鍛鋁的案例
解讀鋁合金的焊接性
強度比純鋁高，并且具有優異的抗腐蝕性和良好的焊接性，是目前焊接結構中應用最廣的鋁合金、超硬鋁、鍛鋁等。
硬鋁
硬鋁的牌號是按銅的增加順序編排的。Cu是硬鋁的主要成分，為了得到高的強度，Cu含量一般應控制在4.0%～4.8%。Mn也是硬鋁的主要成分，主要作用是消除鐵對抗蝕性的不利的影響，還能細化晶粒、加速時效硬化。在硬鋁合金中，銅、硅、鎂等元素能形成溶解于鋁的化合物，從而促使硬鋁合金在熱處理時強化。
退火狀態下硬鋁的抗拉強度為160～220MPa，經過淬火及時效后抗拉強度增加至312～460MPa。但硬鋁的耐蝕性能差，為了提高合金的耐蝕性，常在硬鋁板表面覆蓋一層工業純鋁保護層。
超硬鋁
合金中鋅、鎂、銅的平均總含量可達9.7%～13.5%，在當前航空航天工業中仍是強度最高和應用最多的一種輕合金材料。超硬鋁的塑性和焊接性差，接頭強度遠低于母材。由于合金中鋅含量較多，形成晶間腐蝕及焊接熱裂紋的傾向較大。
鍛鋁
具有良好的熱塑性，而且銅含量越少熱塑性越好，適于作鍛件用。具有中等強度和良好的抗蝕性，在工業中得到廣泛應用。
鋁合金的性能
防銹銅器（鋁錳合金、鋁鎂合金）主要用于要求高的塑性的焊接性、在液體或氣體介質中工作的低載荷零件，如油箱、汽油或潤滑油導管、各種液體容器和其他用深拉制作的小負荷零件等。
鋁合金被廣泛應用航空航天、建筑、汽車、機械制造、電工、化學工業、商業等領域。鋁合金在飛機制造中是主要的結構材料，它約占骨架質量的55%，而且大部分關鍵軸承部件，如渦輪發動機軸向壓縮機葉片、機翼、骨架、外殼、尾翼等是由鋁合金制造的。
展開 壓鑄模具鋼中各種合金元素的作用
鐵和硅
鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中，硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鑄造合金中，均作為合金元素加的，在基它鋁合金中，硅和鐵是常見的雜質元素，對合金性能有明顯的影響。它們主要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時，形成β-FeSiAl3(或 Fe2Si2Al9)相，而鐵大于硅時，形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當鐵和硅比例不當時，會引起鑄件產生裂紋，鑄鋁中鐵含量過高時會使鑄件產生脆性。
鈦和硼
鈦是鋁合金中常用的添加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中間合金形式加入。鈦與鋁形成 TiAl2相，成為結晶時的非自發核心，起細化鑄造組織和焊縫組織的作用。Al-Ti系合金產生包反應時，鈦的臨界含量約為0.15%，如果有硼存在則減速小到0.01%。
鉻
鉻在Al-Mg-Si系、Al-Mg-Zn系、Al-Mg系合金中常見的添加元素。600℃時，鉻在鋁中溶解度為0.8%，室溫時基本上不溶解。鉻在鋁中形成（CrFe）Al7和（CrMn）Al12等金屬間化合物，阻礙再結晶的形核和長大過程，對合金有一定的強化作用，還能改善合金韌性和降低應力腐蝕開裂敏感性。但會場增加淬火敏感性，使陽極氧化膜呈黃色。鉻在鋁合金中的添加量一般不超過0.35%，并隨合金中過渡元素的增加而降低。
鍶
鍶是表面活性元素，在結晶學上鍶能改變金屬間化合物相的行為。因此用鍶元素進行變質處理能改善合金的塑性加工性和最終產品質量。由于鍶的變質有效時間長、效果和再現性好等優點，近年來在Al-Si鑄造合金中取代了鈉的使用。對擠壓用鋁合金中加入0.015%~0.03%鍶，使鑄錠中β-AlFeSi相變成漢字形α-AlFeSi相，減少了鑄錠均勻化時間60%~70%，提高材料力學性能和塑性加工性；改善制品表面粗糙度。
展開 鋁型材熱處理的主要狀態
3)Al－Cu－Mg－Si系(鍛鋁)6A02，2A50，2B50，2A70，2A80，2A90，2A14，6061，6063等。
擠壓鋁型材的熱處理方式主要有淬火、自然時效、人工時效、回歸處理、退火。產品的熱處理狀態有：
T1——熱擠壓冷卻后自然時效狀態；
T4——熱擠壓淬火加自然時效狀態；
T5——熱擠壓冷卻后人工時效狀態；
T6——熱擠壓淬火加人工時效狀態；
0——經完全退火的狀態。
57.2kg鑄件制作全程，6項關鍵工藝一一剖析
.產品介紹
該產品為船用換熱器的封堵,材質為CF8M,重量57.2kg,整體壁厚8mm?原工藝為鋼板沖壓后成型后用板材管材焊接而成,生產效率較低,制造工藝復雜,成本較高,而且需要較高的探傷檢測費用,且外觀需要表面處理才能達到良好的粗糙度,尺寸精度不能滿足使用的要求?采用精密鑄造一體成型省去了昂貴的焊接費用,且達到尺寸精度要求,表面粗糙度達到Ra6.3以上,能夠滿足客戶的使用要求?
