工艺新巅峰铝合金一体成型

工艺新巅峰铝合金一体成型

喷射成型

喷射成形(Spray Forming)技术,也有人称为喷射沉积(Spray Deposition)或喷射铸造(Spray casting)技术,这是廿世纪80年代以来,工业发达国家在传统快速凝固/粉末冶金(RS/PM)工艺基础上发展起来的一种全新的先进材料制备与成形技术。喷射成形技术的基本原理是用高压惰性气体将金属液流雾化成细小液滴,并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行,在这些液滴尚未完全凝固之前,将其沉积到一定形状的接收体上成形。这样,通过合理地设计接收体的形状和控制其运动方式,便可以从液态金属直接制备出具有快速凝固组织特征,整体致密的圆棒、管坯、板坯、圆盘等不同形状的沉积坯。 采用喷射成形工艺制备的材料与用传统铸造或变形工艺制备的材料相比,由于在制备过程中的快速冷却使显微组织明显细化、析出相细小且均匀分布,从而使材料的化学成分和组织在宏观和微观上得到有效地控制,因此材料的力学性能几乎没有各向异性,使材料的总体性能得到了明显的提高。这种新工艺与传统的粉末冶金工艺相比,由于从冶炼到坯件成形可在一个工序完成,省去了粉末冶金制粉、混料、压坯和烧结等多道工序,且可有效地控制材料中的氧含量与纯净度,这可使材料坯件的制造成本大幅度地降低。当今,各工业发达国家利用喷射成形技术在高速钢、高温合金、铝合金、铜合金等先进材料的开发和生产方面已经取得了很大进展,其中高性能铝合金是喷射成形技术领域中最具吸引力的开发方向。 喷射成形技术的开发和应用 喷射成形技术作为一种高新技术,其产品可广泛用于航天、航空、国防、汽车、化工、海洋和石油等工业领域。 国外喷射成形技术的应用开发主要集中在圆锭坯和管坯上,对平板产品的应用较少。目前,已经能生产直径450mm和长度2500mm的棒材,其收得率可高达70%~80%,所生产的管坯直径为150~1800mm、长度为8000,其收得率为80%~90%。而成形的合金材料主要有:铝硅合金、铝锂合金、2000及7000系列铝合金、各种铜合金、不锈钢和特种合金等。这些材料已经用于火箭壳体、尾翼、涡轮发动机涡轮盘、海洋中耐腐蚀管道(IN625合金)、轧辊、导电材料(Cu-Cr、Cu-Ni-Sn等)、汽车连杆、活塞及体育器材等。其中,德国Peak 公司从九十年代末期开始采用喷射成形技术批量生产过共晶Al-Si合金,用于德国Daimler-Benz轿车发动机汽缸内衬套,成为号称世界最先进的V6和V8轿车发动机的标准部件,其年产量在2000年已达到6000吨左右。再如,日本住友轻金属(Sumitomo Light Metal)公司从九十年代开始用喷射成形技术生产最大尺寸为Ф250mm×1400mm的过共晶Al-Si系合金圆锭,其年产量已达1000吨以上,主要供给Mazda公司制造轿车发动机中的一些关键零部件。此外,美国的福特汽车公司、韩国的大宇汽车公司等分别与美国加州大学和韩国KIST中央研究院等单位合作开发了Al-Si系合金,用于生产发动机汽缸内衬材料等,已经批量生产。 国内喷射成形技术的研究与开发相对起步较晚,直到80年代末期北京航空材料研究院才研制成功了真空感应熔炼的多功能喷射成形装置,并开展了喷射成形高温合金的研究。其后,国内的一些科研院所和大学也开展了许多基础和应用研究,取得了不少的研究成果。如中南工业大学从九十年代开始研究喷射成形法制备快速凝固铝合金,现在可制备400mm×400mm×20mm 的板材,可制备直径140~350mm、长度200~400mm的管材。其制备的内径153mm的Al-8.5Fe-1.3V-1.75Si的铝合金管坯相对密度达97%以上,研制成功的200mm×200mm×200mm板坯具有良好的轧制和旋压加工性能、优异的室温和高温性能。此

