铝合金的熔炼与浇铸6．5．1铝合金的性能及应用铝合金是比较年轻的材料，历史不过百年，铝合金以比重小，强度高著称，可以说没有铝合金就不可能有现代化的航空事业和宇航事业，在飞机、导弹、人造卫星中铝合金所占比重高达90%，是铸造生产中仅次于铸铁的第二大合金，其地壳含量达%，在工业上有着重要地位。铝合金有良好的表面光泽，在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性，故在民用器皿制造中，具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性，因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能，放在化工生产中使用的热交换装置，以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件，如内燃机的汽缸盖和活塞等，也适于用铝合金来制造。铝合金具有良好的铸造性能。由于熔点较低（纯铝熔点为660°C，铝合金的浇注温度一般约在730〜750°C左右），故能广泛采用金属型及压力铸造等铸造方法，以提高铸件的内在质量、尺寸精度和表面光洁程度以及生产效率。铝合金由于凝固潜热大，在重量相同条件下，铝液的凝固过程时间延续比铸钢和铸铁长得多，其流动性良好，有利于铸造薄壁和结构复杂的铸件。铸造铝合金的分类、牌号：铝合金按照加工方法的不同分为两大类，即压力加工铝合金和铸造铝合金（分别以YL和ZL表示）。在铸造铝合金中又依主要加入的合金元素的不同而分为四个系列，即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铅锌合金（分别以ZL1XX,ZL2XX,ZL3XX和ZL4XX表示），在每个系列中又按照化学成分及性能的不同而分为若干牌号。表1中列出了铸造铝合金国家标准所包括的几种铝合金的牌号。表1铸造铝合金的牌号序号合金牌号合金代号序号合金牌号合金代号序号合金牌号合金代号1ZALSi7MgZL10110ZALSi12Cu1Mg1Ni1ZL10919ZALCu5MnCdAZL204A2ZALSi7MgAZL101A11ZALSi9Cu2MgZL11120ZALCu5MnCdVAZL205A3ZALSi12ZL10212ZALSi7Mg1AZL114A21ZALR5Cu3Si2ZL2074ZALSi9MgZL10413ZALSi5Zn1MgZL11522ZALMg10ZL3015ZALSi5Cu1MgZL10514ZALSi8MgBeZL11623ZALMg5Si1ZL3036ZALSi5Cu1MgAZL105A15ZALCu5MnZL20124ZALMg8Zn1ZL3057ZALSi8Cu1MgZL10616ZALCu5MnAZL201A25ZALZn11Si7ZL4018ZALSi7Cu4ZL10717ZALCu10ZL20226ZALZn6MgZL4029ZALSi12Cu2MgZL10818ZALCu4ZL2036．5．2铝合金的熔炼设备合金熔炼的目的是要获得符合一定成分和温度要求的金属熔液。不同类型的金属，需要采用不同的熔炼方法及设备。如钢的熔炼是用转炉、平炉、电弧炉、感应电炉等；铸铁的熔炼多采用冲天炉；而非铁金属铝合金的熔化通常采用坩埚电阻炉，炉子的大小一般为30-500kg，电热体有金属（铁铬合金）、非金属（碳化硅）两种，是广泛用来熔化铝合金的炉子，优点是：炉气呈中性，金属也不会强烈氧化，炉温便于控制，操作简单，劳动条件好。坩埚分金属坩埚（铸铁、铸钢、钢板）非金属坩埚（石墨、粘土、炭质）两类。QR系列坩埚熔化电阻炉如图6-9、6-10所示。1—炉壳2—炉衬3—加热元件4—炉盖5—坩埚6图6-9QR系列坩埚熔化电阻炉外形图—倾斜机构7—支架其炉体外壳由型钢及钢板焊接成圆筒结图6-10QR系列坩埚熔化电阻炉结构图构，其内有各种耐火材料砖砌成的加热室。在加热室与炉壳之间砌有保温砖及填满保温粉以减少热损失。由高电阻合金加工成螺旋状的电热元件布置在加热室周围的搁砖上，通过引出棒与外线路的电源接通。耐热材料制成的坩埚工作室放在加热室内。在电炉后端装有保护罩壳，罩壳内是加热元件接线装置。通过蜗轮减速机，可将装置在炉架上的炉体在90度范围内倾斜浇铸，也可手动操作。炉面板上装有两个半圆形的炉盖，炉盖合并盖好后留有一热电偶测量孔。电路配置一支热电偶，通过补偿导线与控制柜上的仪表相连接，可控制工作温度。6．5．3铝合金坩埚电阻炉熔炼的特点及工艺过程1．铝合金熔炼的特点由于铝合金的熔点低，熔炼时极易氧化、吸气，合金中的低沸点元素（如镁、锌等）极易蒸发烧损。故铝合金的熔炼应在与燃料和燃气隔离的状态下进行。铝合金熔炼工艺控制较为复杂。铝合金的牌号较多，使用元素也较多，某一元素对一种合金是有益的，但对另一种合金可能是有害的，同一炉不要熔化成分相差较大...
