鋁合金施工工藝

時(shí)間：2019-06-14作者：深圳市綠興金屬有限公司瀏覽：275

施工方法

鍛造修傷

修傷是鋁合金模鍛工藝中的重要一環(huán)。由于鋁合金在高溫下較軟，粘性大，流動(dòng)性差，*粘模并產(chǎn)生各種表面缺陷(折疊、毛刺、裂紋等)，在進(jìn)行下一道工序前，必須打磨、修傷，將表面缺陷清除干凈，否則在后續(xù)工序中缺陷將進(jìn)一步擴(kuò)大，甚至引起鍛件報(bào)廢。
修傷用的工具有風(fēng)動(dòng)砂輪機(jī)、風(fēng)動(dòng)小銑刀、電動(dòng)小銑刀及扁鏟等。修傷前先經(jīng)腐蝕查清缺陷部位，修傷處要圓滑過渡，其寬度應(yīng)為深度的5～10倍。

壓力加工

鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹（LF）、硬質(zhì)（LY）、鍛造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及釬焊（LQ）等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火（M燜火）、硬化（Y）、熱軋（R）等三種。
壓鑄的特點(diǎn)
壓力鑄造簡稱壓鑄，是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi)，以高速充填鋼制模具的型腔，并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點(diǎn)是高壓和高速。
（1）金屬液是在壓力下填充型腔的，并在較高的壓力下結(jié)晶凝固，常見的壓力為15—100MPa。
（2）金屬液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的還可**過80米/秒，（通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度—內(nèi)澆口速度），因此金屬液的充型時(shí)間較短，約0.01—0.2秒（須視鑄件的大小而不同）內(nèi)即可填滿型腔。壓鑄機(jī)、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素，缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素**地加以綜合運(yùn)用，使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件，甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
壓鑄的流動(dòng)性
流動(dòng)性是指合金液體充填鑄型的能力。流動(dòng)性的大小決定合金能否鑄造復(fù)雜的鑄件。在鋁合金*晶合金的流動(dòng)性較好。
影響流動(dòng)性的因素很多，主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒，但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力（俗稱澆注壓頭）的高低。
實(shí)際生產(chǎn)中，在合金已確定的情況下，除了強(qiáng)化熔煉工藝（精煉與除渣）外，還必須改善鑄型工藝性（砂模透氣性、金屬型模具排氣及溫度），并在不影響鑄件質(zhì)量的前提下提高澆注溫度，保證合金的流動(dòng)性。
鋁材
鋁和鋁合金經(jīng)加工成一定形狀的材料統(tǒng)稱鋁材，包括板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、型材等。

焊接方法

鋁合金材料,強(qiáng)度高和質(zhì)量輕。主要焊接工藝為鎢極氬弧焊TIG、氣體保護(hù)焊MIG、攪拌摩擦焊FSW、電阻點(diǎn)焊等。
鋁合金焊接保護(hù)措施
1、焊前用化學(xué)+機(jī)械的方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物，順序是先化學(xué)清洗，后機(jī)械打磨；
2、焊接過程中要采用合格的保護(hù)氣體進(jìn)行保護(hù)；
3、在氣焊時(shí)，采用熔劑，在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
焊接難點(diǎn)
（1）較易氧化。在空氣中，鋁*同氧化合，生成致密的三氧化二鋁薄膜（厚度約0．1－0．2μm），熔點(diǎn)高（約2050℃），遠(yuǎn)遠(yuǎn)**過鋁及鋁合金的熔點(diǎn)（約600℃左右）。氧化鋁的密度3．95－4．10g/cm3，約為鋁的1．4倍，氧化鋁薄膜的表面易吸附水分，焊接時(shí)，它阻礙基本金屬的熔合，較易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷，引起焊縫性能下降。
（2）易產(chǎn)生氣孔。鋁和鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫，由于液態(tài)鋁可溶解大量的氫，而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫，因此當(dāng)熔池溫度快速冷卻與凝固時(shí)，氫來不及逸出，*在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔難于完全避免，氫的來源很多，有電弧焊氣氛中的氫，鋁板、焊絲表面氧化膜吸附空氣中的水分等。實(shí)踐證明，即使氬氣按GB/T4842標(biāo)準(zhǔn)要求，純度達(dá)到99．99% 以上，但當(dāng)水分含量達(dá)到20ppm時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)大量的致密氣孔，當(dāng)空氣相對(duì)濕度**過80%時(shí)，如果不采取加熱等措施，焊縫就會(huì)明顯出現(xiàn)氣孔。同時(shí)，采用小電流慢速焊，加大焊縫冷卻時(shí)間，并利用焊絲電弧進(jìn)行熔池?cái)噭?dòng)，可以較好的幫助氣體排出熔池。
（3）焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率約比鋼大兩倍，易產(chǎn)生較大的焊接變形的內(nèi)應(yīng)力，對(duì)剛性較大的結(jié)構(gòu)將促使熱裂紋的產(chǎn)生。
（4）鋁的導(dǎo)熱系數(shù)大（純鋁0．538卡/Cm．s．℃）。約為鋼的4倍，因此，焊接鋁和鋁合金時(shí)，比焊鋼要消耗更多的熱量。
（5）合金元素的蒸發(fā)的燒損。鋁合金中含有低沸點(diǎn)的元素（如鎂、鋅、錳等），在高溫電弧作用下，較易蒸發(fā)燒損，從而改變焊縫金屬的化學(xué)成分，使焊縫性能下降。
（6）高溫強(qiáng)度和塑性低。高溫時(shí)鋁的強(qiáng)度和塑性很低，破壞了焊縫金屬的成形，有時(shí)還*造成焊縫金屬塌落和焊穿現(xiàn)象。
（7）無色彩變化。鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時(shí)，無明顯的顏色變化，使操作者難以掌握加熱溫度。

