1、铸造铝合金及其精密铸造技术研究与发展铸造铝合金及其精密铸造技术研究与发展2011年08月18 日1.前言 航空、航天、汽车等行业铝合金结构件的特点和发展趋势 （1）减重、节能、降低制造成本 （2）结构整体化、轻量化、薄壁空心化 （3）高精度、高性能、高可靠、低成本、短周期 复杂铝合金精密铸件的研制和应用 （1）高强高韧、高铸造性能的铝合金 （2） 特种 精密铸造工艺 2.铸造铝合金研究和应用现状与发展趋势 概况 （1）铸造Al-Si系 合金 铸造性能优越，但力学性能水平低 （2）铸造Al-Cu系 合金 铸造性能差，构件易产生缺陷，可靠性低 研究和发展趋势 （1）铸造Al-Si系 合金 提高力学
2、性能水平： 合金化(Sc、Ag等) 成分优化和纯化(适当调节Mg、Si、Cu等 合金 元素成分范围，控制Fe含量) 熔体处理(细化、变质、精炼、消除组织遗传等) 热处理 研究和发展趋势 （1）铸造Al-Cu系 合金提高铸造性能或进一步提高力学性能水平： 合金化(Sc、Ag等) 成分优化和纯化(适当调节Cu、Mn、Ti、Cd 等 合金 元素成分范围，控制Fe、Si、Mg含量) 熔体处理(精炼、细化、消除组织遗传等) 热处理 3.铝合金 特种 精密铸造工艺研究和应用现状与发展趋势 概况 研究和发展趋势 （1）计算机技术 可进行铸件工艺设计和模具加工，实现充填和凝固过程的流场、温度场、缺陷等预测，直
3、接预测铸件组织(性能)、应力(尺寸)： 成熟的三维设计软件； 流场和温度场模拟较成熟，进入商品化和实用化阶段； 组织和应力模拟尚待完善和发展； （2） 特种 型芯技术 铸件整体化、薄壁空心化的发展，促使 特种 型芯技术的发展： 可溶型芯(过程可溶和铸件浇注后可溶) 可熔型芯 精密砂型易溃散型芯 （3）精密铸造方法 根据铸件结构和要求选择，多种精密铸造方法共存： 熔模铸造 石膏型铸造 精密砂型 复合精密铸造 （3）熔体处理技术 与铸造铝合金熔体处理技术一致 （4）浇注成形方法 根据铸件结构和要求选择，多种浇注方法： 重力浇注 反重力浇注 低压铸造、差压铸造、真空吸铸、调压铸造 磁感应浇注 充填和
4、凝固过程组织结构(含缺陷)和形状尺寸变化规律 （5）热处理技术 使铸件获得最佳力学性能，防止铸件变形： 组织结构演变机制和规律 应力形成和变化机制与预防措施 4.研究和应用实例 合金 和铸件性能 离心叶轮 （1）要求 工作转速为64,000rpm 结构复杂、壁厚不均匀 铸件性能、尺寸精度、表面和内部质量等要求高 超转试验 应力分析 （2）工艺方案设计 成分优化、纯化、纯净化处理 熔模、金属型复合铸造 真空吸铸加压凝固 组织设计- 工艺方案- 浇注方法 （3）精密砂型铸造方法研究和应用 典型零件特点 （4）工艺方法 计算机技术； 特种 型芯技术 精密树脂砂型铸造方法； 浇注方法 检测技术 计算机技术 特种 型芯技术 精密树脂砂型铸造方法 浇注方法 反重力浇注 大型工业CT无损检测方法 5.结束语 高强高韧铸造铝合金 (1)传统 合金 挖掘其潜力、提高综合性能 铸造Al-Si系 合金 主要通过成分优化、纯化、净化、细化、变质、热处理等途径提高性能 铸造Al-Cu系 合金 主要目标提高铸造性能 (2)新型 合金 通过合金化、增强时效强化，研制和开发新 合金(3) 铝合金精密铸造工艺解决复杂薄壁整体铝合金精密铸件工艺关键 计算机技术的综合应用 特种 型芯的研究与开发 新型精密铸造方法的研究和应用精密砂型和复合型 反重力浇注技术的研究和应用
