铝合金基础知识及表面缺陷识别ppt课件
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铝合金压铸常见缺陷及形成原因
铝合金压铸件常见外观缺陷
外观：网状毛翅原因
特征
产生原因
防止措施
1 压铸模型腔表面龟裂
1 加强模具的日常保养
2
压铸模材质不当或热处理工艺 不正确
2
确选用压铸模材料及热处理工艺
网状发丝一样凸
3 压铸模冷热温差变化大
起或凹陷的痕迹，随
压铸次数增加而不断
扩大和延伸。
4 浇注温度过高
压铸模要定期或压铸一定次数后退 3 火，消除内应力；合理选择模具冷
3
分型面上杂物未清理干净
3 清洁型腔及分型面
4 模具强度不够造成变形
4 增加模具厚度和支撑柱
5
镶块、滑块磨损与分型面不平 齐
5
修整模具
铝合金压铸件常见内部缺陷 内部：气孔
特征:解剖后外观检查或探伤检查，气孔具有光滑的表面、形状为圆形。
铝合金压铸件常见内部缺陷
内部：气孔原因
特征
产生原因
防止措施
合金液导入方向不合理或金属
狭小而长，在外力作
用下有发展趋势。冷 4 .模具，特别是型芯温度太低 4 提高模温，模温要稳定
裂:开裂处金属没被氧
化.热裂:开裂处金属已
被氧化。
5
铸件壁存有剧烈变化之处，收 缩受阻，尖角位形成应力
5
改变铸件结构，加大圆角，加大出 模斜度，减少壁厚差
6 留模时间过长，应力大
6 缩短开模及抽芯时间
7 顶出时受力不均匀
7
变更或增加顶出位置，使顶出受力 均匀
铝合金压铸件常见外观缺陷
外观： 变形、磕碰
变形
磕 碰 前
磕 碰 后
特征:压铸件几何形状与图纸不符或整体变形/局部变形。
铝合金压铸件常见表面缺陷
铝合金铸件铸造技术课程 铝合金铸件铸造技术
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
表面流痕及花纹防止方法
（1）提高模温；
（2）调整内浇道截面积及位置；
（3）调整内浇道速度及压力；
（4）适当的选用涂料及调整用量。
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特 征
（ 1 ）两股金属流相互对接，但未完全熔合而又无夹杂存在其间 ，两股金属的结合力很薄弱。 （2）浇注温度或模具温度偏低。 （3）选择合金不当，流动性差。 （4）浇道位置不对或流路过长。 （5）填充速度低。 （6）压射比压低。
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表面(100μ m以内)。
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流痕
花纹
铝合金铸件铸造技术课程 铝合金铸件铸造技术
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表面流痕及花纹产生原因
流痕产生原因： （ 1 ）首先进入型腔的金属液形成一个极薄而又不完全的金属层 后，被随后而来的金属液所弥补而产生的接痕。 （2）模温过低。 （3）内浇道截面积过小及位置不当而产生喷溅。 （4）作用于金属液上的压力不足。 花纹产生原因：用涂料过多。
缩陷(凹陷)防止方法
（6）适当降低浇注温度及模具的温度；
（7）对局部高温处要进行冷却；
（8）检修模具消除凸起部分；
（9）改善排溢条件； （10）减少涂料用量。
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特 征
铸件表面与模具型腔表 面接触所留下的痕迹；铸 件表面上出现阶梯痕迹。 查。
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表面流痕及花纹防止方法
（1）提高模温；
（2）调整内浇道截面积及位置；
（3）调整内浇道速度及压力；
（4）适当的选用涂料及调整用量。
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特 征
（ 1 ）两股金属流相互对接，但未完全熔合而又无夹杂存在其间 ，两股金属的结合力很薄弱。 （2）浇注温度或模具温度偏低。 （3）选择合金不当，流动性差。 （4）浇道位置不对或流路过长。 （5）填充速度低。 （6）压射比压低。
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表面(100μ m以内)。
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流痕
花纹
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表面流痕及花纹产生原因
流痕产生原因： （ 1 ）首先进入型腔的金属液形成一个极薄而又不完全的金属层 后，被随后而来的金属液所弥补而产生的接痕。 （2）模温过低。 （3）内浇道截面积过小及位置不当而产生喷溅。 （4）作用于金属液上的压力不足。 花纹产生原因：用涂料过多。
缩陷(凹陷)防止方法
（6）适当降低浇注温度及模具的温度；
（7）对局部高温处要进行冷却；
（8）检修模具消除凸起部分；
（9）改善排溢条件； （10）减少涂料用量。
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特 征
铸件表面与模具型腔表 面接触所留下的痕迹；铸 件表面上出现阶梯痕迹。 查。
铝及铝合金课件教学PPT
按用途分类
铝及铝合金的分类
01
02
铝及铝合金的牌号
铸造铝合金的牌号由3位数字组成，第一位数字表示主要合金元素，后两位数字表示合金元素的含量。
变形铝合金的牌号由1位数字和1位字母组成，数字表示主要合金元素（以265表示纯铝），字母表示加工状态（如F表示自由加工状态）。