7055铝合金及其颗粒增强复合材料喷射成形技术研究

目录 摘要......................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... III 目录..................................................................................................................................... V II 图表清单.................................................................................................................................. X I 第1章绪论. (1) 1.1 研究背景及意义 (1) 1.2 喷射成形技术基本原理 (1) 1.3 喷射成形技术研究进展 (2) 1.3.1 熔炼、雾化阶段—喷嘴结构优化与雾化机理研究进展 (3) 1.3.2 飞行、沉积阶段—熔滴的冷却、凝固和沉积行为 (8) 1.4 颗粒增强金属基复合材料研究现状概述 (10) 1.4.1 基体材料及增强相选择 (11) 1.4.2 颗粒增强金属基复合材料制备方法 (12) 1.4.3 颗粒增强金属基复合材料的应用 (15) 1.5 喷射成形技术在颗粒增强金属基复合材料中的应用 (15) 1.5.1 金属基复合材料喷射成形工艺介绍 (15) 1.5.2 增强相对传统喷射成形工艺的影响 (17) 1.6 本论文研究问题的提出及主要研究工作 (19) 第2章实验方案 (23) 2.1 实验材料 (23) 2.2 喷射成形沉积坯制备 (23) 2.3 喷射成形材料致密化和热处理 (24) 2.3.1 热挤压致密化工艺 (25) 2.3.2 热处理工艺 (26) 2.4 喷射成形材料组织特性分析 (26) 2.4.1 光学显微镜组织观察 (26) 2.4.2 过喷粉末形貌及粒度分析 (26) 2.4.3 扫描电镜组织观察 (27) 2.5 喷射成形材料性能测试 (27)

辊压成型在铝带中的应用

辊压成型在铝带中的应用 上海理工大学机械学院 李 志 [摘 要]论述了辊压成型技术在生产实际中的应用,在U G 三维的状态下,设计三维辊轮,在A U T O CA D 状态下转成二维图,并最终用于生产实践。产品是薄铝板辊压而成,应用于双层玻璃中,起到防水、防灰、美化作用,在火车的双层玻璃中被大量使用。 [关键词]辊压成型 计算机辅助设计 辊轮 一前言 辊压成型技术在工业生产中得到了广泛的应用,特别是80年代以后,辊压成型技术得到了长足的发展。随着计算机的广泛应用,辊压成型技术和计算机实现了完美的结合。在计算机辅助设计的平台基础上,能够快速实现辊轮的设计,提高了生产效率[1]。 二铝带成型的工艺分析 一块平的铝板,为了实现如图所示的形状,首先通过剪板机,将大的铝板剪成铝带,再把铝带通过一系列辊轮辊压成如图一所示形状。图一的形状是封闭形,最后通过焊接实现最终的产 品。 根据图一所示的形状,第一问题就是该图展开后铝带的宽度。各弯曲段对的带坯宽度由弯曲角的大小和中性线所对应的弯曲半径(称为名义弯曲半径)所确定,即 W =rm 式中W —弯曲段长度,mm ; r m —名义弯曲半径,mm ; —弯曲角角度,rad. 名义弯曲半径r m 为: rm =r +kt 式中r —弯曲角内径,mm ; k —系数(弯曲因子); t —带坯厚度,mm. 不同的研究者对弯曲因子k 选取的数值不同。卡尔特普罗菲尔(K altpro file)推荐的k 值如下: r /t >0.65>1.0>1.5>2.4>3.8 k 0.300.350.400.450.50美国《金属手册(第九版)》推荐的k 值计算公式为r /t ×0.04+0.3 r/t<1K =(r /t -1.0)×0.06+0.34 r/t ≥1 0.45 r /t >1,k>0.45[2] 图一所示产品的铝带是t =0.36mm,根据美国《金属手册 (第九版)》推荐K 值得到铝带展开后的长度L =32.17mm 。型材变形工艺图俗称辊花图,是根据型材的成品断面,按照与成型顺序相反的步骤展开,叠加在同一平面内,象一朵开放的花型。通过这样的花型图,设计者可以了解型材的变形情况,配置相应的轧辊孔型。由图一产品形,得到 如图二所示的工艺展开图 三辊轮的计算机辅助设计(CA D )技术 随着计算机辅助设计的广泛应用,传统的辊轮设计与现代技术结合起来。辊弯成型是通过布置一系列辊弯模具将带材加 工成为具有一定断面几何形状产品的加工方法[3]。按照图二所示的辊花图,设计三维的辊轮。对于冷弯成形行业,初级的CA D 系统是以计算机辅助绘图为主要功能的。由于手工设计时,无法在一张图纸上画出二、三十道次的变形辊花图,因而在设计每一道轧辊时需要进行坐标的转换,使得计算工作量相当大和繁琐。利用计算机作图极大地简化了这一过程,通过编制的专用程序,可以很快地作出辊花图和轧辊图。但是只解决计算作图是远远不够的。在辊轮设计中,有立辊和侧辊,具体采用哪种形式根据实际辊花图设计。在设计时,保证立辊的厚度一致,便于安装和调试。立辊的高度随着工序的增加逐步增加,这样可以保证铝带在辊压时处于绷紧状态。侧辊设计时,不能与立辊干涉,同时侧辊的大小与立辊的质量相似,保证力的大小匀称。图三所示是滚轮设计中第一序,该辊轮作用是起到导向作用,两个并排的辊轮安装在辊式连续冷弯成型机上。图四是第二序工作图,采用两个立辊方式。当平的铝带通过时压成辊花。图五、图六是立辊轮设 — 425—

