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铝合金制造

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丛林集团铝合金船舶制造的未来

2018-12-27 14:45:30

虽然当前还不能完全取代钢船与玻璃钢船,但铝合金船舶具有十分强劲的发展潜力,无论是在材料寿命,还是节能环保方面,都具有很强优势。  长期以来,铝合金船舶市场不温不火。国家海洋经济战略的实施、节能减排的需要以及涉海活动的增加正在改变这种情况,这也给低迷的船舶制造行业带来了巨大的前景。  船舶的节能之路  目前,材质和工艺更为环保的铝合金船舶已然成为制造的趋势。铝合金船舶是继钢质船舶与玻璃钢船舶后第三种材质的船舶,已在市场上得到广泛运用且可以被大力发展。虽然当前还不能完全取代钢船与玻璃钢船,但铝合金船舶无论是在材料寿命,还是节能环保方面都具有十分强劲的发展潜力。  随着国内外造船业突飞猛进的发展,船舶的环保性与轻量化越来越被重视。这一趋势使得造船商将目光转向铝合金船舶。与低碳钢相比,铝合金可以使船结构减轻50%。船身重量减轻,航行速度提高,油耗降低,那么船舶排放的二氧化碳量就相应减少,污染也随之减少。而玻璃钢船舶在制造及拆解过程中会产生大量有害物质,并且传统玻璃钢材料可修复性差,不易被降解,对环境污染很大。  事实上,早在1891年瑞士就首次建造铝汽艇,但由于当时铝合金品种少,抗腐蚀性能也不尽如人意,从而限制了在造船方面的应用。直到上世纪20年代末,铝合金在造船上的应用又重新发展起来。  而我国铝合金船艇制造业发展速度比较缓慢,直到技术突破之后,才在铝合金船艇方面有了飞跃发展。长期以来,高污染、高耗能是铝这个传统产业留给人们的固有印象,但丛林用行动证明:铝是可以变成绿色的。丛林集团抓住国家宣传的“绿色铝”,扩大铝应用、发展铝精深加工的政策机遇,积极转方式调结构,趟出了一条破解铝产能过剩的“丛林路径”。  促进船舶工业转型升级  近年来,丛林依托强大的铝合金型材研发、生产及深加工优势,不断加快技术创新,延长产业链,调整产品结构,逐渐走出一条促进产业转型升级、加快转变经济发展方式之路。  丛林凯瓦引进芬兰技术合作研发的铝合金特种船舶,促进了我国船舶工业的结构调整和转型升级。  由于铝的低密度、高强度、高刚性和耐腐性,使用铝建造的船舶与使用钢材或其它合成材料建造的船舶相比重量减轻15%至20%。铝合金的高韧性、抗腐蚀性以及可焊性为建造对重量要求严格的船型提供了很好的选择,再加上铝的加工成本较低及铝合金突出的物理特性,使得用铝合金制造船舶十分经济。从船舶设计者角度来看,使用铝合金制造的船舶可以达到更高的速度以及更长的使用寿命。铝合金的这些优点使其在船舶的应用上发展得很快。  铝合金船舶建造是丛林集团延伸集团公司铝产业链、形成高端铝合金产品的重要项目之一。通过全套引进芬兰知名船企的产品及生产技术,丛林集团拥有国际一流的生产加工设备,加之集团雄厚的铝合金型材挤压和深加工实力,已研发制造出安全、高效、环保、节能的铝合金特种船舶,实现了产品的国际化、市场化、高端化。  目前,丛林凯瓦正向打造国内领先的铝合金船舶研发、制造强企不断迈进,主要生产各种规格的引航船、工作船、公务船、巡逻船、钓鱼船等铝合金船艇。船艇型号齐全、功能多样、高速便捷、安全舒适、外形美观,抗冲击、耐腐蚀、自重轻,是传统的木制、钢制、玻璃钢船艇的更新换代产品。  做同行业的领军者  在铝合金船舶家族的众多成员中,公务艇被认为具有广阔的发展前景。中国水域资源非常丰富,拥有1.8万多公里大陆海岸线,500平方米以上的岛屿有6500多个,岛屿海岸线长1.4万多公里。近年来,周边国家加紧对海洋资源和海洋权益的争夺,给我国海洋管理和执法带来巨大挑战。  据悉,目前国内缺乏船长20至80米浅吃水、航速高的大型铝合金高速执法公务船艇,而这种公务船艇占所有海上执法公务船艇的25%至30%。据此测算,未来铝合金高速执法船市场在200亿元左右。  在制造公务艇方面,丛林凯瓦走在了行业前列。11月4日,丛林凯瓦与上海国际港务(集团)股份有限公司在上海举行签约仪式,双方正式签订铝合金交通艇设计建造合同。“丛林凯瓦凭借最先进的技术、最好的服务成功中标,我认为未来的结果值得大家期待,更会让我们满意。”上港集团副总裁方怀瑾表示,希望通过双方的努力,如期诞生国内首艘喷泵式铝合金引航艇,在公务艇领域争立新标杆。

