铸造铝合金基础知识培训PPT.pptxVIP

铸造铝合金基础知识培训;铝是自然界中分布最广的金属元素，地壳中铝的含量约为7.5%（质量分数），仅次于氧和硅。 铸造铝合金是在纯铝的基础上加入其他金属或者非金属元素，不仅能保持纯铝的基本性能，而且由于合金化及热处理的作用，使铝合金具有良好的综合性能。 ;正是因为铝合金具有密度小、抗腐蚀性好、比强度高等一系列优良特性 ，广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等行业，尤其在汽车工业中，为了降低油耗，提高能源利用率 ,产品设计越来越考虑到轻量化，用铝合金铸件代替钢、铁铸件，将是长期的发展趋势。 ;2.1 合金代号 铸造铝合金代号由字母“Z”、“L”（它们分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母）及其后的三个阿拉伯数字组成。ZL后面第一个数字表示合金系列，其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜、铝镁、铝锌系列合金，ZL后面第二、第三两个数字表示顺序号。 优质合金在数字后面附加字母“A”。;2.2 合金铸造方法、变质处理代号 S－砂型铸造 J－金属型铸造 R－熔模铸造 K－壳型铸造 B－变质处理;Al-Si系合金： 该系合金一般Si的质量分数为4%～22%， Al-Si系合金具有优良的铸造性能，如流动性好、气密性好，收缩率小和热裂倾向小等，经过变质以及热处理之后，具有良好的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和中等的机加工性能，是铸造铝合金中品种最多，用途最广的一类合金。 ;Al-Cu系合金： 该系合金中Cu的质量分数为3%～11%，加入其他元素使室温和高温力学性能大幅度提高，如ZL205A合金T6状态下标准性能σb为490MPa，是目前世界上强度最高的铸造铝合金之一，ZL206、ZL207和ZL208合金具有很高的耐热性能。;ZL207合金中添加了混合稀土，提高了合金的高温强度和热稳定性，可用于350 ～400℃下工作的零件，缺点是室温力学性能较差，特别是延伸率很低。 Al-Cu系合金具有良好的切削加工和焊接性能，但铸造性能和耐腐蚀性能较差。这类合金在航空产品上应用较广泛，主要用作承受大载荷的结构件和耐热零件。;Al-Mg系合金： 该系合金中Mg的质量分数为4% ～11%，其密度小，力学性能较高，具有优异的耐腐蚀性能，良好的切削加工性能，加工表面光亮美观。该类合金熔炼和铸造工艺较复杂，除用作耐蚀合金外，也用作装饰合金。;Al-Zn系合金： Zn在Al中的溶解度大，当Al中加入Zn的质量分数大于10%时，能显著提高合金的强度，该类合金自然时效倾向大，不需要热处理就能得到较高的强度。这类合金的缺点是耐腐蚀性能差，密度大，铸造时容易产生热裂，主要用做压铸仪表壳体类零件。;4 铸造铝合金成分及性能;13;14;15;16;17;5 国内外铸造铝合金牌号对照;续 表 4;类别;类别;6.1 金属型铸造 金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次。金属型铸造目前所能生产的铸件，在重量和形状方面还有一定的限制，只能是形状比较简单的铸件；铸件的重量不可太大；壁厚也有限制，较小的铸件壁厚无法铸出。 ;23;优点： （1）金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。同样合金，其抗拉强度平均可提高约25％，屈服强度平均提高约20％，其抗蚀性能和硬度亦显著提高； （2）铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质量和尺寸稳定; （3）铸件的工艺出品率高，液体金属耗量减少，一般可节约15～30％； （4）不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～100％； （5）金属型铸造的生产效率高；使铸件产生缺陷的原因减少；工序简单，易实现机械化和自动化。 ;缺点： (1) 金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件浇不足、开裂或铸铁件白口等缺陷; (2) 金属型铸造时，铸型的工作温度、合金的浇注温度和浇注速度，铸件在铸型中停留的时间，以及所用的涂料等，对铸件的质量的影响甚为敏感，需要严格控制。 ;6.2 熔模铸造 模铸造又称失蜡铸造，通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。 ;优点： （1）可制作大型、薄壁、复杂铸件。 （2）铸件表面质量优异。 （3）可为结构复杂、薄壁的部件提供整体成形技术。 （4）可显著提高材料利用率。 （5）可大大缩短产品研制生产周期。 缺点： 熔模铸造的缺点是工序繁杂，生产周期长，原辅材料费用比砂型铸造高，生产成本较高，工艺出品率低。