铝合金铸造技术篇.
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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
性金属之不纯物，这些不纯物混入铸件时，不仅在铸件中产生针孔，使展伸材发生起
泡等表面缺陷而影响机械性，因此，铝汤处理目的即把上述不纯物在熔汤的阶段就除去或降低不纯物含量到能接受的范围内。
1、氢气
熔汤中之氢气的主要来源分为附着于放入熔解的原材料之水分燃油、气、燃烧气体中之水蒸气，铸材的水分等，和铝熔汤反应而进入铝汤中。
2、氢在铝水中的溶解量
熔炼环境中的水蒸气，是铝水中氢气重要来源之一，根据计算在温度25度，相对湿度80%时，每一立方公尺空气中，约含18的水蒸气，而水气在铝中的反应式为：3H2O+2Al=3H2 +Al2O3，由反应中产生的氢则为气孔的来源之一，而反应中产生的氧化铝则是渣的来源，二者均是铸件的缺陷，也是熔炼时所不希望得到的东西。
3、除气方法
在知道铝水中氢气的来源及其影响后，则熔炼时应尽量防止氢气的吸收，但无论如何防止，铝水多少总会吸收一部份的气体，此时，除气的工作即显出重要性。
通氮气
使用氮气除气的效果较氯气差，因为氮气除气的原理与其不同，氮气的作用为一种机械作用，利用产生的气泡，让铝中的氢，经扩散作用进入气泡，而后被带出铝水，因此，在使用时，气泡甚多则除气效果较佳，而要气泡量多则有赖于通气管之设计，通气管的材质常为石墨。以机械作用的原理除气，除了可以用氮气外，亦可用其他的气体，例如：氩气等惰性气体，但有鉴于价格的因素，仍以使用氮气为主，此外亦有人
使用氮气与氯气的混合气体。
四、浇道系统设计目的：
A、为了让金属液流经绕道系统进入模穴时，能减少乱流，由于铝液极易因乱流而形
成氧化渣及气体卷入金属液内而形成渣孔，气孔等铸造毛病。
B、减少卷气及模内气体陷入金属液内，当绕道系统设计不当时易于浇注过程中造成
低压地区而造成气体卷入或吸气作用。
C、当金属液流经绕道系统进入模穴时，能够达到减低金属液流速。如此才可以减少
模壁被铝水冲蚀现象，而且使得进入模内之渣及气泡易于往上浮，减少铸件缺陷。
D、使模穴能够快速填满，以便防止铝液局部先凝固现象,而造成水纹,冷接或滞流情
形。
E、造成良好之温度梯度，以便促进方向性凝固造成良好之补充效果，可以减少微缩
孔之情形。
F、提高铸件之成品率，良好之绕道系统设计可以达到以最少量之铝液铸造出高品质
之铸件，降低成本。
G、控制稳定之流速，可以减少因个人浇注技术之差异，而造成铸件品质不稳定现象。
目前为减少人为浇注技术及速度之差异，已大量采用ABB自动手臂浇注。
五、铝合金凝固特性：
A、铝液凝固过程中有形成糊状之特性，因此一般来说，冒口设计均比钢铁来得大。大
冒口可以帮助维持良好温度梯度，以便于补充铸件。
B、由于铝合金于凝固过程中，不易形成固化膜，因此任何部位局部过热均易造成表面
缩孔过热成因通常是太多金属液流经同一部位或者冒口太靠近铸件所致。
C、由于铝合金于凝固特性，所以要减少微缩孔，必须要有显著之温度梯度，一般说可
使用冷铁或利用肉厚差，才易达成。
六、铝合金铸疵分析
铝合金铸件常发生的疵病依类型大致可分为五类：
1、气孔
2、缩孔
3、夹渣
4、裂缝
5、外型铸疵
1、气孔
气孔为铝合金铸件最常见，最常发生，也是种类最多也最难完全克服铸疵。
依气孔的来源及形成的可分为三类：（A）空气孔（B）氢气孔（C）反应气孔
A、空气孔
空气孔此为铝合金经常发生的一种铸疵，且铝合金比重低所以空气很容易以机械混合的方式卷入铝合金熔液中，且空气一旦进入就很难突破出来。于铸造过程中如果铝合金在流入模穴的过程中产生乱流，便很容易将空气卷入铝水中，并随之进入模穴内形成空气孔。
