浅析连续铸轧法生产铝带坯的现状

浅析连续铸轧法生产铝带坯的现状

发表时间：2018-09-10T09:40:01.563Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：曾宪林[导读] 摘要：本篇文章主要分析了我国运用连续铸轧技术（Continuous Casting Rolling Technology）生产铝带坯的现状以及运用连续铸轧技术生产铝及铝合金带坯的优势与弊端。

广西南南铝箔有限责任公司广西南宁市 530031 摘要：本篇文章主要分析了我国运用连续铸轧技术（Continuous Casting Rolling Technology）生产铝带坯的现状以及运用连续铸轧技术生产铝及铝合金带坯的优势与弊端。连续铸轧技术生产铝带坯在我国飞速的发展并成为重要的生产铝板带材坯料（Aluminum Sheet Strip Blank）的方式。目前我国的连续铸轧工艺在铝合金生产中已经达到能自动化。铝加工业的不断发展让连续铸轧的设备也更加先进。详细的探讨了传统的连续铸轧技术在现代的实际生产中所存在的问题及详细的分析了如何解决这些技术上问题。

关键词：连续铸轧;铝带坯;生产现状

高性能的铝制材料被广泛应用于各行各业之中，比如像航空航天行业、食品包装行业、交通运输行业、建筑装饰行业以及机械设备制造行业等等,伴随着我国计算机科学的迅猛发展，我国的科技技术也发生了日新月异的变化,同时铝带坯被应用的范围也更加的广泛。生产铝带坯的方法有热轧（Hot-rolling）以及铸轧（Cast Rolling）。运用热轧法生产出的铝带坯产品具有良好的深加工性能,铝及铝合金板带都可以运用热轧法来进行生产,运用多机架热连轧工艺（Frame Hot Continuous Rolling Process）是热轧法生产铝带坯方式中的具有最先进水平的技术,然而运用多机架热连轧技术生产铝带坯是需要投入大量资金。 1了解连续铸轧的基本含义

传统的双辊式连续铸轧（Traditional Double Roll Continuous Casting Rolling）与其他铸轧方法的区别就是铝熔体经由供料嘴在铸轧辊的一边进入铸轧区,进入铸轧区后马上接触两根在转动且已经被水冷却的铸轧辊,液态状态的铝熔体会在两个辊缝之间进行凝固,凝固态的铝熔体在铸轧区中受到轧制变形形成铝带坯。传统的双辊式连续铸轧的设备因为其本身的性质与受到我国传统技术的局限仅仅可以生产出铝合金的1系、3系、8系、5系中的部分合金以及6系中的部分合金。目前我国现代的连续铸轧工艺已经完全可以替代传统的运用铸锭热轧工艺进而生产出的铝带坯。

2运用连续铸轧技术生产铝带坯的基本内容把热轧法供坯与铸轧法供坯做对比，连续铸轧法的优点有需要投入的资金比较少、连续铸轧技术的设备规模小、连续铸轧技术的设备便于安装维修。铝带坯的生产周期较短、生产的工艺流程简单且能源消耗较低,所以生产铝带坯的成本就比较低。

热轧法供坯与连续铸轧法供坯的基本对比指标表

运用连续铸轧法生产的最大优势就是比热轧法成本低，现代铝加工行业日益激烈,这较低的价格就可以在市场之中占据重要地位,所以要合理的运用连续铸轧法进行生产，并要发挥出在连续铸轧法上最大的成本优势运用到生产铝箔坯料以及建筑装饰用材上。连续铸轧法在从投料进行到产出周期上也具有着很大的优势，缩短产品的交货周期能让公司取得信任并提高客户的满意程度,还能让用户能更好的进行反馈,方便能遵照订单量再进行生产,可以有效的减少企业占用流动资金，让企业保持正常的运营。运用连续铸轧法也存在着一些弊端就像是在进行铝带坯连续铸轧的时候铝熔体的冷却速度很快,运用连续铸轧法生产出来的铝板带具有向异性,而且产品的深加工性能远远不及热轧法,比较适合用于生产食品包装用铝箔或者是散热片产品等等。传统的连续铸轧技术操作流程比较短且消耗能源较低,但是在同一条的连续铸轧生产线和铸造生产线上需要一样的工作人员却在产品产量上低出许多,所以造成了在进行连续铸轧生产产品的过程中工作人员的人力成本实际上是远远比铸造生产要高出许多的。在进行铝合金连续铸轧技术中需要同时进行结晶以及轧制，但是因为结晶区间较短和对参数的匹配要求高,所以就要求运用于连续铸轧生产的熔体中有高的质量和外形尺寸,还有高要求的轧辊表面质量。在进行铝合金连续铸轧技术中一部分的铸轧机不具备自动化或是自动化能力不足,在进行人工操作时要严格要求设备操作人员的技能，要不然就会影响到产品的质量。国内许多的企业已经开始大规模的建立生产线装备数十台乃至上百台设备,在对企业的管理与运转上来说是一项极大的挑战。在运用传统的连续双辊铸轧上不能通过使用优化工艺产出在固液温差上差距较大的合金,但是有的企业一直在坚持进行试验以及实践但最后产出的产品质量都是无法达到规定要求的。在进行连续铸轧的过程中要严格的要求前箱液位高度以及机列震动,就是当在生产性能高的合金过程中细微的周期波动就会非常容易出现横纹，若尽管控制住没有出现横纹的话也会由于重力的作用让溶质都集合在铸轧的下板面,会导致成品的下板面出现非常明显的色差。因为在进行连续铸轧技术生产的过程流速较低而且产量比较小，所以过滤方式的选择板式过滤最合适，然而在进行安装以及更换板式过滤的过程中如果发生操作不当的话就会非常容易出现夹渣,这也是加大了产品生产运行的监控以及工艺过程管理的难度。在进行连续铸轧生产的过程中会严格要求铝合金熔体的质量,要不然的话在铸嘴唇口处就会非常容易发生堵塞进而出现晶粒不均匀或者是条纹这样的缺陷。

我们要积极努力的改进我国传统的铝带坯连续铸轧技术,让连续铸轧技术能具有可以生产所有系列铝合金的能力。还要深入的进行研究铝合金连续铸轧的快速凝固方面的理论,进行完善传统的浇铸模式和提高浇铸速度并提高生产线效率。建立具有完善工艺的铸轧生产线就能保障在铸轧生产中自动化的平稳完成运行,避免因为操作人员的因素影响铸轧过程,保障连续铸轧的顺利进行，积极完善连续铸轧铝带坯的质量,解决在连续铸轧工艺中出现的缺陷。

