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    高强度变形铝合金毛坯的连铸连锻生产

      发布时间:2018-03-21 07:35

      由于普通硬铝合金的抗拉强度在380-450Mpa之间,几乎高于普通铸造铝合金抗拉强度的一倍,而超硬铝合金的强度更可达600Mpa。尽管变形铝合金的单价比铸造铝合金高,其成形成本也比铸造工艺高一些,但由于能显著减少产品结构尺寸,再加上能进行进一步热处理强化、焊接和表面阳极氧化处理,后者的性价比却明显高于前者,所以,越来越多的场合,都希望使用或改用变形铝合金生产零件。而对于运动类部件的使用场合,如飞机、轮船、汽车摩托车、运动自行车等,减轻重量带来的节能效益和速度效益,变形铝合金更具有无可替代的优势。

      由于连铸连锻技术的显著进步,与压铸件结构一样复杂的变形铝合金毛坯,也能以相近的车间成本,十分轻松顺利地生产出来,因此,使用变形铝合金替代传统的铸造铝合金生产毛坯,不但具有经济优势,并已成为一种潮流与趋势了。

      1.1工业用铝锭分为两大类:铸造铝合金和变形铝合金。一般地说,铸造铝合金适用于以铸造方法生产铝铸件,而变形铝合金适用于以压力加工(挤压与锻造)方法生产铝产品。

      1.2变形铝合金包括:防锈铝(LF)、硬铝(LY)、超硬铝(LC)、锻铝(LD)和特殊铝(LT)。由于变形铝合金平均综合机械性能总比铸造铝合金高(铸造铝合金的锻态性能,平均也比其铸态性能高几成以上),很多牌号的变形铝合金,它还可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,所以,工业设计上希望更多地应用变形铝合金,以满足使用上的要求。

      一是变形铝合金的铸造性能很差,其液态流动性一般只及铸造铝合金的三分之一,用传统的铸造方法很难生产出结构很复杂的毛坯。

      二是即使以铸造方法生产变形铝合金毛坯,如果不能解决铸造工艺普通存在的缩孔缩松及气孔缺陷,那么,之后的热处理和表面阳极氧化工序也不能继续。

      而最根本的原因在于,铸态的变形铝合金毛坯,即使其内部缺陷消除,但由于金相晶粒粗大并总呈枝晶状,热处理后的性能也大打折扣,或只与普通铸造铝合金性能相近,使用这种相对较贵的材料品种,就失去了其应有的经济意义了。但连铸连锻技术的出现,却有效地改变了这种状况。

      连铸连锻技术,它是指在同一台设备用同一套模具,连续完成毛坯的充型与锻造生产,它的本质,是一种依靠装备的功能实现的工艺技术。所以,不同的连铸连锻装备,有不尽相同的连铸连锻细分工艺。

      2.1连铸连锻设备,按设备的摆放方式,可分为卧式和立式,按铸造给汤方式,则分为冷室式和热室式。连铸连锻工艺,按设备安装的锻压动力缸数,可分为单向连铸连锻和多向连铸连锻两大类。

      2.2两种典型的连铸连锻工艺与装备:一种是由苏联人发明的,用液压机完成的“液态金属模锻”(或称“熔汤锻造”),而另一种则是运用我国发明专利技术实现的“压力铸造模锻”(或称“挤压压铸模锻”——简称“压铸模锻”)。

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