热影响区(Heat Affected Zone)以及母材，如图2所示。
在焊接过程中，焊核区金属受到搅拌头的搅拌、挤压而发生塑性流动，并在摩擦热的作用下发生动态再结晶，晶粒尺寸得到明显细化且呈等轴状；热机械影响区主要受到塑性金属流动及搅拌头的挤压和热循环作用，晶粒呈扁平、弯曲状且具有塑性流动的趋势；热影响区只受到热循环的作用，可能发生再结晶，晶粒长大。A356铝合金焊后显微组织如图3所示。
Jata[17]利用透射电镜等仪器观察对比了Al－Li－Cu合金焊接前后焊缝区的微观组织，焊前平均晶粒
焊接工艺宋东福等：铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与展望第3期
直径为87μm ，晶粒呈扁长状，而焊后焊缝动态再结晶区的平均晶粒直径为9μm ，且均为等轴晶。
Cabibbo [18]等人观察了6056－T6铝合金FSW 前后显微组织，焊缝区由于较高的温度和低的应变速率，形成大量的微晶；热影响区晶粒发生了粗化；前进侧热机区晶粒被拉长，且呈弯曲状，而后退侧热机区相对较宽，晶粒也被拉长，但尺寸比前进端窄。此外，热机区后退侧晶粒由残留的时效沉淀、半共格的β颗粒和共格β－Mg2Si 颗粒组成。
Benavides [19]等对比研究了2024铝合金在低温
与室温条件下FSW 接头组织。
结果表明，低温焊接接头焊缝区的晶粒尺寸要比常温下小很多；在焊接温度不高时，焊缝区晶粒尺寸从焊缝底部至顶部逐渐增加，但差别很小。
Sato 等人[20]研究了5052－O 铝合金的搅拌摩擦焊接头组织，发现焊核区晶粒发生再结晶，形成细小的等轴晶粒，位错密度较低；热机影响区晶粒发生较大的弯曲变形，且发生回复，位错密度较高和大量的小角度晶界。
Su 等人[21]利用透射电镜研究了7075－T651铝合金搅拌摩擦焊接过程中接头组织，认为焊接过程对热影响区晶粒结构影响不大，但析出相粗化，铝基相尺寸也因此增大；靠近热影响区发生了大量的晶格畸变和晶粒长大，靠近焊核区的热机械影响区为细小的回复亚晶，焊核区发生了连续动态再结晶，组
织为细小的等轴晶。
动态再结晶发生在动态回复的基础，动态回复过程中形成的亚晶发展成为大角晶界的晶粒，位错不断进入亚晶界是动态再结晶过程中亚晶界错位角增大的主要机制。
Cavaliere 等人[22]研究了焊接工艺参数对6082铝合金搅拌摩擦焊接头晶粒度的影响，研究发现，在旋
转速度一定的条件下，当焊接速度低于165mm ／min ，
晶粒度随焊速的变化而变化较大；当焊接速度增大
到165mm ／min 时，
晶粒度变化不大；当焊接速度达到460mm ／min 时，晶粒大小基本不再变化。当旋转速度和焊接速度比值为14时晶粒度最小。
4接头性能的研究
接头性能是国内外研究者最为关心的问题，相
关的研究报道也较多，研究范围主要集中在接头抗
a 热影响区
b 热机械影响区
c 焊核区
d 母材区
图3A356焊后显微组织
a —母材；
b —焊核区；
c 、
d —热机械影响区；
e —热影响区。
图2
搅拌摩擦焊接头截面分区
焊接工艺
第41卷
拉强度、疲劳性能，另外接头的耐蚀性能、残余应力等也有相关的研究报道。
根据FSW接头焊缝区组织变化的特点，在合适的焊接工艺参数条件下，焊缝各区所表现的的性能也差异很大。焊核区晶粒经过搅拌头的搅拌发生再结晶，区内性能得到很大的提高；热影响区受到热循环的影响，该区晶粒粗大、残余应力集中，接头性能相对较差；焊核区与热机械影响区的过渡区(简称过渡区)存在机械混合组织，成为接头的弱连接区，接头性能不佳。众多研究表明，拉伸、疲劳试验中接头断裂的位置主要集中在热影响区和过渡区。
Liu[23－24]等人研究了2017－T351和6061－T6铝合金的FSW，发现工艺参数对接头拉伸性能及断裂位置具有重要影响。当旋转速度1500r／min、焊接速度100mm／min时，2017－T351接头的强度最佳，达到母材的82％；当旋转速度为1500r／min，焊接速度为800mm／min，6061－T6接头的抗拉强度最高，达到母材的77％。此外，拉伸试验时断裂位置均出现在焊核与热机械影响区的过渡区。
辜纯民等人[25]利用正交试验方法研究了工艺参数对LY12铝合金FSW接头拉伸强度的影响，发现搅拌头的轴肩尺寸对接头抗拉强度的影响大于旋转速度和焊接速度。当焊接工艺参数匹配合理时，接头抗拉强度高于350MPa，强度系数高达母材的86％。
王希靖[26]等人研究了1．7mm厚的LF2铝合金板进行FSW搭接工艺参数，当旋转速度1100r／min、焊接速度80～255mm／min时均可得到强度较高的搭接接头，其中焊速100mm／min时，接头的剪切强度最高，达到母材剪切强度的75％。此外，接头的拉剪断口均出现在热影响区。
Mahoney[27]等人分析了7075－T651铝合金FSW 接头性能。发现接头最脆弱的区域出现在距焊核边缘7～8mm的热影响区，其屈服强度、抗拉强度相比于母材分别降低45％和25％。
Hassan[28]等人研究了焊接工艺参数对7010铝合金FSW接头性能的影响。发现最佳的接头性能与最佳的旋转速度和焊接速度相对应，为了保持这种状态，必须同时提高或减小焊接速度和旋转速度。
Zhou[29]对比研究了5056铝合金FSW接头和熔化极气体保护焊(Metal Inert－gas Welding简称MIG)接头的疲劳性能，结果发现FSW接头的疲劳寿命比MIG焊接头长6～14倍，此外FSW的高周疲劳极限几乎与母材相等；在2×106循环后，FSW接头的疲劳特征值比MIG焊接头高26MPa。
Jones[30]等通过对15mm厚的2024－T351铝合金FSW接头的硬度测试发现，在接头返回侧的热影响区存在两个明显的软化区，硬度存在极小值，而接头的最高硬度出现在这两个软化区之间。
Wadeson[31]等人研究了AA7108－T79铝合金FSW 接头在腐蚀液中的腐蚀行为，试验发现，腐蚀最严重的区域为接头焊核区与热机械影响区的过渡区；电化学测试也表明，最低开路电压的区域也出现在热机械影响区的边缘，这是由于在热机械影响区内阳极反应速率的增加造成的。
Staron[32]等人通过中子衍射法测量了2024－T351铝合金FSW对接接头的残余应力，研究发现接头纵向残余应力分布呈现出双峰特征，最大值在热影响区(约130MPa)，最小值出现在焊缝区，而横向没有明显的残余应力。
柴鹏[33]等人研究了LF5铝合金板FSW接头的残余应力分布情况，发现接头前进侧和返回侧残余应力分布具有非对称性，这是由于前进侧和返回侧轴肩与接头材料相对运动速度的差异使得两侧受力状态、热输入等有较大的差异造成的。
5展望