3结束语

随着我国科学技术的发展,经过多年的努力连续铸轧技术在我国已经得到非常迅速的推广和大范围的普及。我国现代的铝合金业发展方向是流程短、自动化、节约能源以及质量好。高性能的铝制材料被广泛应用于各行各业之中,我国市场对高性能的铝制材料需求很大。所以我国为了进一步加强连续铸轧技术研究人员要一直坚持不懈的学习和掌握国外最先进的技术，并要在开发以及制造上做出贡献，这也是为了更好的发展和巩固我国的连续铸轧技术。

铝合金件金属型铸造工艺附设备

铝合金件金属型铸造工艺及设备 发布时间：2010-03-05 09:34:04 阅读：27次 1．概述 铝合金件金属型铸造方法由于其生产率高、劳动环境清洁、铸件表面光洁和内部组织致密等优点而被广泛应用。尤其是汽车发动机部件，日、美、英、德和意等工业发达国家很多采用金属型重力浇注方法生产汽车发动机铝缸体、铝缸盖和铝活塞。近几年，我国许多厂家也引进先进金属型设备或自制设备生产汽车发动机缸盖、进气管和活塞等铝铸件。金属型铸铝技术也广泛应用于航空、航天、高压电器、电力机械以及仪器仪表等行业。铝合金件金属型铸造与其他一些铸造方法（压铸、低压铸造和砂型铸造等）相比主要具有如下几方面的优势： 1）几何尺寸和金相组织等综合质量好。 2）较低压及高压铸造工艺灵活，可生产较复杂铸件。 3）更有利于大批量生产，实现高度自动化和简化维修；在同等生产规模下，与高、低压铸造相比，铸造设备和金属型等工装的一次性投资更低。 2．铝合金件金属型铸造工艺技术 （1）铝合金件金属型铸造工艺设计金属型铸造工艺设计关键是铸件浇注位置的确定、浇冒系统的设计和模具工作温度的控制和调节。 l）铸件浇注位置。它直接关系到金属型型芯和分型面的数量、金属液导入位置、排气的通畅程度以及金属型结构的复杂程度等，从而决定金属型加工和操作的难易程度以及铸件冷却温度分布，进而影响铸件的生产效率，尺寸精度等内、外质量。因此，铸件浇注位置是铸造工艺设计首先考虑的重要环节。 2）浇冒系统。铸件浇冒系统设计决定铸件内、外质量。浇冒系统应具有撇渣、排气和补缩功能，同时应保证铸件合理的凝固、冷却温度场。正确、合理的浇冒系统除凭经验估算外，附算机数值模拟可直观地预测铸件凝固过程温度场，显示铸件可能产生缩松（孔）的危险部位，从而指导工艺设计，并通过调整浇冒系统结构和尺寸、金属型结构、控制冷却速度或调整涂料层厚度等手段调节温度场、消除铸造缺陷，如采用底注式浇注的汽车发动机铝缸盖的毛坯，尽管采取在上部设置几乎超过铸件重量的大冒口和底部强制通水冷却的工艺措施也难以调整合理的顺序凝固的温度场，难以消除底部内浇口周围过热而造成的缩松缺陷。某厂引进法国Sifa公司铝合金金属型铸造机正是采用这种浇冒系统，生产工艺不稳定。百分之百的缸盖需浸渗，对于缩松严重的缸盖即使浸渗也满足不了耐压要求；而从冒口直接注入铝液，铝液经过陶瓷过滤器净化后进人型腔，保证了铸件合理的冷却梯度，即自下而上的顺序凝固方式，消除了缩松缺陷，缸盖成品率

铝合金铸造工艺简析

铝合金铸造工艺简析 一、铸造的分类 重力铸造、低压铸造、压力铸造，我厂主要为重力铸造，利用重力自行流入模具，通过结晶器进行梯度降温，让铝合金按顺序凝固的铸造方式铸造铸棒。 二、铝液的熔炼 铝合金熔炼简单知识 影响铝液质量的主要因素：铝液中的含气量和氧化夹杂物。在铝合金熔体（铝液）中溶解的气体有：、、CO、、（碳氢化合物）等气体；其中以为主。分析铝合金中的气体成分，证明占85﹪以上，因而铝合金的“含气量”可以近似地视为“含氢量”。铝液中的氢主要来自高温铝液和溶解在其中的水发生化学反应生成氢。 铝液中气体的主要来源： １.燃料：火焰反射炉熔炼铝合金时，煤气中的水分以及燃烧时产生的水分易进入熔体（铝液）； ２.大气：熔炼过程中，大气中的水蒸气被熔体（铝液）吸收； ３.炉衬：烘炉不彻底时，炉衬表面吸附的水分以及砌制时泥浆中的水分在熔炼头几个班次时对熔体（铝液）中的气体含量将有明显的影响； ４.炉料：吸附在炉料（包括铝锭和辅料）表面上的湿气，在熔

化过程中起化学作用而产生的氢将被溶解，如果炉料放置过久，且表面有油污，对熔体（铝液）的吸气量尤有影响； ５.熔炼工具：如果熔炼工具干燥不好，易使熔体（铝液）的吸气量增加； ６.倒料过程中：如果熔体（铝液）落差大或液流翻滚过急时也会使气体及氧化夹杂卷入熔体（铝液）； 高温时铝和水汽的反应： 2Al+3O +3（溶入铝液中） 当在水汽比较多的环境下，剧烈反应，引起爆炸，造成事故。 当在干空气条件下（水分较少），水汽也能和铝液起反应，因此在铝液中总是含有一定数量的氢。 铝液中的氧化夹杂： 铝液与空气中的氧气O2、氮气N2、在高温下发生化学反应生成氧化夹杂物，其中以生成的氧化膜（Al2O3)对铝液的污染最大。这些氧化夹杂的熔点都较高，如氧化铝的熔点约为2050℃，所以铝液中的氧化夹杂主要以固态形式存在，严重影响我们熔炼的铝液质量。氧化夹杂表面疏松，能吸附空气中的水汽和氢，增加了铝液中的气体含量。 熔炼过程中，熔体（铝液）由于氧化而变成某些不能回收的金属氧化物时，这种损失统称为烧损。烧损大小与炉型、铝料状态和生产工艺有关。如：铝料表面积越大（即铝料越细碎）其烧损也越大，而且由于镁为易燃金属，烧损极大。为了避免和减少烧损，我公司主要