圖為產品的3D圖片
2.試制過程
1)模具制作:
模具采用整體成型,鍛鋁6061材料.模具尺寸約為:長×寬×高=650mm×650mm×420mm,上型芯采用氣動方式取芯,模具外形見下圖
2)模組:
射蠟采用20噸單工位射蠟機射蠟,射蠟溫度52℃,射蠟壓力3.5MPa,射蠟時間為20分鐘,
展開 
壁厚8mm，57.2kg鑄件制作全程，6項關鍵工藝一一剖析
.產品介紹
該產品為船用換熱器的封堵,材質為CF8M,重量57.2kg,整體壁厚8mm?原工藝為鋼板沖壓后成型后用板材管材焊接而成,生產效率較低,制造工藝復雜,成本較高,而且需要較高的探傷檢測費用,且外觀需要表面處理才能達到良好的粗糙度,尺寸精度不能滿足使用的要求?采用精密鑄造一體成型省去了昂貴的焊接費用,且達到尺寸精度要求,表面粗糙度達到Ra6.3以上,能夠滿足客戶的使用要求?
圖為產品的3D圖片
2.試制過程
1)模具制作:
模具采用整體成型,鍛鋁6061材料.模具尺寸約為:長×寬×高=650mm×650mm×420mm,上型芯采用氣動方式取芯,模具外形見下圖
2)模組:
射蠟采用20噸單工位射蠟機射蠟,射蠟溫度52℃,射蠟壓力3.5MPa,射蠟時間為20分鐘,保壓3分鐘,采用射蠟機設備自帶的電葫蘆輔助啟模,蠟模水冷?蠟件周轉過程以及修型和組數均采用海綿踮起底部,組樹時以組樹支架支撐,使用粘接蠟粘接而成?模頭上部采用四個輔助吊裝平臺加固,以增加整個模組的吊裝強度?組樹工藝示意圖及工藝模擬見下圖:
3)制殼:
型殼為8層,分別為面層鋯英砂,過渡層莫來砂50-100目背層莫來砂30-60目(一層)?莫來砂16-30目(重復五層),每層的干燥時間為24小時?其中在制殼的5層之后采用鋼絲網進行型殼的加固?傳統的制殼操作是采用人工直接粘漿,雨淋或者沸騰撒砂,但是由于產品較大,人工直接操作困難?針對該問題,我公司自行研制了可移動的制殼輔助小車進行漿料的涂掛,它可以升降調整高度?而且能夠兩個方向360度旋轉,大大降低了工人的勞動強度?另外對于型殼內部的盲艙采用4層之后填干砂工藝,以避免內腔的干燥不良和解決清理工序的型殼清理的難度
展開 57.2kg鑄件制作全程，6項關鍵工藝一一剖析
.產品介紹
該產品為船用換熱器的封堵,材質為CF8M,重量57.2kg,整體壁厚8mm?原工藝為鋼板沖壓后成型后用板材管材焊接而成,生產效率較低,制造工藝復雜,成本較高,而且需要較高的探傷檢測費用,且外觀需要表面處理才能達到良好的粗糙度,尺寸精度不能滿足使用的要求?采用精密鑄造一體成型省去了昂貴的焊接費用,且達到尺寸精度要求,表面粗糙度達到Ra6.3以上,能夠滿足客戶的使用要求?