搅拌摩擦焊作为一种新型的固态连接技术，在焊接过程中不需要熔化基体，很好地避免了铝合金在熔化焊时因熔化造成的孔隙、微裂纹、变形等缺陷。此外，在焊接过程中，焊接区不需要保护气体和填充材料、无焊接烟尘和飞溅、工艺简单、生产效率高、能耗小、接头综合性能优良等特点，是一种经济、高效、优质的“绿色焊接工艺”。目前，搅拌摩擦焊技术已应用到包括航空航天、船舶、地铁以及高速列车等轨道交通行业在内的众多领域。如：麦道公司用此方法焊接火箭、飞机等的大型高强铝合金燃料储箱；挪威MARINE公司应用于舰船铝合金甲板、侧板等流水线等结构件的焊接；日本轻金属公司应用于地铁车辆，制造的工件长度已经超过了3km，接头质量良好等等。
虽然搅拌摩擦焊技术在国外铝合金领域已取得一定规模应用，但应用范围和焊接量还远不如熔化焊，这主要由该技术的不足造成的，主要缺点是：被焊工件需固定在垫板上、缝末端后会留下匙孔、焊接速度相对较慢、焊接工件要求平直或圆筒等，焊接适应性较差，阻碍了搅拌摩擦焊技术的拓展。此外，搅拌摩擦焊接头的金属塑性流动机理、失效机理、工艺与组织性能的关系、曲面零件的搅拌摩擦焊以及
焊接工艺宋东福等：铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与展望第3期
无损检测等方面的研究还有待于进一步的深入研究。随着铝合金搅拌摩擦焊技术的不断发展和日臻完善，其应用必将越来越广。
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焊接工艺第41卷
TiAl基合金研究现状 γ-TiAl金属间化合物的密度仅为镍基高温合金的1/2左右，而高温力学性能却与之相近，因此是一种很有应用前景的高温结构材料[1-5]。作为结构材料使用的TiAl系金属间化合物主要有三种：α2-Ti3Al、γ-TiAl和δ-TiAl3，其中综合性能最好的是γ-TiAl合金，目前普遍认为它完全有潜力替代700~990℃上使用的镍基高温合金，可以使航空发动机构件重量减轻约1/2，因而引起广泛重视，成为TiAl 合金研究中的焦点。 γ-TiAl基合金具有良好的物理和机械性能，与普通的钛合金和高温合金相比具有明显的优势（表1-1）。表1-1给出了Ti-Al系金属间化合物（α2-Ti3Al和γ-TiAl）的主要高温性能。可见除塑性外，Ti-Al系金属间化合物的各方面性能均高于Ti 合金，特别是γ-TiAl的密度小（仅有3.9g·cm-3，不到Ni基超合金密度的一半（8.3g·cm-3）），其它性能又与之接近，这对于航空材料有十分重要意义。由于共价键的作用使与扩散有关的高温性能，如蠕变、持久强度和断裂韧性等性能都得到改善，同时作为铝化合物γ-TiAl还具有优异的抗高温氧化性能和耐腐蚀性能，所以γ-TiAl金属间化合物是很有潜力的高温结构材料。 表1-1 γ-TiAl基合金与错误！未找到引用源。2-Ti3Al基合金、Ti基合金、超合金 的性能比较 γ-TiAl基Ni-基性能Ti-基错误！未找到引 用源。2-Ti3Al基 密度, g/cm3 4.54 4.15-4.7 3.76-3.9 8.3 模量, GPa 96-110 110-145 160-180 207 蠕变极限, ℃540 730 1038 1090 氧化极限, ℃590 705 1038 1090 室温延性, % 15 2.4 1-3 3-10 高温延性, %/℃15-50 10-20/660 10-600/870 20-80/870 900℃模量，GPa - 90-110 140 140-150 疲劳寿命, Hr （270MPa/760℃）- 20 75-260 60 拉伸强度, MPa 480-1200 800-1140 450-700 1250-1450 屈服强度, MPa 380-1150 700-900 400-630 800-1200
铝合金焊接的几种先进工艺:搅拌摩擦焊、激光焊、激光- 电弧复合焊、电子束焊。针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法,几种工 艺均具有优越性,并可对厚板铝合金进行焊接。 关键词: 铝合金搅拌摩擦焊激光焊激光- 电弧复合焊电子束焊 1 铝合金焊接的特点 铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。 铝合金焊接有几大难点: ①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍; ②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3 其熔点为2060 ℃) ,这就需要采用 大功率密度的焊接工艺; ③铝合金焊接容易产生气孔; ④铝合金焊接易产生热裂纹; ⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形; ⑥铝合金热导率大(约为钢的4 倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大 2～4 倍。 因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效 焊接方法。 2 铝合金的先进焊接工艺 针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,在交通、航天、航空等行业得到了一定应用,几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点,焊后接头性能良好,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。 2. 1 铝合金的搅拌摩擦焊接 搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺[1～2 ] 。图1为搅拌 摩擦焊接示意图[3 ] 。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性 状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料 焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al - Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经.进入工业化生产阶段,在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件,美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结 构件。 铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成,焊缝区晶粒细化,无熔焊的树枝晶,组织细密,热影响区较熔化焊时窄,无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷,综合性能良好。与传统熔焊方法相比,它无飞溅、烟尘,不需要添加焊丝和保护气体,接头性能良好。由于是固相焊接工艺,加热温度低,焊接热影响区显微组织变化小,如亚稳定相基本保持不变,这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小,对于薄板铝合金焊后基本不变形。与