铝合金铸轧技术

第一章总则 ￠820ⅹ1600倾斜式双驱动轧机试车大纲适用于机列的空负荷式运转以及带负荷式生产空负荷式运转目的在于对新安装的设备在设计制造和安装方面的性能和质量作一次全面的检查和考验使设备操作手能更好的了解设备的性能确保设备的运转安全可靠使之达到预定指标带负荷试生产目的在于使设备在带负荷的条件下对设备的设计安装和综合性能进行一次综合考验使设备操作手能更好的了解设备的性能满足生产工艺的要求 第二章 一试运转前的准备工作 1 试车前所有参加人员必须对￠820ⅹ1600倾斜式双驱动轧机操作维护说明 书以及有关的机械电气液压图纸和铸轧工艺操作规程进行熟悉了解铸轧机构造和各部分的性能掌握操作程序和方法 2 确认机械液压电气部分安装全部完成无任何漏装现象 3 检查各齿轮箱液压系统油箱以及各执行件是否进行了加油 4 检查操作台各个操作手柄按钮是否搬动灵活控制部位是否正确控制度 是可靠 5 检查冷却系统的水压0.4—0.6Mpa 水温10——32° 6 检查供压缩空气的风压0.3-0.6mpa 7 检查电源是否已经通电 8 检查各部分装配零部件是否完好无损各连接部件是否紧固各种计量仪器 是否经过简练合格 二空负荷单体运转 铸轧机的空负荷试车步骤应遵循先单机后联机先无负荷后有负荷先辅机后主机的原则 1主机传动 要求达到轧辊升降速度平稳两辊的线速度要一致正反转切换顺利无明 显异常噪音电机冷却风机风量以及风向正常运转时间为4小时电机转 速为基速 2轧辊上下移动畅通无卡阻现象单侧压力调节方便无明显漏油保持时间为30分钟此次数为2次 3换辊系统 要求轧辊移动到位无卡组现象主传动座于轧辊付锁正常次数2次4火焰喷涂 上下喷枪运行平稳单双动可调速工作时间为连续运转30分钟次数2次5导出辊 运转灵活无卡组现象 6液压平动剪 剪刃向上移动到位自动复位正常平移灵活无卡组 7导板 导板抬起不得超过卷取机钳口落下不得触及地面连续动作5次8推料板

铝合金铸造技术篇

国兴金属制品有限公司教育训练教材 铝合金铸造技术篇 一、前言： 铝合金为目前使用极为广泛的一种金属。在铸造上而言，不论重力铸造，砂模铸造、压铸精密铸造┄等各种铸造方法均可见到大量的铝合金铸件，由于这些方法铸造，其原因乃在于铝合金具有质量轻、机械质优良、耐腐蚀、美观以及机械加工容易等优点。因而不仅大量使用于一般生活用品，例如：运输工具、通信器材、运动器材料、家庭五金┄等商业用途上，亦大量使用于航空太空载具及武器系统等军事装备。 铝合金铸造技术的发展时间，已有数十年历史，由于机械设计及加工观念的改变与要求以及机械设计的日趋复杂，加上新的合金不断的被发展出来，部份的铸造用铝合金机械强度甚至超过一些锻造用铝合金，如A201、A206等，因而铸造的重要性再度被肯定,在铸造一般生活用品时,铝合金的铸造并非一困难工作，但要铸造高品质的铸件时，则铝合金的铸造就非想象中的容易。 影响铸件品质的要素有八点，例如：铸造方案的设计，材料的选择以及铝水的品 质等，其中铝水的品质，则系熔炼的工作。 二、熔炼设备 熔炉: 铝合金熔炼用的炉子，以热源区分，可分为两个主要的种类：燃料及电力。 在使用燃料的熔炉中，则又分为油炉及瓦斯两种。 而电力炉则可区分为反应炉及电阻炉。 在选择炉子时，值得考虑的因素甚多，例如：熔解量的多寡；能源的价格；原始设备的成本，安装的价格，设备维护的难易，厂房设施配合；以及产品的种类。就一般铝合金铸造的：由于铝件的重量有限，为求操作上的方便，以及成本的考虑，绝大部份均系采用坩锅炉（目前已大量改用连续炉）。 以不同加热方式的炉子而言，使用油炉或气炉，或可降低成本。但是，不论油炉或电炉，均有机会增加铝水中的氢气量。一般而言，在使用油炉时，所使用的燃油中带含有10-20%的水气，对气炉而言，例如瓦斯不包含空气之中，因温度而含的水分，而仅计算燃烧所产生水蒸气，至少在消耗气体量的两倍以上。而不论使用燃油或瓦斯气体为热源时，燃烧后产生的水气，必然是包围着熔解炉。因此，可想而知的是氢气 的来源必然可观。 三、铝汤处理之目的： 在铝汤有由原材料在熔解过程中发生的氢气或氧化物等非金属介在物之外，尚含钠碱

铝合金车轮低压铸造工艺

铝合金车轮低压铸造工艺 目录 铝合金车轮低压铸造工艺 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计 1.5 铝轮低压铸造工艺过程 1. 模具检查 2. 模具喷砂 3. 模具的准备 4. 模具涂料 5. 涂料性能和配比 6. 涂料的选择 7. 模具的预热和喷涂 1.6 开机前的准备工作 1. 保温炉的准备 2. 陶瓷升液管的准备 3. 设备和工艺工装的准备

1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范 1. 加压规范的几种类型 2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定 3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤 4. 铝轮低铸工艺曲线实例 1.8 铸件缺陷分析，原因及解决办法 1. 疏松（缩松）的形成与防止 2. 缩孔的形成与防止 3. 气孔的形成与防止 4. 针孔的形成与防止 5. 轮毂的变形原因及防止 6. 漏气的产生原因及防止 7. 冷隔（冷接，对接），欠铸（浇不足，轮廓不清）的形成与防止 8. 凹（缩凹，缩陷）的形成与防止 铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的 是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中