应用浸渍技术制造铝合金复合材料

2019-03-01 14:09:46

在轿车行业中运用铸造铝合金的零部件许多,比如发动机缸体、活塞、汽缸盖,冷却体系中的水泵、接头,焚烧体系中的汽油泵、喷嘴、变速体系中的变速箱等等。对此类铝合金铸件来说,假如发生油水走漏,会严重影响整车的功能。为此选用浸渍技能对其进行处理是较有用的,且能节约资源、节约能源,一起也有利于环境保护。    众所周知,金属材料零部件在铸造过程中,会因其凝结缩短而发生缩短孔,这就不可防止地由、氮气等气体引起气孔缺点。别的,不必铸造法而用粉末冶金法制作的金属烧结体和陶瓷烧结体,自身就是多孔体。为了进步它们的机械功能,就必须消除和削减其内部的孔隙缺点。因此,研讨开发浸渍技能的意图就在于此。    现在,据有关资料记载,浸渍技能主要有以下三种办法∶    内部加压浸渍法;    浸渍前抽真空一加压法;    浸渍后抽真空一加压法。    被浸渍的物体内部若有孔隙,就必须用浸渍液将其间的空气置换出来。而处于真空或减压状态下,浸渍液很简单置换其间的空气。另一方面,即便在浸渍液与被浸渍物之间的湿润性差、浸渍速度变快的情况下,能够经过升压泵有用地发生高液压,进而在真空加压下,经过加热被浸渍物,添加浸渍液流动性,这样就能够在温度散布均匀的情况下进行优质的浸渍处理。    加压浸渍法有许多长处,但进行加压一真空一高温处理时,技能上也有必定的难度,一起关于压力容器的运用在法律上也有许多约束。图1所示的高温真空加压浸渍设备克服了上述问题。如前工序1(加热+加压处理)中,在加热的一起进行加压,槽内的气体分子数会添加,使对流传导功率进步,从而使浸渍液与被浸渍物的温度散布均匀。在前工序2(真空处理)中,能够扫除被浸渍物中的空气、水分、有机气体等不纯物质。经过真空处理后,进步了浸渍液的浸透性。    在浸渍工序1(浸渍处理)中,例如用升降机械将被浸渍物放到浸渍液中,使浸渍液浸透到被浸渍物内部。而浸渍工序2(加压浸渍处理)能够使浸渍液浸透到被浸渍物内部,若运用高黏性的浸渍液,就连真空处理不充沛也能发生充沛的浸透作用。一起,因为加压也可抑制浸渍时发生气泡。经过加工工序(冷却+排气处理)将被浸渍物提起进行冷却,使浸渍液硬化。随后,减压使被浸渍物回到大气中,而此刻,被硬化的浸渍液中气泡也会胀大。    为了使浸渍技能运用于轿车发动机活塞的制作中,在浸渍过程中尽量把压力控制在必定范围内,以防止运用高压容器,而且对重力铸造设备进行改善。一起,还开发了0.8兆帕以下的低压浸渍法。    2 低温浸渍法制作铝合金复合材料    作为轿车发动机活塞等零部件用铝合金复合材料,分量必需要轻,且要耐高温。本来此类零部件是用高压铸造法和粉末冶金法出产的。可是,这两种办法难以出产大型且形状杂乱的零部件。为了防止这些缺点,咱们选用了金属纤维作强化材料的金属复合材料,并用低压浸渍法来出产大型且形状杂乱的金属复合材料零部件。经过实验验证了低压浸渍法适用于制作铝合金复合材料,且可在有凝结缩短缺点和流动性差的情况下取得无孔隙的复合材料。    选用ASTM标准中的A3360(Al,13%Si,1.5%Ni,1.3%Cu,1.3%Mg)作为基体合金。选定日本绷簧株式会社出产的铁铬硅(Fe,20%Cr,5%Si)纤维作为强化材料,这种金属纤维与铝合金液的湿润性好,一起它是由熔液萃取法出产的微细晶粒,因此具有较高的强度特性。具体来说,它在室温及673K下,其抗拉强度别离到达950兆帕和650兆帕,其延伸率别离为15%和30%。

铝及铝合金装饰板及其制造方法

2019-03-11 09:56:47

为处理不锈钢镜面板本钱高、成型上色难、出产功率低一级问题,本文介绍一种以铝及铝合金为原料的新式金属材料装饰板及其制作办法。$铝及铝合金装饰板是选用铝或铝合金板材,通过抛光、氧化、上色等工艺制成的。适用于室内、外装饰、灯饰、广告、标牌、工艺美术、用具壳体等多用处的金属装饰板。$铝及铝合金装饰板,表面光泽质丽、重量轻、防水、防火性好、本钱低、用处广、经济效益与社会效益明显。     铝及铝合金装饰板及其制作办法,其特征是:   (1)把表面处理洁净的抱负规格的铝及铝合金板,在特制的作业台上抛制出抱负光洁度或斑纹、图画;   (2)将抛光、洗净、天然晒干的板材放于以次4%、铬干3-5%、1%的水熔液中氧化2-3分钟。假如需求五颜六色板面则在氧化溶液中加上铝红、或铝绿、铝金黄、铝紫、铝黑等颜色,就会取得赤色、或绿色、金黄色、紫色、黑色等,各种抱负颜色的亮光的装饰板。   (3)把氧化上色的板材放在80℃以上的热水中进行定色、晒干;   (4)板面铺上保护膜。

