铝合金锻造

机械工程学科中的工艺

铝合金锻造属于变形铝合金的一类，代号LD。包括铝镁硅铜系变形铝合金和铝镁硅系变形铝合金，主要用作形状复杂的锻件。镁和硅可形成强化相Mg2Si；铜可以改善热加工性能，并形成强化相Cu4Mg5Si4Al；锰可以防止加热时出现过热。锻铝合金大都在淬火，人工时效状态下使用。在淬火后应立即进行人工时效，否则降低强化效果。主要牌号有LD2等。锻铝合金高温强度低，热塑性好，可锻造加工成形状复杂的锻件和模锻件，也可轧制成板材或其他型材。主要用于飞机结构件上。

工艺改进

导风轮、压气机叶轮都是涡轮增压器的重要部件，因工作性质决定对其热处理后的力学性能要求较高。热处理周期长，耗电高，为了减少耗电量，缩短生产周期，在确保产品质量的前提下，进行了工艺试验，经过一年的工艺试验及试生产达到了预期效果。

存在的问题

1、材质及技术要求

导风轮、压气机叶轮锻件经固溶+时效处理后，取同炉实物或与实物尺寸相同的试样一件做力学性能试验。

2、原生产工艺

使用设备:RJJ-75-6。装炉量：导风轮每炉24件，压气机叶轮每炉12件。沐火转移时间<30s，淬火后立即进行人工时效。

3、存在问题

热处理时因保温时间长，每处理一炉需要三个班次，如遇供电紧张还会因中途停电造成质量问题。而且耗电量高，按每合柴油机所需件计算，全年仅此两项产品热处理耗电为32775kW/h。因此，对原工艺进行分析探讨及试验改进。

保温时间

保温时间的长短主要由强化相完全溶解所需的时间而定。在满足淬火要求的前提下，尽可能使其缩短，这样能够得到较细的晶粒。一般来说铝合金淬火时每25mm有效厚度保温1h。导风轮有效厚度为65mm，压气机叶轮有效厚度为54mm。根据产品有效厚度、变形程度等情况分析，原工艺保温时间偏长，完全可以缩短一些。

时效工艺

变形铝合金的人工时效一般在120-200℃经长时间保温来实现。人工时效的加热温度对合金性能有很大影响，保温时间的影响次之，允许波动范围较大。

因扩散速率与温度之间成指数关系，铝合金时效温度升高，扩散速度加快，到达最大强度峰值所需时间缩短。在保证力学性能的前提下，采用较高的时效温度，可以减少时效时间，提高生产效率，井减少耗电量。而采用较低的时效温度，要花费更长的时间。

总之，在选择最佳的时效规范时，要把时间和温度两个因素综合在一起来考虑，并判别护内零件之间的温度差，这样，才能保证炉内所有零件都获得最佳的性能。

总结

1.改进后的工艺完全能满足技术要求。

2.缩短保温时间7h，全年可节电12075kW·h(升温时间忽略不计)。