熔煉鑄造

鋁合金的熔煉與澆注是鑄造生產(chǎn)中主要環(huán)節(jié)。嚴(yán)格控制熔煉與澆鑄的全過程，對(duì)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(qiáng)，易溶解鐵，在熔煉與澆鑄過程中必須采取簡易而又謹(jǐn)慎的預(yù)防措施，以獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。
1、鋁合金爐料配制及質(zhì)量控制
為了熔煉出優(yōu)質(zhì)鋁熔體，首先應(yīng)選用合格的原材料。須對(duì)原材料進(jìn)行科學(xué)管理和適當(dāng)處理，否則就會(huì)嚴(yán)重影響合金的質(zhì)量，生產(chǎn)實(shí)踐證明，原材料（包括金屬材料及輔助材料）控制不嚴(yán)會(huì)使鑄件成批報(bào)廢。
（一）原材料必須有合格的化學(xué)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(zhì)含量外，尚就檢查低陪組織及斷口。實(shí)踐證明，使用了含有嚴(yán)重縮孔、針孔、以及氣泡的鋁液，就難以獲得致密的鑄件，甚至?xí)斐烧麪t、整批的鑄件報(bào)廢。
有人在研究鋁硅合金錠對(duì)鋁合金針孔的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，用熔融的純澆鑄砂型試塊時(shí)并不出現(xiàn)針孔，當(dāng)加入低組織和不合格的鋁硅合金錠后，試塊針孔嚴(yán)重，且晶粒大。其原因?yàn)椴牧系倪z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(dá)到7%時(shí)，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(zhì)量高的鋁錠、中間合金及其它爐料。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：
（1）斷口上不應(yīng)有針孔、氣孔
針孔應(yīng)在三級(jí)以內(nèi)，局部（不**過受檢面積的25%）不應(yīng)**過三級(jí)，**過三級(jí)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**過660℃，對(duì)于那些原始晶粒大的鋁錠、合金錠等，應(yīng)先用較低的錠模溫度，使它們快速凝固，細(xì)化晶粒。
2、爐料處理
爐料使用前應(yīng)經(jīng)吹砂處理，以去除表面的銹蝕、油脂等污物。放置時(shí)間不長，表面較干凈的鋁合金錠及金屬型回爐料可以不經(jīng)吹砂處理，但應(yīng)消除混在爐料內(nèi)的鐵質(zhì)過濾網(wǎng)及鑲嵌件等，所有的爐料在入爐前均應(yīng)預(yù)熱，以去除表面附的水分，縮短熔煉時(shí)間在3小時(shí)以上。
3、爐料的管理及存放
爐料的合理保存及管理對(duì)確保合金質(zhì)量有重要意義。爐料應(yīng)貯存在溫度變化不大、干燥的倉庫內(nèi)。
2、坩堝及熔煉工具的準(zhǔn)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(yīng)吹砂，并加熱到700--800度，保持2--4小時(shí)，以燒除附著在坩堝內(nèi)壁的水分及可燃物質(zhì)，待冷到300度以下時(shí)，仔細(xì)清理坩堝內(nèi)壁，在溫度不**200度時(shí)噴涂料。
坩堝使用前應(yīng)預(yù)熱至暗紅色（500--600度），并保溫2小時(shí)以上。新坩堝外熔煉之前，較好先熔化一爐同牌號(hào)的回爐料。
（二)熔煉工具的準(zhǔn)備
鐘罩、壓瓢、攪拌勺、澆包
錠模等使用前均應(yīng)預(yù)熱，并在150度---200度溫度下涂以防護(hù)性涂料，并徹底烘干，烘干溫度為200--400度，保溫時(shí)間2小時(shí)以上，使用后應(yīng)徹底清除表面上附著的氧化物、氟化物，（較好進(jìn)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(huì)因冒口熱量不足，使鑄件得不到合理的補(bǔ)縮，有資料指出，所有鋁合金的熔煉溫度至少要達(dá)705度并應(yīng)進(jìn)行攪拌。熔煉溫度過高不僅浪費(fèi)能源，較嚴(yán)重的是因?yàn)闇囟扔?，吸氫愈多，晶粒亦愈粗大，鋁的氧化愈嚴(yán)重，一些合金元素的燒損也愈嚴(yán)重，從而導(dǎo)致合金的機(jī)械性能的下降，鑄造性能和機(jī)械加工性能惡化，變質(zhì)處理的效果削弱，鑄件的氣密性降低。
生產(chǎn)實(shí)踐證明，把合金液快速升溫至較高的溫度，進(jìn)行合理的攪拌，以促進(jìn)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，偏析程度較小，熔解的氫亦少，有利于獲得均勻致密、機(jī)械性能高的合金.因?yàn)殇X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(yīng)該用測溫儀表控制溫度。測溫儀表應(yīng)定期校核和維修。熱電偶套管應(yīng)周期的用金屬刷刷干凈，涂以防護(hù)性涂料，以保證測溫結(jié)果的準(zhǔn)確性及處長使用壽命。
