第一章铸造铝合金详解

第1篇第一章：概述1.1 铝合金的定义与特点铝合金是以铝为基础，加入其他元素制成的合金。

与纯铝相比，铝合金具有更高的强度、硬度和耐腐蚀性，同时保持了铝的轻质、导电、导热等优良性能。

铝合金广泛应用于航空、汽车、建筑、电子、包装等行业。

1.2 铝合金的分类铝合金按照合金元素的不同，可以分为以下几类：（1）纯铝：包括工业纯铝、半纯铝等。

（2）铝铜合金：包括铝青铜、铝黄铜等。

（3）铝镁合金：包括铝镁硅、铝镁锰等。

（4）铝硅合金：包括铝硅铜、铝硅镁等。

（5）铝锌合金：包括铝锌镁、铝锌锰等。

（6）铝锂合金：包括铝锂镁、铝锂铜等。

1.3 铝合金的应用领域铝合金因其优异的性能，广泛应用于以下领域：（1）航空航天：铝合金是航空航天工业的主要材料，用于制造飞机、火箭、卫星等。

（2）汽车制造：铝合金在汽车制造中的应用越来越广泛，如车身、发动机、悬挂系统等。

（3）建筑行业：铝合金门窗、幕墙、铝质装饰材料等在建筑行业中得到广泛应用。

（4）电子电器：铝合金在电子电器领域的应用主要体现在散热器、连接器、机壳等方面。

（5）包装行业：铝合金易加工、耐腐蚀，在包装行业得到广泛应用，如易拉罐、饮料瓶等。

第二章：铝合金加工工艺2.1 铝合金的熔炼铝合金的熔炼是生产过程中的关键环节，主要包括以下步骤：（1）准备熔炼设备：如熔炼炉、搅拌器等。

（2）准备原材料：按照配方要求，准备好铝锭、合金元素等。

（3）熔炼：将原材料放入熔炼炉，加热至熔化温度，进行搅拌、过滤等操作。

（4）合金化：在熔炼过程中，加入合金元素，调整成分。

（5）浇注：将熔化的合金倒入模具中，冷却固化。

2.2 铝合金的铸造铝合金的铸造是将熔化的合金倒入模具中，冷却固化成型的过程。

铸造方法包括：（1）砂型铸造：适用于形状复杂的零件。

（2）金属型铸造：适用于形状简单、精度要求较高的零件。

（3）压铸：适用于薄壁、复杂形状的零件。

2.3 铝合金的锻造铝合金的锻造是将加热后的合金在压力作用下，改变其形状和尺寸的过程。

铝合金铸造技术篇要点铝合金铸造技术，这可是个相当有趣且实用的领域呢！咱先来说说铝合金铸造的基本原理。

简单来讲，就是把铝合金加热融化成液态，然后倒入模具里，等它冷却凝固，就变成了咱们想要的形状。

这过程听起来好像挺简单，但实际操作可大有讲究。

就拿我曾经参观过的一家铝合金铸造厂来说吧。

当时我走进车间，一股热浪扑面而来，巨大的熔炉里，铝合金正在欢快地翻滚着，呈现出一种亮闪闪的橙色。

工人们穿着厚厚的防护服，全神贯注地盯着熔炉的温度和铝液的状态。

模具的准备也是关键一环。

模具的设计得精准无误，尺寸、形状、结构，一个小差错都可能导致整个铸件的失败。

而且模具的材质也有讲究，得能经受住高温的考验，还得保证铸件容易脱模。

铸造过程中的温度控制那可是重中之重。

温度太高，铝合金容易氧化，产生杂质；温度太低，流动性不好，铸件容易出现缺陷。

有一次，我看到一个新手工人没控制好温度，结果出来的铸件表面坑坑洼洼的，这可让师傅们头疼了好一阵。

还有啊，铝合金的成分也会影响铸造的效果。

不同的合金元素添加比例，会让铝合金的性能大不相同。

比如说，加一些镁能增加强度，加一些硅能提高流动性。

另外，铸造后的处理也不能马虎。

铸件得经过打磨、抛光、热处理等一系列工序，才能达到最终的质量要求。

总之，铝合金铸造技术可真是个精细活，每个环节都得小心翼翼，就像一场精心编排的舞蹈，任何一个舞步出错都可能影响整个演出的效果。

希望通过我这一番不太专业但还算真诚的分享，能让您对铝合金铸造技术有个初步的了解。

这技术啊，还得靠不断地实践和摸索，才能真正掌握其中的奥秘！。

铝合金铸造工艺简介ﻫ一、铸造概论ﻫ在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛,是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下:ﻫ由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。

