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铝合金喷砂工艺

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铝合金喷砂工艺百科

铝棒的喷砂处理工艺

2019-01-14 11:15:10

大家都知道，铝棒是一个高消耗、高污染的工艺过程。因此在许多情况下都尽量采用其他去除7075铝棒表面氧化铁皮的方法，而且在一些大型容器设备内壁进行防腐处理前，更是不采用酸洗处理，而是采用喷砂处理以除去铁鳞，这也可以减少对环境的污染。今天就给大家介绍一下7075铝棒的喷砂处理方法。　　　　用喷砂法去除7075铝棒的氧化铁皮，是在冷轧或冷拔前对7075铝棒表面去鳞所采用的方法之一。喷砂是利用喷砂设备喷出细小的颗粒状的钢砂对7075铝棒撞击来去除钢材表面的氧化铁皮。　　　　喷砂处理与酸洗法处理相比较有如下优点：　　　　1）采用喷砂处理时，成品冷拔钢材的锈蚀比酸洗法少；　　　　2）采用喷砂处理时，处理成本比酸洗低。　　　　3）采用喷砂处理时，钢铁消耗较少，相当酸洗法的一半；　　　　喷砂处理完成之后，需要对7075铝棒进行回转滚筒处理。把被处理的钢料放入可回转的滚筒里，滚筒以40～50r/min昀速度旋转10～2c)min，由于工具钢SK在滚筒旋转时互相碰撞将7075铝棒表面上的氧化铁皮清除掉，但对于较大的工件，由于使用的滚筒较大，并且工作时噪声较大，因此这种方法采用的较少。　　　　这就是7075铝棒的喷砂处理工艺。

什么是喷砂处理

2019-01-09 16:22:16

喷砂处理是采用压缩空气为动力形成高速喷射束，将磨料（钢砂、棕刚玉、玻璃珠、金刚砂等）等高速喷射到需处理工件表面，使工件外表面的外表发生变化，由于砂料对工件表面的冲击和切削作用，使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。　　喷砂是采用压缩空气为动力形成高速喷射束，将磨料高速喷射到需处理工件表面，使工件外表面的外表发生物理变化，满足品质要求。　　喷砂机适用范围：　　1、金属工件、非金属工件表面清理清理热处理后的氧化皮、残盐、残油等；　　2、清理黑(有)色铸造件的氧化皮、型砂等；　　3、清理无余量加工精密铸件的氧化皮、型砂等；　　4、清理机械加工件的残留物、微毛刺等；　　5、清理焊接件的氧化皮、焊渣等；　　6、清理冷、热轧钢板(型钢)的氧化皮、锈蚀层等；　　7、清理各种模具型腔的脱模剂、沉积物等；　　8、清理陶瓷元件表面的烧结残留物；　　9、清理塑料成型件的飞边；　　10、清理物体表面的放射性元素；　　11、清理桥梁、水电站闸板、船舶、建筑物上的表面残留物；　　12、清理机场跑道的橡胶附着层；　　13、清理汽车、火车车厢上的铁锈皮层、旧漆皮层；　　14、清理各种管道和容器罐；　　15、清理旧机件的油污、附着物等；　　16、清理集装箱的残漆、锈蚀层和附着物等；　　17、清理瓷器上错误的烧结层；　　18、清理装饰表面的划伤等工件表面前处理；　　19、清洁各类工件表面，产生适当的粗糙度和毛面喷漆、烤漆前；喷塑前；金属喷涂前；镀锌、铬、镍前；氧化处理前的喷砂处理；　　20、探伤前改变工件的物理机械性能提高或降低表面粗糙度；　　21、变表面拉应力为压应力；　　22、提高表面的润滑状态；　　23、降低偶件的运动噪音；　　24、提高表面的摩擦系数工件表面的光饰加工金属外装饰表面的抛光；　　25、获得亚光或漫反射表面；　　26、木器制品表面的抛光羊皮纸和其他艺术品的清理和保存清洁电刷、接触器和接线术等的表面；　　27、改善导电性能与其它前处理工艺（酸洗、工具清理）对比。　　喷砂的特点：　　1) 喷砂处理是较彻底、较通用、较迅速、效率较高的清理方法。　　2) 喷砂处理可以在不同粗糙度之间任意选择，而其它工艺是没办法实现这一点的，手工打磨可以打出毛面但速度太慢动作，化学溶剂清理则清理表面过于光滑不利于涂层粘接。　　喷砂的作用：　　金属工件、非金属工件表面清理、表面强化、表面美化；　　1．表面前处理加工：电镀、喷漆、铁氟龙、PU、橡塑胶被覆、金属喷焊、镀钛等之前处理及增加表面之附着力；　　2．表面美化加工：各种金属制品之装饰加工及电镀品之消光及柔光雾面处理以及非金属制品如：压克力、波丽、水晶玻璃等表面雾化处理；　　3．表面清洁加工：金属氧化层或热处理后黑皮、表面细孔、金属或非金属之表面污锈消除、陶瓷表面黑色及着色点去除或彩绘再生、橡胶模及重力压铸模之氧化物、残渣或离形剂之去除；　　4．表面毛头去除加工：塑胶、电木制品、锌铝压铸品等之毛头去除及电子或其它零件之表面修整处理；　　5．电子零件加工：矽芯片扩散后表面杂质去除作业、矽芯片喷砂切割成小圆晶粒刻蚀加工作业、电子零件封装业溢胶毛边喷除、电子零件成品表面印字去除、陶瓷电热材质之清洁；　　6．表面蚀刻加工：贵重金属饰品、宝石、玻璃、石材、石头印章、陶瓷、木材等之表面修饰蚀刻处理；　　7．工件应力消除加工：航天工业零件之零件清洁及应力消除或国防武器之整修及消光除锈除漆；　　8．模具加工：模具表面梨地加工（喷砂）模具咬花及雾面处理、增加模具被覆PU之附着力、鞋模、导电橡胶模、轮胎模具及电子产品模具清洁及雾面处理。

