Les alliages d'aluminium sont classés en deux catégories selon leur utilisation : les alliages d'aluminium formés et les alliages d'aluminium moulés. Les alliages d'aluminium corroyés comprennent les portes et fenêtres en alliage d'aluminium d'usage courant, ainsi que les matériaux utilisés pour les mécanismes de la navette spatiale ; ils peuvent être traités thermiquement ou non, selon les différentes exigences d'utilisation ; l'autre type est celui des alliages d'aluminium moulés, qui comprennent principalement les alliages d'aluminium-silicium, alliage d'aluminium et de cuivre, ainsi que les alliages d'aluminium-magnésium, les alliages d'aluminium-zinc et les alliages d'aluminium aux terres rares, etc.
Dans le processus de production proprement dit, les alliages d'aluminium moulés sont classés en fonction de leur teneur en divers éléments chimiques. Le processus de fusion nécessite d'ajuster la quantité de matières premières en fonction de la composition chimique réelle.
À partir de lingots d'aluminium pur comme matière première, le processus de fusion permet d'ajuster la composition chimique en fonction des besoins réels de production. Il permet de fondre différentes qualités d'alliages d'aluminium à l'état liquide et de s'adapter aux exigences de divers produits, quels que soient leurs types. Avant la fusion de l'alliage d'aluminium, la composition doit être déterminée conformément aux exigences. La composition doit être déterminée en fonction des nuances d'alliage, et il convient de prendre en compte la combustion des différents éléments au cours du processus de fusion du matériau neuf, du matériau recyclé et de l'alliage-maître.
La méthode de fusion la plus économique et la plus courante pour la fusion des alliages d’aluminium est la fusion en four à gaz, qui exige : une fusion rapide, une durée réduite et une absorption d’air moindre. L'ordre d'alimentation influe non seulement sur l'efficacité de la fusion et la consommation d'alliage, mais aussi directement sur la qualité de l'aluminium fondu. Le principe d'alimentation est le suivant : d'abord les petites quantités, puis les grandes ; d'abord les matériaux faciles à fondre, puis les plus difficiles ; d'abord les matériaux moins sujets à la combustion, puis ceux qui brûlent facilement, et enfin ceux qui se détériorent.
On commence par ajouter de petits morceaux de matière de réchauffage, des lingots d’alliage d’aluminium à point de fusion plus bas (tels que l’alliage Al-Si), puis des lingots d’aluminium de plus grand volume et à point de fusion plus élevé, ainsi que des alliages intermédiaires (tels que l’Al-Mn), du Mg, etc. Les éléments qui brûlent facilement sont ajoutés en dernier. Les petits morceaux de matériaux recyclés sont d’abord placés au fond du four afin de protéger le corps du four et de réduire l’impact sur la paroi du four lors du chargement des gros morceaux de charge. De plus, comme les matériaux recyclés ont un point de fusion bas et fondent facilement, cela permet d’améliorer l’efficacité de la fusion lorsque les matières premières ayant des points de fusion plus élevés sont fondues par la suite. Ajouter du Mg pour abaisser la température et réduire les pertes par combustion.
La fusion est un processus au cours duquel un solide est chauffé jusqu’à se transformer en un liquide fluide. Une fois le chargement terminé, la fusion commence. Pendant le processus de fusion, il faut veiller à ce que celle-ci soit rapide et homogène, et à ce que la température à proximité de la flamme soit plus élevée, atteignant 1 200 °C ou plus. Afin d’éviter toute surchauffe locale et des températures excessives, une oxydation importante de l’alliage d’aluminium causerait des difficultés lors de l’affinage ultérieur du produit. Il convient de procéder à une agitation pendant le processus de fusion, et la charge non fondue doit être raclée dans l’aluminium fondu afin qu’elle soit presque entièrement immergée et mélangée de manière homogène pour éviter toute surchauffe locale. Pour les derniers éléments immergés, tels que le Mg, la flamme ne peut pas les chauffer et les faire fondre directement. L’aluminium liquide étant immergé dans les matières premières, la température est abaissée et les éléments tels que le Mg sont maintenus à une température de fusion relativement basse, ce qui réduit les pertes par combustion et améliore le rendement de combustion.
L'alliage d'aluminium commence à fondre à environ 600 ℃ ; la température est ensuite portée à 660 ℃ pour assurer une fusion complète, et la température de fusion est contrôlée de manière à ne pas dépasser 760 ℃. Lorsque la température de fusion dépasse 770 ℃, l’oxydation de l’alliage d’aluminium est importante, l’absorption d’hydrogène et les inclusions de scories augmentent pendant le processus de fusion, les grains cristallins apparaissent grossiers lors de la coulée et de la solidification, et les propriétés mécaniques sont réduites. Afin de réduire l’oxydation de l’alliage d’aluminium pendant la fusion, on ajoute entre 0,41 TP3T et 0,51 TP3T d’agent de recouvrement au cours du processus de fusion pour protéger le film d’oxyde à la surface de l’alliage d’aluminium contre toute détérioration. La composition chimique de cet agent de recouvrement est similaire à celle de l’agent de nettoyage.
La température du processus de fusion est maintenue entre 720 et 760 ℃. Une fois qu’une partie du lingot d’aluminium est fondue, on ajoute des matières premières présentant des points de fusion plus élevés, telles que le Si et le Ti. Le Ti forme des noyaux hétérogènes dans l’alliage afin d’affiner la structure. Il est injecté dans l’aluminium en fusion pour se fondre et réduire les pertes par combustion. Une fois le lingot d’aluminium pratiquement fondu, on ajoute des éléments d’alliage tels que le Mg et le Cu, qui brûlent facilement. Il ne faut pas les ajouter trop tôt pour limiter les pertes par combustion, ni trop tard pour ne pas nuire à la diffusion et à la ségrégation. Fermer la porte du four pour poursuivre la fusion.