故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。

ﻫ1、铝合金铸造工艺性能ﻫﻫ铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。

流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。

铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。

ﻫ（1) 流动性ﻫ流动性是指合金液体充填铸型的能力。

流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。

在铝合金中共晶合金的流动性最好。

ﻫﻫ影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头)的高低。

ﻫ实际生产中,在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外，还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度）,并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。

（2）收缩性ﻫ收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。

一般讲,合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。

通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。

铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。

ﻫ①体收缩ﻫ体收缩包括液体收缩与凝固收缩。

铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。

集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。

A356铸造铝合金生产工艺流程目录第一章概述第一节铝合金的定义、性质和用途第二节铝合金的分类及表示方法第三节 A356合金的成分、组织和性能第四节 A356合金的生产设备第二章 A356合金的生产工艺第一节 A356合金的生产工艺流程第二节熔炼（1）铝熔体的特点（2）铝熔体的精炼与净化（3）熔炼工艺参数对铸锭质量的影响第三节铸造（1）铸造方法的分类（2）铸造原理（3）铸造工艺参数对铸锭质量的影响第四节熔铸工艺（1）配料工艺（2）熔炼工艺（3）铸造工艺（4）取样工艺第三章 A356合金常见缺陷及预防措施第一节化学成分第二节外观质量第三节低倍针孔度（1）针孔的定义与分类（2）针孔形成的原因（3）形成气孔的H2来源（4）预防针孔形成的工艺措施第一章概述第一节铝合金的定义、性质和用途所谓铝合金就是在工业纯铝中加入适量的其他元素，使铝的本质得到该善，以满足工业上和人们生活中的各种需要。

由于其比重小，比强度高，具有良好的综合性能，因此，被广泛用于航空工业、汽车制造业、动力仪表、工具及民用器皿制造等方面。

第二节铝合金的分类及表示方法铝合金可分为两大类：变形铝合金和铸造铝合金，变形铝合金要先铸成锭，用于压延或拉伸，如：管、棒和板等；铸造铝合金，用于铸造固定铸件，如：活塞、汽缸和支架等。

变形铝合金牌号的表示方法大致有两种：1、国家标准用第一个字母L表示工业纯铝或铝合金，（取铝的汉语拼音第一个字母）。

第二个字母表示铝合金类别，下面几个字母分别表示：G——工业高纯铝 F——防锈铝合金 Y——硬铝合金C——超硬铝合金 D——锻造铝合金 T——特殊铝合金字母后面的数字表示该类合金的序号。

如LF3表示3号防锈铝合金；LD2表示2号锻造铝合金；LY12表示12号硬铝合金；LC4表示4号超硬铝合金；LT21表示21号特殊铝合金。

2、引用美国四位数铝合金牌号表示方法，作为国家标准第一位数字表示铝合金系列，如：1XXX 表示纯铝2XXX 表示AL－Cu系合金3XXX 表示AL－Mn系合金4XXX 表示AL－Si系合金5XXX 表示AL－Mg系合金6XXX 表示AL－Mg－Si系合金7XXX 表示AL－Zn系合金8XXX 表示AL和其它元素的合金9XXX 表示尚未使用的系列最后两位数字表示某种具体的铝合金或铝的纯度，第二位数字表示对原来的合金或杂质范围的修改。

一般多于相应的变形铝合金的含量。

铸造铝合金的分类铸造铝合金的优缺点一、铸造铝合金的分类据主要合金元素差异有四类铸造铝合金。

(1)铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”。

有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，在铸造铝合金中品种最多，用量最大的合金，含硅量在4%～13%。

有时添加0.2%～0.6%镁的硅铝合金，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。

有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性。

此类合金广泛用于制造活塞等部件。

(2)铝铜合金，含铜4.5%～5.3%合金强化效果最佳，适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。

主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。

(3)铝镁合金，密度最小(2.55g/cm3)，强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金，含镁12%，强化效果最佳。

合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好，室温下有良好的综合力学性能和可切削性，可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件，也可作装饰材料。