国铝合金压铸件市场发展现状https://www.doczj.com/doc/6f2524901.html, 2010年03月05日10:11 中国压铸网 生意社03月05日讯 目前全球压铸件的生产和消费主要集中在美国、日本、中国、意大利、德国、墨西哥等国家。随着经济的不断增长，全球对汽车、电子通讯等产品的需求多，压铸行业得到快速发展。从全球金属压铸件情况看，黑色金属压铸件占比高达80%以上，而有色金属压铸件的占比不足20%，这其中铝合金压铸件的占比达2/3。再从有色金属压铸件的生产消费情况看，主要集中在欧美日等国家和地区，每年 的增长幅度在9%左右。 我国的压铸生产始于20世纪40年代末，经过几十年的发展，已成为世界上压铸件的生产和消费大国之一。从压铸件的品种构成来看，铝合金压铸件和镁合金压铸件发展迅速，1995年-2003年，年均增长率分别为11.95%和35.45%。 目前在中国汽车工业以“汽车发动机汽缸、活塞、水泵、变速箱、制动器”为代表，通讯行业以“通讯系统(GSM、CDMA、3G、小灵通等)发射接收基站”为主，电梯行业以“自动扶梯和自动人行道具”为代表，而电子信息产业以“计算机设备”为代表的应用领域是压铸件的热点产品。 (一)汽车、摩托车及配件工业 目前，汽车工业已成为我国压铸行业最大的需求市场。铝合金压铸件已广泛应用于汽车发动机汽缸、活塞、水泵、变速箱、制动器等四十多种关键零部件的 制造。 1.汽车发动机铝合金缸体压铸近年发展迅猛主要企业有：广州东风本田发动机公司、重庆长安汽车集团、长安铃木汽车公司、上海乾通汽车附件公司、乔治费歇尔汽车产品苏州有限公司以及哈尔滨东安动力公司等；此外，长春一汽集团、重庆渝江压铸集团、宜兴江旭铸造公司、广东鸿图科技公司、徐航压铸有限公司、重庆渝美合资公司、重庆蓝黛实业公司、以及高要鸿泰精密压铸有限公司等均引进大型压铸机自动生产线，开发大型铝合金压铸件。特别是2005年以来跨国汽车巨头在我国掀起新一轮发动机投资热，其势越来越旺，这将有力地推动铝合金 发动机缸体压铸的加速发展。 2.汽车摩托车铝合金轮毂 全国铝合金轮毂生产企业近百家，2006年产量6600万只，2007年近8000万只。我国铝合金轮毂约占美国市场的40%，“十一五”末汽车铝合金轮毂出口量将达到2000万只以上。铝合金轮毂生产和出口均处于加速增长之势。 3.汽车零部件市场巨大
钛合金的应用现状及发展趋势 摘要：本文综述了钛合金材料的发展及应用现状，着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用，并对钛合金未来的发展进行了展望。 关键字钛合金，性能，应用，发展趋势 1引言 金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛，据估计和推算，其含量是地壳质量的0.4%还要多一点，世界储量约34亿吨，在所有元素中含量居第10位（氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛）[1]。其丰富的储量，为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。 自20世纪50年代以来，钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程，钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点，钛合金被广泛用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性，并相继对其进行了研究开发，得到了实际应用[2,3]。 2 钛合金的性能 2.1 钛合金的高温性能 在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工作温度范围较宽。高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度，并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4]，经历了40多年的发展，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃，而Ti-Al金属间化合物的崛起，打破了600℃的使用温度界限，将使用温度升至700℃以上。 2.2 钛合金的腐蚀性能 钛的抗腐蚀性强，在550℃以下的空气中，表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜，故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中，其耐蚀
表面工程技术 铝合金表面处理国内外研究应用现状Aluminum alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称：材料科学与工程学院 专业班级：复合材料1101 学生姓名：曹成成 学号：3110706055 指导教师：张松立 2014 年6 月