铝合金车轮低压铸造工艺

铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中流入型腔。待金属液凝固以后，将炉膛中的压缩空气释放，未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力，并能让金属在压力下结晶凝固，压力一般不超过 1 ㎏/㎝2。这种工艺特点是铸件在压力下结晶，组织致密，机械性能好；低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通，在压力的作用下，直接浇注铸型，不用冒口，浇口也很小。所以金属的利用率高。 2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 汽车铝合金车轮的结构特征：汽车铝合金车轮有大有小，有正偏距，有负偏距，有二片式，有三片式，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节都比较大。而铝轮毂的浇注系统只有一个小浇口，没有冒口。轮辐多半作为横浇道，但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的，不是由铸造工艺的设计者来决定的。因此偏距小，或负偏距车轮，会让铸造工艺设计者很头痛。然而轮毂的正面为装饰面，一般要求较高，要求精加工、车亮面、抛光、电镀，而低压铸造正好可以把轮毂的正面放在下模，放在浇口的旁边，在压力下结晶，得到致密的组织。使得低压铸造轮毂正面加工以后，表面质量，表面光洁度都比较好。 3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 工艺设计之前，轮毂设计之初，需考虑与轮毂相关的几个基本内容。首先要正确的计算结构强度，这是影响到它生产出来以后安全使用的问题，另一个重要问题是否方便于铸造工艺，是否有利于机加，抛光和电镀，是否有利于减少废品降低成本，提高铸件整体质量，设计一款美观的车轮是不能不考虑它的铸造、加工工艺性的。 4 汽车铝轮低压铸造模具设计 模具设计之前工艺方案是重大的原则问题，方案错了，整个模具设计将全功尽废，如果设计不当，不从铸造工艺角度上去考虑，会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。所以在确定模具的设计方案之前，要请专家和现场工作者进行评审。根据产品结构的特点（要注意完全符合顺序凝固条件的产品结构是很少的）评审出一个能创造顺序凝固条件的模具设计方案。模具设计者要深黯与之相关的铸造设备和铸造工艺，设计者要多到现场去请现场的工作者指导。动手设计时要对以下方面进行考虑： a在轮毂的零件图上画出轮毂各部份的加工余量； b在上下模和型芯各个部位，需要考虑适当的拔模斜度； c为了考虑铸件的顺序凝固，对铸件壁厚要通过“补贴”调整圆角，减小热节等措施来尽量符合“壁厚梯度”原则，还要在铸件补缩的距离上给予适当的壁厚考虑，在必要的地方要考虑风冷或水冷，总之整个模具从轮缘到浇口要创造一个顺序凝固的温度场。 d铸型的排气，特别在大平面或死角部分； e在铸件的凸台部份考虑是否用铜块，增加冷却速度；

铝铸轧工艺及质量研究

第一章铸轧的基本原理 第一节铸轧原理的简单介绍 连续铸轧工艺是液体铝连续通过旋转的结晶器（铸轧机）制成毛坯同时轧制成为板带的一种金属铸轧方法。 铝带坯连续铸轧工艺是八十年代从国外引进的一种先进的生产工艺连续铸轧即铸造和轧制的过程，通过供料嘴从铸轧辊的一侧源源不段地供应液体金属铝，经过铸轧辊的连续冷却，铸造，轧制，从铸轧辊的另一侧铸轧出铸轧板，同时进，出铸轧区的金属量始终保持平衡，使之达到连续铸轧的稳定过程，具体内容如下。 液体金属铝通过供料嘴进入到铸轧区时，立即与两个相转动的铸轧辊相遇，液体金属铝的热量不段从垂直于铸轧辊辊面的方向传递到铸轧辊中，使附着在铸轧辊表面的液体金属铝的温度急剧下降，因此，液体金属铝在铸轧辊表面被冷却、结晶，凝固。随着铸轧辊的不段转动，液体金属铝的热量继续向铸轧辊中传递，并不段被铸轧辊中的冷却水带走，晶体不段向液体中生长，凝固层随之增厚。液体金属铝与两个铸轧辊基本同时接触，同时结晶，其结晶过程和条件相同，形成凝固层的速度和厚度相同，当两侧凝固层厚度随着铸轧辊的转动逐渐增加，并在两个铸轧辊中心线以下相遇时，即完成了铸造过程，并随之受到这两个铸轧辊对其凝固组织的轧制作用，并给以一定的轧制加工率，使液体金属铝被铸造，轧制成铸轧板，这就是连续铸轧的基本原理。 第二节铸轧的工艺流程 铝水→静置保温炉→除气箱→过滤箱→供流系统→铸轧机→喷涂系统→剪床→卷取。 1.2.1 熔炼 铝锭装入圆炉中，加以高温融化，待熔融后有一定温度时在其中加入金属溶剂并搅拌，使金属溶剂达到一定的含量既可倒炉，将铝水倒到静置炉内。 1.2.2 保温 静置炉内的液态铝并不是马上就进入下一道工序需要一点点流过去，因此在静置炉内保温。 1.2.3 除气 铝水从静置炉流出在除气箱内除气保温，继续流往下一工序。除气箱有两个腔体，一个是除气用一个是加热或保温。 1.2.4 过滤 过滤是在过滤箱内完成的，过滤箱腔中安装有过滤片，有来过滤，此工序的质量直接关系铸轧板的质量，过滤彻底则无夹渣，不彻底则会有质量问题。

铝合金铸造工艺

课题名称：铝合金铸造工艺 学生姓名：何炬 学号：1102721433 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机设1109 指导老师：汪华方

