铝复合材料的制备工艺主要包括以下几种:
粉末冶金法 :这种方法通过将基体材料和增强体材料混合后压制成型,再进行烧结和加工,适用于制备高性能的铝基复合材料。但由于工艺和装备复杂,生产成本较高。
高能-高速固结法 :此方法通过高能高速的固结过程,使基体材料和增强体材料紧密结合,形成高性能的铝基复合材料。但同样存在工艺和装备复杂、成本较高的问题。
压力浸渗铸造法 :该方法通过将铝基体材料熔化后与增强体材料混合,在压力作用下注入模具,冷却后形成复合材料。这种方法铝基体以液态形式存在,能够实现均匀混合,但高温下可能与氧化性气氛反应,形成夹渣,影响材料性能。
液态金属搅拌铸造法 :类似于压力浸渗铸造法,液态金属搅拌铸造法也是通过搅拌使铝基体与增强体混合,但通过搅拌头的旋转运动使材料均匀分布,以减少夹渣的形成,提高复合材料质量。
多层交替叠加压制与搅拌摩擦复合工艺 :该方法通过逐层叠加铝合金板和复合材料层,并通过搅拌头进行搅拌摩擦,实现局部熔化和复合,最终形成整体铝合金复合材料。此方法无需大量熔炼,制备速度快,经济环保。
电弧增材制造技术(WAAM) :通过电弧自由熔积成形、微铸锻复合成形和激光-电弧微铸锻复合成形等工艺,将铝合金粉末熔化并沉积成所需形状,具有丝材利用率高、成形速度快、成本低等优点,适用于易产生缺陷的铝合金制件。
激光-MIG复合焊 :结合激光焊和电弧焊的优点,通过激光的高能量密度和MIG焊的电弧稳定特性,实现高效、低热输入的焊接过程,适合中厚板铝合金的焊接。
表面着色复合工艺 :包括染色法和电解着色法,通过表面处理、阳极化、染色和封闭等步骤,改变铝合金的表面颜色,提供宽广的色调选择,但耐蚀性、耐磨性和耐光性较差。
复合净化法 :通过沉降法和过滤法对铝合金进行复合净化,去除合金中的富铁化合物,改善机械性能。
这些工艺各有优缺点,适用于不同的应用场景和需求。在选择合适的工艺时,需要综合考虑材料的性能要求、生产成本、生产效率等因素。