铝合金用于紧固件制造的优势

2019-01-14 14:52:44

铝制紧固件的重量是其同类钢制紧固件重量的1/3。这种经常被使用的合金的强度特性出奇的好。实际上,在强-质比上,铝制紧固件比其它任何一种工贸易用材料制成的紧固件都要高。铝是不可磁化的。铝的热电传导性很好,约为同体积下铜传导性能的2/3。铝有很好的加工特性,易于冷成型和热锻。  在正常环境下,铝有足够的抗腐蚀能力。而且当预计的暴露环境很恶劣时,它的抗腐蚀能力可以通过阳极处理得到极大的改善。阳极处理是一种在金属表面形成氧化膜的电加工工艺。阳极处理不仅增强了抗腐蚀的能力,同时还增强了对磨损和划伤的保护能力。阳极镀层出于装饰和辨认的目的有着很多种颜色。在大气腐蚀中,铝在表面形成一层淡灰色的氧化膜。这些腐蚀产物不会污染铝的表面,或者蔓延到毗邻的表面上,它和其他很多金属在腐蚀作用下的表现在这一点上不一样。  纯铝的抗拉强度约为13,000psi,增加少量合金元素而极大进步强度是可能的。2XXX、6XXX、7XXX的铝合金对热处理的效果很好。因此,实际上所有用于载荷传递的螺纹紧固件都由这三大类铝合金制成。有四种铝合金几乎是专用的。  2024-T4型铝合金(含4.5%的铜,1.6%的锰,1.5%的镁,其余为铝)是重负荷合金。它在强度、抗腐蚀性、制造性、经济性的结合上达到了完美的平衡,广泛地应用于螺纹紧固件的制造。  用7075-T73型铝合金(含1.6%的铜,2.5%的锰,0.3%的铬,其余为铝)制成的螺栓、螺钉和双头螺栓在强度上有了微小的进步,而且由于“T73”特殊的热处理工艺,使它能在很大程度上阻止应力腐蚀的发生。但昂贵的造价使它的普及受到限制。  6061-T6型铝合金(含0.6%的硅,0.25%的铜,1%的镁,0.2%的铬,其余为铝)可用于设计对抗腐蚀能力有更高要求的内、外螺纹紧固件。  6062-T9型铝合金(含0.6%的硅,0.25%的铜,1%的镁,0.09%的铬,0.5%的铅,其余为铝)几乎为设计螺母专用。这种合金比6061-T6型铝合金强度更高并有相对较好的抗腐蚀性。  6062-T9型铝合金制成的全厚度螺母有足够的强度用来配合2024-T4或7075-T73型铝合金制成的螺栓。机用螺钉、螺母和其它1/4英寸及更小尺寸的螺母用2024-T4型铝合金制成。  已经提到的四种铝合金在螺纹承载紧固件的制造中应用较为广泛,而其它的铝合金则用于其它类型紧固件的制造业。小固体、半管和盲铆钉分别由1100-F、5052-F、5056-F型铝合金制得。可热处理的2017-T4、2117-T4、2024-T4、6061-T6型铝合金和相对新研制出的7075-T73型铝合金有着优越的抗剪强度,并且不需要进行“预传动处理”就可以传动。  平垫圈通常由镀铝的2024-T4合金制得;螺旋弹簧垫圈通常用7075-T6合金制得;攻牙螺钉可利用7075-T6合金制得;自攻螺钉由同材料合金通过阳极处理得到。2011-T3型铝合金(含5.5%的铜,0.5%的铅,0.5%的铋,其余为铝)可用于制造螺纹切削机的零件。  铝合金紧固件与金属紧固件强度特性比较:  外螺纹紧固件铝合金材料2024-T4、6061-T6和7075-T73的强度特性在B-158页的ASTMF468有具体论述;螺母铝合金材料2024-T4、6061-T6和6062-T9的强度特性在B-184页的ASTMF467中有具体论述。  在这里有必要说明一下铝合金制螺纹紧固件和其它金属材料制紧固件在机械性能上的两点差别。  靠前点就是:计算零件的负载能力时,要测定横截面牙底部分的区域而不是面积更大的拉应力区域。只有在ASTMF468的表格2中给定的机械测试样本的抗拉、屈服强度值才是真正的强度值。在对整个尺寸的紧固件做强度计算时,可以做适当的调整。这样在将应力值与螺纹受力区域面积相乘以计算以磅为单位的负载能力时,计算结果大约即是表中“真值”与更小的牙底区域面积的乘积。  第二点是铝合金的硬度区别很小,而且象检查准则一样没什么意义。作为硬度测试的替换,通常引进抗剪强度测试。