铝合金铸造工艺 摘要：铝合金铸造工艺在我国有着十分广泛的应用：多功能铝合金制造机，铝合金重力 浇注模具，铝合金水冷板，铝合金制造工艺CAD/CAE技术等。 关键词：铝合金铸造工艺；铝合金水冷板；铝合金制造工艺CAD/CAE技术。 铸造铝合金为传统的金属材料，由于其密度小、比强度高等特点，广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展，对铸造铝合金需求量越来越大[1]。 铸造铝合金的研究一直备受关注，由于铝合金的熔点相对较低，故许多学者以其为对象研究铸造过程的机理。同时，为全面发挥铝合金潜力，在铝合金熔炼工艺及铸造工艺上的研究较多。此外，许多特种铸造铝合金也相继研制出。 多功能铝合金铸造机 铸造机可实现金属型重力铸造，金属型低压铸造、砂犁低压铸造和铝合金熔化功能。该机主要结构包括：主机，熔化保温炉、液压系统，电气控制系统，液面加压系统等[2]。 (1)主机为龙门式结构，所有合型部件安装在静摸板上。水平方向有左，右．后三向抽芯，左右抽芯连板尺寸较大(等同于J339型重力铸造机模板)，在重力浇铸时作为合型机构使用。龙门架上装有动模板和反顶出杆。金属犁低压铸造时作为水平分型机构使用，重力铸造时可作为上抽芯使用。整套合型系统可在机架油缸驱动下沿竖直方向移动．以便低压铸造时保温炉的进出。 (2)熔化保温炉采用了坩埚炉，内置不锈钢坩埚，最大容铝量为500kg。加热方式为辐射式阻带加热，额定功率90kw，在满功率t作状态下化铝时间仅需2—3小时。炉体下部装有4个行走轮，在液压缸驱动F可沿水平轨道移动。坩埚卜．配一圆形金属盖板，上面预留一个升液管口和多道T犁槽。当铝锭熔化完毕后．盖上盖板，插入无保温套的升液管，便形成了一个砂璎低压铸造平台。而插入带保温套的升液管。将炉子移入主机F方，即呵配合合型系统进行金属犁低压铸造。 (3)电气控制系统和液面加压系统控制整套设备的动作及低压浇铸，同时检测设备备部分的位置及连锁情况。工作状态可选择“重力”或“低压”，操作方式分为“点动”，“手动”，“半自动”。“点动”操作时，按下按钮，设备相应部件产生动作，松开按钮，动作停lE；“手动”操作时。按一下按钮，设备相应部件完成一步动作；“半自动”操作时．按下。自动启动”按钮，设备按设定好的程序完成所有动作。 铝合金水冷板 铝合金水冷板是用于某大型计算机上的散热零件，其铝合金基座内穿插导热性极好的铜管，通入冷却水进行冷却。设计要求铸件组织致密，无气孔、缩孔、疏松等铸造缺陷，确保铜管与铝基体紧密接触，无间隙，从而获得最佳的散热效果；为了满足装配要求，需确保管子的直线度及两铜管间距；铸件经,射线探伤，应符合类铸件标准。在铸造水冷板的过程中，我们经历了铜管在浇注过程中的弯曲、熔化、未熔合、气孔等挫折，几经分析研究，不断修改工艺，终于制成了满足铸件技术要求的合格铸件[3]。 铝合金制造工艺CAD/CAE技术 铝合金铸件的质量与铸造因素、合金加热温度、浇冒1=1系统、浇El形状等有关Ⅲ。铝合金铸造工艺设计是铝合金铸造生产的基本组成部分和关键环节。长期以来。主要靠工艺设计人员的经验、习惯进行，难以做到最佳工艺设计．也无法准确、动态地进行分析、预示和控制。铸造工艺CAD辅助设计者完成工艺设计和所有绘图工作，方便、快捷、准确地代

铝合金铸造工艺

铝合金铸造工艺 一、铸造概论 铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1)流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。 (2)收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷 到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性 对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。

铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。 ②线收缩 线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。 对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。 (3)热裂性 铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。

浅析连续铸轧法生产铝带坯的现状

浅析连续铸轧法生产铝带坯的现状 发表时间：2018-09-10T09:40:01.563Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：曾宪林[导读] 摘要：本篇文章主要分析了我国运用连续铸轧技术（Continuous Casting Rolling Technology）生产铝带坯的现状以及运用连续铸轧技术生产铝及铝合金带坯的优势与弊端。 广西南南铝箔有限责任公司广西南宁市 530031 摘要：本篇文章主要分析了我国运用连续铸轧技术（Continuous Casting Rolling Technology）生产铝带坯的现状以及运用连续铸轧技术生产铝及铝合金带坯的优势与弊端。连续铸轧技术生产铝带坯在我国飞速的发展并成为重要的生产铝板带材坯料（Aluminum Sheet Strip Blank）的方式。目前我国的连续铸轧工艺在铝合金生产中已经达到能自动化。铝加工业的不断发展让连续铸轧的设备也更加先进。详细的探讨了传统的连续铸轧技术在现代的实际生产中所存在的问题及详细的分析了如何解决这些技术上问题。 关键词：连续铸轧;铝带坯;生产现状 高性能的铝制材料被广泛应用于各行各业之中，比如像航空航天行业、食品包装行业、交通运输行业、建筑装饰行业以及机械设备制造行业等等,伴随着我国计算机科学的迅猛发展，我国的科技技术也发生了日新月异的变化,同时铝带坯被应用的范围也更加的广泛。生产铝带坯的方法有热轧（Hot-rolling）以及铸轧（Cast Rolling）。运用热轧法生产出的铝带坯产品具有良好的深加工性能,铝及铝合金板带都可以运用热轧法来进行生产,运用多机架热连轧工艺（Frame Hot Continuous Rolling Process）是热轧法生产铝带坯方式中的具有最先进水平的技术,然而运用多机架热连轧技术生产铝带坯是需要投入大量资金。 1了解连续铸轧的基本含义 传统的双辊式连续铸轧（Traditional Double Roll Continuous Casting Rolling）与其他铸轧方法的区别就是铝熔体经由供料嘴在铸轧辊的一边进入铸轧区,进入铸轧区后马上接触两根在转动且已经被水冷却的铸轧辊,液态状态的铝熔体会在两个辊缝之间进行凝固,凝固态的铝熔体在铸轧区中受到轧制变形形成铝带坯。传统的双辊式连续铸轧的设备因为其本身的性质与受到我国传统技术的局限仅仅可以生产出铝合金的1系、3系、8系、5系中的部分合金以及6系中的部分合金。目前我国现代的连续铸轧工艺已经完全可以替代传统的运用铸锭热轧工艺进而生产出的铝带坯。 2运用连续铸轧技术生产铝带坯的基本内容把热轧法供坯与铸轧法供坯做对比，连续铸轧法的优点有需要投入的资金比较少、连续铸轧技术的设备规模小、连续铸轧技术的设备便于安装维修。铝带坯的生产周期较短、生产的工艺流程简单且能源消耗较低,所以生产铝带坯的成本就比较低。 热轧法供坯与连续铸轧法供坯的基本对比指标表 运用连续铸轧法生产的最大优势就是比热轧法成本低，现代铝加工行业日益激烈,这较低的价格就可以在市场之中占据重要地位,所以要合理的运用连续铸轧法进行生产，并要发挥出在连续铸轧法上最大的成本优势运用到生产铝箔坯料以及建筑装饰用材上。连续铸轧法在从投料进行到产出周期上也具有着很大的优势，缩短产品的交货周期能让公司取得信任并提高客户的满意程度,还能让用户能更好的进行反馈,方便能遵照订单量再进行生产,可以有效的减少企业占用流动资金，让企业保持正常的运营。运用连续铸轧法也存在着一些弊端就像是在进行铝带坯连续铸轧的时候铝熔体的冷却速度很快,运用连续铸轧法生产出来的铝板带具有向异性,而且产品的深加工性能远远不及热轧法,比较适合用于生产食品包装用铝箔或者是散热片产品等等。传统的连续铸轧技术操作流程比较短且消耗能源较低,但是在同一条的连续铸轧生产线和铸造生产线上需要一样的工作人员却在产品产量上低出许多,所以造成了在进行连续铸轧生产产品的过程中工作人员的人力成本实际上是远远比铸造生产要高出许多的。在进行铝合金连续铸轧技术中需要同时进行结晶以及轧制，但是因为结晶区间较短和对参数的匹配要求高,所以就要求运用于连续铸轧生产的熔体中有高的质量和外形尺寸,还有高要求的轧辊表面质量。在进行铝合金连续铸轧技术中一部分的铸轧机不具备自动化或是自动化能力不足,在进行人工操作时要严格要求设备操作人员的技能，要不然就会影响到产品的质量。国内许多的企业已经开始大规模的建立生产线装备数十台乃至上百台设备,在对企业的管理与运转上来说是一项极大的挑战。在运用传统的连续双辊铸轧上不能通过使用优化工艺产出在固液温差上差距较大的合金,但是有的企业一直在坚持进行试验以及实践但最后产出的产品质量都是无法达到规定要求的。在进行连续铸轧的过程中要严格的要求前箱液位高度以及机列震动,就是当在生产性能高的合金过程中细微的周期波动就会非常容易出现横纹，若尽管控制住没有出现横纹的话也会由于重力的作用让溶质都集合在铸轧的下板面,会导致成品的下板面出现非常明显的色差。因为在进行连续铸轧技术生产的过程流速较低而且产量比较小，所以过滤方式的选择板式过滤最合适，然而在进行安装以及更换板式过滤的过程中如果发生操作不当的话就会非常容易出现夹渣,这也是加大了产品生产运行的监控以及工艺过程管理的难度。在进行连续铸轧生产的过程中会严格要求铝合金熔体的质量,要不然的话在铸嘴唇口处就会非常容易发生堵塞进而出现晶粒不均匀或者是条纹这样的缺陷。 我们要积极努力的改进我国传统的铝带坯连续铸轧技术,让连续铸轧技术能具有可以生产所有系列铝合金的能力。还要深入的进行研究铝合金连续铸轧的快速凝固方面的理论,进行完善传统的浇铸模式和提高浇铸速度并提高生产线效率。建立具有完善工艺的铸轧生产线就能保障在铸轧生产中自动化的平稳完成运行,避免因为操作人员的因素影响铸轧过程,保障连续铸轧的顺利进行，积极完善连续铸轧铝带坯的质量,解决在连续铸轧工艺中出现的缺陷。 3结束语 随着我国科学技术的发展,经过多年的努力连续铸轧技术在我国已经得到非常迅速的推广和大范围的普及。我国现代的铝合金业发展方向是流程短、自动化、节约能源以及质量好。高性能的铝制材料被广泛应用于各行各业之中,我国市场对高性能的铝制材料需求很大。所以我国为了进一步加强连续铸轧技术研究人员要一直坚持不懈的学习和掌握国外最先进的技术，并要在开发以及制造上做出贡献，这也是为了更好的发展和巩固我国的连续铸轧技术。

