杨 路, 冯 枭, 曹 帅, 张 宇, 张德伟

(辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳 111003)

高强铝合金具有密度低、强度高、加工性好及焊接性能良好等特点，被广泛应用于军工、航空航天等领域，7055铝合金是新型高强铝合金中的杰出代表[1-2]。7055铝合金是在7050铝合金基础上增加 Zn和Cu含量、降低Fe和Si杂质含量，开发出的一种新型铝合金[3]。7055铝合金属于Al-Zn-Mg-Cu系可热处理强化超硬铝合金，具有极高的强度和刚度、易加工、较好的抗应力腐蚀和抗疲劳能力等特性[4-7]。已有的研究结果表明，7055铝合金比7050铝合金具有更高的强度，同时具有较强的断裂韧性[8]。

7055合金在半连续铸造过程中，铸锭组织会不同程度地偏离平衡状态，出现严重的成分偏析和内应力。为了解决7055铝合金大直径铸棒的缩孔疏松冷热裂纹等问题，本文研究了熔炼温度、浇注温度和浇注速度，以期获得质量稳定的铸棒工艺技术。

1 试验方案

1.1 合金成分设计

选择直径为φ446 mm的7055铝合金圆铸锭作为研究对象，其设计成分见表1。

表1 合金化学成分标准(质量分数，%)

7055合金中含有Zn、Mg、Cu、微量元素Zr和少量的杂质元素Fe、Si。由于大部分合金元素在Al中的固溶度较低，合金组织容易分布不同尺度的复相颗粒，如微米级以上的粗大结晶相颗粒，微米级以下的弥散相颗粒和0.1 μm以下的析出相微粒。当合金和杂质元素含量超过其在Al基中的极限固溶度，合金组织会出现粗大的结晶相颗粒，而粗大的结晶相颗粒是应力集中和裂纹的萌生源，影响7055合金的断裂韧性、疲劳性能和应力腐蚀。……