复合材料工艺大全

复合材料工艺大全 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产。如: (1)手糊成型工艺--湿法铺层成型法; (2)喷射成型工艺; (3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术); (4)袋压法(压力袋法)成型; (5)真空袋压成型; (6)热压罐成型技术; (7)液压釜法成型技术; (8)热膨胀模塑法成型技术; (9)夹层结构成型技术; (10)模压料生产工艺; (11)ZMC模压料注射技术; (12)模压成型工艺; (13)层合板生产技术; (14)卷制管成型技术; (15)纤维缠绕制品成型技术; (16)连续制板生产工艺; (17)浇铸成型技术; (18)拉挤成型工艺; (19)连续缠绕制管工艺; (20)编织复合材料制造技术; (21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺; (22)注射成型工艺; (23)挤出成型工艺; (24)离心浇铸制管成型工艺; (25)其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。

复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成 一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 (2)制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇成型工艺层压及卷管成型工艺 1、层压成型工艺 层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。 层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。 2、卷管成型工艺 卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。

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

复合材料成型工艺大全及说明

复合材料成型工艺大全及说明 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业 生产。 视所选用的树脂基体材料的不同,各方法适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。(2)制品成型比较简便一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅 需一套模具便能生产。 ◇ 层压及卷管成型工艺1、层压成型工艺层压 成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,

放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。2、卷管成型工艺卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品 成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。卷管成型按其上布方法的不同而可分为手工上布法和连续机械法两种。其基本过程是:首先清理各辊筒,然后将热辊加热到设定温度,调整好胶布张力。在压辊不施加压力的情况下,将引头布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约1圈,然后放下压辊,将引头布贴在热辊上,同时将胶布拉上,盖

锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响

锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响 季飞蔡元华张济山郝斌 (北京科技大学新金属材料国家重点实验室 100083) 摘要:利用光镜,扫描电镜和X射线衍射的观察以及力学性能检测,研究了在高强铝合金中加入锰后对合金固溶组织、拉伸性能以及断口形貌的影响。结果表明,加入锰后能使固溶温度得到提高;通过断口形貌SEM扫描可以看出,含锰铝合金的韧窝比不含锰铝合金要细小,在不出现粗大含锰相时,加锰后断口上沿晶断裂减小;同时在高强铝合金中添加锰元素能提高材料的屈服强度和极限抗拉强度。 关键词:喷射成形;超高强铝合金;显微组织;Mn;性能 分类号: Influence of Mn content on microstructure of spray-formed 7xxx series aluminum alloy JI Fei, CAI Yuan-hua, ZHANG Ji-shan, HAO Bin (State Key Laboratory of Advanced Metal Material 100083) Abstract: The affect of Mn on solution structure,tensile strength and micrographs of fracture of ultra-high strength aluminum alloys were studied by use of OP,SEM and XRD analysis. The results show that Mn element will increase solution temperature; aluminum alloy with manganese has smaller size of dimple and lower fraction of intergranual fracture surface than those of aluminum alloy without manganese when coarse precipitates containing manganese did not