高功能铝合金铸锭制造的关键技术

2019-09-12 17:33:35

当时以美、日、德等铝加工发达国家为代表,引导国际铝加工向着高精尖方向展开,产品品种不断添加,产质量量愈加精雕细镂,产品附加值更高,愈加节能环保"  。国内的铝工业展开起步较晚,工艺技能水平缓全体配备水平与欢美发达国家比较还存在比较显着的距离,因而一些高技能含量的产品还需许多进口,我国一向许多进口精细铝板带材,2007年仍进口高达49.7万t。为进一步进步国内企业的产质量量,需求加大企业的技能改进力度,取得高功能的铝合金加工产品。而熔铸是铝加工的第一道工序,为轧制、铸造、揉捏等出产供给合格的锭坯。铸锭质量的凹凸直接与铝合金产品的加工成材率和运用功能密切相关,所以不断优化与完善出产的根本工艺,进步铸锭质量成为要害。1 铝合金铸锭的常见缺点及其对产品质量的影响   因为国内铝加工企业的配备水平良莠不齐,在铝合金铸锭中常常呈现成分偏析等状况,特别是在高合金含量的条件下。因为化学成分的不均匀性,铸锭在凝结进程中的结晶特性不均匀性添加,使铸锭内部产   生显着的铸造应力,简单构成铸锭的热裂”。一起铸锭功能不均匀也会促进变形进程发作过大的内应力和裂纹等;晶内偏析是因为凝结进程中的非平衡结晶构成的,因合金的不同而偏析程度不同。晶内偏析使铸锭安排不均匀,不仅对铸锭功能有不良影响,也添加了铸锭发作热裂纹的倾向,一起对后续热处理工艺和产品的终究功能也会发作晦气的影响。   晶粒粗大是铝合金铸锭进程中常常呈现的缺点。构成晶粒粗大的原因首要是熔体中的结晶中心少,以及铸造工艺准则不合理。粗晶间常存在气体和非金属夹渣物,构成安排缺点。羽毛状晶也是一种粗晶安排,其晶粒尺度是正常晶粒的几十倍.有显着的方向性。因为粗晶安排的存在,晶界上的搀杂物较多,原子摆放愈加不规则,接受外力的才能削弱,增大了铸锭的裂纹倾向,下降了加工工艺塑性和安排的均匀性。   铸锭中的疏松缺点包含缩短疏松和气体疏松两类二者的安排特征根本相同,微观上表现为黑色针孔微观特征为有棱角形黑色孔洞,断口特征为安排不细密、粗糙,疏松严峻时断口上有白亮点。缩短疏松发作原因是铸造时补缩缺乏,气体疏松发作原因是熔体中气体含量、首要是氢气含量过高所构成的。疏松的存在   会在很大程度上下降铸锭的强度、塑性一起也下降铸锭的加工功能特别是在轧制和铸造进程中可使金属外表侧边横截面等发作裂纹严峻时使加工材成批作废。   搀杂以及金属间化合物。非金属搀杂首要来自于熔剂炉渣炉衬以及氧化夹渣等”,这 些大颗粒搀杂物的存在损坏了金属的接连性。严峻影响金属制品的物理功能和力学功能它的存在是铸锭进程,以及后续变形进程的裂纹源。损害极大:粗大金属化合物的构成原因首要为化学成分挑选不妥和铸造工艺操控不妥,添加元素到达了生成初晶化合物的成分规划浇注温度高冷却速度慢等为初晶化合物的构成供给了足够的成长时刻元素的部分富集导致熔体的成分不均匀,这些均为初晶化合物的构成发明了条件。2 影响铝合金铸锭的工艺与技能问题    铸锭是铝合金加工的重要I艺进程之一,铸锭质量在很大程度上影响铝合金的加工进程和产质量量。在铸锭出产的悉数进程中应要点留意以下几个问题。2.1 合金成分的均习性    关于高合金化铝合金.因为参加合金元素含里比较高规划出产的悉数进程简单构成成分的不均匀性.影响铸锭的质里及变形加工工艺。为了进一步进步涛锭质里避免铸锭裂纹的发作采纳必要的技能手段操控化学成分的均匀性.以及包含首要成分杂质含里及其彼此关系,以增强合金在凝结进程中坚持相对平衡的结晶特性。    为进步铝合金熔炼进程的成分均匀性,现在选用的工艺办法为人工揽拌和电磁拌和。人工拌和遭到人为因素的影响更大因为作业环境恶劣.劳动强度大人工拌和往往达不到使化学成分均匀的意图:电磁拌和是现在选用较多的一种工艺办法,它是依托电磁力对金属液体进行非触摸拌和.当感应器线圈内通以交变电流时.就会发作一个行波磁 场磁场和熔地中的金属液体彼此效果发作感应电势和感生电流,这感生电流又和磁场效果发作电磁力.然后推进金属液体做定向运动起到拌和的效果。电磁揽拌对错触摸拌和.不会污染铝熔液”。一般感应器置于铝熔炉底部熔体底部的铝熔液取得的拌和力较大,顶部的拌和力较小,合理设置拌和强度可取得充沛均匀的拌和效果取得高质里的熔体。2.2 气体与元亲物的操控   因为铝锭等原资料不可避免地存在着氧化搀杂物气体杂质元素等熔炼进程中铝合金又极易氧化与吸气,使得铝熔体的冶金质里不高.然后直接影响到产品的终究质里和加工运用功能。若熔铸进程中不及   时扫除这些缺点这以后-系列加工工序{如轧制揉捏、热处理外表处理等).也难以消除搀杂、气体等的影响然后直接影响到资料的加工成形性等,难以确保各种高成形性铝产品的质里。跟着轻里化、薄壁化趋势的展开”,冶金缺点的影响将更为杰出。因而进步铝合金熔铸i尤其是净化蜕变和晶粒细化等熔体处理)技能水平至关重要对进步各种铝材的冶金质里和变形功能起着要害效果。   运用电解铝液直接铸造扁锭(或圆锭是一种节能降耗的工艺办法IX ,是当时铝加工职业技能展开与研讨的热门之一。因为铝的电解进程通常在950~970 e 温度下进行这样高的温度构成铝液的结晶中心少,且吸气严峻:电解进程剧烈的拌和与循环.使铝在阳极空间发作再次氧化使铝液中的各种搀杂物相对较高。在电解进程中电解分出的钠将严峻恶化铝合金的铸造功能.尤其在出产活动性差的铝合金或小标准圆锭时拉裂倾向非常大游离出的Na在晶界上构成不接连的脆性球状质点.构成晶界的不接连添加了合金的热脆性1”。