圖為產品的3D圖片
2.試制過程
1)模具制作:
模具采用整體成型,鍛鋁6061材料.模具尺寸約為:長×寬×高=650mm×650mm×420mm,上型芯采用氣動方式取芯,模具外形見下圖
2)模組:
射蠟采用20噸單工位射蠟機射蠟,射蠟溫度52℃,射蠟壓力3.5MPa,射蠟時間為20分鐘,
展開 鋁合金的焊接方法和材料選用大全
表1 鋁合金常用焊接方法的特點及適用范圍
焊接方法
特點
適用范圍
氣焊
熱功率低，焊件變形大，生產率低，易產生夾渣、裂紋等缺陷
用于非重要場合的薄板對接焊及補焊等
手工電弧焊
接頭質量差
用于鑄鋁件補焊及一般修理
鎢極氬弧焊
焊縫金屬致密，接頭強度高、塑性好，可獲得優質接頭
應用廣泛，可焊接板厚1～20㎜
鎢極脈沖氬弧焊
焊接過程穩定，熱輸入精確可調，焊件變形量小，接頭質量高
用于薄板、全位置焊接、裝配焊接及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁等高強度鋁合金
熔化極氬弧焊
電弧功率大，焊接速度快
用于厚件的焊接，可焊厚度為
展開 Flomerics軟件優化散熱設計
鍛鋁（型號為6061-T6）制散熱器被用來優化啟動點。代表comair rotron模型mt12b3軸流風機的風扇曲線提供了通過導管式散熱器的強迫對流情況。該風扇具有的最大氣流量達0.1415立方米每秒（cmps）(300cfm)，最大靜壓力達206帕斯卡（水下0.811英寸.）。循序優化求解被用來優化翅片數量，翅片厚度和基本軸向厚度。因為仿真中應用到的風扇曲線，流量，流速和壓力降受到這些設計參數的影響。
圖4：優化響應界面，結合設計目標使工程師能夠將完整的互動設計可視化。
從10個翅片開始，一個翅片的厚度為0.4毫米，基本軸向厚度為4毫米，優化過程中允許在正負30%范圍內調整變量。如果優化變量處于范圍內最低或最高點，從以往優化值開始，另外運行十次求解。如果優化值沒有達到最小或最大值，則在正負10%范圍內另外運行十次求解。如果始于同一點進行第二次運行后，優化值不變，則在正負5%范圍內開始運行20次求解。如果優化值還是不變，則認為求解完成。
證明氣冷式散熱能力足夠
鋁制散熱器的優化體現鋁的極限性。最終得到的是厚度為54毫米，60厘米x60厘米，擁有127個厚度為1.21毫米翅片的鋁制散熱器。采用先前描述的風扇曲線，其得到的氣流量為0.08672立方米每秒（184立方米每分鐘），壓力降為84.1帕斯卡（水下0.331英寸.），面積為15.6平方米?？偟膫鳠嵯禂导s為1.501 Wpm2 K，其導致溫度升高85.4℃，熱阻值為0.0427度CpW。從結到散熱器，使用熱電阻，其規定周圍環境溫度為50度，而結溫約為184度，這顯然不能被接受。
展開 『分享』熱設計：純鋁及鋁合金特性概述
鋁合金中國牌號的代號的含義
L -- 鋁
LF -- 防銹鋁合金 （Ai - Mg 、 Ai - Mn)
LY -- 硬鋁合金 （Ai - Cu - Mg）
LC -- 超硬鋁合金 （Ai - Cu - Mg - Zn ）
LD -- 鍛鋁合金 （Ai - Mg - Si & Cu - Mg - Si）
LT -- 特殊鋁合金
六.實際應用
目前在散熱器行業使用的鋁合金主要有下面幾種：
1.Al6063/ Al6061
優良的可塑性使之可以擠壓的工藝制造型材散熱器。幾乎可以制造任何形狀的散熱器，工藝成熟，價格便宜，可加工性能高。
2.鑄鋁
主要應用于大型不規則外形散熱器及設備機柜一體化的散熱器。
3.LF/LY系列
主要應用在特殊使用環境的電子設備散熱器。使用環境對硬度和防腐蝕性有一定的要求。
目前較多使用的是LY12。
4.純鋁
較多使用于對導熱性能要求較高的環境。總體來說較少使用。
展開 鋁合金輪轂模鍛成形數值模擬優化分析
6082 鋁合金屬于Аl-Si-Mg-Mn 系耐熱鍛鋁，具有良好的可成形性、可加工性和熱處理后(T6狀態)具有較高的機械性能，化學成分見表1，廣泛應用于航空固定裝置及卡車、船舶類的零部件。本文以6082 鋁合金后輪輪轂為研究對象，針對鍛造輪轂成形質量，利用有限元數值模擬軟件對主要成形工步進行模擬計算，分析成形過程金屬流動特點及缺陷產生條件，從而優化鋁合金輪轂成形過程。
圖1 為鋁合金輪轂鍛件圖。該鋁合金鍛件帶有高度88mm、寬度50mm 的凸臺；頭部存在凹槽和凸臺，圓周方向肋薄而長，需要的材料少，材料流動距離遠；終鍛拔模和充填較難，在鍛造成形過程中，由于冷卻快導致材料流動性差，易出現折疊、充不滿等缺陷；鍛件截面在高度方向上變化較大，復雜等級為S3 級，10 個加強肋成形難度較大。
