铝合金加工的多种工艺方法与技巧

纯铝，以其密度小、熔点低和面心立方结构带来的高塑性，成为易于加工的金属。然而，纯铝的强度不足，限制了其在结构材料方面的应用。通过长期实践与科学实验，人们逐渐引入合金元素并运用热处理，成功强化了铝，从而诞生了性能卓越的铝合金。这些合金在保持纯铝的轻质特性同时，还拥有了高强度，使得其“比强度”超越众多合金钢，成为理想的结构材料。铝合金在机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等多个领域发挥着重要作用，例如飞机的机身、蒙皮和压气机等关键部件常采用铝合金制造，以减轻整体自重。此外，铝合金的焊接结构重量相较于钢板材料可减轻50%以上。

随着科技与工业的飞速发展，铝合金结构件的需求激增，推动了铝合金加工技术的深入研究。铝合金的广泛应用与加工技术的发展相互促进，使得铝合金的加工技术成为当前研究的热点之一。

铝合金的熔炼

熔炼是铝合金塑性加工的首要步骤，旨在为后续工序提供合格的坯锭。常用的熔炼炉包括燃气反射炉、燃油反射炉以及电阻加热反射炉。为提高熔化效率并减少气体吸收与氧化膜卷入，工业上已广泛采用倾转式顶装料圆型炉。在熔炼过程中，快速分析仪器的应用使得合金成分能够得到实时监控与调整。同时，为确保熔体的纯洁性并防止有害气体污染，通常会采用氯化钾和氯化钠为主的粉状熔剂进行覆盖，其用量一般控制在炉料重量的4～2%范围内。熔炼温度则通常维持在700～750℃之间。

熔化后的金属，虽然已经去除了大部分杂质，但还需要进一步精炼和过滤，以确保金属的纯洁度。精炼过程通常采用固体精炼剂或气体精炼剂，其中固体精炼剂主要以氯盐为主，或用六氯乙烷替代氯盐。过去，活性强的氯气常被用作气体精炼剂，虽然净化效果显著，但环境污染问题也不容忽视。因此，现在更多地使用氮-氯混合气体、惰性气体或三气体精炼剂，这些精炼剂的效果同样出色。在精炼过程中，为保证效果，精炼气体中的氧和水分含量需严格控制，通常分别小于03%和3克/米3。此外，动态真空除气法也被证明是一种有效的除气和除钠方法。

过滤则是通过让熔体金属穿过中性或活性材料制成的过滤器，从而去除其中处于悬浮状态的夹杂物。常用的过滤材料包括玻璃丝网、微孔陶瓷管和板，以及氧化铝粒等。同时，电熔剂精炼和熔剂层过滤也是有效的过滤方法。