所以加强熔体处理下降气体与搀杂物特别是钠的含里,是电解铝液直接铸锭进程中需求要点展开的工艺技能,也是取得高功能铸锭的根底。2.3铸锭的组 织操控   在实践出产中有时会不同程度地呈现异常晶粒安排.如粗大晶粒、羽毛状晶、粗大金属间化合物等。进步铸锭质里.操控合理的微观安排形状是至关重要的。特别是高合金含里的铝合金如2xX、7XXX系合金,在半接连铸造进程中发作的热应力大,因为不平衡结晶和偏析使得有少里低熔点残留液和杂质散布在晶间构成液膜。削弱了晶界强度缩短受阻或线缩短伸长里超越液膜的最大伸长率,极易发作热裂从而引发冷裂纹。3 进步铸锭质量的要害技能及其展开   对铝合金铸定的质里要求首要有含氢和夹渣少,晶粒细微。金相安排均匀.元素偏析少.无裂纹和疏松、铸锭的塑性好。便于后续的加工与变形。结合铝合金的出产特色进步铸锭质里的要害技能首要在以下几点。3.1化学成分的合理规划   为进一步进步合金的力学功能,满意不同运用条件下的运用要求通常在铝合金中添加不同的合金元素以改进微观安排形状,取得抱负的产品功能。因为合金元素间彼此效果.构成不同的金属间化合物,它们大部分作为合金的强化相进步合金的力学功能.但也或许构成脆性的粗大的杂质相。怎么合理地挑选元素间的彼此份额:到达分出相的最佳匹配对削减铸锭缺点进步涛锭功能是至关重要的。而这一点是企业出产的悉数进程中常常疏忽的。    如Felsi比对涛锭热裂纹的发作起着要害效果。因为Fe> si 时首要生成AFesSiAlk,而Fe< Si时首要生成BFesiAl.有用结晶区间是Fe> si比Fesi有利于活动性的改进这关于避免铸锭热裂纹和显微缩松有利.且生成的A相较B相变形功能好,使得资料较简单加工成形:而Fe3.2 熔体化学成分的均匀性操控   关于合金元素含里比较高的铝合金,很简单呈现合金元素的散布不均匀,而成分的不均匀性构成铸锭凝结进程安排的不均匀性,使铸锭内应力增大:一起分出物简单发作偏聚成为铸造进程的裂纹源。   大部分出产企业选用人工拌和的办法来促进熔体化学成分的均匀.但因为作业环境恶劣.劳动强度大人工拌和的效果往往难以实现成分均匀;一些大型企业采纳了炉底电磁拌和设备.经过电磁力的效果促进铝熔体处于活动状况进步了合金元素的溶解添加了成分的均匀性,收到了杰出的效果,但能耗较大。最近有企业推出永磁拌和技能,可放置于炉底或则面作业原理与电磁拌和类似,但能耗却大幅度的下降仅相当于电磁拌和的1/ 10”。3.3熔体净化技能    熔体处理的首要效果在于消除熔体中的氢含里和搀杂物含里.气体| HI在铸锭中构成气泡隔离了晶粒间的彼此效果下降了晶粒间的结合强度而搀杂物的存在相同损坏金属的接连性.添加了铸锭热裂的或许性:因而做好熔体处理特别是电解铝液直接铸锭工艺显得更为重要。现在国内外对铝合金的熔体处理技能非常注重对铝熔体净化处理技能已进行了大里的研讨.并构成了一些较先进的净化办法与设备如SNIF、MINT、ALPUR法等”,对净化技能的展开起了推进效果。但这些办法大多以除氢净化为主,而关于各种高技能、高成形性的产品排杂除氢净化的程度要求很高这些精粹除气办法均存在着必定的局限性 .除氢功率有限对排杂效果也不显着。以排杂为主的净化办法首要是;过滤法和熔剂法但受原资料以及净化工艺条件的影响较大特别是过滤板的质里不稳定,大大影响了过滤效果。近些年呈现的喷发熔剂法.对熔剂净化工艺条件已有显着改进起到了排杂除气的复合净化效果.但需专用设备,添加了本钱操作工艺的操控也不稳定.使其推广运用受限。此外,最近也呈现了运用铝熔体与搀杂物之间存在很大的导电性差异而提出的电磁别离搀杂物的新办法' ”。虽然该办法是一种无污染的清洁型净化办法.但现在首要仍处于实验室阶段且处理的铝液里及处理速度等与工业化运用的要求还存在必定的距离。3.4铸造工艺及铸过进程的操控水平    在直接水冷半接连铸造中.影响铸锭质里的首要因素为冷却强度铸造速度铸造温度结晶器高度.以及夜面稳定性同等。跟着令却强度的添加铸锭令却速度快有利于晶粒细化但添加了铸锭内外层的温度梯度,使铸锭中的热应力增大.进步了铸锭的裂纹倾向:铸造速度添加使夜穴变深,结晶安排粗化-一起区域偏析加重安排和成分的不均匀性添加热裂纹的倾向添加:铸造温度进步的响与添加铸造速度的影响大致相同裂纹倾向变大一起简单构成拉裂等缺点:结晶器高度下降的效果与进步铸造速度的影响类似,但可以改进铸锭的外表质里:液面高度的稳定性对铸锭外表质里的景响不是特別显着。但对铸锭的疑固进程发作较显着的效果,液面的动摇简单构成安排的不均匀性构成铸定内应力增大.添加了裂纹倾向。   因而国际各国都特别注重铸造进程I艺操控水平的进步。除了完结工艺准则的优化外,还不断探究新的铸造操控技能,如液位测验技能脉冲水技能、低液位铸造、 气幕铸造技能气滑铸造技能电磁铸造技能等。国内企业应结合本身的设备条件和产品结构.深入探讨铸造进程的工艺操控技能,逐渐的进步铸锭质里.满意不同用户的运用要求。4 结语   铸锭质里决议了终究的产质量里。因而,经过资料研讨与工艺优化等办法进步铝合金铸锭质里.是取得高功能铝合金产品的根底。现在国内的高功能铝合金产品许多还需求进口,如包装铝箔、PS版基罐料,以及电子箔等.除了设备条件的约束外,国内与西方发达国家的距离首要体现在铸锭质里.以及变形进程的工艺操控等方面。为了赶快缩小铝合金产品在质里方面的距离应要点从资料规划熔体处理,以及铸造工艺尤化等方面展开广泛的技能研制作业.一起消化吸收国外同职业的先进技能,全面进步铝合金铸锭质里,为痛功能骗会金产的出产打下杰出的根底。

