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鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶  鋁合金
及化學工業(yè)中已大量應用。隨著近年來科學技術以及工業(yè)經濟的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應用促進了鋁合金焊接技術的發(fā)展，同時焊接技術的發(fā)展又拓展了鋁合金的應用領域，因此鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。純鋁的密度小（ρ=2.7g/cm3），大約是鐵的 1/3，熔點低（660℃），鋁是面心立方結構，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各種型材、板材。抗腐蝕性能好；但是純鋁的強度很低，退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2，故不宜作結構材料。通過長期的生產實踐和科學實驗，人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度，σb 值分別可達 24～60kgf/mm2。這樣使得其“比強度”（強度與比重的比值 σb/ρ）勝過很多合金鋼，成為理想的結構材料，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面，飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造，以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接，結構重量可減輕50%以上。

  鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優(yōu)質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量僅次于鋼。 　　鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類： 　　變形鋁合金能承受壓力加工。可加工成各種形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、建筑用門窗等。 形變鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現(xiàn)強化，它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等。可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。 　　鑄造鋁合金按化學成分可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金，鋁鋅合金和鋁稀土合金，其中鋁硅合金又有過共晶硅鋁合金，共晶硅鋁合金，單共晶硅鋁合金，鑄造鋁合金在鑄態(tài)下使用。 　　一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機械性能，物理性能和抗腐蝕性能。 　

