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吳薇(先生)
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吳薇 (先生)
由于普通硬鋁合金的抗拉強度在380-450mpa之間,幾乎高于普通鑄造鋁合金抗拉強度的一倍,而超硬鋁合金的強度更可達600mpa。盡管變形鋁合金的單價比鑄造鋁合金高,其成形成本也比鑄造工藝高一些,但由于能顯著減少產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸,再加上能進行進一步熱處理強化、焊接和表面陽極氧化處理,后者的性價比卻明顯高于前者,所以,越來越多的場合,都希望使用或改用變形鋁合金生產(chǎn)零件。而對于運動類部件的使用場合,如飛機、輪船、汽車摩托車、運動自行車等,減輕重量帶來的節(jié)能效益和速度效益,變形鋁合金更具有無可替代的優(yōu)勢。
由于連鑄連鍛技術(shù)的顯著進步,與壓鑄件結(jié)構(gòu)一樣復(fù)雜的變形鋁合金毛坯,也能以相近的車間成本,十分輕松順利地生產(chǎn)出來,因此,使用變形鋁合金替代傳統(tǒng)的鑄造鋁合金生產(chǎn)毛坯,不但具有經(jīng)濟優(yōu)勢,并已成為一種潮流與趨勢了。
1鑄造鋁合金與變形鋁合金的基本情況與性能對比
1.1工業(yè)用鋁錠分為兩大類:鑄造鋁合金和變形鋁合金。一般地說,鑄造鋁合金適用于以鑄造方法生產(chǎn)鋁鑄件,而變形鋁合金適用于以壓力加工(擠壓與鍛造)方法生產(chǎn)鋁產(chǎn)品。
1.2變形鋁合金包括:防銹鋁(lf)、硬鋁(ly)、超硬鋁(lc)、鍛鋁(ld)和特殊鋁(lt)。由于變形鋁合金平均綜合機械性能總比鑄造鋁合金高(鑄造鋁合金的鍛態(tài)性能,平均也比其鑄態(tài)性能高幾成以上),很多牌號的變形鋁合金,它還可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能,所以,工業(yè)設(shè)計上希望更多地應(yīng)用變形鋁合金,以滿足使用上的要求。
1.3兩方面的因素 限制了鍛造鋁合金的應(yīng)用范圍或削弱了其工業(yè)經(jīng)濟性:
一是變形鋁合金的鑄造性能很差,其液態(tài)流動性一般只及鑄造鋁合金的三分之一,用傳統(tǒng)的鑄造方法很難生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的毛坯。
二是即使以鑄造方法生產(chǎn)變形鋁合金毛坯,如果不能解決鑄造工藝普通存在的縮孔_縮松及氣孔_針_孔_缺陷,那么,之后的熱處理和表面陽極氧化工序也不能繼續(xù)。
而最根本的原因在于,鑄態(tài)的變形鋁合金毛坯,即使其內(nèi)部缺陷消除,但由于金相晶粒粗大并總呈枝晶狀,熱處理后的性能也大打折扣,或只與普通鑄造鋁合金性能相近,使用這種相對較貴的材料品種,就失去了其應(yīng)有的經(jīng)濟意義了。但連鑄連鍛技術(shù)的出現(xiàn),卻有效地改變了這種狀況。
2連鑄連鍛技術(shù)簡介
連鑄連鍛技術(shù),它是指在同一臺設(shè)備用同一套模具,連續(xù)完成毛坯的充型與鍛造生產(chǎn),它的本質(zhì),是一種依靠裝備的功能實現(xiàn)的工藝技術(shù)。所以,不同的連鑄連鍛裝備,有不盡相同的連鑄連鍛細分工藝。
2.1連鑄連鍛設(shè)備,按設(shè)備的擺放方式,可分為臥式和立式,按鑄造給湯方式,則分為冷室式和熱室式。連鑄連鍛工藝,按設(shè)備安 裝的鍛壓動力缸數(shù),可分為單向連鑄連鍛和多向連鑄連鍛兩大類。
2.2兩種典型的連鑄連鍛工藝與裝備:一種是由蘇聯(lián)人發(fā)明的,用液壓機完成的“液態(tài)金屬模鍛”(或稱“熔湯鍛造”),而另一種則是運用我國發(fā)明專利技術(shù)實現(xiàn)的“壓力鑄造模鍛”(或稱“擠壓壓鑄模鍛”——簡稱“壓鑄模鍛”)。
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