铝合金生产工艺方案

6082铝合金铸件生产工艺方案 合金成分检测->合金成分配比->配料计算(考虑烧损等因素)和备料->熔炼->铸造(铝合金锭)->成分和性能检测分析->确定加工方法(根据客户对材料性能的要求,采用锻造成型)->根据客户提供的样品形状和尺寸,进行模具设计(模槽和锻模),绘制锻件图->切料(根据锻件的用料将铝棒切割成所需尺寸)->下料->铝棒预热->锻压成毛坯->粗锻->冲裁(飞边)->精锻(模锻成型)->锻后工序(冲孔,切边,刻字等)->中间检验(检验锻件的尺寸和表面缺陷)->锻件热处理(用以消除锻造应力,改善金属切削性能)->按照客户标准检验(外观和硬度检查、无损探伤等,一般根据客户的具体要求来确定检查项目)->成品(不ok的话分析原因对策,重新进行进行加工。) 主要流程: 一、合金成分的检测 通过光谱(或能谱)分析,得到各合金元素的含量比,对比铝合金不同牌号的标准合金元素含量比,确定合金的牌号。同时,通过测量其质量,算出单件合金成品的用料体积。二、熔炼合金 确定好合金中元素比后,准确进行配料计算(包括烧损)和备料。熔炼时,装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间、金属的烧损、热能消耗,还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。在熔炼过程中,由于各种原因都可能会使合金成分发生改变,可能使熔体的真实成分与配料计算值发生较大的偏差。因而需在炉料熔化后,取样进行快速分析,以便根据分析结果是否需要调整成分。 三、铸造(铸锭) 四、锻造(模锻) 锻件的锻造工艺性分析,主要考虑锻件的用料、几何形状、尺寸精度和表面质量等锻造加工过程包括:将材料切割成所需尺寸、加热、锻造、热处理、清理和检验。 1.先确定锻造温度范围、变形速度、变形程度,以及设备吨位的确定(锻造压力机等 设备的选用),模具设计,还有固溶温度、时效温度、时效保温时间等工艺参数的 优化也是需要考虑的。

彩钢板生产工艺的流程

彩钢板生产工艺的流程 彩钢板即是彩涂钢板,是经过特殊工艺过后,一种带有有机涂层的钢板,在目前的市场份额中,比重所占较高。那这种特殊的工艺是如何实现的呢,具体分以下几个步骤。 1:开卷机:它的要任务就是负责把开卷彩钢板基板根据变频工作频率稳定的输送。 2:缝合机:主要的是用来板带的街头缝合保证生产稳定运行。 3:涨力机:是有效的涨力拉力系统,涨力的来源于生产线的速度差产生的,作用是保证钢板平稳运行,不托炉底避免钢板划伤。 4:开卷活套:开卷活套的作用保证生产的板带延续,因为在接板带时活套的富裕板带保证给予接带提供有效的充足时间。 5:碱洗脱脂:是清洗基板的油污以及杂质,保证板面清洁,为涂漆的后期工艺作基础。 6:清洗:脱脂之后由于板面留存的残液必须清水清洗保证没有残液留存,为产品的质量后期工作作准备。 7:烘干:清洗完毕之后就是烘干炉,为第一次初涂作准备。 8:初涂:底漆、背漆的初涂工艺就在本站完成。 9:烘干:初涂完毕之后立即进入烘干炉完成固化以及烘干工艺,本步骤的温度速度很是重要,为下一步的面漆精涂做好准备。 10:面漆精涂:本站是彩钢板面漆的主色的完成最后一站,根据客户的要求以及生产要求完成任务。 11:烘干:面漆涂完之后进入烘干炉完成产品的工艺主要流程部分。 12:风冷降温:由于产品从烘干炉出来的时候温度很高,为了达到收卷温度必须风冷降温或者水冷降温同时进行,达到收卷温度不超过:40℃。 13:收卷活套:作用主要是为了保证收卷机的下卷工作保证有效时间。 14:收卷机:根据电子探头的收卷信号保证彩钢板钢卷齐边收卷,达到行业出厂质量要求。

本公司专业生产840型彩钢瓦,840型彩钢瓦因为排水性能好,所以是屋顶常用的材料。840型彩钢瓦成品便于安装、轻质、高效。填充系统使用的也是闭泡分子结构,可以杜绝水汽的凝结。外层钢板的成型充分考虑了结构和强度要求,并兼顾美观,内面层成型为平板以适应各种需要。彩板经辊压成型,钢板虽薄但强度高,更适用于沿海地区使用。 840型彩钢瓦基本参数 【型号】840型等 【材质】彩涂卷/彩涂板 【颜色】常规为海蓝、白灰,其他颜色需订制 【厚度】0.2mm~1.2mm 【有效宽度】840mm 【抗压强度】抗弯抗压 【用途】屋面、墙面、厂房、隔断、围墙护栏、吊顶等