6082铝合金冶炼工艺

2018-12-27 16:25:50

1、熔炼 6082合金特点是含Mn，Mn是难熔金属，熔炼温度应控制在740-760℃。取样前均匀搅拌两次以上，保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。搅拌后在铝液深度的中部、炉膛左右两侧各取一个样进行分析，分折合格后即可转炉。 2、净化与铸造熔体转入静置炉后，用氮气和精炼剂进行喷粉、喷气精炼，精炼温度735-745℃，时间15分钟，精炼完后静置30分钟。通过此过程除气、除渣、净化熔体。熔铸时在铸模至炉口间有两道过滤装置，炉口有泡沫陶瓷过滤板(30PPI)过滤，铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣。 6082合金铝板铸造温度偏高(较6063铝板正常工艺)，铸造速度偏低，水流量偏大，上述工艺需严格控制，不能超出范围，否则容易导致铸造失败。

铝合金新电镀工艺

2019-03-11 11:09:41

1 前语　　跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争能力。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换能力强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。最近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———H·S·F液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大大进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。　　2 铝合金压铸件前处理　　　　铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸H·S·F液等处理。　　2.1 有机溶剂脱脂　　一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。　　2.2 碱蚀　　为了除掉零件表面细微油脂和Al2O3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下: 　　Na2CO330g/L 　　Na3PO430g/L 　　添加剂2～4g/L 　　OP-10乳化剂0.5～1mL/L 　　温度75～85℃ 　　时刻30～60s 　　2.3 酸蚀(除灰) 　　铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,必须在以下混合酸中处理: 　　HNO33份　　HF1份　　水少数　　　　温度室温　　时刻20～40s 　　2.4 浸H·S·F液　　H·S·F液是浸锌溶液的改善,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸H·S·F溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下: 　　H·S·F浓缩液500mL/L 　　水余量　　温度15～30℃ 　　时刻30～40s 　　3电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件: 　　硫酸镍(NiSO4·7H2O)250g/L 　　氯化镍(NiCl2·6H2O)60g/L 　　(H3BO3)40g/L 　　十二烷基硫酸钠0.05～01g/L 　　亮光剂恰当　　pH4～45 　　温度52～55℃ 　　阴极电流密度25～4A/dm2 　　时刻12～15分　　阴极移动需　　电镀亮光镍时最好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1～2分钟,然后按惯例镀镍。 123后一页