空气孔的缺陷具下列特征：
a．空气孔的形状大致呈圆形，由断面观察气孔表面圆滑常附有氧化膜或浮渣。
b．空气孔的体积通常较大，于喷砂后可于铸件表面以肉眼很轻易观察到。
c．由于空气孔是在熔液凝固前被卷入，空气孔易向上浮升，所以空气孔发生的位置大都在上模面。
d．空气孔分布的位置与大小并无一定之类别，与流动的方向稍有关系，于靠近入水口的区域较常出现。气孔的分布与凝固方向无关，所以铸件薄区或有冷铁的区域也会出现空气孔。
e．空气孔铸疵的形态再现性很差，相同的铸件疵病的位置与分布并无一定的模式。 空气孔是由于机械式的混合作用所造成，所以要避免发生此种铸疵必须使铸入模穴的金属熔液尽量得保持平稳减少乱流的发生。
要达到这项要求必须由同样铸造方案设计，改善浇注方法及严格控制浇注技巧等项目上着手改进。
2、氢气孔
氢为一般相信最容易熔入液态铝合金的气体，由于氢在铝合金中固相与液体的熔解度
差异很大所以液相中所熔入的氢会在凝固过程中释放出来。这些氢在铸成的组织中以气相的形态析出造成孔穴，即所谓之氢气孔。
3、缩孔
几乎大部分的金属于凝固时均产生收缩，如果这些必然会收缩的体积没有被适当补充便于最后凝固的部位形成缩孔。缩孔的形态、位置、大小、分布等与使用合金种类含氢量，水口位置、冒口位置、冷却位置，铸模的散热等有极为密切的关系，引起缩孔
的原因，必须由彻底的检讨这些因素的影响来设法改善。
七、铝合金铸造之制程品管：
铸造厂中，制程品管的确切实施，对提高生产铸件之品质，必会有明显的效果，当然铸件之品质亦受材料、设备、温度、气候状况人员技术及混液等多项变动因素的影响，利用统计分析归纳的方法，制定标准化作业程序，则可使品质达到更稳定均一的程度。
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CNC车床加工技术篇
一、前言
铝合金轮圈之加工，已由仿削式加工进步改为电脑数控式车床（CNC车床）加工方法要完成一个铝合金轮圈成品，需分成四个步骤加工作业，即一）、第一工程二）、钻气孔三）、钻P.C.D孔四）、第二工程，在这四个工作站，各有其不同的夹持方式和加工要素，现就其各站分别详加说明如后：
（一）第一工程之加工
本站加工有二种因素，会直接影响后三站，因此加工前，必需确认二件事情，即
1)一工程加工完成后的一工程半成品工件的长度。
A、如果一工程加工后之工件长度比标准要求还长，则会造成下列困扰：
1、安装面黑皮
2、二工程外胎环黑皮
3、气孔厚度异常
4、一工程内胎环黑皮
5、
A面切削太多。
B、如果一工程加工后长度比标准要求还短的话，则会产生下列问题：
1、安装面切削太多，可能会发生装车上的干扰，诸如刹车来令会卡到无法装车
2、一工程外胎环会黑皮
3、A面无法依要求准确尺寸加工，黑皮亦多。
因此一工程长度可说相当重要，需严格要求。
2)工件夹持是否正确在夹持治具同圆心内加工（即一工程夹具之正确使用）。如果夹持
点和工件无法有效而适当之接合，太松亦或太紧均会在加工完成后，御下工件，即发生变形或黑皮现象，造成肉厚不均，平衡不良。A）太紧之夹持，在加工后工件取下不易并会造成椭圆形状之加工物。B）太松之夹具则左右肉厚不均，造成平衡不良，且二工程A面切削时无法依工件形状均匀切削，造成加工不良品产生。C）三爪夹紧工件后亦需检查工件在三爪部位，工件是否紧贴垫块之平面上，如果有一爪工件无法紧贴垫块平面上，加工切削时，非常容易产生震力并且工件容易飞出造成撞车事故，非常危险。
3）中心孔尺寸之车削其精确度尤其重要，尤其是车轴配置之车子一定要在规格内
A、太大，车子会抖动以至平衡不良
B、太小，无法装车
因此必需以钻石刀把头确保尺寸之精密度。
（二）钻气孔之加工