铸造铝合金熔炼工艺

铸造铝合金熔炼工艺 1工艺适用范围 本熔炼工艺适用于砂型和金属型铸造ZL101A合金的熔炼,可针对于重力铸造、低压铸造、倾转浇注、调压铸造等成型工艺使用。 本工艺可作为ZL101A合金熔炼的母工艺,针对某一特定的成型工艺,如需特殊指出,可在此工艺基础上形成相应熔炼工艺,但不允许与母工艺相互冲突。 2工艺文件的抄报与保存 工艺文件抄报、抄送范围:总师、副总师、技术部、质量部。 工艺文件保存范围:电子文件备份和纸质文件送档案室保存,技术部、质量部各存一份使用文件。 3 工艺详细内容 3.1熔炼设备、工具的选择及对后续熔炼质量的影响 3.1.1 铝合金料熔化设备 规定使用熔炼设备范围为:坩埚电阻炉,燃气连续熔化炉。 对于金属型铸造可采用两种熔炼设备,使用燃气连续熔化炉熔化铝液,然后转包到坩埚电阻炉进行后续处理(精炼及变质);也可使用坩埚电阻炉熔化铝液及进行后续处理(精炼及变质)。 如采用金属型低压铸造、调压铸造成型工艺,可使用侧面开口注入铝液的机下炉进行连续生产。 采用坩埚电阻炉熔化铝液,铝液温度控制750℃以下,熔化过程的铝液吸气较少;采用燃气连续熔化炉熔化铝液,铝液温度控制容易

超750℃,熔化过程的铝液吸气倾向较大。 3.1.2熔炼工具的选择及准备 熔炼前熔炼工具的准备对铝液熔炼质量影响较大,坩埚采用石墨及SiC材质,使用前需进行预热烘干,烘干工艺如图1;如采用金属材质坩埚,最好选用不锈钢材质,如选用铸铁材质坩埚,以合金球墨铸铁为好。常用的浇包、浇勺等多采用不锈钢制作。 图1 新坩埚使用前烘干工艺 上述所选择的工具,使用前均需涂刷涂料,涂刷涂料前要对坩埚及工具进行喷砂处理,去除表面的铁锈及污物,然后预热到120~180 ℃,逐层喷涂,浇包、浇勺的涂料厚度0.3~0.8mm为宜,坩埚涂料可稍厚一些。涂料最好选用专用的金属型非水基涂料,也可自行配制,基本配方如表1所示,使用前涂料需预热到50~90 ℃。 3.1.3炉料的存放与处理,

喷射成型技术的研究现状与展望

《喷射成形技术的研究现状与展望》 姓名:王松 班级:材加11-A2 学号:120113203011

喷射成形技术的研究现状与展望 摘要:喷射成形是用高压惰性气体将合金液流雾化成细小熔滴,在高速气流下飞行并冷却,在尚未完全凝固前沉积成坯件的一种工艺。介绍了喷射成形技术的原理、特点、工艺改进及在不同材料中的研究及应用情况,综合评述了喷射成形技术在国内外的产业化现状,探讨了喷射成形技术的几个重要应用发展方向。 关键词:喷射成形;快速凝固;技术;前景 喷射成形技术是把金属熔融、液态金属雾化、快速凝固、喷射沉积成形集成在一个冶金操作流程中制成金属材料产品的新工艺技术,对发展新材料、改革传统工艺、提升材料性能、节约能耗、减少环境污染都具有重大作用。由于快速凝固的作用,所获金属材料成分均匀、组织细化、无宏观偏析,且含氧量低。与传统的铸一锻工艺和粉末冶金工艺相比较,它流程短、工序简化、沉积效率高,不仅是一种先进的制取坯料技术,还正在发展成为直接制造金属零件的制程。现已成为世界新材料开发与应用的一个热点。 一、喷射成形技术的发展历程 喷射成形的概念最早由英国Swansea大学Singer教授于1968年提出,并于1972年获得专利。作为工程技术则是从1974年英国Osprey Metals公司取得专利权开始,该公司成功地将Singer提出喷射沉积成形应用于锻造毛坯的生产,发明了著名的Osprey工艺。总体来看,喷射成形技术经历了适用合金系统的实验研究(1975~1984年)、工艺优化和雾化沉积机理的研究(1984~1992年)、雾化技术规模的扩大与产业化(1992~1998年)等自身发展和重大改进的历程。近年来,喷射成形技术已成为材料科学与工程界的研究和产业化发展的热点之一。 二、喷射成形在金属材料加工中的应用 金属喷射成形是一种新型的快速凝固技术,它有一些优点,如(1)坯料成分均匀,组织细化。加工中可消除坯件中合金成分的宏观偏析,抑制了显微偏析及偏析相的产生。晶粒为均匀细小的等轴晶,其晶粒大小一般在10~100nm之间。(2)固溶度大,氧化程度小。(3)材料致密度较高。(4)喷射沉积效率高。(5)生产流程短,成本低等。 凭借着这些优点它的应用也十分广泛。比如应用在钢材上,如高速钢材料及其制品、轧辊上。应用在高温合金上,应用在铝合金上,应用在层状金属复合材料上等。 此处着重介绍其在铝合金中的应用。铝合金作为金属材料中最典型的轻质结构材料,具有密度低、易加工、成本低等优点,在航空航天、交通运输及兵器工业等行业中占据重要地位。如果利用传统铸造工艺制备铝合金存在很多问题。而应用喷射成形工艺可方便地生产铝合金,且其生产出来地制件具有综合性能高和成本低等优点。目前,运用喷射成形工艺已可生产各种不同成分的铝合金,包括超高强铝合金、高比强度和高比模量铝合金、高硅铝合金、低膨胀和耐磨铝合金、耐热铝合金、颗粒增强铝基复合材料等。如喷射成形出来的AI—Zn-Mg—Cu系合金,它属于超强铝合金,它具有强度高、密度小、加工性能良好等优点,目前已在飞机机身、机翼梁、机舱壁板、火箭高强度结构件、高速列车挂钩等领域获得广泛应用。如果运用铸造工艺生产A1一Zn-Mg-Cu系合金时材料的晶粒粗大。