(4)铝锌系合金，为改善性能常加入硅、镁元素，常称为“锌硅铝明”。

在铸造条件下，该合金有淬火作用，即“自行淬火”。

不经热处理就可使用，以变质热处理后，铸件有较高的强度。

经稳定化处理后，尺寸稳定，常用于制作模型、型板及设备支架等。

铸造铝合金具有与变形铝合金相同的合金体系，具有与变形铝合金相同的强化机理﹙除应变强化外﹚，他们主要的差别在于：铸造铝合金中合金化元素硅的最大含量超过多数变形铝合金中的硅含量。

铸造铝合金除含有强化元素之外，还必须含有足够量的共晶型元素﹙通常是硅﹚，以使合金有相当的流动性，易与填充铸造时铸件的收缩缝。

目前基本的合金只有以下6类；①AI-Cu合金,②AI-Cu-Si合金③AI-Si合金，④AI-Mg合金，⑤AI-Zn-Mg合金，⑥AI-Sn合金。

二、铸造铝合金的优缺点铸造铝合金优点：1、产品质量好：铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可达4级;表面光洁度好，一般相当于5~8级;强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高25~30%，但延伸率降低约70%;尺寸稳定，互换性好;可压铸铝薄壁复杂的铸件。

《铸造合金及其熔炼》总结前言：全书一共有三部分组成第一篇铸造及其熔炼主要讲的是几种铸铁和铸铁的熔炼重点在第一章，主要内容为铸铁的凝固剂组织形成的基本理论；熔炼部分重点为冲天炉熔炼。

第二篇铸钢及其熔炼，主要讲的是各种铸钢和铸钢的熔炼重点为铸造低合金钢、电弧刚及钢液的炉外精炼。

第三篇铸造非铁合金及其熔炼主要的内容是铝铜等其他非铁合金的性能及其熔炼方法，重点为铸造铝合金及其变质、精炼。

第一篇铸造及其熔炼合金相图是分析合金相组织的有用工具。

通过铁碳合金相图可以知道各种相得相变温度，合金成分含量，为热加工等工艺提供基础2。

铸铁的生产主要讲解了灰铸铁、强韧铸铁、以及其他特种性能铸铁（减摩铸铁，冷硬铸铁，抗磨铸铁，耐热的铸铁，耐腐蚀铸铁）的力学性能特点机械性能特点，金相组织的性能特点，以及铸铁的生产、分类和牌号。

（1）影响铸态组织的因素冷却速度的影响化学成分的影响铁液的过热和高温静止的影响孕育的影响炉料的影响3 铸铁的熔炼--- 冲天炉熔炼1 、冲天炉熔炼基本原理（1）底焦燃烧：冲天炉底焦燃烧可以划分为两个区带：A 、氧化带：从主排风口到自由氧基本耗尽，二氧化碳浓度达到最大值的区域。

B 、还原带：从氧化带顶面到炉气中[CO2]/[CO] 浓度基本不变的区域，从风口引入的风容易趋向炉壁，形成炉壁效应，形成一个下凹的氧化带和还原带，对熔化造成不利影响。