铝的密度约为2.7g/cm³，铝合金的密度根据其成分和加工方法有所不同。
化学腐蚀
电化学腐蚀
应力腐蚀
在电解质溶液中，铝及铝合金作为阳极发生氧化反应，导致材料腐蚀。
在应力和特定环境共同作用下，铝及铝合金发生脆性断裂。
03
02
01
铝及铝合金的腐蚀机理
在铝及铝合金表面涂覆防腐蚀涂层，如油漆、清漆等，隔绝材料与外界环境的接触。
涂层保护
在铝及铝合金表面电镀一层耐腐蚀的金属，如锌、铬等，提高材料的耐腐蚀性。
密度
铝的硬度较低，可通过热处理提高其硬度。
硬度
铝是一种活泼的金属，容易与氧反应形成致密的氧化膜，具有良好的耐腐蚀性。
耐腐蚀性
铝具有良好的导电性，常用于电线、电缆等导电材料。
导电性
铝及铝合金的性能参数
04
CHAPTER
铝及铝合金的腐蚀与防护
铝及铝合金与空气中的氧气反应，生成氧化铝，导致材料表面被破坏。
铝合金
铝及铝合金的定义
铝及铝合金的特性
铝的密度约为2.7g/cm³，仅为铁的1/3，具有良好的轻量化效果。
铝具有良好的塑性变形能力，易于加工成各种形状。
铝的导电性能仅次于铜，广泛用于电线、电缆等领域。
铝表面容易形成致密的氧化膜，具有较好的耐腐蚀性。
密度小
延展性好
导电性好
铝及铝合金的分类
01
02
铝及铝合金的牌号
铸造铝合金的牌号由3位数字组成，第一位数字表示主要合金元素，后两位数字表示合金元素的含量。
变形铝合金的牌号由1位数字和1位字母组成，数字表示主要合金元素（以265表示纯铝），字母表示加工状态（如F表示自由加工状态）。
铝的密度约为2.7g/cm³，铝合金的密度根据其成分和加工方法有所不同。
化学腐蚀
电化学腐蚀
应力腐蚀
在电解质溶液中，铝及铝合金作为阳极发生氧化反应，导致材料腐蚀。
在应力和特定环境共同作用下，铝及铝合金发生脆性断裂。
03
02
01
铝及铝合金的腐蚀机理
在铝及铝合金表面涂覆防腐蚀涂层，如油漆、清漆等，隔绝材料与外界环境的接触。
涂层保护
在铝及铝合金表面电镀一层耐腐蚀的金属，如锌、铬等，提高材料的耐腐蚀性。
密度
铝的硬度较低，可通过热处理提高其硬度。
硬度
铝是一种活泼的金属，容易与氧反应形成致密的氧化膜，具有良好的耐腐蚀性。
耐腐蚀性
铝具有良好的导电性，常用于电线、电缆等导电材料。
导电性
铝及铝合金的性能参数
04
CHAPTER
铝及铝合金的腐蚀与防护
铝及铝合金与空气中的氧气反应，生成氧化铝，导致材料表面被破坏。
铝合金
铝及铝合金的定义
铝及铝合金的特性
铝的密度约为2.7g/cm³，仅为铁的1/3，具有良好的轻量化效果。
铝具有良好的塑性变形能力，易于加工成各种形状。
铝的导电性能仅次于铜，广泛用于电线、电缆等领域。
铝表面容易形成致密的氧化膜，具有较好的耐腐蚀性。
密度小
延展性好
导电性好
铝及铝合金圆铸锭缺陷
铝及铝合金圆铸锭缺陷目录前言………………………………………………………………………………………………………………21.铝及铝合金圆铸锭的表面缺陷 (3)Q001 拉痕、拉裂 (4)Q002 偏析浮出物（偏析瘤） (5)Q003 冷隔（成层） (6)Q004 弯曲 (7)Q005 竹节 (8)2.铝及铝合金圆铸锭的内部组织缺陷 (9)Q006 晶内偏析 (10)Q007 逆偏析 (11)Q008 非金属夹杂 (12)Q009氧化膜 (13)Q010 白斑 (14)Q011疏松 (15)Q012 气孔 (17)Q013 光亮晶粒 (18)Q014 羽毛状晶 (19)Q015 粗大晶粒 (20)Q016 过烧 (21)3.铝及铝合金圆铸锭的裂纹缺陷 (22)Q017 冷裂纹 (23)Q018 热裂纹 (24)前言1.在铝及铝合金的熔铸生产过程中，产生的各种缺陷，主要可分为三类，即圆铸锭的表面缺陷、圆铸锭的内部组织缺陷、圆铸锭的裂纹缺陷。
2.圆铸锭的表面缺陷，在生产现场产生能够立即发现，出现频度较高。
最主要的有拉痕拉裂、偏析浮出物（偏析瘤）、冷隔（成层）、弯曲、竹节等。
3.圆铸锭的内部组织缺陷，主要有晶内偏析、逆偏析、夹杂、氧化膜、白斑、疏松、气孔、光亮晶粒、羽毛状晶、粗大晶粒、粗晶硅、过烧等，这些缺陷往往使整根、整批产品报废，必须注意防止，特别是工业铝材的生产中应该特别注意。
4.圆铸锭的裂纹缺陷，按形成机理可分为冷裂纹、热裂纹两种，也有冷裂纹和热裂纹的混合裂纹。
裂纹缺陷属于致命缺陷，生产中必须严格控制；5.下面以列表的方式对各种缺陷的名称（英文对照按美国AA标准和数据技术语篇）、起因、定义、特征及对策进行较为全面的说明，供广大技术人员、生产人员、质检人员作为工作和学习参考。
1.铝及铝合金圆铸锭的表面缺陷铝合金圆铸锭的表面缺陷，大都在铸造过程中产生。
最主要的有拉痕、拉裂、偏析浮出物、冷隔（成层）、铸锭弯曲、竹节等。
铝合金铸件缺陷产生原因及应对措施
2. 模具排气不良
铸件表面有米粒大小的隆起表 皮下形成的空洞
3. 熔液未除气，熔炼温度过高 4.模温过高，金属凝固时间不够，强 度不够，而过早开模顶出铸件，受压
气体膨胀起来
5.脱模剂太多
6.内浇口开设不良，充填方向不顺
1.提高金属液充满度 2.降低第一阶段压射速度，改变低速与 高速压射切换点 3.降低模温 4.增设排气槽、溢流槽、充分排气 5.调整熔炼工艺，进行除气处理 6.留模时间延长 7.减少脱模剂用量
金属液与模具产生焊合、粘附 致合金液产生粘附
4.调整合金含铁量
而拉伤，以致铸件表面多肉或 5.脱模剂使用效果不好
5.控制合适的浇注温度，控制模温
缺肉
6. 铝合金成分铁含量低于
6.修改内浇口，避免直冲型芯型壁或
7.冷却时间过长或过短
对型芯表面进行特殊处理
2
气泡
1.合金液在压室充满度过低，易产生
卷气，压射速度过高
1.首先进入型腔的金属液形成一个极
5
薄的而又不完全的金属层后，被后来