制造铝锭

2017-06-06 17:49:58

制造铝锭相关知识很多,让我们对它进行下介绍。铝锭的生产是由铝土矿开采、氧化铝生产、铝的电解等生产环节所构成。  生产氧化铝的铝土矿主要有三种类型:三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石。在已探明的铝土矿全球储量中,92%是风化红土型铝土矿,属三水铝石型,这些铝土矿的特点是低硅、高铁、高铝硅比,集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其余的8%是沉积型铝土矿,属一水软铝石和一水硬铝石型,中低品位,主要分布在希腊、前南斯拉夫及匈牙利等地。由于三种铝土矿的特点不同,各氧化铝生产企业在生产上采取了不同的生产工艺,目前主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜尔-烧结联合法三种。通常高品位铝土矿采用拜耳法生产,中低品位铝土矿采用联合法或烧结法生产。拜尔法由于其流程简单,能耗低,已成为了当前氧化铝生产中应用最为主要的一种方法,产量约占全球氧化铝生产总量的95%左右。  铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点,但烟气无法处理,污染环境严重,机械化困难,劳动强度大,不易大型化,单槽产量低,等一些不易克服的缺点,是正在被淘汰的生产工艺。而目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽,槽的电流强度达到了350KA 以上,不仅自动化程度高,能耗低,单槽产量高,而且满足了环保法规的要求。   电解铝的生产过程:铝土矿→氧化铝→电解铝。  按照铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝(铝的含量99.93%-99.999%)、工业高纯铝(铝的含量99.85%-99.90%)、工业纯铝(铝的含量98.0%-99.7%)。  按照铝锭的市场产品型态可以分成三类:一类是加工材,如板、带、箔、管、棒型、锻件、粉末等;一类是铸造铝合金、盘条线杆电缆等;一类是日常生活中的各类铝制品等。铝锭分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭;   重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al):   T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al):   高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al);   铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg);   板锭--500~1000kg(制板用);   圆 锭--30~60kg(拉丝用)。在我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T 1196-2008)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册的就是它。通过了解制造铝锭的知识,我们才可以掌握其真正的价值,你可以登陆上海有色网查找更多的信息。

绿色建筑铝合金模板型材模具设计与制造研究

2019-01-11 15:42:57

内容提要:    绿色建筑铝合金模板型材的品种多,规格范围广,形状复杂,模具设计制造技术含量高,生产技术难度大。本文仅选两种典型的难度较大的型材为例,对其模具的设计方案、制造工艺和创新点进行分析讨论,对模具的挤压效果与使用寿命进行对比,可见优质模具在绿色建筑铝合金模板型材产业化批量生产中起着重大的作用。    关键词:绿色建筑铝合金模板型材宽厚比100的扁宽型材特殊宽展分流组合模高舌比半空心型材遮蔽式保护模    1.绿色建筑铝合金模板型材模具特点与技术难度分析    1.1概述铝合金建筑模板型材品种多达几十种,而且规格范围广,有的型材是多块形状各异的中小型材组拼成的一个大型整体材,外接圆直径大于600mm。有空心型材、实心型材和半空心型材,成形难度大,尺寸和形位精度要求高,要求有高的力学性能,b330MPa),优良的可焊性、耐磨、耐蚀等综合性能。而且要求产业化批量生产。因此,要求不同形式的特殊结构的模具,如特殊分流模、遮蔽式型材模、特种宽展模等才能保证不同型材的成形和尺寸精度,而且要求高的使用寿命(要求使用寿命要求较原用的提高2-3倍),确保其批量生产。以下仅从几十种型材中选取两种典型的、难度较大的型材模具为例来讨论绿色建筑铝合金模板型材模具的设计与制造技术,其中一种为宽度达400mm,宽厚比大于100的带筋壁板型材WYY1237(见图1),另一种是舌比大于5、尺寸和形位为超高级精度的半空心型材WYY1125(见图2)。    1.2铝合金模板型材模具特点与技术难度分析    (1)模板型材品种多、形状复杂、尺寸变化大,因此要求设计制造不同规格、不同结构、不同形式的优质模具,才能保证成形和尺寸、形位精度,需要进行大量的试验工作。    (2)模板要求产业化大批量生产,首要关键就是提高模具使用寿命,本研制课题要求挤压模具的使用寿命在原有基础上提高2-3倍,难度是十分大的。    (3)扁宽形模板型材的宽、厚比大于100以上,宽而薄的壁板部位尺寸精度和平面间隙都很难保证,需要一种特殊结构的宽展、分流模具合理地分配金属流,才能保证型材的成形和高精度尺寸要求,特别是保证超高精度的形位公差,技术难度更大。    (4)模板型材中半空心型材居多,其舌比大于5,尺寸与形位要求精度为超高精度,需要一种特殊结构的模具才能保证其型材成形,并达到高精度,而且要保证模具有足够的强度,不变形、不开裂、不压塌,保证高的使用寿命,难度是非常大的。    (5)模板型材要求表面光洁、尺寸和形位精度高,因此需要采用高质量的模具钢及严格的模具热处理工艺、机加工全部实施CNC工艺规程,才能获得具有高强度、高韧性、高精度、低的表面粗糙度的优质模具。    WYY1237和WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求    2.1WYY1237模板型材模具的设计依据及技术要点    (1)WYY1237型材的合金状态为6061ET6,挤压材经精密水\雾、气淬火+人工时效后交货,要求型材的尺寸与形位精度达到超高精级水平,并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。    (2)WYY1237型材属于扁宽薄壁型材(见图1),其特点是容易发生严重的壁厚差和平面间隙,型材两端面因充料不足而壁厚尺寸不够,WYY1237型材的宽、厚比值高达,用普通平面模是达不到挤压型材技术要求的,必须设计一种特殊的组合模才能保证成形和达到精度要求。    (3)WYY1237型材外廓尺寸大,必须在7000吨以上的大挤压机生产,挤压筒直径为418mm,型材宽度几乎与挤压筒直径相当,这就需要设计制作一种特殊的多级宽展挤压模,才能保证型材成形及宽度精度与平面间隙。    (4)WYY1237型材的两个支承腿与壁板角度为,形位公差值已高于GB5237高精级规定,需要反复计算与平衡金属流量的分配才能保证角度精度。用户要求保证该型材两个角度精度是为了确保模板顺利装卸和整体的平直度,模具的设计制造有极大难度。    (5)要求选择优良的模具材料,先进的热处理和表面处理工艺,确保模具的使用寿命提高2-3倍。  2.2WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求    (1)WYY1125模板型材的合金状态为6061ET6,挤压材经精密水、雾、气淬火+人工时效后交货,要求型材尺寸与形位精度达到超高级水平,并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。    (2)WYY1125模板型材属典型的高舌比半空心型材(见图2)。该型材从形状来看是从三个半方面包围,一方面有一部分开口,被包围部分为空间面积,这个面积从模子方面看是个悬臂梁,这个悬臂梁细而深,悬臂梁极易下塌,模子也很容易损坏,是很难挤压出合格型材的,也难以保证型材尺寸精度和形位精度。    (3)该型材有三个90转角,其中两个角为,一个角为,这三个角度的公差值都已超出《国标》的任何等级规定。用户要求保证该型材三个角度精度是为了确保模板装配整体的平直度,这给模具的设计制造带来极大难度。    (4)要求选择优良的模具材料,先进的热处理和表面处理工艺,确保模具的使用寿命提高2-3倍。  3.模板型材模具的设计制造技术方案与提高使用寿命的措施与创新点分析    3.1WYY1237型材模具    (1)WYY1237型材模具设计依据与设计方案参数见表1和表2。 表1WY1237型材的模具设计参数表合金 状态型材截面积Cm2外接圆 直径 mm执行标准及 精度等级挤压机吨位t挤压筒直径mm比压 MPa挤压比 l变形率%6061ET624.717f410GB5237-超高精级7000f4184595598表2模子设计方案参数表模具 型号模子 规格 mm模子 类型模具钢 牌号模子热处理硬度HRc金属收缩系数模孔制作精度,mm模孔表面粗糙度分流比宽展量,mm宽展角 b型材壁厚模孔,mm型材轮廓模孔,WYY1237f620x350特种宽展分流组合模4Cr5MoSiV1(优质)47-490.01-0.0120/-0.020/-0.1Ra0.04mm138025°,5°  (2)WYY1237模的设计方案示意图,见图3。图3建筑铝合金模板型材WYY1237特种宽展分流组合模示意图