①不易形成一个集中的高温区，不利于铁水过热；②加速了炉壁的侵蚀；③铁料熔化不均匀，铁液不易稳定下降, 影响化学成分。

解决方法：①采用较大焦炭块度，使风均匀送入；②采用插入式风嘴；③采用曲线炉膛；④采用中央送风系统；⑤熔炼过程中为使焦炭不易损耗，送风量要与焦炭损耗相适应。

根据炉气、炉料、铁水浓度和温度，炉身分为4 个区域：（1）预热区（2）熔化区（3）过热区4）炉缸区。

：冲天炉熔炼过程在熔化过程中底焦燃烧而消耗，为了保证整个熔炼过程连续正常进行就必须及时得补充底焦，以此来始终保持底焦的高度。

铝合金的分类与性能特征铝合金是指铝为基体的合金，通过与其他金属元素的合金化来提高其性能特征。

根据合金中其他金属元素的不同，铝合金可以分为几个不同的分类，每种分类具有不同的性能特征。

下面将对铝合金的分类及其性能特征进行详细介绍。

一、铸造铝合金铸造铝合金又称为铝铸造合金，是以铝为基体，添加其他金属元素如铜、锌、镁、铝硅等制成的合金。

铸造铝合金具有良好的流动性和铸造性能。

根据其成分的不同，铸造铝合金可以分为铝硅合金、铜铝合金、铝镁合金等。

1.铝硅合金铝硅合金是以铝为基体，添加硅元素制成的合金。

铝硅合金具有良好的耐高温性能和耐热性，能承受高温环境下的长时间使用。

此外，铝硅合金还具有高强度、耐腐蚀性好等特点，适用于制造发动机零部件、火花塞和电线电缆等用途。

2.铜铝合金铜铝合金是以铝为基体，添加铜元素制成的合金。

铜铝合金具有较高的强度和硬度，耐磨性能好，可以用于制造轴承和齿轮等高强度和耐磨损的零部件。

3.铝镁合金铝镁合金是以铝为基体，添加镁元素制成的合金。

铝镁合金具有较低的密度和良好的抗腐蚀性能，具有较高的强度和刚性，适用于制造航空器、航天器等需要轻量化和耐腐蚀性的结构件。

二、变形铝合金变形铝合金是指通过变形加工（如轧制、挤压、拉伸等）而制成的铝合金材料。

变形铝合金具有较高的强度、耐腐蚀性和良好的加工性能。

根据变形铝合金的不同成分，可以将其分为铝锰合金、铝镁合金、铝铜合金等。

1.铝锰合金铝锰合金是以铝为基体，添加锰元素制成的合金。

铝锰合金具有良好的耐腐蚀性和可焊性能，适用于制造汽车车身、罐体、航空航天用材料等。

2.铝镁合金铝镁合金是以铝为基体，添加镁元素制成的合金。

铝镁合金具有良好的强度和刚性，抗腐蚀性能好，并具有较低的密度，适用于制造汽车车轮、航空航天器件等。

3.铝铜合金铝铜合金是以铝为基体，添加铜元素制成的合金。

铝铜合金具有较高的强度和硬度，耐磨性好，适用于制造汽车发动机零部件、电子设备外壳等。

三、特种铝合金特种铝合金是指在铝合金中添加一些特殊元素，如锌、锆、银、锆、钴、镍等，以改变铝合金的特性。

铸造铝合金基础基础知识铸造铝合金基础知识铝合金是一种重要的金属材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。

而铸造是一种常见的加工方法，通过将熔融的金属注入到预先制造好的模具中，冷却凝固后得到所需形状的零件。

本文将介绍铸造铝合金的基础知识，包括其合金类型、工艺流程以及应用领域。

一、铸造铝合金的合金类型铸造铝合金通常是由铝与其他元素的混合物组成，为了获得不同的性能和用途，可以添加不同种类的合金元素。

常见的铸造铝合金包括以下几类：1. 铝硅合金（Al-Si）：添加硅元素可提高材料的流动性和耐磨性，常用于汽车发动机缸套等零部件的制造。

2. 铝铜合金（Al-Cu）：添加铜元素可提高铝合金的强度和耐蚀性，适用于船舶建造和航空航天领域。

3. 铝镁合金（Al-Mg）：添加镁元素可提高材料的强度和韧性，常用于航空航天和汽车工业中。

4. 铝锌合金（Al-Zn）：添加锌元素可提高铝合金的耐蚀性和热处理性能，适用于建筑、电力行业等。

5. 铝锡合金（Al-Sn）：添加锡元素可提高铝合金的耐磨性和摩擦性能，适用于制造轴承等零部件。

二、铸造铝合金的工艺流程铸造铝合金常采用砂型铸造、压力铸造和真空熔铸等工艺流程。

1. 砂型铸造：先制作出铸件的模具，然后将熔融的铝合金浇注到模具中，经冷却凝固后取出成型的零件。

这种工艺简单、成本低廉，广泛应用于小批量生产。

2. 压力铸造：将熔融的铝合金通过高压注射器喷射进型腔中，借助于高压力和快速冷却，迅速凝固成型。

该工艺制造出的铝合金零件密度高、性能均匀，适用于大批量生产。

3. 真空熔铸：通过将铝合金放入真空熔炼炉中进行熔炼，然后再通过真空注铸设备将熔融的铝合金注入到模具中进行成型。

该工艺可消除气孔和夹杂物，制造高品质的铝合金零件。

三、铸造铝合金的应用领域铸造铝合金在各个领域都有广泛应用。

1. 航空航天：铸造铝合金在飞机的结构零件、发动机部件、航空仪表等方面发挥重要作用，其轻量化和高强度的特性符合航空航天工业对材料的要求。