熔铸是铝加工的第一道工序，20 世纪90年代以来，国内熔铸技术得到了迅速的发展和提高，某些方面甚至达到了国际先进水平，但在整体上，我国的熔铸技术水平同国际先进水平相比，还有较大的差距。对国内外铝合金熔铸技术现状和发展前景作简要总结。

      1 熔铸设备

      2 晶粒细化

      在铝液中加入晶粒细化剂，可以明显改善铸锭的组织，晶粒细化的方法有多种，使用最广泛的是二元合金Al-Ti 和三元合金Al-Ti-B，国内产品主要有Al-4Ti 和Al-5Ti-1B 块状细化剂，在调整好铝熔体成份后加入，而国外多将细化剂做成棒状，在铸造流槽中加入，细化效果显著提高，产品有Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.2B、Al-3Ti-1B、Al-6Ti 等，国内很多厂家在生产高质量产品时，都使用进口的棒状细化剂。

      3 熔体净化和检测

      多年来，铝合金制品对铸锭的内部质量尤其是清洁度的要求不断提高，而熔体净化是提高铝熔体纯洁度的主要手段，熔体净化可分为炉内处理和在线净化两种方式。

      3.1 炉内处理

      炉内熔体处理主要有气体精炼，熔剂精炼和喷粉精炼等方式。炉内处理技术的发展较慢，国内只有20 世纪90 年代中期出现的喷粉精炼相对较新，其除气除渣效果较气体精炼和熔剂精炼稍好，但因精炼杆靠人工移动，精炼效果波动较大。

      国外先进的炉内净化处理都采用了自动控制，较有代表性的有两种，一种是从炉顶或炉墙向炉内熔体中插入多根喷枪进行喷粉或气体精炼，但由于该技术存在喷枪易碎和密封困难的缺点未广泛应用。另一种是在炉底均匀安装多个可更换的透气塞，由计算机控制精炼气流和精炼时间，该方法是比较有效的炉内处理方法。

      3.2 在线净化

      3.2.1 在线除气

      在线除气装置是各大铝熔铸厂重点研究和发展对象，种类繁多，典型的有MINT 等采用固定喷嘴的装置和SNIF、Alpur 等采用旋转喷头的设备。除气装置新的发展方向是在不断提高除气效率的同时，通过减小金属容积，消除或减少铸次间金属的放干，取消加热系统来降低运行费用。另一种有前途的装置是加拿大Casthouse technology lit 研制的流槽除气装置，该装置的宽度和高度与流槽接近，在侧面下部安装固定喷嘴供气，该装置占地极少，有极少放干料，操作简单，除气效率高。

      3.2.2 熔体过滤

      过滤是去除铝熔体中非金属夹杂物最有效和最可靠的手段，从原理上讲有过滤和深过滤之分。过滤方式有多种，效果最好的有过滤管和泡沫陶瓷过滤板。

      发达国家50%以上的铝合金熔体都采用泡沫陶瓷过滤板过滤。该技术发展迅速，为满足高质量产品对熔体质量的要求，过滤板的孔径越来越细，国外产品已从15、20、30、40、50ppi发展到60、70ppi，同时还有不少新品种面世。

      3.3 检测技术

      铝熔体和铸锭内部纯洁度的检测有测氢和夹杂物两种，前者的种类很多，目前世界上使用的测氢技术有二十多种，如减压凝固法，热真空抽提法，载气熔融法等，但应用最广泛的是以Telegas 和ASCAN 为代表的闭路循环法，该法数据可靠，是目前唯一适合铸造车间使用的检测方法。

      4 铸造技术

      铸造技术的新进展和有前途的技术有：脉冲水和加气铸造、电磁铸造、气滑铸造、可调结晶器、低液位铸造（LHC）、ASM 新式扁锭结晶器等。

      4.1 脉冲水和加气铸造

      在铸造开始阶段，采用脉冲水冷却，降低直接水冷强度，可减少铸锭底部翘曲和缩颈，该技术产生于20 世纪60 年代中期，当今的脉冲水，采用自动化控制和最新旋转脉冲阀，具有快的脉冲速度而无水锤现象。

      加气铸造与脉冲水铸造具有同样的效果，即在铸造开头阶段，在冷却水中加入二氧化碳或空气、氮气，将这种加气冷却水喷到铸锭表面上时在铸锭表面上形成一层气体隔热膜，从而减缓了冷却强度，之后再逐步减少气体量，不断增加冷却效率。这两项技术在国外应用普遍，在我国目前还没有。

      4.2 电磁铸造（EMC）

      4.3 气滑铸造

      20 世纪80 年代初研制成功的热顶铸造，使铸锭表面质量和生产效率大为提高，为铸造技术的发展带来了一次新的革命。气滑铸造是在热顶铸造的基础上增加油气润滑系统而成，该技术的优点是铸造速度快、铸锭表面光滑，与电磁铸造铸锭接近，较为著名的是Wagstaff 的圆锭气滑铸造工具，国内也有一些铝型材厂购买了这种铸造工具。

      4.4 低液位铸造技术（LHC）

      低液位铸造技术是Wagstaff 最近的研究成果，上市不久，使用的厂家不多，国内还没有。该技术是在传统DC 结晶器内壁衬镶一层石墨板而成，石墨板采用连续渗透式润滑或在铸造前涂油脂均可，铸造过程要使用液面自动控制系统。使用该技术生产的铸锭表面光滑，粗晶层厚约1mm，可减少铣面量50%以上，减少热轧切边量17%，同时该技术可使铸造速度大大提高。

      4.5 ASM 新式扁锭结晶器

      ASM 新式扁锭结晶器采用最佳的结晶器有效高度，使一次冷却与二次冷却更加接近，提高冷却水冲击点，同时在结晶器上部设置保温环，使在一次水冷上部能保持一次的熔体高度以解决低金属水平带来的铸造安全问题。润滑系统和润滑油分配板能提供连续润滑，将润滑油直接加到铸锭的弯液面上，减少了润滑油的消耗，该结晶器生产出的铸锭表面光滑，粗晶层薄而均匀，可将铸锭的铣面深度减少到与电磁铸锭相当的水平，减少铸锭铣面量50%以上。

      结束语

      多年来，我国铝熔铸工程技术人员不断努力和创新，使铝熔铸技术取得了很大的进步和发展，对我国各种铝材质量的提高起了非常重要的作用，21 世纪是知识经济时代，随着我国加入WTO，铝加工业同其他产业一样，面临更加激烈的全球竞争，为了生存和发展，铝熔铸技术必须广泛吸收国外先进技术，紧跟世界先进水平，开展科技攻关和技术创新，不断提高熔铸技术水平，为我国铝加工业的发展作出应有的贡献。