【摘要】综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展，介绍了镀层技术，转化膜处理技术、高能束表面处理技术等方法制备铝合金表面层的原理、特点及研究成果简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合 金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺。 关键词:铝合金;表面处理;阳极氧化;电镀;化学镀;微弧氧化;激光熔覆 前言 铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1～3 nm 的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。铝在大气中具有良好的耐蚀性。纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg 形成的Al-Mn、Al-Mg 合金具有很好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,如3A21 ,5A05。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg 系如 2A11 ,2A12。Al-Cu-Mg- Zn 系为超硬铝,如7A04 ,7A09。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝降低15 % ,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li 合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。通过在铝中加入3 %～5 %(质量分数) 的比铝更轻的金属锂,就可以制造出强度比纯铝高20 %～25 % ,密度仅2. 5 t/ m3 的铝锂合金。这种合金用在大型客机上,可以使飞机的重量减少5 t 多,而载客人数不减。 尽管铝合金材料具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等优点，但
铝合金强化技术的研究现状及展望 摘要：综述了目前铝合金强化技术的研究现状和进展。简述了旋涡搅拌铸造法、压力铸造法、喷射铸造法、熔铸直接接触反应法、细晶强化法等几种铝合金强化技术工艺。简介了国内外铝合金强化技术的发展概况以及铝合金强化技术的应用，同时展望了铝合金材料的发展。 关键词：铝合金；强化技术；漩涡搅拌铸造法；细晶强化法 Study Reality and Prospect of Aluminum Alloy Reinforcing Technology Abstract:Recent research and prospect of aluminum alloy reinforcing technology are discussed. Several aluminum alloy reinforcing technical processes are described, including vortex stirring casting method, pressure casting method, injection molding method, direct contact reaction casting method, grain refining reinforcing method, and so on. The development situation and application of aluminum alloy reinforcing technology at home and abroad are introduced, the aluminum alloy material prospects for development are forecasted. Keywords:aluminum alloy, reinforce technology, vortex stirring casting method, grain refining reinforcing method
科技广场２０１５．１２ ０引言 随着工业化向现代化高速发展，节能减重环保型材料需求量剧增。这种需求，使得铝合金的用量逐年增加。铝在地壳中的含量很高，在所有金属元素中排第一，其年产量大于其他有色金属年产总和，且铝合金质轻无毒性易回收利用，满足轻量化环保型合金的发展应用。铝合金密度低、比强度高、熔点低、铸造性能好、力学性能佳、加工性能好、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良的特点使其广泛应用于交通运输、航海航天航空、化工工业、食品工业、电子通讯、复合材料、金属包装、建筑、输电行业、文体卫生等领域[1-2]。铝合金在所有金属材料中的使用排第二，仅次于钢铁[3]。由于冶炼铝生产工艺的优化以及技术水平的提高，降低了铝合金的成本，铝合金的应用越来越广泛。本文论述了铝合金的特点、分类、研究现状及应用，并提出铝合金未来研究方向。１铝合金的研究现状 铝工业的发展进程不到两百年，但因其密度小、易导热导电、耐蚀性好，且能与其他金属形成优质铝基合金，因此，铝合金发展迅猛并广泛应用于汽车、船舶、火车、飞机、炼钢等领域，成为国富民强的重要材料。根据成分和工艺不同，可将铝合金分为铸造铝 铝合金的研究现状及应用 ＳｔａｔｕｓＱｕｏｏｆＲｅｓｅａｒｃｈｉｎＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙｓａｎｄｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 白志玲 Bai Zhiling （六盘水师范学院，贵州六盘水553004） （Liupanshui Normal University，Guizhou Liupanshui553004） 摘要：铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点，在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。本文叙述了铝合金的特点、分类，综述了铝合金的研究现状及应用，指出目前铝合金在发展中存在的问题，明确了铝合金的研究方向。 关键词：铝合金；研究现状；应用 中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1671-4792（2015）12-0018-03 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Aluminum alloys have been widely used in marine,chemical industry,aerospace,metal packaging, transportation and other fields owing to their merits,such as low density,good mechanical property,good cutting property,non-toxic,recyclable,electrical conductivity,thermal conductivity,good corrosion resistance and so on. The paper introduces the characteristics and classification of aluminum alloys,as well as the status quo in its re-search and application,points out existing problems in the development,and puts forward directions for researches in the future. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Aluminum Alloys；Status Quo of Research；Application ★基金项目：六盘水师范学院高层次人才科研启动 基金（编号：LPSSYKYJJ201417）；贵州省科技厅联 合基金项目（黔科合LH字[2014]7460号） １８ DOI:10.13838/https://www.doczj.com/doc/6f2524901.html,ki.kjgc.2015.12.004
YF-ED-J6846 可按资料类型定义编号 铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
铝及铝合金焊接工艺的现状和发 展趋势实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 对铝及铝合金焊接特点进行分析，比较了 TIG、MIG、PAW不同焊接方法焊接铝及其合金时 的优缺点。通过搅拌摩擦焊及变极性焊接两种 焊接工艺的介绍，结合本企业产品，对两种焊 接方法的应用进行了展望。随着科学技术的发 展，低密度、高强度金属材料越来越多地得到 应用，铝合金以其低温特性、质量轻、强度高 的优点，已经被广泛应用在航空航天、机车和 民用工业中，成为一种重要的加工材料。在铝 合金的加工过程中，铝合金的焊接是其中一个
重要的加工环节。铝合金导热快在空气中容易被氧化，其表面形成一层致密、难熔、体积质量大的氧化膜，阻碍基体金属的熔合。所以对于铝合金焊接必须可靠清理其表面致密氧化膜，才能保证正常的焊接。 目前铝合金的焊接方法有交流TIG、直流氩弧TIG、熔化极气体保护焊MIG、穿孔变极性等离子焊接、真空电子束和激光以及搅拌摩擦焊等，但应用较多的仍然是交流TIG和MIG两种方法，其余的不是工艺或设备不成熟，就是设备价格昂贵、应用场合受限制等因素而没有得到广泛应用。在此通过对铝及其合金焊接特点及常用焊接方法的分析，对目前比较先进的铝合金焊接技术一搅拌摩擦焊和变极性焊接进行简要介绍。
钛及钛合金的研究 1.引言 钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，因其具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁等一系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性四大独特功能，被广泛应用在航空航天、舰船、军工、冶金、化工、海水淡化、轻工、环境保护、医疗器械等领域，并创造了巨大的经济和社会效益，在国民经济发展和国防中占有重要的地位和作用。钛是金属材料王国中“全能的金属”、“海洋金属”、“太空的金属”，从工业价值、资源寿命和发展前景来看，钛被视为继铁、铝之后处于发展中的“第三金属”和“战略金属”。根据在钛中加入β稳定元素的多少及退火后的组织，钛合金可分为α、近α、α+β、近β和β钛合金。美、日、俄罗斯以及中国等许多国家都高度重视钛合金的发展，各国根据不同国情和需求进行了各自的研发，现已得到了广泛的应用[1~3]。 2.钛及钛合金的特点 钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面： (1)比强度高。钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686~1 176 MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。 (2)硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32~38。 (3)弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078@105~1.176@105MPa,约为钢和不锈钢的一半。 (4)高温和低温性能优良。在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600e;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253e时还能保持良好的韧性。 (5)钛的抗腐蚀性强。钛在550e以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。 此外,钛还具有形状记忆、吸氢、超导、无磁、低阻尼等优良特性。纯钛及钛合金与其他材料有关性能的对比见表1。
铝合金的研究现状及其在航空航天的深远发展 *** 南昌航空大学飞行器工程学院 摘要：作为地壳含量中最多的金属，凭借自身的优越的化学性质，使得它在现实生活中得到广泛应用，除了生活中常见的铝合金窗户，门等普通一般的工具。随着社会的发展和技术的提高，科学家们对铝合金的研究越来越深入，越来越透彻，其在先进领域方面的应用也越来越广泛，不管是航空还是航天，我们都可以看见它的影子。但这远不是对铝合金研究的结束，而是开始！ 关键词：铝合金、现状、航空航天、深远发展。 1、引言：以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝，原子序数为13，原子量为26.98，原子体积为(立方厘米/摩尔)：10.0，面心立方结构，熔点660℃，密度2.702，地壳中含量（ppm）：82000 。纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的1/3，但强度比较高，接近或超过优质钢，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。铝合金的主要分类，包括以下九种：一系:1000系列铝合金代表1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程