6063铝合金铸锭的生产工艺及详细流程

6063铝合金铸锭的生产工艺及详细流程 ?一.Al-Mg-Si系合金的基本特点: 6063铝合金的化学成份在GB/T5237-93标准中为0.2-0.6%的硅、 0.45-0.9%的镁、铁的最高限量为0. 35%,其余杂质元素(Cu、M n、Zr、Cr等)均小于0.1%。这个成份围很宽,它还有很大选择余 地。 6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金,在AL-Mg-Si 组成的三元系中,没有三元化合物,只有两个二元化合物Mg2Si和M g2Al3,以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界,构成两个三元系,α(Al)- Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3,如图一、田二所示: 在Al-Mg-Si系合金中,主要强化相是Mg2Si,合金在淬火时,固溶于 基体中的Mg2Si越多,时效后的合金强度就越高,反之,则越低,如 图2所示,在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上,共晶温度为595℃,Mg2Si 的最大溶解度是1.85%,在500℃时为1. 05%,由此可见,温度对 Mg2Si在Al中的固溶度影响很大,淬火温度越高,时效后的强度越高, 反之,淬火温度越低,时效后的强度就越低。有些铝型材厂生产的型 材化学成份合格,强度却达不到要求,原因就是铝捧加热温度不够或 外热冷,造成型材淬火温度太低所致。 在Al-Mg-Si合金系列中,强化相Mg2Si的镁硅重量比为1.73,如果 合金中有过剩的镁(即Mg:Si>1. 73),镁会降低Mg2Si在铝中的固 溶度,从而降低Mg2Si在合金中的强化效果。如果合金中存在过剩的 硅,即Mg:Si<1.73,则硅对Mg2Si在铝中的固溶度没有影响,由 此可见,要得到较高强度的合金,必须Mg:Si<1.73。 二.合金成份的选择 1.合金元素含量的选择 6063合金成份有一个很宽的围,具体成份除了要考虑机械性能、加 工性能外,还要考虑表面处理性能,即型材如何进行表面处理和要得 到什么样的表面。例如,要生产磨砂料,Mg/Si应小一些为好,一般 选择在Mg/Si=1-1.3围,这是因为有较多相对过剩的Si,有利于型 材得到砂状表面;若生产光亮材、着色材和电泳涂漆材,Mg/Si在1.5 -1.7围为好,这是因为有较少过剩硅,型材抗蚀性好,容易得到光 亮的表面。 另外,铝型材的挤压温度一般选在480℃左右,因此,合金元素镁硅 总量应在1.0%左右,因为在500℃时,Mg2Si在铝中的固溶度只有 1.05%,过高的合金元素含量会导致在淬火时Mg2Si不能全部溶入 基体,有较多的末溶解Mg2Si相,这些Mg2Si相对合金的强度没有多