铝合金搅拌摩擦焊在船舶制造领域中的应用

2019-03-11 13:46:31

铝合金拌和冲突焊在焊接办法、力学功能、制作本钱以及环境等方面的巨大优越性和潜在的工业运用远景,在船只制作范畴里,铝合金拌和冲突焊得到了深入细致的研讨和开发。船只制作不只要求速度的添加,并且要求单位报价载荷功能的前进,所以舰艇制作要尽或许的铝合金材料来下降船只分量。但铝合金材料的传统衔接办法为铆钉衔接和弧焊衔接,铆接添加了制作时刻、人力和物料的运用量,而铝合金熔焊时简单发生变形、缺点及烟尘等,也约束了弧焊在铝合金构件上的运用,所以跟着拌和冲突焊技能的开展,用拌和冲突焊来完成高集成度的预成型模块化制作来替代传统的船只来板-加强件结构的制作,是船只制作技能开展的必定和性的前进。  拌和冲突焊在船只轻合金预成形结构件上的运用,在外观、分量、功能、本钱以及制作时刻上具有显着的优越性,不只能够用于船只轻合金结构件的制作,还能够用于现场安装,为现代船只制作供给了新的衔接办法告诉拌和冲突焊替代熔焊完成轻合金结构件的制作,是现代焊接技能开展的又一次腾跃。  FSW技能在船只制作、海洋工业和宇航工业中有广泛的运用远景,适于用FSW技能焊接的结构包含:甲板、壁板、隔板等板材的拼焊、铝揉捏件的焊接、船体和加强件的焊接、直升机下降渠道的焊接等。现在已用该技能焊接快艇中上长为20m的铝合金结构件,焊缝总长度超越500Km。