铸件表面上有与金属液流动方 的金属液所弥补而留下的痕迹
流痕和花纹
向一致的条纹，有明显可见的 与金属体颜色不一样的无方向
2.模温过低，模温不均匀 3. 内浇道截面积过小及位置不当产生
性的纹路，无发展趋势
喷溅
4.作用于金属液的压力不足
1.提高金属液温度 2.提高模温 3.调整内浇道截面积或位置 4.调整充填速度及压力 5. 选用合适的涂料及调整用量
1.锁模力不够
1.检查合模力和增压情况，调整压铸工
2.压射速度过高，形成压力冲击峰过 艺参数
11
毛刺飞边
压铸件在分型面边缘上出现金 高
铝合金铸造基础知识PPT课件
第1页/共92页
铸造培训讲义
第一章 铸造的分类 及理论知识
第2页/共92页
铸造的分类 按照铸造工艺的不同，一般将铸造
分为三类： ✓金属型铸造 ✓低压铸造 ✓压力铸造
第3页/共92页
金属型铸造
金属型铸造：金属液（铝液）用重力浇注法浇入金 属型，以获得铸件的一种铸造方法。 由于铸型（模具）可以反复使用很多次，故有永久 型铸造之称。也曾经有过硬模铸造的称谓。 金属型铸造已被广泛地用于生产铝合金铸件，如发 动机的气缸盖、活塞、轮毂和各种壳体。 代表产品：五菱B11/12D缸盖
低压铸造
c）增压、保压 待金属液（铝液） 充满型腔后，增 大气压，型腔里 的金属液（铝液） 在一定压力下凝 固成形。
第11页/共92页
低压铸造
d）卸压、冷却 最后卸除压力， 未凝固的金属液 （铝液）回落到 坩埚中，冷却后 开型便得到所需 的铸件。
第12页/共92页
低压铸造
低压铸造的优点：
1.金属液（铝液）是自下而上平稳充填铸型，且型腔 中液流方向与气体排出方向一致，因而避免金属液 （铝液）对型壁和型芯的冲刷、卷气等，提高铸件质 量；
第28页/共92页
型砂的结构
原砂是骨干材料，占树脂砂总质量的99﹪；一方 面它为坭芯提供了必要的耐高温性能和热物理性能； 另一方面原砂砂粒能为坭芯提供众多孔隙，保证坭 芯具有一定的透气性。 树脂（粘结剂）起粘结砂粒的作用，以粘结薄膜形 式包覆砂粒，使树脂砂具有必要的强度和韧性 添加剂是为了改善坭芯所需要的性能而加入的物质。 如改善坭芯的起模性能。
第38页/共92页
壳芯制芯
壳芯制芯的缺点： （一）壳芯表面易疏松 覆膜砂流动性差； 排气不当，在深凹处疏松和缺肉的，多是排气不好； 射砂压力太低； 射砂时间太短； 覆膜砂所使用的原砂太粗。
铸造培训讲义
第一章 铸造的分类 及理论知识
第2页/共92页
铸造的分类 按照铸造工艺的不同，一般将铸造
分为三类： ✓金属型铸造 ✓低压铸造 ✓压力铸造
第3页/共92页
金属型铸造
金属型铸造：金属液（铝液）用重力浇注法浇入金 属型，以获得铸件的一种铸造方法。 由于铸型（模具）可以反复使用很多次，故有永久 型铸造之称。也曾经有过硬模铸造的称谓。 金属型铸造已被广泛地用于生产铝合金铸件，如发 动机的气缸盖、活塞、轮毂和各种壳体。 代表产品：五菱B11/12D缸盖
低压铸造
c）增压、保压 待金属液（铝液） 充满型腔后，增 大气压，型腔里 的金属液（铝液） 在一定压力下凝 固成形。
第11页/共92页
低压铸造
d）卸压、冷却 最后卸除压力， 未凝固的金属液 （铝液）回落到 坩埚中，冷却后 开型便得到所需 的铸件。
第12页/共92页
低压铸造
低压铸造的优点：
1.金属液（铝液）是自下而上平稳充填铸型，且型腔 中液流方向与气体排出方向一致，因而避免金属液 （铝液）对型壁和型芯的冲刷、卷气等，提高铸件质 量；
第28页/共92页
型砂的结构
原砂是骨干材料，占树脂砂总质量的99﹪；一方 面它为坭芯提供了必要的耐高温性能和热物理性能； 另一方面原砂砂粒能为坭芯提供众多孔隙，保证坭 芯具有一定的透气性。 树脂（粘结剂）起粘结砂粒的作用，以粘结薄膜形 式包覆砂粒，使树脂砂具有必要的强度和韧性 添加剂是为了改善坭芯所需要的性能而加入的物质。 如改善坭芯的起模性能。
第38页/共92页
壳芯制芯
壳芯制芯的缺点： （一）壳芯表面易疏松 覆膜砂流动性差； 排气不当，在深凹处疏松和缺肉的，多是排气不好； 射砂压力太低； 射砂时间太短； 覆膜砂所使用的原砂太粗。
铝基础知识讲义PPT课件
24
T4：固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态
适用于固溶热处理后，不再进行冷加工(可进行 矫直、矫平但不影响力学性能极限)的产品
例如把手型材 6060-T4
T5：由高温成型过程冷却，然后进行人工时效状态
适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工 (可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限)， 予以人工时效的产品。
受力结构部件框架，一般 用品及各种容器、光学仪 器及其它形状复杂的精密 零件。
美观、 适用于 各种表 面处理
铝及其合金的表面有氧化膜， 建筑用壁板、器具装饰、
呈银白色，相当美观。如果 经过氧化处理，其表面的氧 化膜更牢固，而且还可以用
装饰品、标牌、门窗、幕 墙、汽车和飞机蒙皮、仪
着色氧化、电泳和喷涂等方 表外壳及室内外装修材料
铝的基本知识
中国忠旺控股有限公司
迟庆国
铝的基本特性及应用范围
铝是地壳中分布最广、储量最多的金属元 素之一，约占地壳总质量的8.2%，仅次于 氧和硅，比铁(约占5. 1％)、镁(约占2. 1％) 和钛(约占 0. 6％)的总和还多。它的化学元 素符号为AL(aluminum) ，熔点低660℃ 。
收声波的性能
中国忠旺控股有限公司
7
基本特性
主要特点
主要应用领域
无毒 铝本身没有毒性，它与 食具、食品包装、鱼罐、 大多数食品接触时溶出 鱼仓、医疗机脏、食品容 量很微小。同时由于表 器、食品机械。 面光滑、容易清洗，故
