​在广州铝合金铸造生产过程中，提高性能需求需从材料选择、工艺优化、热处理强化、质量控制及后处理等环节综合施策，以实现强度、韧性、耐腐蚀性等关键性能的提升。以下是具体策略及技术路径：
一、材料选择与合金化设计
高强度合金体系选择
Al-Cu系（如2xxx系）：通过添加铜（Cu）形成θ相（Al₂Cu），经固溶+时效处理后抗拉强度可达400-550MPa，适用于航空航天结构件。
Al-Zn-Mg系（如7xxx系）：锌（Zn）和镁（Mg）形成η相（MgZn₂），时效后强度可达500-700MPa，用于高应力部件（如飞机起落架）。
Al-Si系（如A356、A357）：硅（Si）降低熔点并提高流动性，通过添加镁（Mg）形成Mg₂Si强化相，兼顾铸造性能与力学性能，广泛应用于汽车轮毂、发动机缸体。
微量元素微合金化
Sc（钪）：添加0.1%-0.3% Sc可细化晶粒，形成Al₃Sc弥散相，提高再结晶温度，使抗拉强度提升20%-30%，同时改善焊接性。
Zr（锆）：与Sc协同作用，进一步稳定亚晶结构，适用于高温环境。
Ti（钛）：形成Al₃Ti核，细化铸造晶粒，减少缩松缺陷，提升延伸率5%-10%。
二、铸造工艺优化
低压铸造与差压铸造
低压铸造：通过低压气体（0.02-0.06MPa）将铝液压入模具，充型平稳，减少卷气，气孔率降低50%以上，适用于复杂薄壁件（如汽车变速器壳体）。
差压铸造：在低压铸造基础上增加上模压力，形成压力梯度，进一步压实铸件，密度提升2%-3%，抗拉强度提高15%-20%。
半固态铸造技术
流变成型：将铝液冷却至半固态（固相率40%-60%），通过搅拌形成球状初生相，流动性提升30%，缩松缺陷减少80%，铸件致密度达99%以上，适用于高精度部件（如电子散热器）。
触变成型：将半固态浆料预制成锭料，二次加热至半固态后压铸，生产效率高，适用于大规模生产。
真空压铸与挤压铸造
真空压铸：在压铸过程中抽真空（真空度<30kPa），减少气孔，致密度提升至98.5%，延伸率提高50%，适用于结构件（如汽车底盘支架）。
挤压铸造：液态金属在高压（100-200MPa）下凝固，晶粒细化至10-20μm，抗拉强度达400-500MPa，用于高强度要求部件。
三、热处理强化
固溶处理+时效处理（T6/T7）
固溶处理：将铸件加热至合金固溶线以上（如A356合金为540℃），保温4-8小时使强化相溶解，快速水淬保留过饱和固溶体。
时效处理：在150-200℃保温4-12小时，析出纳米级强化相（如Mg₂Si、θ相），抗拉强度提升30%-50%，硬度提高20%-30%。
T7处理：过时效处理（如175℃×8h），牺牲部分强度（降低10%-15%）以提升抗应力腐蚀性能，适用于海洋环境部件。
形变热处理（TMT）
在固溶处理后对铸件进行少量塑性变形（如5%-10%拉伸），再时效处理，利用变形诱导析出强化，抗拉强度提升10%-20%，适用于高强轻量化部件。
四、质量控制与缺陷预防
熔体净化与精炼
旋转喷吹除气：通入氩气或氮气，通过旋转喷头破碎气泡，氢含量降至0.1mL/100g以下，气孔率减少90%。
在线过滤：采用陶瓷泡沫滤网（孔径50-100ppi）过滤夹杂物，非金属夹杂物尺寸<50μm，疲劳寿命提升2-3倍。
模具温度控制
通过模温机将模具温度稳定在200-250℃，减少铸件与模具温差，避免冷隔、裂纹缺陷，同时控制冷却速率以优化晶粒尺寸。
X射线与CT检测
X射线检测：检测内部缩松、气孔，灵敏度达0.1mm，确保铸件内部质量。
工业CT扫描：三维重建铸件内部结构，量化缺陷体积，指导工艺改进。
五、后处理与表面强化
喷丸强化
用高速钢丸冲击铸件表面，形成压应力层（深度0.1-0.3mm），疲劳强度提升30%-50%，适用于承受交变载荷部件（如汽车轴类）。
微弧氧化（MAO）
在电解液中通过微弧放电在表面生成陶瓷层（厚度20-100μm），硬度达1000-2000HV，耐腐蚀性提升10倍以上，适用于海洋环境部件。
激光冲击强化（LSP）
高功率脉冲激光诱导等离子体冲击波，在表面形成深达1mm的残余压应力层，抗疲劳性能提升2-4倍。