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- 1、铝合金铸造工艺：铝合金的小秘密你知道多少？
- 2、铝合金铸造工艺，铝合金的铸造性能特点
1、铝合金铸造工艺：铝合金的小秘密你知道多少？
每天早晨当我们从睡梦中醒来，开启一天的生活及工作，总有一种东西像老朋友整天相伴，那就是铝，它已经融入我们的生活中，到处都有它的身影。
铝是地壳中含量最丰富的金属元素，以铝为主要材料加入其它金属制造成的铝合金，它具有轻盈，环保，耐腐蚀等诸多优良的性能，为我们提供了各种便利，有绿色金属之称的铝有着良好的循环利用特性，一百年前生产的铝直到今天还有70%左右还在为人类服务
在新能源的开发及利用中，铝更是不可或缺，由铝及铝合金通过铸造，锻造，挤压和压延等工艺制造而成的产品广泛使用，铝的比重只有钢的三分之一，工业铝挤压材和铝压延材，正在逐渐替代钢铁成为交通运输，建领域的基础材料。
从高铁车厢到船舶，从军用到民用，铝合金的使用在不断增加，进入空间轨道的航天器重量每减轻1公斤，其发射费用就会节约十多万 元。
节能减重在航天领域都是以克计算，航空航天领域已成为铝合金材料的重要应用市场，汽车发动机，轮毂，车身，高铁车身，机械设备及电力设备，以及日常用品，都是用铝合金以达到轻量化的要求。
在远古时期人类就开始用含铝的粘土制成陶器，但由于铝的氧化性能很弱，很难把它提炼出来，所以它在地球上的储量比别的金属多，但使用明显比铜，铁等金属晚得多。
1825年德国化学家提炼出纯度不高的灰色金属铝。
1854年法国化学家利用钠作为还原剂，成功的制成了金属铝锭块，在这之后的一段时间里，铝成为昂贵的材料，由铝做成的产品只有帝王贵族才能享用。
1884年在铝中加入了其它金属制成铝合金材料，第一应用在建筑中。
1908年美国公司发明了电工铝合金，它的特点是硬度高，含铜量高，应用在高压输电线上。
后来又相继发明了铸造铝合金，高强度铝合金，它的应用范围也在不断的扩大。
铝合金是以铝为主要材料的合金总称，主要的合金元素有铜，硅，镁，锌等，铝合金具有抗腐蚀，易于加工，强度高，密度小等优点。
铝合金具有耐腐蚀性，这是很多金属都做不到的，由于铝合金表面有一层坚硬的膜，这层膜覆盖在铝合金表面，使铝合金与氧气隔绝，随着时间的延长，这层膜还会不断的增厚，如果这层膜遭到破坏还会重新生长出保护膜，使其铝制品有良好的耐腐蚀性。当然还需要后期的表面处理配合才能让铝合金更加耐腐蚀。
很多人就认为铝不会氧化，其实世界上没有绝对不氧化的金属，只不过条件与程度不同而已，铝合金如果表面保护膜遭到破坏，也会氧化。
铝合金的缺点也很明显，那就是太脆了，现在科学家研究出了新型铝合金材料，铝合金这个缺点正在被改变，通过在金属的晶体结构中引入“断层”，就可以极大的提升材料强度，除了让新型铝合金材料的强度与不锈钢差不多，这个特性还可以用于耐腐蚀涂层。
从微观层来讲金属就是由一层层重复堆叠起来的晶体原子组成，当某一层缺失时，就会遭致堆垛倒塌断裂，有趣的是这些堆叠起来的断层竟然能让材料强度变得更高，这个特性引入到新型铝材中，在增加材料强度和延展性的同时，还改善了它的热稳定性，新产品有望在电子设备和车辆的耐腐蚀涂层上得到应用。
铝合金这么多优点，是怎么加工成各种铝合金产品的，现在使用比较多的是挤压工艺和压铸工艺。
挤压工艺是将铝合金棒加热到400℃左右，在挤压机内通过给加热的铝合金棒一端施加压力，另一端是相应形状的模具，铝合金从模具出来冷却后就会变成铝合金产品，这个过程就好像挤牙膏，不同的开口决定了挤出牙膏的形状，挤压出来的铝合金产品主要作为建筑型材。