铝合金铸造工艺简介

铝合金铸造工艺简介 一、铸造概论 在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的，铝合金铸造的种类如下： 由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。 实际生产中，在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外，还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度，保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在

铝带坯连续铸轧技术新发展——四辊式连续铸轧机

技术开发　 铝带坯连续铸轧技术新发展 ——○四○辊○式○连○续○铸○轧○机 50年代初,由美国亨特公司研制的双辊式铝连续铸轧技术投入工业应用。由于该技术具有带坯生产流程短,投资少(仅为热轧法的1 3),节能(能耗仅为传统热轧法的40%)等突出特点,因此,一直受到世界各国的重视。特别是70年代的能源危机使该技术更倍受青睐。目前世界上铝连续铸轧设备发展到230多台套,它已成为铝板带箔材生产的重要供坯方法。 我国从70年代初研制成功铝连续铸轧技术以来,也有了很大的发展。目前,我国铝连续铸轧机发展到48台套(包括引进),其供带坯量已占我国铝板带箔材产量的一半左右,已成为我国铝板带箔材生产的主要供坯方法。但由于该技术的单机产能低,铸轧材料的品种少(目前主要铸轧纯铝)以及存在一定的产品质量问题,影响该技术与传统的热轧开坯技术的竞争。因此,世界各国都在致力于该技术的新发展或突破。最近英国的戴维(D aV y)公司研制开发的四辊式铝簿带坯快速连续铸轧技术,就是这些新突破的例证之一。 这台四辊连续铸轧机于1996年末安装在卢森堡的Eu rofo il厂。这台铸轧机的设计是在经过牛津大学的研究试验并结合瑞典的格兰斯(Granges)公司的F in spong厂的连续铸轧机的发展经验基础上提出的。他们的研究和经验认为,随着铝的连续铸轧带坯加宽和变薄,连续铸轧的材料向合金方向发展和铸轧速度增加,铸轧机的单位受载力可达1. 25～1.35t mm带宽。这样高的单位载荷带来如下问题: 1.为了铸轧出合格带坯,铸轧辊的辊径要超过1200mm,铸轧辊的总装重量达40t。这将给铸轧机的安装和起动带来不便,同时使制造费和装运费提高。铸轧辊属于消费件,这样大的消费件,会给生产成本带来影响。 2.高的单位载荷会使铸轧辊的挠曲和压扁增加,结果造成铸轧带坯的板型变坏和带坯的厚度偏差增大。为了解决这一问题,往往要给铸轧辊磨成一定的凸度,但是,一定凸度只能适应生产一定的正常板型的带坯。因此,这就使铸轧机的铸轧范围变窄和适应性差。 3.用增大铸轧辊辊凸度办法可以补偿高载荷带来的影响,但这又很难保证铸轧机起动时所需要的辊缝平行均匀的形状,因此,给铸轧机起动带来困难。 戴维公司针对上述问题研究试验认为,采用四辊连续式铸轧机有利于解决这些问题。首先,高单位载荷带来的影响由大直径的支撑辊来承担,这样就可以减小铸轧辊(工作辊)的辊径和重量,从而可以消除大的铸轧辊的重量所带来的影响,降低铸轧辊以及其轴承的生产成本。 — 1 3 — 1997年第10期世界有色金属技术开发