比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。二系:2000系列铝合金代表2024、2A16（LY16）、2A02（LY6）。2000系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。三系:3000系列铝合金代表3003 、3A21为主。我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间，是一款防锈功能较好的系列。四系:4000系列铝棒代表为4A01 4000系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好，产品描述: 具有耐热、耐磨的特性。五系:5000系列铝合金代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列，主要元素为镁，含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好，但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。六系:6000系列铝合金代表6061 主要含有镁和硅两种元素，故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，容易涂层，加工性好。七系:7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性，但耐腐蚀性较差。目前基本依靠进口，
毕业设计说明书题目：铝合金的搅拌摩擦焊 姓名： 学号： 指导老师:
摘要 铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，铝合金具有良好的耐蚀性、较高的比强度和导热性以及在低温下能保持良好力学性能等特点，在航空航天、汽车、电工、化工、交通运输、国防等工业部门被广泛地应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 英国焊接研究所(The Welding Institute)发明的搅拌摩擦焊为轻金属材料的连接提供了新的方法和途径。自从搅拌摩擦焊摩擦焊发明以来搅拌摩擦焊技术得到广泛的关注和深入的研究。特别是针对铝合金材料，世界范围的研究机构学校以及大公司都对此进行了深入细致的研究和工程应用开发并且在诸多工业制领域得到了成功应用。 本文详细介绍了搅拌摩擦焊原理特点并且针对铝合金的搅拌摩擦焊特点性能以及工业应用作了详细的阐述同时对搅拌摩擦焊在中国市场的发展和应用作了简略介绍和预测。 关键词：铝及铝合金搅拌摩擦焊焊接方法焊接特点
Abstract Aluminum and aluminum alloy is a kind of nonferrous metal structure material widely used in industry, aluminum alloy has high corrosion resistance, good strength and thermal conductivity as well as in the low temperature can keep good mechanical properties and other characteristics, in the aerospace, automotive, electrical, chemical, transportation, national defense and other industrial sectors are widely used. In recent years with the rapid development of science and technology and industrial economy, structure of the growing demand for aluminum alloy welding, so the aluminum alloy welding research also further. Aluminum alloy is widely used to promote the development of welding technology of aluminum alloy, the welding technology development and expanding the application field of aluminum alloy, so the aluminum alloy welding technology is becoming one of the hot research topics. British Welding Research Institute (The Welding Institute) the invention of the friction stir welding for light metal materials is connected and provided a new approach to. Since the invention of the friction stir welding friction welding, friction stir widely attention and deeply research get welding technology. Especially for aluminum alloy material, worldwide research schools and large companies have conducted in-depth study and engineering application and has been successfully applied in many industrial fields. This paper introduces the principle and the characteristics of friction welding and stirring in aluminum alloy friction stir welding properties and industrial applications are described in detail the development and application of friction stir welding in the Chinese market are briefly introduced and predicted. Keywords: Aluminium and aluminium alloy Friction stir welding Welding process Welding characteristics