汽车铝合金轮毂制造新工艺液态模锻的应用

2019-01-02 15:29:20

一、引言     铝合金轮毂是钢质轮毂的换代产品,它具有质量轻、导热快、美观华贵、节能安全等优点,目前国内外已广泛应用于轿车及其它轻型客车上。随着我国汽车工业的快速发展以及国外配件需求量的增加,市场容量十分可观。目前国内外制造铝合金轮毂的方法主要分为两大类:一类是锻造法,其中国外最先进的工艺是由连铸工序和三个锻造工序组成,该法虽然质量好,但成品率只有50%左右,价格昂贵。另一类是铸造法,分重力铸造和低压铸造。重力铸造法产品中缩孔、疏松、气孔等缺陷严重,机械强度低,成品率低,国外已经淘汰。目前国内外大多采用低压铸造法,该法产品质量和成品率都有一定提高,但工艺复杂,设备投资太大,从国外引进年产30万件的设备需投资亿元以上。采用液态模锻法,使铝合金在高压下结晶,并在结晶过程中产生一定量的变形,消除了缩孔、疏松、气孔等缺陷,产品既具有接近锻件的优良机械性能,又有精铸件一次精密成型的高效率、高精度,且投资大大低于低压铸造法。     二、轮毂的工艺特点及工艺关键     轮毂是一个类似一个较浅的杯形件,壁较薄,壁厚基本均匀,轮缘直径较大,高度适中,基本适合液态模锻工艺。制造的主要困难在于采用直接液态模锻法时,轮缘与原浇注液面之间容易形成较深的冷隔,必须采取措施避免。     影响工件内部结晶质量及力学性能的关键是温度场与应力场的控制,而影响温度场的因素又较多,因此必须通过试验和计算找到比较理想的温度——时间曲线。而应力场直接关系到工件中缩孔、疏松、气孔等缺陷的消除,必须确定合适的应力场分布,为获得高质量的工件打下基础。     三、模具设计及成形条件的确定     1.模具设计     考虑到工件表面可能出现夹杂等缺陷,厚度尺寸必须留有一定的机加工余量,所以在零件图厚度尺寸上单边加放0.5mm,并取拔模斜度1.5°,绘出锻件图。以该图为依据设计模具。根据工件的结构特点,必须采取直接液态模锻法,凹模采取垂直分型面,以便工件出模。采用垂直分模就必须有水平方向锁紧装置,考虑到设备条件限制,因此采用锥形护环锁紧装置,见图2中件3。工作时,在件4、6、8组成的凹模中浇注金属后,上模下行,件3首先压紧件4、8形成锁模,随后凸模6加压成形,保压后,凸模6随上模上行,件3在弹簧作用下仍压紧4、8,以便凸模脱模,弹簧压紧力应大于凸模脱模力,最后件2带动件3上行,件4、8分开取出工件。由于是试验模具,导向主要靠设备导向。合模行程由加压力控制,这样可能会给轮辐部分厚度尺寸带来误差,但并不影响试验效果却大大简化了定量浇注装置。     2.成形工艺条件的确定     (1)铝合金的熔炼及模具准备     轮毂工作时承受较大的冲击载荷,常用铝—硅合金制造。选用ZL107合金,电炉熔炼,以便比较准确地控制熔炼温度,并最好进行精炼除气处理。由于金属充填距离较长,为了增加充填性,浇注温度提高到730℃,模具工作前应预热到310℃,采用电阻丝加热,预热同时涂润滑剂,以便顺利脱模。采用石墨机油为润滑剂,为了保证均匀,最好采用喷涂。浇注温度与模具温度太高,会使工件表面粗糙甚至粘焊,温度过低,金属冷却太快,给充填成形造成困难。    (2)浇注与加压     液态模锻时没有浇口和冒口,所以要比较精确地定量浇注。采用漏斗浇注,漏斗需加热至与金属液相近的温度,进行“底注”,以避免金属液喷溅到模具上造成缺陷。      由于工件平面尺寸较大,散热较快,要在尽可能短的时间内浇注完毕,大型液压机速度较慢,快速下行转入工作加压需要一定时间,所以浇注后让凸模尽快下行,使开始加压时间控制在5~8s,加压速度在0.1m/s左右。速度太快会使金属液向外喷溅,造成浇不足。加压压力要大于100MPa,这是由于轮缘有一定高度,压力太低,会在轮缘与轮辐的连接部分压力不足,机械性能较差。保压时间约10s,冷却时间在15~20s,保压冷却时间太长,工件温度过低,会使脱模力大幅度增加,脱模困难甚至造成工件收缩破裂。     3.环形冷隔的处理     直接液态模锻时部分金属液上移充型,它与原金属液面之间形成一圈冷隔,这种冷隔有时是难以避免的,提高浇注温度与模具预热温度,缩短开始加压时间后,冷隔有所减轻,但无法完全避免,仍有1~1.5mm深冷隔,如图3所示。为此,在模具上冷隔形成的高度开一个R2的半圆弧,使冷隔形成在突起的圆弧上,在机加工工序切除,这样就完全消除了冷隔的影响。     四、轮毂机械性能的检测     为了检测轮毂的机械性能,首先对其进行热处理,热处理条件为515±5℃保温6h淬火,175±5℃保温6h回火,并加工成试件。     五、结论     (1)汽车铝合金轮毂的液态模锻工艺可行,产品性能优于目前的制造方法。      (2)该工艺设备简单、投资小,材料利用率高,产品成本低。      (3)工艺过程容易实现自动化,适于汽车配件的批量生产。     参考文献     [1]上海交通大学.液态模锻.北京:国防工业出版社,1981.      [2]齐胚骧.挤压铸造.北京:国防工业出版社,1984.      [3]周大隽等.液态模锻技术的应用及新发展.锻压技术,1993,18(5).      [4]大泽佳郎.汽车铝合金锻件现状.锻压技术.1993,18(6).

优化光伏铝合金型材模具设计与制造

2018-12-26 09:46:11

模具是保证太阳能光伏铝型材产品形状、尺寸精度的重要工具。模具的设计与制造品质是实现挤压生产优质、高产、低耗、高效、低成本的重要保证。因此要生产制造出高精密光伏铝合金型材,必需优化模具设计与制造。    1.1采用先进模具制造设备    高精度先进的模具加工设备是保证金属挤压模具合格的前提条件。因此生产光伏铝合金型材应采用先进的模具加工设备,如CNC、慢走丝线切割、三轴加工中心、电火花加工中心等来提高模具的加工精度和性能。    1.2合理布置模孔    为了保证光伏型材良好的对称性,提高生产效率和成品率,模孔的布置必须遵守中心对称原则,采用多模孔对称布置。设计模具过程,尽量将桥位设计在型材的非装饰面上,以避免缺陷外露。    1.3优化设计工作带    工作带是稳定制品尺寸和保证制品表面质量的部分。设计模具工作带长度时,要尽量减少落差,在长度变化上要平缓,并采用阻碍角和促流角来降低金属流速,达到金属流动均匀和改善型材表面质量的目的。