细菌不易停留繁殖
耐低温
铝在温度低时，它的强 度反而增加而无脆性， 因此它是理想的低温装 置材料
*2.7/1000 3复杂断面计算 CAD软件，region（形成面域），
subtract（相减）， area（求截面积）， 再截面积*2.7/1000
铝合金型材基础知识ppt课件
料化学的结构中以氟碳化学键结合。这种结合 是至今被认为最稳定，最牢固的结合。
涂层分为：
二涂层：底漆加面漆
三涂层：底漆、面漆加清漆
四涂层：底漆、阻挡漆、面漆加清漆
2011-2-12
20
铝型材产品介绍
隔热型材：以隔热材料连接铝合金型材而制成
的具有隔热功能的复合型材。隔热型材分为浇 铸式和穿条式，隔热材料将铝合金型材分为内 外两部分阻隔了铝的热传导。
2011-2-12
8
铝及铝合金国际牌号命名体系
合金组别按下列主要合金元素划分
1.纯铝 1XXX组表示纯铝(其铝含量不小于99.00%),
其最后两位数字表示最低铝百分含量众小数点后面的两位
2.Cu(铜) 2XXX
3. Mn(锰) 3XXX
4. Si(硅) 4XXX
5. Mg(镁) 5XXX
2011-2-12
15
6063 T5
6063 合金牌号 T5 人工时效状态 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，
为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装 配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材 综合性能的要求远远高于工业型材标准。
人工时效就是热处理，将挤出后的型材装入时 效炉内，在一定温度下保温一段时间，来提高 型材的强度。
2011-2-12
6
铝合金分类
锻铝 典 型 牌 号 有 LD2-2 （ 6070 ） 、 LD10 （ 2014 ） 、 LD30（6061）、LD31（6063）。 LD30和LD31具有中等强度，有良好的塑性和优 良的可焊性、抗蚀性，无应力腐蚀裂倾向，可 阳极氧化。适合作建筑装饰型材及各种需要良 好耐蚀性要求的结构件、工业材。
f自由加工状态适用于在成型过程中对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品该状态产品的力学性能不作规定退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品产品在加工硬化后可经过也可不经过使强度有所降低的附加热处理
涂层分为：
二涂层：底漆加面漆
三涂层：底漆、面漆加清漆
四涂层：底漆、阻挡漆、面漆加清漆
2011-2-12
20
铝型材产品介绍
隔热型材：以隔热材料连接铝合金型材而制成
的具有隔热功能的复合型材。隔热型材分为浇 铸式和穿条式，隔热材料将铝合金型材分为内 外两部分阻隔了铝的热传导。
2011-2-12
8
铝及铝合金国际牌号命名体系
合金组别按下列主要合金元素划分
1.纯铝 1XXX组表示纯铝(其铝含量不小于99.00%),
其最后两位数字表示最低铝百分含量众小数点后面的两位
2.Cu(铜) 2XXX
3. Mn(锰) 3XXX
4. Si(硅) 4XXX
5. Mg(镁) 5XXX
2011-2-12
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6063 T5
6063 合金牌号 T5 人工时效状态 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，
为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装 配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材 综合性能的要求远远高于工业型材标准。
人工时效就是热处理，将挤出后的型材装入时 效炉内，在一定温度下保温一段时间，来提高 型材的强度。
2011-2-12
6
铝合金分类
锻铝 典 型 牌 号 有 LD2-2 （ 6070 ） 、 LD10 （ 2014 ） 、 LD30（6061）、LD31（6063）。 LD30和LD31具有中等强度，有良好的塑性和优 良的可焊性、抗蚀性，无应力腐蚀裂倾向，可 阳极氧化。适合作建筑装饰型材及各种需要良 好耐蚀性要求的结构件、工业材。
f自由加工状态适用于在成型过程中对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品该状态产品的力学性能不作规定退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品产品在加工硬化后可经过也可不经过使强度有所降低的附加热处理
变形铝和铝合金板带材缺陷专题培训课件
的圆形或长条形的贯穿板材整个厚度 铸锭质量不好，含氢量过高，有集中气 破坏晶粒间结
的空腔凸起，具有对称性。这种凸起 孔。
合
A
安全性/性能 所有产品 区别于表面气泡
分布是无规则的。
二、表面质量缺 陷 孔洞【★★☆☆☆】
定义及特征
穿透板、带材的孔或洞
主要产生原因
影响
缺陷分级 涉及方面 主要影响产品
一、产品缺陷分 类 铝板带产品主要技术要求
总之： 板带材产品尽管在品种、用途方面不同，技术要求各不一样，但其
共同点可归纳为： “尺寸精确板形好， 表面光洁性能好”。这概括了 板带材产品的主要质量要求，某一产品的整个生产工艺过程，都要求保 证产品质量要求，严格按照技术标准（技术要求）组织生产。
一、产品缺陷分 类 工序检验常规检验项目
几何尺寸：厚度、宽度、长度对角线差 板型质量：波浪、弯曲 表面质量：板带材上下表面出现的点状、线状、色泽不均等质