    鋁合金的熔煉與澆注是鑄造生產中主要環(huán)節(jié)。嚴格控制熔煉與澆鑄的全過程，對防止針孔、夾雜、欠鑄、裂紋、氣孔以及縮松等鑄造缺陷起著重要的作用。由于鋁熔體吸收氫傾向大，氧化能力強，易溶解鐵，在熔煉與澆鑄過程中必須采取簡易而又謹慎的預防措施國，以獲得優(yōu)質鑄件。 　　1、鋁合金爐料配制及質量控制 　　為了熔煉出優(yōu)質鋁熔體，首先應選用合格的原材料。須對原材料進行科學管理和適當處理，否則就會嚴重影響合金的質量，生產實踐證明，原材料（包括金屬材料及輔助材料）控制不嚴會使鑄件成批報廢。 　　（一）原材料必須有合格的化學成分及組織，具體要求如下： 　　入廠的合金錠除分析主要成分及雜質含量外，尚就檢查低陪組織及斷口。實踐證明，使用了含有嚴重縮孔、針孔、以及氣泡的鋁液，就難以獲得致密的鑄件，甚至會造成整爐、整批的鑄件報廢。 　　有人在研究鋁硅合金錠對鋁合金針孔的影響時發(fā)現(xiàn)，用熔融的純澆鑄砂型試塊時并不出現(xiàn)針孔，當加入低組織和不合格的鋁硅合金錠后，試塊針孔嚴重，且晶粒大。其原因為材料的遺傳性所致。鋁硅系合金和遺傳性隨著含量的提高面增大，硅量達到7%時，遺傳顯著。繼續(xù)提高硅含量到共晶成分，遺傳性又稍減小。為解決爐料遺傳性引起的鑄件缺陷，必須選用冶金質量高的鋁錠、中間合金及其它爐料。具體標準如下： 　　（1）斷口上不應有針孔、氣孔 　　針孔應在三級以內，局部（不超過受檢面積的25%）不應超過三級，超過三級者必須采取重熔煉的辦法以減少針孔度。重熔精煉方法與一般鋁合金熔煉相同，澆鑄溫度不宜超過660℃，對于那些原始晶粒大的鋁錠、合金錠等，應先用較低的錠模溫度，使它們快速凝固，細化晶粒。 　　2、爐料處理 　　爐料使用前應經吹砂處理，以去除表面的銹蝕、油脂等污物。放置時間不長，表面較干凈的鋁合金錠及金屬型回爐料可以不經吹砂處理，但應消除混在爐料內的鐵質過濾網及鑲嵌件等，所有的爐料在入爐前均應預熱，以去除表面附的水分，縮短熔煉時間在3小時以上。 　　3、爐料的管理及存放 　　爐料的合理保存及管理對確保合金質量有重要意義。爐料應貯存在溫度變化不大、干燥的倉庫內。 　　2、坩堝及熔煉工具的準備 　　（一）坩堝鑄造鋁合金常用鐵坩堝，也可用鑄鋼及鋼板焊接坩堝。 　　新坩堝及長期未用的舊坩堝，使用前均應吹砂，并加熱到700--800度，保持2--4小時，以燒除附著在坩堝內壁的水分及可燃物質，待冷到300度以下時，仔細清理坩堝內壁，在溫度不低于200度時噴涂料。 　　坩堝使用前應預熱至暗紅色（500--600度），并保溫2小時以上。新坩堝外熔煉之前，最好先熔化一爐同牌號的回爐料。 　　（二)熔煉工具的準備 　　鐘罩、壓瓢、攪拌勺、澆包 　　錠模等使用前均應預熱，并在150度---200度溫度下涂以防護性涂料，并徹底烘干，烘干溫度為200--400度，保溫時間2小時以上，使用后應徹底清除表面上附著的氧化物、氟化物，（最好進行吹砂）。 　　3、熔煉溫度的控制 　　熔煉溫度過低，不利于合金元素的溶解及氣體、夾雜物的排出，增加形成偏析、冷隔、欠鑄的傾向，還會因冒口熱量不足，使鑄件得不到合理的補縮，有資料指出，所有鋁合金的熔煉溫度到少要達705度并應進行攪拌。熔煉溫度過高不僅浪費能源，更嚴重的是因為溫度愈高，吸氫愈多，晶粒亦愈粗大，鋁的氧化愈嚴重，一些合金元素的燒損也愈嚴重，從而導致合金的機械性能的下降，鑄造性能和機械加工性能惡化，變質處理的效果削弱，鑄件的氣密性降低。 　　生產實踐證明，把合金液快速升溫至較高的溫度，進行合理的攪拌，以促進所有合金元素的溶解（特別是難熔金屬元素），扒除浮渣后降至澆注溫度，這樣，偏析程度最小，熔解的氫亦少，有利于獲得均勻致密、機械性能高的合金.因為鋁熔體的溫度是難以用肉眼來判斷的，所以不論使用何種類型的熔化爐，都應該用測溫儀表控制溫度。測溫儀表應定期校核和維修。熱電偶套管應周期的用金屬刷刷干凈，涂以防護性涂料，以保證測溫結果的準確性及處長使用壽命。 　　4、熔煉時間的控制 　　為了減少鋁熔體的氧化、吸氣和鐵的溶解，應盡量縮短鋁熔體在爐內的停留時間，快速熔煉。從熔化開始至澆注完畢，砂型鑄造不超過4小時，金屬型鑄造不超過6小時，壓鑄不超過8小時。 　　為加速熔煉過程，應首先加入中等塊度、熔點較低的回爐料及鋁硅中間合金，以便在坩堝底陪盡快形成熔池，然后再加塊度較大的回爐料及純鋁錠，使它們能徐徐浸入逐漸擴大的熔池，很快熔化。