压铸工艺是将铝合金溶液，压入到模具型腔内制成铸件，先将铝合金溶液放入压室内，然后压射冲头前进，将铝合金熔液压入型腔。
铝合金熔液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，压铸的铝合金产品精度高，质量好，主要用于汽车，飞机，船舶上的零件。
铝合金虽然有很好的抗氧化性能，但是为了更好的体现产品品质，增强使用和视觉效果，铝合金也会做各种表面处理，主要有抛光，拉丝，电镀，喷砂等进一步提高铝合金的装饰性和保护性。
在人们对低碳环保要求越来越高的今天，铝合金已经成为很多金属的替代品，它的低密度，高强度，易加工等优点，在汽车，高铁，航空，船舶等领域应用越来越广，铝合金必将为人类的发展做出更大的贡献。
2、铝合金铸造工艺，铝合金的铸造性能特点
铸造铝合金（cast aluminium alloy）指可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金，铝合金铸件该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。
铸造铝合金（cast aluminium alloy）指可用金属铸造成形工艺直接获得零件的铝合金，铝合金铸件该类合金的合金元素含量一般多于相应的变形铝合金的含量。
铸造铝合金具有良好的铸造性能，可以制成形状复杂的零件；不需要庞大的附加设备；具有节约金属、降低成本、减少工时等优点，在航空工业和民用工业得到广泛应用。用于制造梁、燃汽轮叶片、泵体、挂架、轮毂、进气唇口和发动机的机匣等。还用于制造汽车的气缸盖、变速箱和活塞，仪器仪表的壳体和增压器泵体等零件。
中国作为世界上有色金属铸件的生产和消费大国之一，有色金属铸造已成为支撑国民经济发展的重要新兴产业，其中铝合金部品行业更是有色金属铸造行业的支柱。与此同时，我国作为氧化铝、电解铝产量的世界第 一生产大国，拥有丰富的劳动力资源以及巨大的消费市场，为我国铝合金部品行业的发展提供了良好的基础。2009年以来我国铝合金部品产量占全球产量的比重均在30%以上，2017年达到了40%，我国已成为国际铝合金铸造产业的中心。
我国压铸件制造行业市场集中度较低，大多数企业产能规模均较小，整个行业内具有规模优势的企业相对较少，只有少数企业具备新产品研发、新材料使用、模具设计与制造、精密压铸件制造、数控精加工等多个生产环节的整体制造能力，因此，行业整体难以获得生产和研发上的产业链协同效应，不利于行业整体竞争力的提升。
从国际铝型材行业的竞争情况来看，中国、美国和日本三国具有较强的竞争力。从产量分布来看，全球铝型材约60%的产量集中于中、美、日三国。与美、日等国产量基本保持稳定不同，中国的产量增长一直保持较高水平，多年来占世界总产量的比重超过1/3。
目前，以美、日、德等铝加工发达国家为代表，铝加工业在20世纪末已基本完成了优胜劣汰、兼并重组的整合进程，建立了跨国集团公司，并进行全球化生产和经营。其中，*典型的是美铝公司，几乎囊括了全部铝加工材品种，在全世界各主要地区都设有分支机构，年铝加工材能力近200万吨；而以日本、德国铝加工企业为代表，引导世界铝加工向着高精尖方向发展，在饮料罐板和高档PS版基材等研发和生产上处于世界 领先水平。
交通用铝目前是铝第二大需求领域，除2009年外，交通用铝增速始终保持在10%以上，是铝下游各行业中增长*快领域之一。