铝合金熔炼工艺概述

2018-12-25 13:45:29

熔炼是使金属合金化的一种方法。它是采用加热的方式改变金属物态，使基体金属和合金化组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体，并使其满足内部纯洁度、铸造温度和其他特定要求的一种工艺过程。熔体的品质对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响，如果熔体品质先天不足，将给制品的使用带来潜在的危险，因此，熔炼又是对加工制品的品质起支配作用的一道关键工序。　　变形铝合金典型的熔炼工艺流程如下：熔炉准备→炉料准备→配料→装炉→熔化→加铜加锌→熔化后扒渣→加镁加铍→搅拌→取样分析→调整成分→搅拌→扒渣→倒炉→精炼→扒渣覆盖→静置调温→炉前测氢→出炉→清炉　　上述工艺流程通常是在一台熔炼炉和一台静置炉中完成的。其中，熔炼炉担负熔化和调整成分的任务，静置炉担负净化熔体和保温的任务。这样配置设备的好处是能充分发挥熔炼炉的生产效率，既保证熔炼品质，又提高产量。有些工厂将上述工艺流程，全放在一台炉子中完成，此时，炉子担负着熔炼和静置的双重任务，称为熔炼保温炉。如果炉子是单膛的，则这样配置设备不能充分发挥熔炼炉的生产效率，能耗较大。另外，国内还有个别工厂采用在火焰反射炉中熔化，而后用浇包将铝水转入电阻反射炉中调整成分和温度，再在静置炉中净化熔体和保温的工艺流程。这样的设备配置要占用三台炉子，而且液态金属转注次数多，转注时间也较长使熔体严重污染，熔损增大，转注用的浇包还需专用设备加热，因此，从品质、产量、能耗上都是十分不利的。　　目前国内铝材行业采用的熔炼方法大致有分批熔炼法和半连续熔炼法两种。分批熔炼法指以一个熔次为一个周期，从装炉、熔化开始至精炼、倒炉结束，一炉一清的熔炼方法。此法多适用于生产品质要求较高而批量又不太大的成品合金，以保证化学成分的准确和均匀。通常，所有特殊制品，即所有合金的锻件和模锻件;用于航空制造业的飞机大梁型材、阶段变断面型材和小空心大梁型材;用于原子能工业的合金制品等均采用这种方法熔炼。半连续熔炼法指以相同合金为一个生产周期，每次出炉量只有熔炉中熔体总量的二分之一至三分之一，随即再装入比上述稍多的新炉料继续熔化的方法。该法的优点是炉料浸没在熔体中，不仅减少了烧损，而且提高了熔化速度，同时炉内温度波动不大，对炉底保护作用好，有利于提高炉龄。缺点是需要对成分进行有效控制，且炉内总有剩料，易造成局部过热，使铸锭产生粗大晶粒的倾向性增大。该法适用于熔炼批量大、炉料品位较低、对熔体品质无特殊要求的合金制品。通常，纯铝制品、6063建材制品及以回炉废料为主要炉料的合金制品均采用此法熔炼。

