鑄造鋁合金及其精密鑄造技術(shù)研究與發(fā)展
1.前言
◆ 航空、航天、汽車等行業(yè)鋁合金結(jié)構(gòu)件的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢
（1）減重骡眼、節(jié)能、降低制造成本
∽秆邸（2）結(jié)構(gòu)整體化晌爹、輕量化、薄壁空心化
》⒊（3）高精度肖自、高性能、高可靠、低成本征蜻、短周期
◆復(fù)雜鋁合金精密鑄件的研制和應(yīng)用
〉鹬Α（1）高強(qiáng)高韌、高鑄造性能的鋁合金
“π俊（2）特種精密鑄造工藝
2.鑄造鋁合金研究和應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
◆概況
∮绶省（1）鑄造Al-Si系合金鑄造性能優(yōu)越，但力學(xué)性能水平低
“兰颉（2）鑄造Al-Cu系合金鑄造性能差腥放，構(gòu)件易產(chǎn)生缺陷，可靠性低
◆ 研究和發(fā)展趨勢
÷逃铩（1）鑄造Al-Si系合金
▲ 提高力學(xué)性能水平：
▲ 合金化(Sc秃症、Ag等)
▲ 成分優(yōu)化和純化(適當(dāng)調(diào)節(jié)Mg、Si吕粹、Cu等合金元素成分范圍种柑，控制Fe含量)
▲ 熔體處理(細(xì)化、變質(zhì)匹耕、精煉聚请、消除組織遺傳等)
▲ 熱處理
◆ 研究和發(fā)展趨勢
（1）鑄造Al-Cu系合金
提高鑄造性能或進(jìn)一步提高力學(xué)性能水平：
▲ 合金化(Sc稳其、Ag等)
▲ 成分優(yōu)化和純化(適當(dāng)調(diào)節(jié)Cu驶赏、Mn、Ti壹事、Cd 等合金元素成分范圍罕识，控制Fe、Si责什、Mg含量)
▲ 熔體處理(精煉舒脐、細(xì)化、消除組織遺傳等)
▲ 熱處理
3.鋁合金特種精密鑄造工藝研究和應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
◆概況
◆ 研究和發(fā)展趨勢
⊥巧妗（1）計(jì)算機(jī)技術(shù)
可進(jìn)行鑄件工藝設(shè)計(jì)和模具加工侨识，實(shí)現(xiàn)充填和凝固過程的流場、溫度場码承、缺陷等預(yù)測，直接預(yù)測鑄件組織(性能)优生、應(yīng)力(尺寸)：
▲ 成熟的三維設(shè)計(jì)軟件城离；
▲ 流場和溫度場模擬較成熟，進(jìn)入商品化和實(shí)用化階段泪确；
▲ 組織和應(yīng)力模擬尚待完善和發(fā)展娜食；
（2）特種型芯技術(shù)
鑄件整體化、薄壁空心化的發(fā)展踊谋，促使特種型芯技術(shù)的發(fā)展：
▲ 可溶型芯(過程可溶和鑄件澆注后可溶)
▲ 可熔型芯
▲ 精密砂型易潰散型芯
〔醭稹（3）精密鑄造方法
根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和要求選擇，多種精密鑄造方法共存：
▲ 熔模鑄造
▲ 石膏型鑄造
▲ 精密砂型
▲ 復(fù)合精密鑄造
≈巢稀（3）熔體處理技術(shù)
與鑄造鋁合金熔體處理技術(shù)一致
〗蜗巍（4）澆注成形方法
根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和要求選擇，多種澆注方法：
▲ 重力澆注
▲ 反重力澆注
低壓鑄造睦疫、差壓鑄造害驹、真空吸鑄、調(diào)壓鑄造
▲ 磁感應(yīng)澆注
▲ 充填和凝固過程組織結(jié)構(gòu)(含缺陷)和形狀尺寸變化規(guī)律
「蛴（5）熱處理技術(shù)
使鑄件獲得最佳力學(xué)性能宛官，防止鑄件變形：
▲ 組織結(jié)構(gòu)演變機(jī)制和規(guī)律
▲ 應(yīng)力形成和變化機(jī)制與預(yù)防措施
4.研究和應(yīng)用實(shí)例
◆ 合金和鑄件性能
－－離心葉輪
⊥吒狻（1）要求
▲ 工作轉(zhuǎn)速為64,000rpm
▲ 結(jié)構(gòu)復(fù)雜底洗、壁厚不均勻
▲ 鑄件性能、尺寸精度咕娄、表面和內(nèi)部質(zhì)量等要求高
超轉(zhuǎn)試驗(yàn)
應(yīng)力分析
『ヒ尽（2）工藝方案設(shè)計(jì)
▲ 成分優(yōu)化、純化易祖、純凈化處理
▲ 熔模遵艰、金屬型復(fù)合鑄造
▲ 真空吸鑄加壓凝固
組織設(shè)計(jì)------------------------------ 工藝方案-------------------------------- 澆注方法
（3）精密砂型鑄造方法研究和應(yīng)用
▲ 典型零件特點(diǎn)
『沸础（4）工藝方法
▲ 計(jì)算機(jī)技術(shù)电摔；
▲ 特種型芯技術(shù)
▲ 精密樹脂砂型鑄造方法；
▲ 澆注方法
▲ 計(jì)算機(jī)技術(shù)
▲ 特種型芯技術(shù)
▲ 精密樹脂砂型鑄造方法
▲ 澆注方法 －－反重力澆注
▲ 大型工業(yè)CT無損檢測方法
5.結(jié)束語
◆ 高強(qiáng)高韌鑄造鋁合金
(1)傳統(tǒng)合金 －－挖掘其潛力暴艘、提高綜合性能
▲ 鑄造Al-Si系合金主要通過成分優(yōu)化稀崔、純化、凈化柬沾、細(xì)化泉剔、變質(zhì)、熱處理等途徑提高性能
▲ 鑄造Al-Cu系合金主要目標(biāo)提高鑄造性能
(2)新型合金
▲ 通過合金化住秉、增強(qiáng)時效強(qiáng)化假却，研制和開發(fā)新合金
(3) 鋁合金精密鑄造工藝－－解決復(fù)雜薄壁整體鋁合金精密鑄件工藝關(guān)鍵
▲ 計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用
▲ 特種型芯的研究與開發(fā)
▲ 新型精密鑄造方法的研究和應(yīng)用－－精密砂型和復(fù)合型
▲ 反重力澆注技術(shù)的研究和應(yīng)用
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