铝加工技术概论
世界铝（包括再生铝）产量的85%以上被加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、粉、自由锻件、模锻件、铸件、压铸件、冲压件及其深加工件等铝及铝合金产品。铝及铝合金材料的主要形式方法有铸造成型法、塑性成型法和深加工法。
（1） 制造成型法。铸造成型法就是利用铸造铝合金的良好流动性和可填充性，在一定温度、速度和外力条件下，将铝合金熔体浇注到各种模型中，以获得具有所需形状与组织性能的铝合金铸件和压铸件的方法。
（2） 塑性成型法。铝及铝合金的塑性成型法就是利用铝及铝合金的良好苏醒，在一定的温度、速度条件下，施加各种形式的外力，克服金属对于变形的抵抗，使其产生塑性变形，从而得到各种形状规格尺寸和组织性能的铝及铝合金板、带、条、箔、管、棒、型、线和锻件等的加工方法。
（3） 深加工法。深加工法是将铸造或塑性成型法所获得的半成品进一步通过表面处理或表面改性处理、机械加工或电加工、焊接或其他接合、剪断、冲切、拉伸、弯曲等方法，加工成成品零件或部件的方法。
本部分着重论述铝材塑性成型技术，也称铝加工技术。
1. 2铝及铝合金加工材的分类
目前，世界上已拥有不同合金状态、形状规格、品种型号、各种功能、性能和用途的铝及铝合金加工材十余万种，通常分类如下
1.2.2 按形状与规格分类
铝及铝合金材料按形状与规格分类如下：
（1） 按产品形状分类。
按产品形状铝材主要可分为板、带、条、箔、管、棒、型、线、粉、锻件和模锻件、冷压件等。
（2） 按断面积或质量大小分类。
按断面积或质量大小，铝及铝合金材料可分为特大型、大型、中型、小型和特小型等几个类别。如投影面积大于2m2的模锻件，断面积大于400cm2的型材，质量大于10kg的压铸件等，都属于特大型产品；而断面积小于0.1cm2的型材，质量小于0.1kg的压铸件等都称为特小型产品。
（3） 按产品的外型轮廓尺寸分类。
按产品的外型轮廓尺寸、外经或外接圆直径的大小，铝及铝合金材料也可以分为特大型、大型、中小型和超小型几个类别。如宽度大于250mm、长度大于800mm的型材为特大型型材，而宽度小于10mm的型材为超小型精密型材等。
（4） 按产品的壁厚分类。
按产品的壁厚铝及铝合金产品可分为超厚、厚、薄、特薄等几个类别。如厚度大于150mm的板材为超厚板，厚度大于8mm的为厚板，厚度为2-8mm的为中厚板，厚度为2mm以下的为薄板，厚度小于0.5mm的板材为特薄板，厚度小于0.20mm的为铝箔等。
有关铝及铝合金的产品品种、形状与规格范围将在其他章节详细论述。
1. 3铝加工方法的分类与特点
铝及铝合金塑性成形方法很多，通常按工件在加工时的温度特征和工件在变形过程中的受力与变形方式（应力-应力状态）来进行分类。
1.3. 1按工件在加工过程中的温度特征分类
按工件在加工过程中的温度特征，铝及铝合金加工可分为热加工、冷加工和温加工。
1.3.1.1热加工
热加工是指铝及铝合金锭坯在再结晶温度以上所完成的塑性成形过程。热加工时，锭坯的塑性较高而变形抗力较低，可以用能力较小的设备生产变形量较大的产品。为了保证产品的组织性能，应严格控制工件的加热温度、变形温度、与变形速度、变形程度以及变形终了温度和变形后的冷却速度。常见的铝合金热加工方法有热挤压、热轧制、热顶锻、液体模锻、半固态成形、连续铸轧、连铸连轧、连铸连挤等。
1.3.1.2冷加工
