Ао завод алюминиевых сплавов

Когда говорят про АО завод алюминиевых сплавов, часто думают, что там только литьё в песчаные формы гонят. А на деле там же и про прессование профилей думают, и про адгезию меди к алюминию в биметаллах — вот где начинаются реальные сложности.

Технологические нюансы литья

На том же АО завод алюминиевых сплавов в прошлом году пробовали модифицировать АК7ч цирконием — теоретически должно было снизить пористость. Но на практике при литье тонкостенных радиаторов появились трещины по границам зёрен. Пришлось возвращаться к классическому титану с бором, хотя по ГОСТу цирконий разрешён.

Кстати, про теплопроводность — часто заказчики требуют алюминий с медью, но не учитывают, что при содержании меди выше 5% уже нужно прессование с подогревом, а не литьё. Мы в ООО 'Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии' как-раз для таких случаев отработали технологию медно-алюминиевых композитных материалов, когда медь наносится на готовый алюминиевый профиль.

Ещё момент по литью под низким давлением — для ответственных корпусов в авианике. Если не выдерживать перепад в 0.02 МПа между верхней и нижней частями формы, получается неоднородность механических свойств по высоте отливки. Проверяли на сплаве АМг6, пришлось трижды переделывать оснастку.

Проблемы прессования сложных профилей

Вот например заказ был на профиль для системы охлаждения электроники — стенка 1.2 мм, внутренние каналы овальные. На АО завод алюминиевых сплавов такие обычно прессуют из АД31, но при скорости прессования выше 3 м/мин начинался эффект 'пропеллера' — профиль закручивало. Решение нашли через асимметричное охлаждение на выходе из фильеры, но это уже ноу-хау нашего производства.

Кстати, про фильеры — многие недооценивают важность шероховатости канала. При прессовании сплава 1915 с добавкой свинца малейшие царапины на матрице давали продольные риски на готовом профиле. Пришлось полировать алмазной пастой до Ra 0.05, хотя стандартно допускается Ra 0.2.

И да, про термичку — после прессования профили из АВТ1 при отжиге при 350°С иногда 'плыли' с отклонением до 1.5 мм на метр. Оказалось, дело в остаточных напряжениях от неравномерного охлаждения после прессования. Сейчас делаем калибровку на роликах сразу после выхода из пресса.

Специфика работы с биметаллами

В ООО 'Сучжоу Ляньсинь' мы часто сталкиваемся с заказами на медно-алюминиевые переходники для электротехники. Проблема всегда в коэффициенте теплового расширения — у меди и алюминия разница почти 40%. На АО завод алюминиевых сплавов обычно предлагают пайку, но при циклических нагрузках соединение долго не живёт.

Наш подход — плакирование при горячей прокатке. Но здесь своя сложность: если температура медной заготовки ниже 850°С, а алюминиевой выше 500°С — адгезия недостаточная. Пришлось разработать трёхзонную печь с разными температурными режимами для каждого металла.

Кстати, контроль качества таких биметаллов — отдельная история. Ультразвуковой дефектоскоп не всегда видит непропай в зоне контакта, особенно для тонких слоёв. Приходится дополнительно делать микрошлифы и смотреть под микроскопом каждую пятую заготовку.

Взаимодействие с производителями полуфабрикатов

Когда берём алюминиевые слитки на АО завод алюминиевых сплавов, всегда смотрим не только на химический состав, но и на макроструктуру. Было дело — в партии слитков АД33 обнаружили столбчатые кристаллы по всей высоте. Для штамповки это катастрофа, при деформации 80% пошли трещины.

Ещё момент — однородность свойств по длине прутка. Для автоматической обработки на токарных станках с ЧПУ это критично. Как-то взяли партию прутка из сплава АК8М3, а при точении резцы изнашивались втрое быстрее — оказалось, неравномерное распределение кремния по длине.

Сейчас при приёмке обязательно делаем испытания на растяжение из образцов, вырезанных из начала и конца партии. Если разница в пределе прочности больше 7% — бракуем всю партию. Дорого, но надёжнее.

Перспективные направления развития

Сейчас много говорят про алюминиевые матричные композиты с керамическими наполнителями. Но на практике при литье такие композиты дают высокую вязкость расплава. На АО завод алюминиевых сплавов пробовали добавлять карбид кремния в АК12 — получили увеличение износостойкости на 30%, но при этом литьё стало возможным только при температурах выше 800°С, что резко увеличило энергозатраты.

Интереснее выглядит направление градиентных материалов — когда один конец детали имеет высокую теплопроводность, а другой — высокую прочность. Мы в ООО 'Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии' экспериментировали с послойным литьём сплавов АЛ9 и АВ87 — получилось, но пока только для простых геометрий.

И конечно, нельзя забывать про переработку отходов. При механической обработке алюминиевых сплавов до 30% материала уходит в стружку. Если её переплавлять без защиты, получается высокое содержание оксидов. Сейчас тестируем технологию роторного дегазатора составами на основе гексахлорэтана — пока результаты обнадёживающие, но нужно дорабатывать систему газоочистки.