铝合金铸造的熔炼工艺热处理工艺

       由此可见，ZL205A合金无疑是高强韧铝合金铸造的首选合金，但由于铸造工艺性差，疏松、偏析等缺陷倾向严重等，限制其在大型复杂薄壁铝合金铸造件中的应用。现有合金性能无法满足型号对高性能高承载铝合金铸造件的需求，函需进一步优化合金配比、熔体均匀化处理和铸造工艺等，提高铝合金铸造件整体力学性能。

       近些年来，随着航空航天部分装备铝合金铸造件对轻量化机高刚度的要求越来越高，逐步开始应用铝锉合金。但与变形铝锉合金相比，铝合金铸造不存在各向异性问题，Li含量可更高，因而合金密度更低，一些零件如大型复杂薄壁铝合金铸造件难以通过变形加工的方式成形，进行铝合金铸造的开发研究将进一步扩大其应用范围。铝锉合金具有密度低、比强度、比刚度高等特点，其刚度为传统轻质镁、铝合金的1.3倍以上，密度低可实现结构减重1%，因此合金作为轻量化高承载结构材料具有较大的技术经济意义，可部分替代现有的ZXXX、7XXX铝合金，成为新一代航空航天结构材料，也是复合材料的有力竞争对手。国内外几种铸造合金及其性能见表2一6。

       当前，针对铝锉合金的研究主要集中于变形铝锉合金，而铝合金铸造的熔炼工艺、热处理工艺、组织细化及缺陷控制等需进一步研究。由于Li非常活泼，大气环境下熔炼易氧化、偏造成夹渣;真空条件下熔炼，Li易挥发造成含量不准，且Li, Mg等元素的加入使合金熔体与铸型界面作用增大，增加了粘砂、氧化、裂纹等缺陷的产生。因此，含Li的Al-Cu合金制备工艺复杂，冶金质量稳定性差，如何进一步提高Al-Li合金的综合性能是研究重点，也是当务之急。

       为了解决以上问题，常用的工业化生产方法有真空熔炼或高纯惰性气体保护法、快速凝固法、粉末冶金法，通过在真空下熔炼，缩短凝固时间，降低反应温度的方式尽可能减少含Li氧化物的产生，降低Ll元素的损失此外，针对熔炼铝锉用增竭或炉底材料应避免使用含有ALZ03vSlOZ等容易与L1反应产生氧化物的材料，同时减少增竭与熔体的接触面积。近年来，针对L,1元素的稳定性控制出现了一些新的研究思路，例如采用“低真空熔炼”与“旋转除气精炼”相的熔炼新技术与传统的“熔剂+吹气保护”熔炼法不同的是，此方法能够弥补非真空条件下铝锉合金旋转喷吹出气效果差、除气时间长的缺点，同时低真空条件下也可避免铝锉合金的烧损问题，在低空熔炼过程中实现除气除渣。研究表明，采用外场(如超声波、电磁波)等辅助技术处理铝锉合金熔体，可显著细化晶粒并改善成分偏析。http://www.zblansheng.cn/