量情况 外观质量：卷材整体外观质量包括错层、塔形、碰伤、燕窝等 力学性能：抗拉强度、屈服强度、延伸率等
二、产品缺陷分 类 产品缺陷等级分级表
涉及的方
面
安全性 性能 可靠性 运行
陷 表面气泡【★★☆☆☆】
定义及特征
主要产生原因
影响
a） 铸块表面凹凸不平、不清洁，表面
偏析瘤深度较深；
b） 铣面量小或表面有缺陷，如：凹痕
板、带材表面不规则的圆形或条状空 或铣刀痕较深；
对材料的机械
腔凸起。凸起的边缘圆滑、板片上下 c） 乳液或空气进入包铝板与铸块之间 性能和抗蚀性
寿命
装配 使用安装 外观 下道工序 包装 最终质产量品顾客反馈
缺陷分级
铝及铝合金基础知识
一、铝的基本知识
3.9有吸音性 用于室内装饰 3.10耐核辐射 对照射生成感应放射能衰减很快。 4杂质及合金元素对铝及铝合金性能的影响 4.1杂质对铝及铝合金性能的影响（见表一）
一、铝的基本知识
表一杂质名称铁硅 Nhomakorabea钠
溶解度
0.52%（655℃）0.5% （750℃）
0.002%（20℃）
一铝的基本知识41杂质对铝及铝合金性能的影响见表一一铝的基本知识溶解度052655057501655770002567000022000520几乎不溶20金属间化合物feal3游离硅alnasi作用原理硬而脆的针状化合物形成自由硅硅相硬吸附在枝晶表面或晶界热加工时晶界上钠形成液态吸附层产生脆性开裂即钠铁和硅的比例比例不当会使铸件产生裂纹当铁硅比大于1时可缩小结晶温度的范围减少裂纹的货币性影响指标抗拉强度略微上升塑性下热加工性能产品开裂导致废品防范措施减少与铁制工具的接触在工具上涂抹覆盖物去除铁制工具上面铁锈加入锰削弱铁的有害影响
超强铝合金、锻造铝合金、特殊铝合金。 5.2按热处理特点分类 热处理不可强化 Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝 热处理可强化 除Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝以外 5.3按主要合金元素分（表二）
一、铝的基本知识
表二
系列
主合金元素
常用合金
牌号
1 ××× 高纯铝
1070
3金属杂质 在熔融状态铝中，除含有气体、氧化膜及非金属夹
杂物外，也常有一些金属杂质。 3.1各种炉衬耐火材料含有大量的氧化物，如氧化钙、
氧化镁、二氧化硅、三氧化二铁、氧化铬、氧化锆 熔融金属各氧化物之间发生还原反应。 3.2铁制工具的熔解 在一定温度下，铁制工具也受到熔体的溶解。
冷隔(铝合金缺陷)
韧性下降
冷隔缺陷使得铝合金制品 的韧性降低，容易出现脆 性断裂。
疲劳性能受损
冷隔会加速铝合金制品的 疲劳裂纹扩展，降低其疲 劳寿命。
耐腐蚀性能影响分析
电化学腐蚀加速
01
冷隔处的电位差异导致电化学腐蚀加速，使铝合金制品表面出
现腐蚀坑。
晶间腐蚀敏感
02
冷隔可能引发晶间腐蚀，导致铝合金制品在腐蚀环境中性能迅
冷隔特征提取与识别
信号处理技术
对检测信号进行滤波、放大、数 字化等处理，提取出与冷隔相关 的特征信息，如反射波幅度、频
率等。
图像处理技术
对检测图像进行增强、去噪、边缘 检测等处理，突出冷隔的形态特征， 便于后续识提取的冷隔特征进行训练和分类， 实现自动识别和定位。
无损检测
采用X射线、超声波等无损检测方法 对修补区域进行内部质量检测，确保 无内部缺陷。
耐久性评估
通过模拟实际工况下的加载、疲劳等 试验，评估修补后的铝合金构件的耐 久性能。
05 冷隔对铝合金制品性能影 响研究
力学性能影响分析
强度降低
冷隔会导致铝合金制品的 局部强度降低，使其容易 受到外力破坏。
行业应用前景展望
航空航天领域
随着航空航天技术的不 断发展，对铝合金制品 的质量和性能要求越来 越高，冷隔缺陷的控制 将成为关键。
汽车制造领域
铝合金在汽车制造中的 应用越来越广泛，控制 冷隔缺陷对于提高汽车 的安全性和耐久性具有 重要意义。
3C产品领域
3C产品对于外观和性能 要求较高，冷隔缺陷的 控制将有助于提高产品 的良品率和市场竞争力。
温度控制
熔炼温度和模具温度控制不当 ，导致金属液在填充过程中温
度下降过快。
第五节 铝及铝合金焊接缺陷与检验
第五节：铝及铝合金焊接缺陷与检验铝及铝合金焊接时，由于其特殊的物理和化学特性以及焊接过程操作的难度，容易出现焊接缺陷。
作为焊工，必须了解焊接缺陷产生的原因，掌握防止和消除焊接缺陷的对策和方法，才能实现保证焊接质量、制造优良焊件的目的。
相比钢铁的焊接，铝及铝合金焊接缺陷也存在同样多的种类，导致缺陷产生的原因也更复杂。
铝及铝合金焊接缺陷主要为未熔合、气孔、下塌、热裂纹、夹杂等。
一、未熔合1.导致产生未熔合的原因未熔合通常表现为焊丝熔化、母材未熔化或是同一焊缝上一侧母材熔化、另一侧母材未熔化而形成的焊接接头。
铝及铝合金的导热系数大，约是钢的2～3倍；其比热也很大。
这样，要使铝及铝合金接头熔化后焊到一起，必须使用能量集中、功率大的热源。
在焊接方法确定的条件下，结构的形状、尺寸、位置、表面状态的差异，以及焊工操作的熟练程度都可以产生未熔合的缺陷。
未熔合的产生与焊件的坡口形状和焊接规范有很大关系。
尤其当采用MIG 焊进行厚板多层焊时，常常会在图2-5-1所示的部位产生未熔合，即：图2-5-1 MIG多层焊时易产生未熔合的典型情况a一坡口侧面的未熔合b一清根后的焊道根部未熔合（1）在焊根或第二层焊道以下的坡口面上，由于焊接规范的变化而产生未熔合。
（2）清根处理后在封底焊的根部焊道金属中产生未熔合。
焊接规范对产生未熔合的影响，首先取决于焊件的坡口根部形状和尺寸，焊接电流的影响也很大。
通过对厚度为50 mm的板材在不同大小坡口根部半径和焊接电流下产生未熔合的影响的研究可知：未熔合随坡口根部半径和焊接电流的增大而减小。
