高強鋁合金由于合金主元素(Zn,Mg,Cu等)含量高,不僅在熔體中易產生偏析,難以分布均勻,且形核率降低,晶粒粗大。由于鑄錠尺寸大,收縮的熱應力大,容易開裂。高強鋁合金的結晶范圍較寬(可達180K),非平衡凝固共晶開裂傾向較大,這對高Zn含量的7XXX(7050,7055)合金尤為突出。大型寬幅厚錠在鑄造過程中易開裂。扁錠較圓錠的鑄造難度更大。為了能夠鑄造出高品質的大型無裂紋錠坯,研發了系列的熔鑄技術,熔體電磁攪拌是其中種十分重要的新技術。
采用熔體電磁攪拌技術可將熔煉時間縮短約20%,能源消耗降低10%~15%,爐渣量減少20%~50%,扒渣時間縮短20%~50%。引入超聲外場、機械振動等也有利于鑄錠晶粒的細化和成分的均勻化。通過先進的在線除氣和過濾技術能很好地控制氫含量和夾雜含量,如除氣結合陶瓷過濾可使熔體中的氫含量控制在0.1ml/100gAl。
為優化合金均勻化后彌散相粒子的分布,可采用先低溫后高溫的雙均勻化工藝。雙均勻化后合金中的彌散相粒子分布更加均勻、細小。為了程度地抑制再結晶,獲得高的力學性能,必須避免均勻化后冷卻時形成粗大二相,鑄錠均勻化后須以較快的速率冷卻,對7050鋁合金,冷卻速率需大于0.5℃/s。。目前,外已生產出直徑達1066.8mm,質量達16噸的7050,7175和2219等鋁合金圓錠,以及4368.8mm×2438.4mm×1066.8mm重約32噸的2618合金扁錠。