4、熔煉時(shí)間的控制
為了減少鋁熔體的氧化、吸氣和鐵的溶解，應(yīng)盡量縮短鋁熔體在爐內(nèi)的停留時(shí)間，快速熔煉。從熔化開始至澆注完畢，砂型鑄造不**過4小時(shí)，金屬型鑄造不**過6小時(shí)，壓鑄不**過8小時(shí)。
為加速熔煉過程，應(yīng)首先加入中等塊度、熔點(diǎn)較低的回爐料及鋁硅中間合金，以便在坩堝底部盡快形成熔池，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(kuò)大的熔池，很快熔化。在爐料主要部分熔化后，再加熔點(diǎn)較高、數(shù)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(zhuǎn)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(jìn)入鋁熔體內(nèi)部后，經(jīng)過足夠長的時(shí)間才會(huì)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(qiáng)，較易吸附在水汽，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(zhuǎn)送鋁熔體中關(guān)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(zhuǎn)式坩堝轉(zhuǎn)注熔體時(shí)，為避免熔體與空氣的混合，應(yīng)將澆包盡量靠所爐咀，并傾斜放置，使熔體沿著澆包的側(cè)壁下流，不致直接沖擊包底，發(fā)生攪動(dòng)、飛濺等。
采用正確合理的澆注方法，是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的重要條件之一。生產(chǎn)實(shí)踐得，注意下列事項(xiàng)，對(duì)防止、減少鑄件缺陷是很有效的。
（一）澆注前應(yīng)仔細(xì)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(zhǔn)備是否合乎要求。金屬澆口杯在澆注前3--5分鐘之內(nèi)就在砂型上安放好，此時(shí)澆包懷的溫度不**150度，安置過早或溫度過高，澆道內(nèi)憋住大量氣體，在澆注時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。
（二）不能在有“過堂風(fēng)”的場合下澆注，以及熔體強(qiáng)烈氧化，燃燒，使鑄件產(chǎn)生氧化夾雜等缺陷。
（三）由坩堝內(nèi)獲取熔體時(shí)，應(yīng)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(nèi)，用澆包的寬口舀取熔體，然后平穩(wěn)的提起澆包。
（四）端包時(shí)不要掌平，步子要穩(wěn)，澆包不宜提得過高，澆包內(nèi)金屬液面必須保持平穩(wěn)，不受攏動(dòng)。
（五）即將澆注時(shí)，應(yīng)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。澆口懷自始至終應(yīng)充滿，液面不得翻動(dòng)，澆注速度要控制得當(dāng)。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**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(shí)產(chǎn)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(hào)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(zhì)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(dòng)性
（2）有比一般金屬低的熔點(diǎn)，但能滿足較大部分情況的要求
（3）導(dǎo)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(shí)，沒有熱脆開裂和撕裂的傾向
（6）化學(xué)穩(wěn)定性好，抗蝕性能強(qiáng)
（7）不易產(chǎn)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(jìn)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(jìn)行鑄造生產(chǎn)，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(chǎn)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(yīng)用，如發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋、進(jìn)氣歧管、活塞、輪轂、轉(zhuǎn)向助力器殼體等。