钢波纹板辊压成形技术及应用

钢波纹板辊压成形技术及应用 1、波纹板的辊压成形技术 波纹管由波纹板分片弯曲连接成形,波纹板制造一般采用板料卷辊压成形,辊压孔型系统有连续成形系统和专用孔型系统。目前生产波纹板应用最广泛的是连续成形系统,即首先弯中心波,然后弯相邻波,最后弯边波。该孔型系统的优点为辊耗最低,其缺点为工件易出现横向弯曲和扭曲。专用孔型系统主要用于生产波纹板,在开始阶段先预弯出弧形波,再将其镦压成形,该方法保证各弯角处金属减薄最轻。其缺点为辊耗高,对成形设备和材料要求高。 项目组根据多年的研究和产品开发经验,将上述两种孔型系统进行了整合,充分吸取了两种成形方法的优点,克服了成形过程中经常出现的横向弯曲、扭曲和边波等缺陷。经试验验证,该成形系统能很好地实现宽幅板类产品辊压成形。 项目组近年来对宽幅板类辊压工艺进行了较系统的研究,与长春轨道客车合作建立了常用辊压板材性能数据库,该数据库包含SUS301L-ST、SUS301L-HT、SUS301L-DLT、太钢00Cr12Ni、05CuPCrNi、09CuPCrNi、08F、Q235、Q345、Q610等材料各项力学性能,该数据库的建立,为辊压工艺的开发和有限元数值模拟研究奠定了基础。 在辊弯过程中常常遇到一些问题,如袋形波、边波、划痕、翘曲、裂纹、回弹、断面形状畸变等。针对上述缺陷的产生,项目组结合长春轨道客车不锈钢车体波纹顶板和波纹地板开发项目,利用有限元模拟研究了波纹板类产品辊压变形过程,计算了角部节点辊压应变分布,分析了缺陷产生的原因和解决办法。 板材横向,即宽度方向,在弯曲角部位附近,应变变化大,并有明显的峰值,而在底部部位应力均匀分布,因此应变主要集中在弯曲角附近的变形区域。板材的纵向变形主要集中在变形区和变形过渡区,反映在弯曲部位,变形量较大,但处于弹性变形范围,即板材在纵向上存在弹性拉伸变形,该应变的存在,将引起型材纵向弯曲和断面形状畸变。 总的来说,横向应变要大于纵向应变,说明变形主要发生在横向即板材的宽度方向,在冷弯成形中,摩擦是重要的影响因素,利用有限元模拟了摩擦系数对冷弯成形的影响。如当摩擦系数为0.2时,在冷弯过程中出现粘辊的现象,把摩擦系数调整为0.1后,板材被冷弯后就没有异常的粘辊和网格畸变的现象。从上述分析可以看出,辊型表面状态对工件的扭曲具有较大的影响。 2、辊压成形技术在波纹板成形中的应用 辊压成形就是通过依次排列配置的数组成形轧辊把卷材、带材或剪板等金属坯板或金属带不断地进行横向弯曲,将平整的原板压制成特定的断面形状的钢材,如管材、型材、板材、槽钢等的加工成形法。这种成形方法适于断面形状均匀,长尺寸的各种产品大量生产,与成型机同步的切断机、压力机、焊接机可以同时对产品所需长度切断加工、穿孔加工、压纹加工、焊接加工、纵向弯曲加工等辅助加工,从而能够极大地提高生产率。 辊压成形技术非常适合于波纹板和波纹管的生产,这种成形方式可以提高波纹板的成形精度,有效克服回弹的问题,而且同一套设备和辊片可以加工不同规格的波纹板,在大大节约了成本的同时,还可以提高生产率。以下简单介绍项目组近年来在波纹板辊压方面的工作:

玻璃钢化工设备-喷射缠绕成型工艺

玻璃钢化工设备 喷射缠绕成型工艺 玻璃钢化工设备成型工艺目前可简述为喷射缠绕成型,“喷衬工艺”为使用喷枪喷射技术制作玻璃钢化工设备内衬成型的工艺。“衬”为玻璃钢化工设备的内衬,内衬层结构上分为内衬层和过渡层,主要作用为防腐防渗。玻璃钢化工设备结构由防腐防渗内衬层、增强结构层、外表抗老化层组成。确保不仅良好的耐介质腐蚀性,又具有足够的物理机械性能,满足不同的介质工况需求。采用无碱玻璃纤维高张力、多层次、多角度、加强型缠绕,满足有机、无机溶剂及具有化学、电化学腐蚀性介质的储存、中转和生产等需要,满足非电解质流体的中转、输送、消除静电的需要,满足各式支承剪切及掩埋与荷载的力学要求。玻璃钢的可塑性强、设计灵活性大、化工设备容器壁物理结构性能优异。成熟的纤维缠绕玻璃钢可以通过改变树脂体系或增强材料来调整容器、塔器等的物理化学性能,以适应不同介质工况条件的需要。通过调整结构层厚度、缠绕角和壁厚结构的设计来调整设备本体的承载能力,适应不同压力等级、容积大小,以及某些特殊性能的玻璃钢容器、塔器的需要,是其它同性的金属材料无法比拟。 玻璃钢制品耐腐蚀、防渗漏、耐候性好、使用寿命长。玻璃钢具有优越的耐腐蚀性能,在贮存各种腐蚀性介质时,玻璃钢显示出其他材料所不及的优越性,可以储存各种不同的酸、碱、盐和有机溶剂,由此可见玻璃钢的应用十分普遍,但是玻璃钢产品的质量却是取决于原材料、施工工艺等几方面因素。玻璃钢喷衬工艺作为目前国内成熟