铝合金铸件的铸造工艺分析

铝合金铸件的铸造工艺分析 摘要：随着我国汽车工业的迅猛发展，一方面对汽车用压铸件的需求量日益提升；另一方面为了应对环境污染以及资源紧张的发展现状，对汽车用压铸件的质 量要求及应用范围提出了更高的要求。本文从高压铸造的角度探讨铝合金铸件几 种关键的高圧鋳造工艺。 关键词：铝合金铸件；铸造工艺 压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法， 具有生产效率高、经济指标优良、铸件尺寸精度高和互换性好等特点，在制造业，尤其是规模化产业得到了广泛应用和迅速发展。压力铸造是铝、镁和锌等轻金属 的主要成形方法，适用于生产大型复杂薄壁壳体零件。压铸件已成为汽车、运动 器材、电子和航空航天等领域产品的重要组成部分，其中汽车行业是压铸技术应 用的主要领域，占到70%以上。随着汽车、摩托车、内燃机、电子通信、仪器仪表、家用电器、五金等行业的快速发展，压铸件的功能和应用领域不断扩大，从 而促进了压铸技术不断发展，压铸件品质不断提高。本文针对铝合金高压压铸技 术进行分析探讨。 1高性能压铸合金技术 对于新型高强韧压铸铝合金的开发，主要包括两个方面:一是针对现有传统压 铸铝合金的合金成分或添加合金元素进行优化设计;二是开发新型压铸铝合金系。而新型压铸铝合金一般要求其满足以下几点:①适用于壁厚为2-v4 mm复杂结构 压铸件的生产;②铸态下的抗拉强度和屈服强度分别可以达到300 MPa和150 MPa，且具有15%的伸长率;③具有良好的耐腐蚀性能;④可以通过工业上对变形 铝合金常用的高温喷漆过程对合金进行一定的强化;⑤可进行热处理强化处理;⑥ 可回收利用且环境友好。当前常用的高强韧压铸铝合金有Silafont-36, Magsimal-59, Aural-2及ADC-3等牌号，均为国外开发，其共同特点是Fe含量均比普通压 铸铝合金更低;另外其他杂质元素如Zn,Ti等均进行了严格控制。 对于新型压铸镁合金的开发，主要包含三个方面:超轻高强度压铸镁合金;抗高温蠕变压铸镁合金;耐蚀压铸镁合金。超轻高强度压铸镁合金的研究主要集中在 Mg-Li系合金，Li元素可提高合金的韧性，而强度则下降，通过添加第三元素， 经热处理后，合金的强度得到大幅度提高。抗高温蠕变压铸镁合金的研究主要集 中在添加合金元素，其有三方面作用:一是细晶强化，合金元素的添加有利于形成高熔点形核质点达到异质形核细化晶粒的效果;二是析出相强化并钉扎晶界，组织晶界滑移;三是固溶强化，Y等元素固液界面前沿形成强的溶质过冷层，抑制了初 生相生长而细化晶粒。而耐蚀压铸镁合金的研究同样集中在添加合金元素上，同 时还应与提高力学性能和抗高温蠕变性能相结合，以开发耐腐蚀热稳定优良的压 铸镁合金系列为目的，加强对压铸镁合金添加合金元素的研究;开展压铸镁合金后期处理的研究，例如对镁合金表面进行涂层、强化处理，阻止氧化反应和介质腐蚀。 目前国内对这部分压铸合金的规模化回收处理通常是采用直接加入火焰炉或 感应炉内重熔的方式，此种回收处理工艺所带来的主要问题是金属烧损大、重熔 能耗高、环境污染较重、人工劳动强度大、作业条件恶劣等。 2高真空压铸技术 当前，真空压铸以抽除型腔内气体的形式为主流，将真空阀装在模具上，其 最大的优点在于模具的设计和结构基本上与常规压铸相同，在分型面、推杆配合

铝合金半固态锻造工艺研究

轻金属半固态模锻工艺研究 1、前言 20世纪70年代初，美国麻省理工学院研究人员发现，金属材料在凝固过程中施 加强烈的搅拌，可以打破传统的枝晶凝固模式，形成近球状的组织，从而得到一 种液态金属母液中均匀悬浮着一定球状或类球状初生固相的固—液混合浆料，即半固 态浆料，这种浆料具有良好的流变性和触变性，采用这种既非液态又非完全固态 的金属浆料跟常规加工方法如压铸、挤压、模锻等结合实现成形加工的方法称为 半固态金属加工(Semi-Solid Metal Processing，简称SSM)。从理论上讲，凡具有 两相区的合金及其复合材料均可以实现半固态成形加工。该方法之所以能够发展成 为一种先进的成形加工技术，完全基于半固态金属材料所具有的特殊流变学性能， 即触变性：当半固态金属坯料所受的剪切力不大时，坯料具有很高的粘度近似固态，可以方便地放置和搬运；而当受到较大剪切变形时，坯料便表现出较小的粘度可以 像液态一样随意流动成形。但是采用具有枝晶状初生相组织的固—液混合体成形加工时，由于枝晶状组织的相互搭结、缠绕，变形阻力大，流动性很差，固液相极易分离，产生严重的热裂与宏观偏析。因此，半固态金属成形具有多方面的优点：相对于 普通液态成形（如压力铸造或挤压铸造，）由于半固态浆料中已有一半左右的固相存 在而且温度低于液态金属近100℃，因此可以消除常规铸件固有的皮下气孔和疏松等 缺陷，而且模具寿命成倍提高；相对于常规固态成形（如模锻或挤压），由于半固态 浆料具有很好的流动性，因此变形抗力极低，可以一次加工成形复杂的零件，减少 了成形道次、模具投入及后续机加工量，而力学性能则与固态锻造相当。正是半固态金属锻造技术具有高效、优质、节能和近终成形等突出优点，可以满足现代汽车 制造业对有色合金铸件高致密度、高强度、高可靠性、高生产率和低成本等要求，因此倍受汽车制造厂商以及零部件配套生产厂商的重视。 半固态金属锻造与半固态金属触变压铸实质上并无明显差别，其主要不同 之处在于前者是用半固态金属在锻造设备上加工成形。锻造半固态金属可以在 较低的压力下进行，这使得一些传统锻造无法成形的形状复杂构件可以在半固 态金属锻造方法来生产，其锻造设备可分为立式和卧式压力机两种。半固态锻 造是将加热到半固态的坯料，在锻模中进行以压缩变形为主的模锻以获得所需