本公司钻气孔机台为自制手动夹持工件之钻孔机，钻气孔之角度及深浅，均需用人调整，因此加工后，必需确认所钻孔之角度及肉厚是否正确，才能继续生产，且生产中要随时注意品质及尺寸，因为气孔机所钻出的品质极不稳定(目前引进之钻气孔机均在
M/C机器上较准确)。
ARE 之工件如果汽嘴孔之位置在铆钉孔之中间必须校正，或先钻铆钉孔后再钻汽孔。
（三）P.C.D钻孔之加工
本站之钻孔作业采用电脑自动数控钻孔机器(M/C)，其工件之夹持，靠人工定位脚踏式油压中心伸缩夹持方式，因此在操作上相当简便，但在上下工件及夹持加工时，仍需注意下列几点：
A．定位必需以气孔点为基准，采顺时针方式固定，不让其工件因钻孔而产生轻微滑动。
（反时针方式易滑动）并切忌使用逆时针方式为固定点，因为逆时针方式固定工件，极易造成工件蠕动而偏差，造成P.C.D不在准确位置钻孔，甚至不能装车。
B．挂工件时，必需绝对清除夹持点所堆积之铝屑，及中心仔周边所附着之铝屑，以免造成P.C.D真圆度之不良。
C．钻孔前目视切削液喷出量及喷出方向，必需对准钻刃才能不致影响刀具寿命及所钻出之孔径尺寸和品质。
D．钻孔完成后，必需即刻测量其真圆度，如有不良应立即追查原因并作改善后才能继续生产。
（四）二工程之加工
本站工程为最后一站加工，在工件夹持方式系采用全周爪夹持，将整个工件以圆周紧贴夹盘，以适中之油压压力夹持住工件加工，其一二工程接刀缝的好坏，则全赖油压压力及三片爪子的同心度决定之，若稍有变异即产生二工程真圆度不良或接刀不良现象，因此在加工前，必需确认三爪的精确度，若有异常请以百分表测量其异常问题并作矫正，二工程加工完成则需测量平衡度，真圆度，各部位尺寸，并用目视检查其外观品质诸如接刀缝，盖子实配，中心孔等，依品检表格要求一一检查记录。
（五）结论
观诸整个加工系统，有几点尚需在管理及教育训练上有待加强，兹将详述如下：
A．机台定期保养：为求产量及品质之稳定，必需要如期保养机台设备，有效掌握机器保持最优良的性能，才可产出良好的产品品质，任何机器设备在使用一段时间绝对需要重新检查及校正其精密度，任何一个小毛病，不能疏忽，否则会更恶化严重。
B．夹治具的检查更不可随便应付了事，除了定期检查校正之外，更需要在使用中经常了解其性能及夹持的准确性。实为最重要的一件事，稍有疏忽，势将造成整批不可挽救的损失。人为挂工件位置亦影响工件切削大小边。
C．人员的教育训练：再好的设备，以及再完美的制程条件，如果不能配合良好的作业人员之操作技术，也是无法产生零缺点的稳定品质。整个制程教育，以及相关的操作技巧，是有绝对必需人人都需熟练，才能在量与质的要求上发挥淋漓尽致。
D．持续不断的有效管理，及追踪改善：当任何一点瑕疵出现都需立即做有效改善，同时纠正作业者正确的制作方法，以及各种可能发生不良的因素，要确实让生产作业
者完全了解，尽量防止不良品产生，尤其在加工生产过程中，必需要随时以目视方式，观察外在品质的变化情况，加以改善，如此才能有稳定的品质水准，在整体上，加工品质的稳定，必需依赖程式制作上的配合以及机台性能的优越和操作者正确的
职业道德观，不能只论计件而不管品质的心态去生产加工，则品质产量才能稳定。
二、试车加工规范
（一）、试车作业分外作业，内作业方式分段进行，以提高工作效率。
（二）、在确知试车时间之前，必需完成如下各项准备工作。
A．各量具必需全部齐全以便测量减少临时找量具而浪费时间。
B．拆却夹治具用的工具必需整套准备完成。
C．试车之工件型号所使用之各种夹治具必需在试车之前收集完成。
D．试车所使用之程式必需输入电脑箱以备用之。
E．试车所用之工件必需事先准备放置车床附近。
（三）、在未试车前先了解试车之工件的各部尺寸要求。及特别注意事项，并记下各刀具设定点之座标。
（四）、记录正在使用中的工件程式代号及各原点及刀具补正。
