试析铝合金加工技术的现状与发展趋势

时间：2026-04-29

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试析铝合金加工技术的现状与发展趋势

张桂芳

（黑龙江省鹤岗矿业集团有限责任公司职工大学，黑龙江鹤岗154100）

摘

要：铝材被广泛应用于各个领域，我国的铝加工技术由于起步晚，不仅要面临国内竞争，而且还要与国外发达国家的大企业进行更激烈的

竞争，这就要求国内铝加工企业不断加大投入，推动铝加工技术迅速向前发展，在竞争中生存和发展。

关键词：铝合金；熔铸；发展熔铸是铝加工的第一道工序，20世纪90年代以来，国内熔铸技术得到了迅速的发展和提高，某些方面甚至达到了国际先进水平，但在整体上，我国的熔铸技术水平同国际先进水平

对国内外铝合金熔铸技相比，还有较大的差距。

术现状和发展前景作简要总结。

1熔铸设备

节多年来熔铸设备的发展一直追求大型、

能、高效和自动化。在国外，大型顶开圆形炉和倾动式静置炉得到广泛应用，容量一般达30~50吨，多的达100吨以上，熔铝炉装料完全实

铸造机通常使用液压铸造机，大型液现机械化。

压铸造机可铸100吨/次以上，最大铸锭重量达30吨。熔炼炉燃烧系统一般采用中、高速烧嘴，加快炉内燃气和炉料的对流传热，燃烧尾气通过换热器将助燃空气加热到350~400℃，从而将熔炼炉的热效率提高到50%以上。燃烧系统的新发展是使用快速切换蓄热式燃烧技术，即

“第二代再生燃烧技术”，它采用机械性所谓的

能可靠，迅速频繁切换的四通换向阀和压力损失小，比表面积大且维护简单方便的蜂窝型蓄热体，实现了极限余热回收和超低NOX排放，同时，用计算机控制熔铸生产全过程已较为普遍。

2晶粒细化

在铝液中加入晶粒细化剂，可以明显改善铸锭的组织，晶粒细化的方法有多种，使用最广泛的是二元合金Al-Ti和三元合金Al-Ti-B，国内产品主要有Al-4Ti和Al-5Ti-1B块状细化剂，在调整好铝熔体成份后加入，而国外多将细化剂做成棒状，在铸造流槽中加入，细化效果显著提高，产品有Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.2B、Al-Al-6Ti等，国内很多厂家在生产高质3Ti-1B、量产品时，都使用进口的棒状细化剂。

3熔体净化和检测多年来，铝合金制品对铸锭的内部质量尤其是清洁度的要求不断提高，而熔体净化是提高铝熔体纯洁度的主要手段，熔体净化可分为炉内处理和在线净化两种方式。

3.1炉内处理

炉内熔体处理主要有气体精炼，熔剂精炼

炉内处理技术的发展较慢，和喷粉精炼等方式。

国内只有20世纪90年代中期出现的喷粉精炼相对较新，其除气除渣效果较气体精炼和熔剂精炼稍好，但因精炼杆靠人工移动，精炼效果波动较大。

国外先进的炉内净化处理都采用了自动控制，较有代表性的有两种，一种是从炉顶或炉墙向炉内熔体中插入多根喷枪进行喷粉或气体精炼，但由于该技术存在喷枪易碎和密封困难的缺点未广泛应用。另一种是在炉底均匀安装多个可更换的透气塞，由计算机控制精炼气流

和精炼时间，该方法是比较有效的炉内处理方法。

3.2在线净化3.2.1在线除气

在线除气装置是各大铝熔铸厂重点研究和发展对象，种类繁多，典型的有MINT等采用固定喷嘴的装置和SNIF、Alpur等采用旋转喷头的设备。除气装置新的发展方向是在不断提高除气效率的同时，通过减小金属容积，消除或减少铸次间金属的放干，取消加热系统来降低运行费用。另一种有前途的装置是加拿大Casthousetechnologylit研制的流槽除气装置，该装置的宽度和高度与流槽接近，在侧面下部安装固定喷嘴供气，该装置占地极少，有极少放干料，操作简单，除气效率高。

3.2.2熔体过滤

过滤是去除铝熔体中非金属夹杂物最有效和最可靠的手段，从原理上讲有过滤和深过

过滤方式有多种，效果最好的有过滤管滤之分。

和泡沫陶瓷过滤板。

发达国家50%以上的铝合金熔体都采用泡沫陶瓷过滤板过滤。该技术发展迅速，为满足高质量产品对熔体质量的要求，过滤板的孔径越来越细，国外产品已从15、20、30、40、50ppi发展到60、70ppi，同时还有不少新品种面世。

3.3检测技术

铝熔体和铸锭内部纯洁度的检测有测氢和夹杂物两种，前者的种类很多，目前世界上使用的测氢技术有二十多种，如减压凝固法，热真空抽提法，载气熔融法等，但应用最广泛的是以Telegas和ASCAN为代表的闭路循环法，该法数据可靠，是目前唯一适合铸造车间使用的检测方法。

4铸造技术

铸造技术的新进展和有前途的技术有：脉

电磁铸造、气滑铸造、可调结冲水和加气铸造、

晶器、低液位铸造（LHC）、ASM新式扁锭结晶器等。

4.1脉冲水和加气铸造在铸造开始阶段，采用脉冲水冷却，降低直接水冷强度，可减少铸锭底部翘曲和缩颈，该技术产生于20世纪60年代中期，当今的脉冲水，采用自动化控制和最新旋转脉冲阀，具有快的脉冲速度而无水锤现象。