铝合金铸造工艺性能

2019-02-28 11:46:07

铝合金铸造工艺功能，一般理解为在充溢铸型、结晶和冷却过程中体现最为杰出的那些功能的归纳。流动性、缩短性、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，但也与铸造要素、合金加热温度、铸型的杂乱程度、浇冒口体系、浇口形状等有关。　　(1) 流动性　　流动性是指合金液体充填铸型的才能。流动性的巨细决议合金能否铸造杂乱的铸件。在铝合金晶合金的流动性最好。　　影响流动性的要素许多，首要是成分、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，但外在的底子要素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的凹凸。　　实践出产中，在合金已断定的情况下，除了强化熔炼工艺（精粹与除渣）外，还有必要改善铸型工艺性（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进步浇注温度，确保合金的流动性。　　(2) 缩短性　　缩短性是铸造铝合金的首要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝结，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态缩短、凝结缩短和固态缩短。合金的缩短性对铸件质量有决议性的影响，它影响着铸件的缩孔巨细、应力的发作、裂纹的构成及尺度的改变。一般铸件缩短又分为体缩短和线缩短，在实践出产中一般使用线缩短来衡量合金的缩短性。　　铝合金缩短巨细，一般以百分数来表明，称为缩短率。　　①体缩短　　体缩短包含液体缩短与凝结缩短。　　铸造合金液从浇注到凝结，在最终凝结的当地会呈现微观或显微缩短，这种因缩短引起的微观缩孔肉眼可见，并分为会集缩孔和涣散性缩孔。会集缩孔的孔径大而会集，并散布在铸件顶部或截面厚大的热节处。涣散性缩孔描摹涣散而细微，大部涣散布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部涣散布在晶界下或树枝晶的枝晶间。　　缩孔和疏松是铸件的首要缺点之一，发作的原因是液态缩短大于固态缩短。出产中发现，铸造铝合金凝结规模越小，越易构成会集缩孔，凝结规模越宽，越易构成涣散性缩孔，因而，在规划中有必要使铸造铝合金契合次序凝结准则，即铸件在液态到凝结期间的体缩短应得到合金液的弥补，是缩孔和疏松会集在铸件外部冒口中。对易发作涣散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比会集缩孔要多，并在易发作疏松处设置冷铁，加大部分冷却速度，使其一起或快速凝结。　　②线缩短　　线缩短巨细将直接影响铸件的质量。线缩短越大，铝铸件发作裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺度及形状改变也越大。　　关于不同的铸造铝合金有不同的铸造缩短率，即便同一合金，铸件不同，缩短率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的缩短率也不同。应根据具体情况而定。　　(3) 热裂性　　铝铸件热裂纹的发作，首要是因为铸件缩短应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界发作从裂纹断口调查可见裂纹处金属往往被氧化，失掉金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。　　不同铝合金铸件发作裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝结过程中开端构成完好的结晶结构的温度与凝结温度之差越大，合金缩短率就越大，发作热裂纹倾向也越大，即便同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等要素发作热裂纹倾向也不同。出产中常选用让步性铸型，或改善铸铝合金的浇注体系等办法，使铝铸件防止发作裂纹。一般选用热裂环法检测铝铸件热裂纹。　　(4) 气密性　　铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的效果下不渗漏程度，气密性实践上表征了铸件内部安排细密与纯洁的程度。　　铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝结规模越小，发作疏松倾向也越小，一起发作分出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如下降铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加速冷却速度以及在压力下凝结结晶等，均可使铝铸件的气密性进步。也可用浸渗法阻塞走漏空地来进步铸件的气密性。　　(5) 铸造应力　　铸造应力包含热应力、相变应力及缩短应力三种。各种应力发作的原因不尽相同。　　①热应力　　热应力是因为铸件不同的几许形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处构成压应力，导致在铸件中残留应力。　　②相变应力　　相变应力是因为某些铸铝合金在凝结后冷却过程中发作相变，随之带来体积尺度改变。首要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不一起间内发作相变所构成的。　　③缩短应力　　铝铸件缩短时遭到铸型、型芯的阻止而发作拉应力所构成的。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会主动消失。但开箱时刻不妥，则常常会构成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力效果下简单发作热裂纹。　　铸铝合金件中的残留应力下降了合金的力学功能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只需铸件结构规划合理，铝铸件的残留应力一般较小。　　(6) 吸气性　　铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的首要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物焚烧产品及铸型等所含水分发作反响而发作的被铝液体吸收所构成的。　　铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度明显增加。　　铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会发作吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，分出剩余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内构成气孔，这就是一般称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中分出的气体留在缩孔内。若气泡受热发作的压力很大，则气孔表面润滑，孔的周围有一圈亮光层；若气泡发作的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细调查又具有缩孔的特征。　　铸铝合金液中含氢量越高，铸件中发作的针孔也越多。铝铸件中针孔不只下降了铸件的气密性、耐蚀性，还下降了合金的力学功能。要取得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时增加掩盖剂维护，合金的吸气量大为削减。对铝熔液作精粹处理，可有用操控铝液中的含氢量。