缺陷修復(fù)

鋁合金在生產(chǎn)過程中，*出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復(fù)鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢？如果用電焊、氬焊等設(shè)備來修補(bǔ)，由于放熱量大，*產(chǎn)生熱變形等副作用，無法滿足補(bǔ)焊要求。
冷焊修復(fù)機(jī)是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來修復(fù)鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小，不會(huì)造成基材退火變形，不產(chǎn)生裂紋、沒有硬點(diǎn)、硬化現(xiàn)象。而且熔接強(qiáng)度高，補(bǔ)材與基體同時(shí)熔化后的再凝固，結(jié)合牢固，可進(jìn)行磨、銑、銼等加工，致密不脫落。冷焊修復(fù)機(jī)是修補(bǔ)鋁合金氣孔、砂眼等細(xì)小缺陷的理想方法。

深圳市綠興金屬有限公司專注于錫青銅廠家,錫青銅價(jià)格,鈹銅帶,c17200鈹銅帶,鈹銅線等

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  詞條說明

• 如何對(duì)金屬材料進(jìn)行防腐處理？

  可以對(duì)材料進(jìn)行刷油漆或者將材料放至干燥的地方。金屬防腐蝕方法防止金屬腐蝕的方法和途徑很多，主要有以下幾種：一、提高金屬材料內(nèi)在耐蝕性能采用不易與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的金屬及合金材料來加工產(chǎn)品，是有效的防腐辦法。例如，有些金屬及合金在空氣里不易氧化，或能生成致密的鈍化薄膜，可以抵抗酸、堿、鹽腐蝕，如不銹鋼，就是在鋼中加入定量的鉻、鎳、鈦等元素，當(dāng)鉻元素含量**過12%時(shí)，就可以起到不銹的作用.有些在高溫高

• 鋁合金的加工工藝有哪些?

  硅對(duì)硬質(zhì)合金有腐蝕作用。雖然一般將**過12%Si的鋁合金稱為高硅鋁合金，推薦使用金剛石刀具，但這不是**的，硅含量逐漸增多對(duì)刀具的破壞力也逐漸加大。因此有些廠商在硅含量**過8%時(shí)就推薦使用金剛石刀具。硅含量在8%-12%之間的鋁合金是一個(gè)過渡區(qū)間，既可以使用普通硬質(zhì)合金，也可以使用金剛石刀具。但使用硬質(zhì)合金應(yīng)使用經(jīng)PVD(物理鍍層)方法、不含鋁元素的、膜層厚度較小的刀具。因?yàn)镻VD方法和小的膜層厚

• 純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類

  純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類，前者以化學(xué)成份Al表示，后者用漢語拼音LV（鋁、工業(yè)用的）表示。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：形變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(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過熱處理來提高機(jī)械性能，只能通過冷加工變形來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，它主要包括高純鋁

• 鈹銅的應(yīng)用

  鈹銅的應(yīng)用鈹銅又稱鈹青銅，是銅合金中的“彈性**”，經(jīng)固溶時(shí)效熱處理后，可獲得高強(qiáng)度、高導(dǎo)電性能的產(chǎn)品。高強(qiáng)度鑄造鈹青銅合金，經(jīng)熱處理后不僅具有高強(qiáng)度，很高的硬度而且具有耐磨、耐蝕的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)良的鑄造性能，鈹青銅合金適用于制造各種模具、防爆安全工具、耐磨件如凸輪、齒輪、蝸輪、軸承等。高導(dǎo)電鑄造鈹銅合金，經(jīng)熱處理后具有較高的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率，鈹銅合金適用于制造開關(guān)零件，強(qiáng)接觸和類似的載流元件，制作電阻焊