U形坡口比V形坡口产生未熔合的可能性要小，横焊时的实测结果是这样，立焊时也可以得到同样的结果。
电弧电压对产生未熔合的影响没有焊接电流和坡口根部半径变化对其的影响那么明显。
焊接电流对焊缝熔深的影响非常直接，熔深随坡口根部半径和焊接电流的增大而增大。
通过用断面检验法我们掌握了未熔合与熔深的关系。
当熔深小于1 mm时，很容易产生未熔合；当熔深大于l mm时，则不产生未熔合。
铝合金基础知识及表面缺陷识别
铝合金时效处理
•2.影响时效的因素—时间
研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合 金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。如ZL101铸造铝合金，淬火后 在室温下停留一天后再进行人工时效，强度极限较淬火后立即时效的要低 10～20Mpa，但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。
纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼 音LV（铝、工业用的）表示。
铝分类
1、按照铝锭的主成份含量分
高级纯铝（铝的含量99. 93%-99.999%） 工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%） 工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）
2、按照铝锭的生产过程分
铝土矿 氧化铝 电解铝
五、搬运造成的缺陷
➢ 机械伤痕，含擦伤、划伤、刮伤、碰伤等； ➢ 腐蚀和摩擦腐蚀；
碰伤
定义及特征：板、带材在搬运或存放过程中，与 其他物体碰撞后在表面或端面产生的损伤。
thank you!
加工材，如板、带、箔、管、棒、型、锻件、粉末等 3、按照铝的市场产品型态分 铸造材、盘条线杆电缆等
日常生活中的各类铝制品等
牌号系列与组别的关系
牌号系列
组别
牌号系列
组别
1XXX 2XXX 3XXX 4XXX 5XXX
纯铝（铝合金含量不小于99％）
以铜为主要合金元素的铝合金
以锰为主要合金 元素的铝合金 以硅为主要合金 元素的铝合金 以镁为主要合金 元素的铝合金
1.2缺陷分类
表面缺 陷
尺寸缺 陷
盘卷、 板垛外 形缺陷
铝及铝合金 轧制板带材
缺陷
组织及 性能缺
陷
1.2.1尺寸缺陷
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纯铝的含义
纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼 音LV（铝、工业用的）表示。
精品课件
铝分类
1、按照铝锭的主成份含量分
高级纯铝（铝的含量99. 93%-99.999%） 工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%） 工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）
2、按照铝锭的生产过程分
精品课件
1.2缺陷分类
表面缺 陷
尺寸缺 陷
盘卷、 板垛外 形缺陷
铝及铝合金 轧制板带材
缺陷
组织及 性能缺
陷
精品课件
1.2.1尺寸缺陷
➢厚度超差 ➢宽度超差 ➢长度超差 ➢对角线超差 ➢不平度超差 ➢横弯超差
精品课件
1.2.2组织及性能缺 陷
➢晶粒粗大或异常 ➢温度超差 ➢夹渣 ➢内部裂纹 ➢显微组织不合格 ➢物理性能不合格 ➢化学性能不合格
以锰为主要合金 元素的铝合金 以硅为主要合金 元素的铝合金 以镁为主要合金 元素的铝合金
6XXX
以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si 相为强化相的铝合金
7XXX
以锌为主要合金元素的铝合金
8XXX
以其它为主要合金元素的铝合金
9XXX
备用合金组
精品课件
铝及铝合金的牌号
5种基础状态代号
代号 F O H
W T
•3．影响时效的因素—化学成分
一种合金能否通过时效强化，首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以 及固溶度随温度变化的程度。如硅、锰在铝中的固溶度比较小，且随温度变化 不大，而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度，但它们与铝形成的化合 物的结构与基体差异不大，强化效果甚微。
精品课件
一、缺陷的分类
1.1前言 铝的表面质量要求严格，轻微的刮伤或划痕等缺
陷就很容易被察觉，且大部份的铝板带材经轧制完成后即使 用，或经进阳极氧化处理来有效的的高铝材带材表面的耐腐 蚀性能及保持金属光泽，因此，铝轧制产品表面质量的要求、 改善和管理，是生产作业最重要的工作之一。
轧制铝板带材是由熔铸、均匀化处理、锯铣、热 轧、冷轧、精整等过程，以及必要的热处理，精整还包括矫 直、清洗、涂油、剪切或分条等很多过程，经过很多设备， 各设备都可能产生轻重不同的缺陷。从熔铸到最终的成品都 要经过严格的过程管制，这是生产高品质产品的必要条件。
铝土矿 氧化铝 电解铝
加工材，如板、带、箔、管、棒、型、锻件、粉末等
3、按照铝的市场产品型态分 铸造材、盘条线杆电缆等 日常生活中的各类铝制品等
精品课件
牌号系列与组别的关系
牌号系列
组别
牌号系列
组别
1XXX 2XXX 3XXX 4XXX 5XXX
纯铝（铝合金含量不小于99％）
以铜为主要合金元素的铝合金
铝合金基础知识及表面缺陷识别
热轧技术科--
精品课件
什么是铝
铝的定义