铝合金件刷镀工艺

2019-03-11 11:09:41

铝及其合金因参加不同的合金元素，会以几种不同的形状存在于铝合金中。如：以固溶体的方式进入铝的品质;以元素自身的显微质点的方式或由铝或其它合金元素组成的金属间化合物质点的方式呈现在铝合金中。所以不同的铝合金要找到一种通用的前处理及预镀工艺，而叉具有相同满足的教果是很困难的。在刷镀工艺上咱们学习了钢铁件修正刷镀工艺进程。即：　　阴极电解去油→水洗→阳极活化→术洗→预镀铜→水洗→镀锡　　活化只能去除工序同发生的薄氧化膜，厚的巩固的氧化膜要用机槭办法去除。　　铝是生动金属.在空气中极易氧化，涂镀各工序距离都应尽量短.并坚持湿润，肯定不要构成干斑。一旦构成干斑，就标明工件表面从头被氧化，下降涂镀层的结台强度经活化后的工件表面要赶快用承冲刷和馀复，避免工件表面在工序间被从头氧化。　　尽管在刷镀进程中按上述工艺操作.对工业纯铝和铝一锰铸造台金是抱负的，但对铝一镁、铝一镁硅、铝一锌镁等台金在出产中仍呈现因结台力欠好批量返修和回路电阻升高的状况。通过多攻实验.咱们改进了活化液的组成，在活化顶用稀硫酸替代稀.优选出最佳值，提高了铝一镁台金的刷镀结台力。　　对高硅古量的铸造台金，叉适量加人HF，尽管参加量极微量.但作用非常显着。　　一起，通过尉镀锡层的盒相检测，咱们以为出产进程中形成回路电阻过高及脱皮现象的原因与预镀铜的厚度、电流鹰度的巨细也有密切关系。这儿也包含刷镀层的电流密度。沫刷过渡层用碱性镀铜液，镀屡太厚.易引起镀层应力大.形成脱皮。电流密度过太，刷镀铜层、锝层颗粒姐大，晶粒与晶粒交联在一起呈现链环状的网状结构过渡层微观显现疏松不细密，与基体结台力差，也就导致刷镀锡后起泡或热烘后起泡，在腐蚀气体侵人时，加重该区域腐蚀.终究导致回路电阻升高以及镀锡层起皮掉落。　　通过屡次探索实验，咱们选用以下刷镀锡工艺：　　(1)用水砂纸细心打磨刷镀表面，陈掉氧化皮。　　(2)阴极电解去油，12～15V5～15s，至工件表面不挂水珠，水洗洁净。　　(3)阳极活化，不问原料选用相应活化液，电压l5V左右，8～12s，至表面深灰色，水洗，用碱性镀铜液无电擦洗镀覆表面。　　(4)刷镀预镀铜.电压10V左右，l～2min，水洗洁净。　　(5)刷镀锡，8～12V，时刻按耗电量计算。　　按上述工艺操作.为检查结台强度，按照GB5270做热震实验。将零件人烘箱加热至150±10。C，时刻为2h，取出后，将零件放入水槽中急剧冷却，发现镀层与基体结台杰出，无起泡和脱落现象回路电阻的测验由装配厂型式实验组检测，电联接器的T型、L型座等触摸电阻均维持在l5～25m'~，符台电触摸元件的电学功能标准。