铸轧生产中的粘辊现象研究

铸轧生产中的粘辊现象研究 摘要论述铸轧生产中引起粘辊现象的原因,粘辊后铝带表面被破坏,造成铸轧产品质量下降,并严重影响轧制速度,粘辊严重时不得不中断生产。除此之外,粘辊后造成上下滚负荷分配极为不均,对铸轧机设备本体的使用寿命也有很大的影响。所以,掌握粘辊后上下辊速度、负荷变化很有必要。并由此设计出一种一旦发生粘辊便能够自动检测、自动调节上下辊速度、自动平衡负荷的电气控制线路。把粘辊消灭在萌芽状态是一种具有重大意义的研究。 关键词铸轧机;粘辊;轧制速度;负荷 铸轧生产过程中,铸轧圈内的入口侧为金属熔体,当金属熔体与铸轧辊上下辊面接触时,开始凝固,随着铸轧辊的转动,凝固壳不断增厚,开始进入轧制区。由于铸轧辊辊径大,表面粗糙,摩擦系数大,入口侧无阻力,所以辊面上凝固的金属温度高,与辊面相互粘着,以相同的速度前进,使带变薄并拉向出口侧,因此带坯出口处的速度大于铸轧辊辊面的线速度。 在稳定的连续铸轧过程中,有时由于加热设备或供水系统的原因,出现铝熔体浇注温度升高,或者冷却水系统压力降低等现象,而铸轧机速度一直保持不变,导致铸轧区入铝轧件平均温度升高,液穴加深,铝铸件与轧辊表面摩擦系数增大,粘着区弧线加长。当粘着区大于或等于凝固区与轧制变形区之和时,就产生粘辊现象。 粘辊后,铝表面被破坏,造成铸轧板质量下降,并严重影响轧制速度,粘辊严重时,不得不中断生产。除此之外,粘辊后造成上下辊负荷分配极为不均,对铸轧机本体的使用寿命也有很大的影响。 1粘辊后的负荷分配 以上海天重重型机器设备有限公司制造的Φ820*1600倾斜式双驱动铸轧机为例,结合生产记录进行分析。 铸轧压上缸油压19MPa,冷却水压0.4 MPa,水温25℃,前箱铝液温度707℃,铸轧区长度49mm,铸轧卷线速度920mm/min,以上是铸轧机正常生产时的数据。对应的电机参数如表1。 试生产时,铸轧卷的线速度1250mm/min,粘辊严重,连续交替粘上下辊,粘上辊120mm后,接着粘下辊120mm,呈周期性粘辊,持续了15min,当铸轧卷的线速度降到920mm/min时便正常了,粘辊时电机参数如表2。 是什么原因造成这样的结果的呢?我认为与浇铸料嘴的上边前沿靠近后以及上辊比下辊冷却效果好的原因有关,这是生产工艺和设备本体造成的,但是表2记录的数据时怎么产生的呢?

铝带连续铸轧工艺的现状及研究进展

铝带连续铸轧工艺的现状及研究进展 高性能铝板带材广泛用于航天、交通运输、信息、包装、印刷、建筑等领域,市场需求巨大.铝板带材坯料主要生产方式为热轧和连续铸轧<1> .热轧产品深加工性能好,可轧制各系铝合金,其最先进的方式是热连轧,但投资巨大,我国尚无铝热连轧生产线,已有的最好的生产方式为双机架热轧,在产品精度、性能上均有一定局限.相比热轧,连续铸轧投资大幅减少,流程短、能耗低.二十世纪八十年代以来在我国迅速发展,成为我国主要的铝板带材坯料生产方式.但是常规铸轧板组织不均匀、深加工性能差,可铸轧的合金品种少,主要用于铝箔毛料和对深加工性能要求不高的部分薄板.我国高性能铝板带材仍需大量进口.1 连续铸轧工艺所面临的关键问题铝带坯连续铸轧是一种低投入、低成本、节能型的短流程生产工艺,其铸轧区的熔体受到激烈的冷却,冷却速度可达10 2～1 0 3℃s,比常规水冷半连续铸锭约高2个数量级<1> .它的组织具有快速凝固与定向结晶的特点,晶体生长的方向性很强.目前用这种方法生产的铝板带各向异性严重,深加工性能远比热轧板差,这就限制了铸轧板的使用范围.连续铸轧是一个很复杂的过程,金属一方面连续散热与凝固,另一方面还受到轧制,而不是铸造过程与热轧过程的简单混合,它们互相影响着.在连续铸轧过程中金属凝固涉及到的学科有材料学、热力学、动力学、振动理论、流体理论、晶体生长理论等问题.它们涉及到两个重大科学问题:(1)铝在连续轧制过程中的凝固规律;(2 )金属凝固过程中的晶体生长与控制.金属凝固过程主要由两部分组成,一是形核过程,它对金属材料晶粒的大小起着至关重要的作用.受金属熔体结构复杂性以及人们对其认识程度的限制,形核理论与控制形核过程的手段还没有达到人们所想象的程度,故金属凝固中的形核问题仍然是金属凝固行为研究的前沿课题之一.金属凝固过程中另一个重要问题是形核后的晶体生长,它关系到凝固后金属组织组成物的形态.由于组成金属材料的晶体形态直接与金属材料的性能有关,如何控制晶体生长,已经成为控制金属材料性能的一个重要手段<2> .因此研究在铸轧过程中铝溶液的晶体凝固规律,对提高铝带材的组织性能与机械性能都具有非常重要的意义.铝带坯连铸技术作为冶金及材料研究领域内的一项前沿技术,目前在工业化应用方面面临的一个主要间题是薄带的质量较差和质量不稳定.其中,薄带的凝固组织对薄带的质量有非常重要的影响,但目前国内外还不能定量阐明工艺因素变化对薄带凝固组织的影响.由于双辊薄带连铸过程中工艺参数间的匹配较复杂,如果采用实验的方法来研究工艺因素变化对薄带凝固组织的影响,则难度高、工作量大.而采用数值模拟的办法,则可以大幅度减少工作量.此外,双辊薄带的凝固组织结构(晶