有限元模擬分析
為解決鍛件成形難點、縮短工藝調試周期，對鋁合金輪轂鍛件的鍛造成形過程進行有限元模擬分析，通過優化工藝參數，來獲得各工步合理的鍛造成形結構，從而指導實際生產，以達到縮短鍛件生產周期的目的。結合我司設備特點，確定了鋁合金輪轂的鍛造工藝方案為壓扁→預鍛→終鍛，通過有限元分析軟件對各工步進行模擬分析。
表1 6082 鋁合金化學成分(%)
圖1 鋁合金輪轂鍛件圖
參數化設置
⑴定義坯料屬性。
依據工藝設計導入所需規格尺寸的坯料幾何模型，對坯料進行網格劃分、定義材料屬性、摩擦條件及熱傳導。
坯料網格劃分采用面網格+體網格，為提高模擬的準確性，對坯料幾何面網格進行細化，導入6082 鋁合金材料屬性，坯料初始溫度設置為520℃,摩擦條件為水基石墨潤滑，熱交換定義為強交換。
⑵模具初始條件設置。
成形上、下模設置為剛性模型，進行面網格劃分，定義模具初始溫度為250℃。
展開 看國產智能裝備在汽車與航空航天領域的最新應用
專業從事汽車零部件新材料新結構產品研發，先后主持完成“福田全塑結構新型機油標尺”項目，“帶安全機構自主風扇聯軸器”項目，“H6車型SUV副車架液壓襯套組”項目，“乘用車液壓懸置研發及工業化”，“乘用車三缸機用平衡軸系統”，“高壓油泵單元國產化”，“車用鍛鋁控制臂”等項目。研發的“一種車用自鎖塑料結構機油標尺”、“一種重型車旋轉軸用油封”、“一種探傷機”等產品獲國家專利。
《汽車發動機、變速箱等數控加工的技術創新》
武漢智德立精工制造技術有限公司總經理，王學新。2010年參加職工技術發明創新項目獲湖北省“二等獎”、武漢市“一等獎”。2011年10月被評為“黃陂區第二屆道德模范”。2012年4月被授予“黃陂區‘青春勵志’人物”。2012年被評為“2011年武漢創業經濟年度人物”。2013年被評為“第十五屆武漢市優秀企業家“。主持研發的蝸輪蝸桿傳動技術于2015年9月獲國家發明專利（專利號：ZL201210249004.4），并由此研發的數控回轉工作臺于2016年9月獲國家發明專利（專利號：ZL201410333069.6）。
《航空航天領域國產數控設備應用》
航天科工集團四院紅陽公司總體工藝總師，王華僑。研究員，工程博士在讀。航天科工集團科技委先進制造技術專家組成員，航天科工集團先進制造領域學術帶頭人。研究方向高效數控加工技術，金屬塑性成型技術，復合材料成型技術。發表論文30余篇，專利十項，著有《數控機床設備選型及其應用指南》等三本專著，中國航天基金獎獲得者。
展開 
行業分享丨應對AI浪潮，民營企業該如何精準接招？
此外，在懸架系統的創新上，<strong>重慶三友突破了球頭和鍛鋁控制臂的開發，還攜手合作伙伴推進智能懸掛系統的發展。</strong></p><p><strong>為了更好的支撐產品線智能化升級，2023年開始，重慶三友著力建設面向未來的技術中心。</strong>沈文君說，“在全球汽車零部件市場競爭激烈的環境下，技術創新是企業脫穎而出的關鍵”。作為企業內部的創新引擎，重慶三友技術中心還負責探索和引入新的技術概念，如新材料、新工藝、新的設計理念等。同時，它也是企業與外部科研機構、高校等進行技術合作的橋梁，將外部的前沿技術引入企業內部。</p><p>通過深度聚焦可持續和智能化這兩大核心方向，為重慶三友注入了實現跨越式發展的底氣。<strong>未來，重慶三友將繼續堅持這一戰略，不斷探索和創新，致力于成為一家受人尊敬的汽車智能底盤系統科技公司。</strong></p><p><br></p><p><strong>04、后 記</strong></p><p><br></p><p>此次走進重慶三友，筆者看到了一個在不確定環境中逆勢而上制造企業該有的模樣——<strong>有清晰的企業愿景和價值主張、有管理者富有遠見的運籌帷幄、有極具凝聚力且積極向上的團隊、有持續優化的管理體系、有對創新產品和新興技術的不懈追求……</strong></p><p>過去兩年，沈文君帶領團隊堅持在重慶三友推動技術創新，先后成立技術中心、設備再造中心、數智化中心，從產品研發入手，在產品輕量化、科技化、先進化等方面，<strong>相繼促進或開發了焊接差速器、輕量化制動盤、復合制動盤、固定式卡鉗、角模塊總成等多個富有市場競爭力的產品。
展開 