铝合金先进焊接工艺

2019-01-02 16:39:00

一、铝合金焊接的特点铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中，采用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可减轻50%以上。　　铝合金焊接有几大难点：　　①铝合金焊接接头软化严重，强度系数低，这也是阻碍铝合金应用的最大障碍；②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3其熔点为2060℃) ，这就需要采用大功率密度的焊接工艺；③铝合金焊接容易产生气孔；④铝合金焊接易产生热裂纹；⑤线膨胀系数大，易产生焊接变形；⑥铝合金热导率大(约为钢的4倍) ，相同焊接速度下，热输入要比焊接钢材大2～4倍。　　因此，铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。　　二、铝合金的先进焊接工艺针对铝合金焊接的难点，近些年来提出了几种新工艺，在交通、航天、航空等行业得到了一定应用，几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点，焊后接头性能良好，并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。　　1.铝合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位，通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦，摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使焊件压焊在一起。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化，是一种固态连接过程，故焊接时不存在熔焊的各种缺陷，可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料，如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al -Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经进入工业化生产阶段，在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件，美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。　　铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成，焊缝区晶粒细化，无熔焊的树枝晶，组织细密，热影响区较熔化焊时窄，无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷，综合性能良好。与传统熔焊方法相比，它无飞溅、烟尘，不需要添加焊丝和保护气体，接头性能良好。由于是固相焊接工艺，加热温度低，焊接热影响区显微组织变化小，如亚稳定相基本保持不变，这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小，对于薄板铝合金焊后基本不变形。与普通摩擦焊相比，它可不受轴类零件的限制，可焊接直焊缝、角焊缝。传统焊接工艺焊接铝合金要求对表面进行去除氧化膜，并在48h 内进行加工，而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可，并对装配要求不高。并且搅拌摩擦焊比熔化焊节省能源、污染小。　　搅拌摩擦焊铝合金也存在一定的缺点：　　①铝合金搅拌摩擦焊接时速度低于熔化焊；②焊件夹持要求高，焊接过程中对焊件要求加一定的压力，反面要求有垫板；③焊后端头形成一个搅拌头残留的孔洞，一般需要补焊上或机械切除；④搅拌头适应性差，不同厚度铝合金板材要求不同结构的搅拌头，且搅拌头磨损快；⑤工艺还不成熟，目前限于结构简单的构件，如平直的结构、圆形结构。搅拌摩擦焊工艺参数简单，主要有搅拌头的旋转速度、搅拌头的移动速度、对焊件的压力及搅拌头的尺寸等。　　2.铝合金的激光焊接铝及铝合金激光焊接技术(Laser Welding) 是近十几年来发展起来的一项新技术，与传统焊接工艺相比，它具有功能强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点，特别对热处理铝合金有较大的应用优势。可提高加工速度并极大地降低热输入，从而可提高生产效率，改善焊接质量。在焊接高强度大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。　　激光焊接铝合金有以下优点：　　①能量密度高，热输入低，热变形量小，熔化区和热影响区窄而熔深大；②冷却速度高而得到微细焊缝组织，接头性能良好；③与接触焊相比，激光焊不用电极，所以减少了工时和成本；④不需要电子束焊时的真空气氛，且保护气和压力可选择，被焊工件的形状不受电磁影响，不产生X射线；⑤可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；⑥激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应性好，配合计算机和机械手，可实现焊接过程的自动化与精密控制。　　现在应用的激光器主要是CO2和YAG激光器，CO2激光器功率大，对于要求大功率的厚板焊接比较适合。但铝合金表面对CO2激光束的吸收率比较小，在焊接过程中造成大量的能量损失。YAG激光一般功率比较小，铝合金表面对YAG激光束的吸收率相对CO2激光较大，可用光导纤维传导，适应性强，工艺安排简单等。　　在焊接大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。　　铝及铝合金的激光焊接难点在于铝及铝合金对辐射能的吸收很弱，对CO2 激光束(波长为10. 6μm) 表面初始吸收率1. 7 %；对YAG激光束(波长为1. 06 μm)吸收率接近5 %。

什么叫铝合金铸造工艺

2018-12-29 16:57:09

铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。第一，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性；第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升；第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。