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素 有镍、铁、钛、铬、锂等。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质 钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工 业上广泛使用，使用量仅次于钢。
精品课件
1.2.3盘卷及板垛外形缺 陷
错层
塔形
松卷
塌卷
燕窝
精品课件
碰伤
1.2.4表面缺陷分类
表面缺陷部分针对各缺陷发生的主因，又可 分类以下几种：
精品课件
二、熔铸造成的表面缺陷
➢ 气泡、贯穿气孔 ➢ 明暗条纹 ➢ 起皮 ➢ 裂纹 ➢ 裂边 ➢ 分层 ➢ 孔洞 ➢ 铣刀痕
精品课件
气泡、贯穿气孔
铝合金时效处理
•2.影响时效的因素—时间
研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合 金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。如ZL101铸造铝合金，淬火后 在室温下停留一天后再进行人工时效，强度极限较淬火后立即时效的要低 10～20Mpa，但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。
固溶热处理状态
一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处 理后，室温下自然时效的合金，该状态
代号仅表法产品处于自然时效阶段。
热处理状态 （不同于F、 适用于热处理后，经过（或不经过）加
O、H 状态）精品课件
工硬化达到稳定状态的产品
铝合金的热处理
•概念
铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应 温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的 是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定 性。
主要产生原因： ➢ 铸锭表面质量差，热轧前未铣面； ➢ 板坯表面组织不均有粗大晶粒或偏析带；
精品课件
三、轧层错动
➢ 裂边
➢ 粘铝
➢ 分层
➢ 横波
➢ 擦划伤、压过划痕 ➢ 松树枝花纹
➢ 乳液痕
➢ 黑点黑条
➢ 金属及非金属压入 ➢ 明暗条纹
➢印 痕
➢ 孔洞
➢ 粘伤
•工艺过程
（1）固溶热处理－可溶相的溶解。 （2）淬火－过饱和固溶体的形成。 （3）时效－在室温下（自然时效）或高温下（人工时效或沉淀热处理）溶质
原子的沉淀析出。
•1．铝合金时效强化原理
铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效 工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和 分布等。时效处理可分为自然时效和人工时效，自然时效是将铸件置于露天场 地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将 铸件加热到550～650℃进行去应力精退品火课件。
➢ 波浪
➢ 油污
➢ 翘边
➢ 腐蚀
➢ 起棱 精品课件
松树枝花纹
定义及特征：垂直压延方向横贯板、带材表面的 波纹，波纹处厚度突变。
名称
说明与应用
自由加工状态
适用于在成型过程中，对于加工硬化和 热处理条件无特殊要求的产品，该状态
产品的力学性能不作规定
退火状态
适用于经过完全退火获得最低强度的加 工产品
加工硬化状态
适用于通过加工硬化提高强度的产品， 产品在加工硬化后可经过使强度有所在 降低的附加热处理。H代号后面必须跟
有两位或三位阿拉伯数字
定义及特征：板、带材 表面不规则的圆形或条 状空腔凸起。凸起的边 缘圆滑、板片上下不对 称，分布无规律。
主要产生原因：
➢ 铸锭含气量太高；
➢ 铸块表面凹凸不平、不清洁，表面偏析瘤深度
较深；
➢ 铣面量小或表面有缺陷，如：凹痕或铣刀痕较
深。
精品课件
明暗条纹
定义及特征：板、带材 表面与轧制方向平行的 明暗相间的条纹
纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼 音LV（铝、工业用的）表示。
精品课件
铝分类
1、按照铝锭的主成份含量分
高级纯铝（铝的含量99. 93%-99.999%） 工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%） 工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）
2、按照铝锭的生产过程分
精品课件
1.2缺陷分类
表面缺 陷
尺寸缺 陷
盘卷、 板垛外 形缺陷
铝及铝合金 轧制板带材
缺陷
组织及 性能缺
陷
精品课件
1.2.1尺寸缺陷
➢厚度超差 ➢宽度超差 ➢长度超差 ➢对角线超差 ➢不平度超差 ➢横弯超差
精品课件
1.2.2组织及性能缺 陷
➢晶粒粗大或异常 ➢温度超差 ➢夹渣 ➢内部裂纹 ➢显微组织不合格 ➢物理性能不合格 ➢化学性能不合格
以锰为主要合金 元素的铝合金 以硅为主要合金 元素的铝合金 以镁为主要合金 元素的铝合金
6XXX
以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si 相为强化相的铝合金
7XXX
以锌为主要合金元素的铝合金
8XXX
以其它为主要合金元素的铝合金
9XXX
备用合金组
精品课件
铝及铝合金的牌号
5种基础状态代号
代号 F O H
W T
•3．影响时效的因素—化学成分