冷加工是指在不产生回复和再结晶的温度以下所完成的塑性成形过程。冷加工的实质是冷加工和中间退火的工艺组合过程。冷加工可得到表面光洁、尺寸精确、组织性能良好和能满足不同性能要求的最终产品。最常见的冷加工方法有冷挤压、冷顶锻、管材冷轧、冷拉拔、板带箔冷轧、冷冲压、冷弯、旋压等。
1.3.1.3温加工
温加工是介于冷、热加工之间的塑性成形过程。温加工的主要目的是为了降低金属的变形抗力和提高金属的塑性性能（加工性），最常见的温加工方法有温挤、温轧、温顶锻等。
1.3. 2按工件在变形过程中的受力与变形方式分类
按工件在变形过程中的受力与变形方式（应力-应变状态），铝及铝合金加工可分为轧制、挤压、拉拔、锻造、旋压、成形加工（如冷冲压、冷变、深冲等）及深度加工等，如图1-1所示。
图1-1铝加工按工件的受力和变形方式的分类
1.3.2.1轧制
轧制是锭坯依靠摩擦力被拉进旋转的轧辊间，借助于轧辊施加的压力，使其横断面减小，形状改变，厚度变薄而长度增加的一种塑性变形过程。根据轧辊旋转方向不同，轧制又可分为纵轧、横轧和斜轧。纵轧时工作轧辊的转动方向相反，轧件的纵轴线与轧辊的轴线相互垂直，它是铝合金板、带、箔材平辊轧制中最常用的方法；横轧时，工作轧辊的转动方向相同，轧件的纵轴线与轧辊轴线相互平行，在铝合金板带材轧制中很少使用；斜轧时，工作轧辊的转动方向相同，轧件的纵轴线与轧辊轴线成一定的倾斜角度。在生产铝合金管材和某些异形产品时常用双辊或多辊斜轧。根据辊系不同，铝合金轧制可分为两辊（一对）系轧制，多辊系轧制和特殊辊系（如行星式轧制、V形轧制等）轧制。根据轧辊形状不同，铝合金轧制可分为平辊轧制和孔型辊轧制等。根据产品品种不同，铝合金轧制可分为板、带、箔材轧制，棒材、扁条和异形型材轧制，管材和空心型材轧制等。
1.3.2.2挤压
挤压是将锭坯装入挤压筒中，通过挤压轴对金属施加压力，使起从给定形状和尺寸的模孔中挤出，产生塑性变形而获得所要求的挤压产品的一种加工方法。按挤压时金属流动方向不同，挤压又可分为正向挤压
反向挤压和联合挤压。正向挤压时，挤压轴的运动方向和挤出金属的流动方向一致，而反向挤压时，挤压轴的运动方向与挤出金属的流动方向相反。按锭坯的加热温度，挤压可分为热挤压和冷挤压。热挤压时是将锭坯加热到再结晶温度以上进行挤压，冷挤压是在室温下进行挤压。
1.3.2.3拉拔
拉拔是拉伸机（或拉拔机）通过夹钳把铝及铝合金坯料（线坯或管坯）从给定形状和尺寸的模孔中拉出来，使其产生塑性变形而获得所需的管、棒、型、线材的加工方法。根据所生产的产品品种和形状不同，拉伸可分为线材拉伸、管材拉伸、棒材拉伸和型材拉伸。管材拉伸又可分为空拉、带芯头拉伸和游动芯头拉伸。拉伸加工的主要要素是拉伸机、拉伸模和拉伸卷筒。根据拉伸配模，拉伸可分为单模拉伸和多模拉伸。
1.3.2.4锻造
锻造是锻锤或压力机（机械的或液压的）通过锤头或压头对铝及铝合金铸锭或锻坯施加压力，使金属产生塑性变形的加工方法。铝合金锻造有自由锻和模锻两种基本方法。自由锻是将工件放在平站（或型站）见进行锻造；模锻是将工件放在给定尺寸和形状的模具内，然后对工件施加压力进行锻造变形，而获所要求的模锻件。
1.3.2.5铝材的其他塑性成形方法
铝及铝合金加工材中以压延材（板、带、条、箔材）和挤压材（管、棒、型、线材）应用最广，产量最大，据近年的统计，这两类材料的年产量分别占世界铝材总年产量（平均）的58%和39%左右，其余铝加工材，如锻造产品等，仅占铝材总产量的百分之几。
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