中国铝合金压铸业的发展及现状 发表时间：2018-06-11T13:51:27.290Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第36期作者：沙雯雯 [导读] 我国压铸业的发展始于二十世纪九十年代，当时虽然还是一个新兴行业。 广东鸿图南通压铸有限公司 226300 摘要：近些年来随着科学技术的不断发展，越来越多的合成材料被铸造出来并被广泛使用，其中压铸铝合金便是其中的一种。我国的航空航天、各式各样的电子产品、无人驾驶汽车等技术目前正发展的如火如荼，而在这些领域里就要广泛用到压铸铝合金，因为压铸铝合金具有非常好的耐腐蚀性、良好的导电导热性、超高的强度以及易于铸造和加工的特性。俗话说的好有需求就会有供应，因此我国的压铸铝合金年产量增加了将近八分之一，在有色合金压铸件的产量里占据了十分之一的地盘。不过话又说了回来，科学技术的进步为该行业的发展带来了无限的机会，在科技的不断推动下我国的铝合金压铸件会造的越来越来好，规模越来越大，铸件越来越优。本文对铝合金压铸业的现状和发展做了一定的研究，以期能够帮助到需要的从行业者。 关键字：铝合金压铸业；发展；现状 引言 我国压铸业的发展始于二十世纪九十年代，当时虽然还是一个新兴行业，不过该行业的发展速度却非常之快，并且随着科学技术的不断发展和人们日常生活的需要，铝合金压铸行业的发展变得越来越好，铝合金压铸产品的种类变得越来越丰富，不同种类的合金正在悄无声息的改变我们的生活。 1我国压铸行业标准的发展历史 在此之前先介绍一下我国压铸行业标准的发展历史，在二十世纪六十年代我国的压铸工艺已经初具规模，注意，是压铸工艺而不是压铸行业，但并没有一套成型的压铸标准，只能参考原苏联的压铸标准；到了二十世纪七十年代才制定了HB5012—1974《铝合金压铸件》以及GB1173—1177—1974《铸造有色合金》等标准；经过十年的发展之后制定的JB3018—3072-82《有色压铸合金技术条件》以及 JB2702—80《锌合金、铝合金、铜合金压铸件技术条件》标准；到二十世纪八十年代末，我国该行业相关人士初步商定要制定一个更加成熟的行业标准；自此到1994年我国正式发布了包括GB/T15114—94《铝合金压铸件》、GB/T15115—94《压铸铝合金》等在内的七个用于压铸行业的标准；至2009年，最新版的国家推荐标准正式出台，即以GB/T15114—2009《铝合金压铸件》和GB/T15115—2009《压铸铝合金》这两个标准代替GB/T15114—94《铝合金压铸件》、GB/T15115—94《压铸铝合金》这两个标准。 2我国铝合金压铸行业的现状 压铸铝合金行业的发展始于二十世纪九十年代，具体来讲该合金的大量使用是在1914年之后，自此之后它便与我们的生活息息相关，其发展速度也得到了空前的提高。当然，压铸铝合金也有类别之分，按硬度来划分的话可以分为高强度和中低强度的压铸铝合金，按合金种类不同可以分为Al-Mg、Al-SiCu-Mg、Al-Si-Mg、Al-Zn、Al-Si-Cu等几大种类。接下来就挑几种压铸铝合金给大家简单介绍。 2.1 Al-Mg系合金 用Al和Mg制造而成的合金压铸件通常用来给一些具有较高防腐要求和需要特殊外观的压铸件，该合金兼具Al和Mg的优点，不仅强度高而且抗腐蚀性好，相较于其他的合金来讲阳极化处理及承受抛光的性能会好一些。不过这种合金的压铸难度会比较大，在压铸的过程中必须非常小心，否则很容易压铸失败。 2.2 Al-Si合金 相较于Al-Mg而言该合金的制造工艺就相对简单了许多，不过任何事情都是相对的，因为其制造起来比较粗糙所以不会用来做一些对需要超高精度的铸件，但是该材料也具有良好的耐腐蚀性，因此可以用来铸造一些对精度要求不太高以及零承重或者微承重的铸件。 2.3 Al-Si-Mg系及Al-Si-Cu系合金 由三种金属铸造而成的合金比前两类合金具有更优的性能。目前用三种金属铸造而成的合金已经在世界上广泛使用，足以见得该合金的性能十分出众，并且该合金的产出量也占得合金产出总量的十分之七。尤其是Al-Si-Cu的压铸合金，人们越来越多的关注到了这类合金。值得注意的是该类合金是最先用压铸方法制造的合金，可见其地位不一般。总体来讲合金具有单一金属所没有的优点，这也是为什么它能够取代单一金属的地位。 3我国铝合金压铸行业的发展 任何行业的发展都需要一个漫长的过程，都会从萌芽走向成熟，铝合金压铸行业的发展也是如此，在该行业的发展过程中，不同的时期会根据当时社会发展的现状和需要诞生不同的压铸技术。所谓的压铸技术就是利用高压将所需要的金属化成熔液然后根据需要压入不同的模具中的一种精密铸造法。利用压铸造出来的合金通常要比用普通方法铸造出的合金性能更优。目前世界上已经有多种压铸方法的出现，比较常用的有半固态压铸技术、真空压铸技术、挤压压铸技术等。 半固态压铸技术指的是在合金熔液将要凝固时对其进行搅拌使其变成浆料，再将这些浆料压铸成我们所需要的铸件。当前用到的两种常见的工艺分别是触变成型工艺和流变成形工艺。 顾名思义，真空压铸法即要将压铸模具中的空气抽空，使得模具内的气压降低，在模具内外压强差的作用下降合金熔液压入模具内，与此同时合金熔液会在压力的作用下做模具内凝固成型。用这种方法压铸而成的模具的密度比较大，不会存在较多的气孔。 挤压压铸技术可以说是一个非常全能的压铸方法了，它不仅能替代上述两种我们提到的压铸方法，更能替代其他更多的压铸方法，因此我国的许多企业已经将该种压铸方法用于实际生产当中。用挤压压铸技术铸造出的铸件力学性能较高，铸件十分紧凑。 4结语 从上文可以看出铝合金压铸行业的发展已经变得越来越成熟，各种各样的铝合金压铸产品也越来越多，随着人们对大自然的认识的不断加深，各种各样的金属也不断被发现，因此各种各样的合金也在不断的被研制出来，在不同的行业应用不同的合金对铝合金铸造业的发展乃至整个社会的发展都有一定的推动作用。与此同时我们也要不断探讨研究和改进各种合金的铸造方法，通过一次次的实验确定合金材
铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势对铝及铝合金焊接特点进行分析，比较了TIG、MIG、PAW不同焊接方法焊接铝及其合金时的优缺点。通过搅拌摩擦焊及变极性焊接两种焊接工艺的介绍，结合本企业产品，对两种焊接方法的应用进行了展望。随着科学技术的发展，低密度、高强度金属材料越来越多地得到应用，铝合金以其低温特性、质量轻、强度高的优点，已经被广泛应用在航空航天、机车和民用工业中，成为一种重要的加工材料。 在铝合金的加工过程中，铝合金的焊接是其中一个重要的加工环节。铝合金导热快在空气中容易被氧化，其表面形成一层致密、难熔、体积质量大的氧化膜，阻碍基体金属的熔合。所以对于铝合金焊接必须可靠清理其表面致密氧化膜，才能保证正常的焊接。 目前铝合金的焊接方法有交流TIG、直流氩弧TIG、熔化极气体保护焊MIG、穿孔变极性等离子焊接、真空电子束和激光以及搅拌摩擦焊等，但应用较多的仍然是交流TIG和MIG两种方法，其余的不是工艺或设备不成熟，就是设备价格昂贵、应用场合受限制等因素而没有得到广泛应用。在此通过对铝及其合金焊接特点及常用焊接方法的分析，对目前比较先进的铝合金焊接技术一搅拌摩擦焊和变极性焊接进行简要介绍。 铝及其合金的焊接特点 1.1.采用热量集中的焊接特点
从物理性能上看，铝及其合金具有导热性强而热量大，线膨胀系数大，熔点低和高温强度小等特点。焊接时，首先必须采用能量集中的热源，以保证熔合良好；其次，要采用垫板和夹具，以保证装配质量和防止焊接变形。例如，纯铝在370~C左右时强度不超过9.8N/mm2，因此焊接时不能采用悬空方式，否则会因支持不住溶池液态金属的重量而破坏焊缝成形。 1.2.有氧化膜，焊接时需要阴极清理 从化学性质上看，铝及其合金表面极易形成难熔的氧化膜(三氧化二铝的熔点2050°C)，而铝只有660°C，所以焊接时必须先除氧化膜，否则会造成焊缝金属夹渣及未熔合。 1.3.溶池不易观察 铝及其合金由固态转变为液态时，并无颜色的变化，因此也不易确定接缝的坡口是否熔化，造成焊接操作上的困难。 1.4.焊缝气孔倾向大 首先，液态铝对氧的溶解速度比固态下大20倍左右，加上铝导热快，气体来不及逸出而造成气孔；其次，三氧化二铝易吸附水分而使焊缝产生气孔；母材及焊丝未清理干净(油和水)、保护气体不纯也是造成气孔的一个方面。 1.5.焊接接头的等强性
论文题目：铝合金中含铁相的研究现状和发展趋势 姓名：韩志强 班级：材硕1511 学号：1570388 2015/10/25
摘要 铝以及铝与其它元素所形成的铝合金具有优良的力学性能，在工业领域内得到了广泛的应用，一直以来在世界范围内备受瞩目。但由于工业上受到工艺及模具的限制，从熔炼到成形的过程中很容易引进杂质元素，从而使其在某些领域中的应用受到了阻碍。 在众多杂质元素中，对铝合金组织及力学性能影响最大的是铁元素。它一直被人们当做合金中的有害元素，铁极难溶于铝中，共晶点的铁含量为 1.8%，不会固溶超过1.9%，超过这个数值，铁会与铝化合成一种中间相，该相组织粗大，尖锐，会影响合金总体的力学性能。 硅同样被认为是合金中的另一种杂质元素，合金中的这两种杂质元素容易形成金属间化合物，分别形成常见的两种相，即β-铁相和α-铁相。 铝合金质量轻，延展性好，大量使用，铝铁合金除了自身优点外，还具有其它的优良性能，良好的耐腐蚀性能、极好的耐磨耐硬和高强度等，使其在工业领域内的关注度逐渐上升。 研究表明富含铁相的铝合金经过变形后再进行T6热处理会发生性能降低的反常现象。 关键词：铝合金；铁元素；硅；热处理
Abstract Aluminum and aluminum alloys of aluminum and other elements formed have excellent mechanical properties, in the industrial fields has been widely used, it has been well received around the world. However, due to limitations on the process and die by the industry, from smelting to the molding process it is very easy to introduce impurity elements, making it apply in some areas has been hampered. Among impurity elements in aluminum alloy microstructure and mechanical properties of greatest impact is iron. It has been known as the harmful elements in the alloy, iron extremely difficult to dissolve aluminum and iron content of the eutectic point of 1.8%, not a solid solution over 1.9%, more than the value of iron and aluminum will synthesize an intermediate phase which organization coarse, sharp, it will affect the mechanical properties overall. Silicon alloy is also considered to be another impurity element, the alloy impurity elements both easy to form inter metallic compounds were formed common to both-phases, phase and α-iron β- iron phases. Lightweight aluminum quality, scalability, extensive use of aluminum alloy in addition to its own merits, but also has other excellent performance, good corrosion resistance, excellent wear resistance and high strength hard to make it in the field of industry attention gradually increased. Studies have shown that iron-rich phase deformation of aluminum alloy after T6 heat treatment and then be-reduced performance anomalies occur. Key words: aluminum alloy; iron; silicon; heat treatment