一种合金能否通过时效强化，首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以 及固溶度随温度变化的程度。如硅、锰在铝中的固溶度比较小，且随温度变化 不大，而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度，但它们与铝形成的化合 物的结构与基体差异不大，强化效果甚微。
精品课件
一、缺陷的分类
1.1前言 铝的表面质量要求严格，轻微的刮伤或划痕等缺
陷就很容易被察觉，且大部份的铝板带材经轧制完成后即使 用，或经进阳极氧化处理来有效的的高铝材带材表面的耐腐 蚀性能及保持金属光泽，因此，铝轧制产品表面质量的要求、 改善和管理，是生产作业最重要的工作之一。
轧制铝板带材是由熔铸、均匀化处理、锯铣、热 轧、冷轧、精整等过程，以及必要的热处理，精整还包括矫 直、清洗、涂油、剪切或分条等很多过程，经过很多设备， 各设备都可能产生轻重不同的缺陷。从熔铸到最终的成品都 要经过严格的过程管制，这是生产高品质产品的必要条件。
铝土矿 氧化铝 电解铝
加工材，如板、带、箔、管、棒、型、锻件、粉末等
3、按照铝的市场产品型态分 铸造材、盘条线杆电缆等 日常生活中的各类铝制品等
精品课件
牌号系列与组别的关系
牌号系列
组别
牌号系列
组别
1XXX 2XXX 3XXX 4XXX 5XXX
纯铝（铝合金含量不小于99％）
以铜为主要合金元素的铝合金
铝合金基础知识及表面缺陷识别
热轧技术科--
精品课件
什么是铝
铝的定义
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素 有镍、铁、钛、铬、锂等。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质 钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工 业上广泛使用，使用量仅次于钢。
精品课件
1.2.3盘卷及板垛外形缺 陷
错层
塔形
松卷
塌卷
燕窝
精品课件
碰伤
1.2.4表面缺陷分类
表面缺陷部分针对各缺陷发生的主因，又可 分类以下几种：
精品课件
二、熔铸造成的表面缺陷
➢ 气泡、贯穿气孔 ➢ 明暗条纹 ➢ 起皮 ➢ 裂纹 ➢ 裂边 ➢ 分层 ➢ 孔洞 ➢ 铣刀痕
精品课件
气泡、贯穿气孔
铝合金时效处理
•2.影响时效的因素—时间
研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合 金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。如ZL101铸造铝合金，淬火后 在室温下停留一天后再进行人工时效，强度极限较淬火后立即时效的要低 10～20Mpa，但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。
固溶热处理状态
一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处 理后，室温下自然时效的合金，该状态
代号仅表法产品处于自然时效阶段。
热处理状态 （不同于F、 适用于热处理后，经过（或不经过）加
O、H 状态）精品课件
工硬化达到稳定状态的产品
铝合金的热处理
•概念
铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应 温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的 是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定 性。
主要产生原因： ➢ 铸锭表面质量差，热轧前未铣面； ➢ 板坯表面组织不均有粗大晶粒或偏析带；
精品课件
三、轧层错动
➢ 裂边
➢ 粘铝
➢ 分层
➢ 横波
➢ 擦划伤、压过划痕 ➢ 松树枝花纹
➢ 乳液痕
➢ 黑点黑条
➢ 金属及非金属压入 ➢ 明暗条纹
➢印 痕
➢ 孔洞
➢ 粘伤
•工艺过程
（1）固溶热处理－可溶相的溶解。 （2）淬火－过饱和固溶体的形成。 （3）时效－在室温下（自然时效）或高温下（人工时效或沉淀热处理）溶质
原子的沉淀析出。
•1．铝合金时效强化原理
铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效 工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和 分布等。时效处理可分为自然时效和人工时效，自然时效是将铸件置于露天场 地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将 铸件加热到550～650℃进行去应力精退品火课件。
➢ 波浪
➢ 油污
➢ 翘边
➢ 腐蚀
➢ 起棱 精品课件
松树枝花纹
定义及特征：垂直压延方向横贯板、带材表面的 波纹，波纹处厚度突变。
名称
说明与应用
自由加工状态
适用于在成型过程中，对于加工硬化和 热处理条件无特殊要求的产品，该状态
产品的力学性能不作规定
退火状态
适用于经过完全退火获得最低强度的加 工产品
加工硬化状态
适用于通过加工硬化提高强度的产品， 产品在加工硬化后可经过使强度有所在 降低的附加热处理。H代号后面必须跟
有两位或三位阿拉伯数字
定义及特征：板、带材 表面不规则的圆形或条 状空腔凸起。凸起的边 缘圆滑、板片上下不对 称，分布无规律。
主要产生原因：
➢ 铸锭含气量太高；
➢ 铸块表面凹凸不平、不清洁，表面偏析瘤深度
较深；
➢ 铣面量小或表面有缺陷，如：凹痕或铣刀痕较
深。
精品课件
明暗条纹
定义及特征：板、带材 表面与轧制方向平行的 明暗相间的条纹