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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(shì)
（1）減重、節(jié)能、降低制造成本
（2）結(jié)構(gòu)整體化、輕量化、薄壁空心化
（3）高精度、高性能、高可靠、低成本、短周期
◆復(fù)雜鋁合金精密鑄件的研制和應(yīng)用
（1）高強(qiáng)高韌、高鑄造性能的鋁合金
（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(shì)
◆概況
（1）鑄造Al-Si系合金鑄造性能優(yōu)越，但力學(xué)性能水平低
（2）鑄造Al-Cu系合金鑄造性能差，構(gòu)件易產(chǎn)生缺陷，可靠性低

◆ 研究和發(fā)展趨勢(shì)
（1）鑄造Al-Si系合金
▲ 提高力學(xué)性能水平：
▲ 合金化(Sc、Ag等)
▲ 成分優(yōu)化和純化(適當(dāng)調(diào)節(jié)Mg、Si、Cu等合金元素成分范圍，控制Fe含量)
▲ 熔體處理(細(xì)化、變質(zhì)、精煉、消除組織遺傳等)
▲ 熱處理
◆ 研究和發(fā)展趨勢(shì)
（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、Ag等)
▲ 成分優(yōu)化和純化(適當(dāng)調(diào)節(jié)Cu、Mn、Ti、Cd 等合金元素成分范圍，控制Fe、Si、Mg含量)
▲ 熔體處理(精煉、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(shì)
◆概況

◆ 研究和發(fā)展趨勢(shì)
（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，實(shí)現(xiàn)充填和凝固過(guò)程的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、缺陷等預(yù)測(cè)，直接預(yù)測(cè)鑄件組織(性能)、應(yīng)力(尺寸)：
▲ 成熟的三維設(shè)計(jì)軟件；
▲ 流場(chǎng)和溫度場(chǎng)模擬較成熟，進(jìn)入商品化和實(shí)用化階段；
▲ 組織和應(yīng)力模擬尚待完善和發(fā)展；
（2）特種型芯技術(shù)
鑄件整體化、薄壁空心化的發(fā)展，促使特種型芯技術(shù)的發(fā)展：
▲ 可溶型芯(過(guò)程可溶和鑄件澆注后可溶)
▲ 可熔型芯
▲ 精密砂型易潰散型芯
（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
（3）熔體處理技術(shù)
與鑄造鋁合金熔體處理技術(shù)一致
（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、差壓鑄造、真空吸鑄、調(diào)壓鑄造
▲ 磁感應(yīng)澆注
▲ 充填和凝固過(guò)程組織結(jié)構(gòu)(含缺陷)和形狀尺寸變化規(guī)律
（5）熱處理技術(shù)
使鑄件獲得最佳力學(xué)性能，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
（1）要求
▲ 工作轉(zhuǎn)速為64,000rpm
▲ 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均勻
▲ 鑄件性能、尺寸精度、表面和內(nèi)部質(zhì)量等要求高


超轉(zhuǎn)試驗(yàn)

應(yīng)力分析

（2）工藝方案設(shè)計(jì)
▲ 成分優(yōu)化、純化、純凈化處理
▲ 熔模、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)

（4）工藝方法
▲ 計(jì)算機(jī)技術(shù)；
▲ 特種型芯技術(shù)
▲ 精密樹(shù)脂砂型鑄造方法；
▲ 澆注方法
▲ 檢測(cè)技術(shù)
▲ 計(jì)算機(jī)技術(shù)

▲ 特種型芯技術(shù)

▲ 精密樹(shù)脂砂型鑄造方法

▲ 澆注方法 －－反重力澆注

▲ 大型工業(yè)CT無(wú)損檢測(cè)方法


5.結(jié)束語(yǔ)
◆ 高強(qiáng)高韌鑄造鋁合金
(1)傳統(tǒng)合金 －－挖掘其潛力、提高綜合性能
▲ 鑄造Al-Si系合金主要通過(guò)成分優(yōu)化、純化、凈化、細(xì)化、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(guò)合金化、增強(qiáng)時(shí)效強(qiáng)化，研制和開(kāi)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(kāi)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