汽车用铝可分为4部分，乘用车、商用车、出口汽车零件和其他，其中乘用车占到60%，是影响汽车用铝的主要因素。轨道交通包括高铁和地铁两大类，城市轨道交通中，每公里需6至12辆车体，每辆铝合金车辆的车体重约6-7吨，内饰用铝合金材料约750kg/辆。
从地铁来看，十三五期间，高速铁路营业里程达到3万公里，未来五年新增高铁里程将达1.1万公里，即十三五期间仍将保持10%的复合增长率。从地铁来看，当前运行的轨道交通已经达3300多公里，十三五期间有望达6000公里，即十三五期间将保持12.7%左右的复合增长，目前80%以上的城轨车辆采用了铝合金车体。除高铁、地铁外，C80运煤车、舰船、集装箱等行业对铝的需求将保持稳定，综上，未来交通运输行业仍将保持快速增长。
在电力行业，铝主要用于电线电缆、变压器线圈、感应电动机转子、母线排等。在电子行业，铝主要用于3C产品外壳及内部支架和电子电器等。2008年以来，电力电子行业铝消费量由194万吨增至2017年的680万吨，复合年均增长率达到15%。随着中国电网基本建设投资增速的回升和消费电子行业金属外壳渗透率的不断提升，电力电子行业对铝的需求仍将保持快速增长。
除建筑、交通和电子电力3大下游需求外，机械设备、耐用品、包装和其他4个行业合计占铝需求的25%。机械设备用铝材广泛应用于纺织机械、医疗器械、仪器仪表和模具，铝在耐用消费品行业的应用主要集中在空调、冰箱等家用电器等，其他包括炊具、家具、照明灯具、以及玩具等。包装行业的应用主要是食品饮料（用铝量占包装用铝的75%以上）、卷烟、药品包装等。
此外，其他行业用铝材包括印刷、炼钢、箱包、五金及其他工业品等。预计这4个行业需求将保持7%左右的复合增长。
2015年中国铝合金产量为629.4万吨，2017年中国铝合金产量为792.2万吨，较2016年同期对比增长10.7%。
从2018年上半年情况看，尽管当前对原铝消费预期总体向好，但内需增长动能的可持续性仍有待观察。同时，铝材出口面临较大压力。随着金融行业监管日趋严厉，银行信贷规模不断收缩，未来中小型铝企业及贸易商的资金流动性将面临较大压力。预计全年中国市场原铝消费量为3760万吨，增速6.0%，比2017年下降2个百分点，市场总体过剩。
总体看，2018年上半年高库存、需求不及预期以及成本下行等因素叠加，铝价面临较大下跌风险；随着市场供需向紧平衡格局趋近，下半年铝价有望逐步回暖。
目前我国重点铸造铝合金企业面临的困境主要有：一是产品同质化现象严重，品牌认知度不够。二是产业结构不合理，总体产能有所过剩。
针对面临的困境，铸造铝合金企业应当积极应对，缩短对应市场变化的反应周期：提升质量和缩短交货期，降低以成本并获取更多的订单。如何集中公司有限的力量投入到研发中去，是个大课题；优化技术攻关、科研、新品开发管理，解决存在于现在管理和创新开发流程中的问题。
高强度、高韧度的可热处理强化铝合金中厚板材在我国不论是对材料的特性机理等研制开发，还是对热塑性加工工艺的应用均处于起步阶段，同国外发达国家相比有着较大的差距。因而，导致目前我国应用于航空航天、舰船制造业、高精度模具材料、高端电子等工业所需的中厚板材几乎全部依赖进口解决。未来五年，国内铝合金板用量按行业来看，预计高铁100万吨，航天100万吨，军工200万吨，汽车300万吨，城市建设80万吨。
市场前景如此光明，需求如此之大，而国内高强度铝合金板材生产商家如凤毛麟角，再加上政策扶持，这一切都暗示着，当下正是投资此行业的*佳时机。
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