在爐料主要部分熔化后，再加熔點較高、數量不多的中間合金，升溫、攪拌以加速熔化。最后降溫，壓入易氧化的合金元素，以減少損失。 　　5、熔體的轉送和澆注 　　盡管固態(tài)氧化鋁的密度近似于鋁熔體的密度，在進入鋁熔體內部后，經過足夠長的時間才會沉至坩堝底陪。而鋁熔體被氧化后形成的氧化鋁膜，卻僅與鋁熔體接觸的一面是致密的，與空氣接觸的一面疏松且有大量直徑為60--100A的小孔，其表面積大，吸附性強，極易吸附在水汽，反有上浮的傾向。因此，在這種氧化膜與鋁熔體的比重差小，將其混入熔體中，浮沉速度很慢，難以從熔體中排除，在鑄件中形成氣孔太夾雜。所以，轉送鋁熔體中關鍵是盡量減少熔融金屬的攪拌，盡量減少熔體與空氣的接觸。 　　采用傾轉式坩堝轉注熔體時，為避免熔體與空氣的混合，應將澆包盡量靠所爐咀，并傾斜放置，使熔體沿著澆包的側壁下流，不致直接沖擊包底，發(fā)生攪動、飛濺等。 　　采用正確合理的澆注方法，是獲得優(yōu)質鑄件的重要條件之一。生產實踐得，注意下列事項，對防止、減少鑄件缺陷是很有效的。 　　（一）澆注前應仔細檢查熔體出爐溫度、澆包容量及其表面涂料層的干燥程度，其他工具的準備是否合乎要不。金屬澆口杯在澆注前3--5分鐘之內就在砂型上安放好，此時澆包懷的溫度不高于150度，安置過早或溫度過高，澆道內憋住大量氣體，在澆注時有爆炸的危險。 　　（二）不能在有“過堂風”的場合下澆注，以及熔體強烈氧化，燃燒，使鑄件產生氧化夾雜等缺陷。 　　（三）由坩堝內獲取熔體時，應先用包底輕輕撥開熔體表面的氧化皮或熔劑層，緩慢地將澆包浸入熔體內，用澆包的寬口舀取熔體，然后平穩(wěn)的提起澆包。 　　（四）端包時不要掌平，步子要穩(wěn)，澆包不宜提得過高，澆包內金屬液面必須保持平穩(wěn)，不受攏動。 　　（五）即將澆注時，應扒凈澆包的渣子，以免在澆注中將熔渣、氧化皮等帶入鑄型中。 　　（六）在澆注中，熔體流就保持平穩(wěn)，不能中斷，不能直沖口懷的底孔。澆口懷自媽至終應充滿，液面不得翻動，澆注速度要控制得當。通常，澆注開始度就稍慢些，使熔體充填平穩(wěn)，然后速度稍快，并基本保持澆注速度不變。 　　（七）在澆注過程中，澆包咀與澆口的距離就盡可能靠近，以不超過50毫米為限，以免熔液過多地氧化。、 　　（八）帶堵塞的澆口懷，堵塞不能撥得太早，在熔體充滿澆口懷后，再緩慢地斜向撥出，以免熔體在注入澆道時產生渦流。 　　（九）距坩堝底部60毫米以下的熔體不宜澆注鑄件。 　　鋁合金鑄造（ZL） 　　按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類，代號編碼分別為100、200、300、400。 　　為了獲得各種形狀與規(guī)格的優(yōu)質精密鑄件，用于鑄造的鋁合金一般具有以下特性。 　　（1）有填充狹槽窄縫部分的良好流動性 　　（2）有比一般金屬低的熔點，但能滿足極大部分情況的要求 　　（3）導熱性能好，熔融鋁的熱量能快速向鑄模傳遞，鑄造周期較短 　　（4）熔體中的氫氣和其他有害氣體可通過處理得到有效的控制 　　（5）鋁合金鑄造時，沒有熱脆開裂和撕裂的傾向 　　（6）化學穩(wěn)定性好，抗蝕性能強 　　（7）不易產生表面缺陷，鑄件表面有良好的表面光潔度和光澤，而且易于進行表面處理 　　（8）鑄造鋁合金的加工性能好，可用壓模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型鑄造模進行鑄造生產，也可用真空鑄造、低壓和高壓鑄造、擠壓鑄造、半固態(tài)鑄造、離心鑄造等方法成形，生產不同用途、不同品種規(guī)格、不同性能的各種鑄件。 　　鑄造鋁合金在轎車上是得到了廣泛應用，如發(fā)動機的缸蓋、進氣歧管、活塞、輪轂、轉向助力器殼體等。