的机械化生产工艺,具有空前的优势。 喷衬工艺的优点: 1、生产效率比手糊的高4-8倍。 2、产品整体性好,无接缝,层间剪切强度高,树脂含量高,抗腐 蚀、耐渗漏性好。 3、可减少飞边,裁布屑及剩余胶液的消耗。 4、产品尺寸、形状不受限制。 5、喷射机能使催化剂和树脂于喷射前在液压下在喷管内混合均匀, 故喷射时无压缩空气漏出,喷射时空气污染少。 生产准备: 1、材料准备:原材料主要为树脂和无碱玻璃纤维。 2、模具准备:准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。 3、喷射成型设备:喷射成型机分压力罐式、泵供式和综合式三种: 泵式供胶喷射成型机,是将树脂引发剂和促进剂分别由泵输送到静态混合器中,充分混合后再由喷枪喷出,称为枪内混合型。其组成部分为气动控制系统、树脂泵、助剂泵、混合器、喷枪、纤维切割喷射器等。树脂泵和助剂泵由摇臂刚性连接,调节助剂泵在摇臂上的位置,可保证配料比例。在空压机作用下,树脂和助剂在混合器内均匀混合,经喷枪形成雾滴,与切断的纤维连续地喷射到模具表面。这种喷射机只有一个胶液喷枪,结构简单,重量轻,引发剂浪费少,但因系内混合,使完后要立即清洗,以防止喷射堵塞。

喷射成形工艺的发展现状及其对先进铝合金产业的影响_张豪

喷射成形工艺的发展现状及其对先进 铝合金产业的影响 张 豪 1,2 ,张 捷2,杨 杰2,杨永平2,张 荻1,曾苏民 3 (1.上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海 200030; 2.张家港华通喷射成形有限公司,江苏 张家港 215625; 3.西南铝业(集团)有限责任公司,重庆 九龙坡 401326) 摘要:对喷射成形技术的发展现状及其对先进铝合金产业结构的影响作了综述和分析。认为喷射成形工艺是一种新型的快速凝固近形材料制备方法,其产品具有组织精细、合金含量高、力学性能优越、生产效率高、产品规格大的优点,填补了传统铸造和粉末冶金工艺的产品空白,将对铝合金性能升级和产业结构产生深远影响,推动我国先进铝合金产业的发展。 关键词:喷射成形;铝合金;粉末冶金;治金工艺 中图分类号:TG113.1 文献标识码:A 文章编号:1005-4898(2005)04-0001-06 Current Development Situation of Spray Forming Process and Its Influence on Advanced Aluminum Alloy Industry ZHANG Hao 1,2,ZHANG Jie 2,YANG Jie 2,YANG Yong -ping 2,ZHANG Di 1,ZENG Su -min 3(1.State Key Laboratory of Metal Matrix Composites ,Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200030; 2.Zhangjiagang Huatong Spra y For ming Co .Ltd .,Jiangsu 215625; 3.Southwest Aluminum (Group )Co .Ltd .,Chongqing 401326,China ) Abstract :The current develop ment situation of spray forming process and its influence on advanced aluminum alloy industril struc -ture are described and analyzed .It is known that spary forming process is a novel rapid solidification technology for metal produc -tion .The advantages of the products made by this process include fine microstructure ,high alloy content ,excellent mechanical properties ,high productivity and large scale product .The process has been filling a vacancy in conventional casting and p ower metallurgical processes . Key words :spray forming ;alu minum alloy ;powder metallurgy ;metallurgical process 收稿日期:2005-06-03 作者简介:张豪(1970-),江苏镇江人,上海交通大学材料学院 博士后,韩国国家科学技术研究院(KIST )高级访问学者。专业方向:喷射成形,粉末冶金,半固态成形。 1 喷射成形技术的原理及其基本特征 20世纪70年代初,英国的Singer 教授率先提 出了喷射成形(spray for ming )工艺的概念和原理〔1〕,它又被称为喷射沉积(spray deposition )、喷射铸造(spra y casting )。其中一种典型的装置结构见图1。它的基本工艺过程是采用高压惰性气体将金属液流雾化破碎成大量细小的液滴并使其沿喷嘴轴线方向高速飞行,在这些液滴还未完全凝固前,将其沉积到具有一定形状和特定运动的接收基底上并使之成形。

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