铝合金喷射成形工艺

2018-12-28 09:57:16

喷射成形是用高压惰性气体将合金液流雾化成细小熔滴，在高速气流下飞行并冷却，在尚未完全凝固前沉积成坯件的一种工艺。它具有所获材料晶粒细小、组织均匀、能够抑制宏观偏析等快速凝固技术的各种优点，又具有从合金熔炼到近终成型一步完成的优势，因而引起人们高度重视。　　铝合金具有密度低、强度高、韧性好和耐腐蚀等优点，在航空航天工业中被广泛用作结构材料，同时，也正在积极开发作为汽车先进材料而应用于高档轿车发动机。　　铸造工艺是传统铝合金主要制备方法，但已难以满足制备高性能铝合金的需要。第一，传统工艺已经难以进一步提高强度、塑性、刚度、耐热性和耐腐蚀性;第二，在追求高性能的过程中，铸造工艺成本由于增添设备和成品率下降而迅速上升;第三，由于合金含量上升，塑性往往降低，因而后续压力加工成本上升、成品率降低。因此，生产的高成本大大提高了先进铝合金的使用门槛，严重影响整体市场规模的发展。在这些方面，喷射成形工艺正好具有性能和综合成本的双重优势，可使先进铝合金的使用门槛降低，还可以进一步提高性能，在一定范围内实现以铝代钢，从而迅速培育先进铝合金的市场，并反过来促进喷射成形工艺获得规模成本优势。因此，喷射成形工艺将成为先进铝合金的主要生产工艺。　　目前已获成功的喷射成形高性能铝合金材料主要有以下几种：　　(1)高强铝合金。如Al—Zn系超高强铝合金。由于Al—Zn系合金的凝固结晶范围宽，比重差异大，采用传统铸造方法生产时，易产生宏观偏析且热裂倾向大。喷射成形技术的快速凝固特性可很好解决这一问题。在发达国家已被应用于航空航天飞行器部件以及汽车发动机的连杆、轴支撑座等关键部件。　　(2)高比强、高比模量铝合金。Al-Li合金具有密度小，弹性模量高等特点，是一种具有发展潜力的航空、航天用结构材料。铸锭冶金法在一定程度上限制了Al-Li合金性能潜力的充分发挥。喷射成形快速凝固技术为Al-Li合金的发展开辟了一条新的途径。　　(3)低膨胀、耐磨铝合金。如过共晶Al—Si系高强耐磨铝合金。该合金具有热膨胀系数低、耐磨性好等优点，但采用传统铸造工艺时，会形成粗大的初生Si相，导致材料性能恶化。喷射成形的快速凝固特点有效地克服了这个问题。目前喷射成形Al—Si合金在发达国家已被制成轿车发动机气缸内衬套等部件。　　(4)耐热铝合金。如Al—Fe—V—Si系耐热铝合金。该合金具有良好室温和高温强韧性、良好的抗蚀性，可以在150～300℃甚至更高的温度范围使用，部分替代在这一温度范围工作的钛合金和耐热钢，以减轻重量、降低成本。喷射成形工艺可以通过最少的工序直接从液态金属制取具有快速凝固组织特征、整体致密、尺寸较大的坯件，从而可以解决传统工艺的问题。　　(5)铝基复合材料。将喷射成形技术与铝基复合材料制备技术结合在一起，开发出一种“喷射共成形(Sprayco-deposiion)”技术,很好地解决了增强粒子的偏析问题。　　江苏豪然喷射成形合金有限公司是目前国内首家专业从事喷射成形高性能合金研发、生产和销售的高科技企业。该公司成立于2008年6月，坐落于江南历史文化名城--镇江。其产品主要应用于航空航天、国防工业等高端领域亟需的关键合金材料，主要包括铝合金、硅铝电子封装材料、合金钢等，年生产能力分别达1500 、300 、2000 吨。　　该公司现有两条喷射成形铝合金生产线，可生产具有国际领先水平的高强韧、耐高温、高刚度、耐磨损铝合金，能够为客户提供喷射成形锭坯、深加工——热处理毛坯及构件产品。喷射成形合金锭坯达到Φ500×1600mm ，为客户提供各种工业规格的产品，并可以开发特种规格、特种性能的产品。　　主要产品：　　(1) 高强韧 7055 铝合金型材， T6 态抗拉强度 720MPa ，伸长率 10% ，已在航天、航空、重工领域得到应用，市场前景广阔。可以开发 800MPa 级铝合金满足更高需求; 　　(2)高刚度铝合金， T6 态抗拉强度 560MPa ，弹性模量 95GPa ，热膨胀系数低于 20ppm/K ; 　　(3)耐热铝合金，不进行热处理， 350 ℃ 抗拉强度 200MPa ，室温弹性模量 85GPa ; 　　(4)轻质高强铝合金，比重 2.55g /cm 3 ，抗拉强度 550MPa ; 　　(5)低热膨胀硅铝合金，热膨胀系数最低达到 7ppm/K ，导热系数大于 100W/ ( mK )。