（五）、记录正在使用中的工件所属夹治具规格。
（六）、拆卸夹治具必需注意，以免夹治具碰伤车床床轨。
（七）、装夹治具必需彻底清除夹治具上所附着之铝屑及杂物，以求其精确度。（八）、夹治具装完一定要校正其精确度，方可使用。
（九）、如下各项是试车必需特别注意事项：
1、一工程长度是否正确？
2、轮安高度是否正确？
3、PCD孔方位角是否正确？
4、气孔角度厚度是否正确？
5、一二工程接刀是否正常？
6、安装面及中心孔直径是否正确？
7、盖子嵌合度是否正确？
8、各部尺寸是否正确符合标准？
9、中心孔尺寸尤其有车轴配时更需精密。
（十）、各部位尺寸，均依规定试车，如还发现工件出现黑皮现象，则需检查是否工件挂置不正，并校正之。
（十一）、测量胎环必需用分厘卡及环规同时并用之。
（十二）、试第二工程必须使用正确之盖子，并要实际和工件配合校对之。
（十三）、确实记录试车记录表，并签名，以确保责任区分。
（十四）、发现困难问题，及变异状况，必需记载于试车记录表的上。
（十五）、程式更改部份，必需记载于试车记录空格上。
试车前确实做到二至五项之外作业规定。
试车时，正确控制尺寸，并力求工件挂置在正确位置上方能试出完美标准的
成品出来。
三、确保品质做好防呆和品保制度之配合
（一）力求设备在制程能力的稳定性及防呆改善：
1．每二周由组长---定期检测P.C.D钻孔机台之精度（利用求心计校正）。
2．每二周由加技---定期检测CNC车床各轴之精度。
3．每二周由加技---定期检测空压机压力控制系统。
4．铆钉钻头改为防呆尺寸，以目视即可控制深度。
5．各线加装P.C.D真圆度测量治具。全部检测确保品质。
（二）各项设备依排程做保养，及检测。目前仍在继续推动进行中。
（三）加强自主品检功能：
1．每位员工仍需依QC工程表所要求做自主品质检查。
2．要求检查频率改为每一栈板，必需检查一只并作记录。
3．作业员所做自主品检之工件必需放在每个栈板之最上层，或指定地方置放供品保抽查用。
（四）加强稽核及人性防呆：
1．领班必需依QC工程表，规定抽检作业员所做之自主品管各项测量记录的可靠性，并作记录。
2．为防止领班因工作繁忙而疏忽品质方面之异常产生。在领班日报表上依例行工作项目，顺序上做强制规定以达人性防呆措施。
3．要求品保单位能配合，定期抽查稽核，确保品质。
（五）要求责任区分及加强督导，定期自主品质检查规则及工作要求。
每位作业员均需在自己产品上敲上个人代号，以示责任。
（六）定期检讨及改善：
1．订定日期,领班及加工人员定期检讨各项推动成果并检讨需改善方案。
2．待稳定后改为每月召开一次检讨改善会议。
（七）各单位测量仪器及治具，由品管单位定期校正，确保可靠性。及准确性。
四、自主品管检查规则及工作要求须知
（一）上班先和前一班同仁，交接工作中各项应注意事项。
（二）第一个工件加工前，请先核对生产传票上的各项资料：如工件区别，加工规范号
码，CAP编号：程式号码，钻杆尺寸，PCD程式及气孔钻头尺寸---等，是否正
确而无误。
（三）第一个工件产生出完成后，即须依规定作各项自主品管检查，并做记录以作为凭据。
（四）生产中：每个产品均需刮除毛边，并用目视检查外观是否异常，诸如铆钉孔、气孔、PCD孔、接力痕---等等，以免刀具，钻头断裂而造成加工整批不良无法挽救
而报废。
（五）生产中，如遇更换型号，或更换制令，以及更换刀具，钻杆---等，必须依第三项规定做自主品管检查并记录于品检表内。
（六）依自主品质检查标准，确实做好各项要求者。
（七）若未依规定做自主品质检查，经领班或品检人员，上级主管查觉，或是以不实记录虚报者，扣款，以示惩罚。
（八）自主品检完成后之工件，放置于栈板上之最上层或现定之放置位置，以便稽核人员复检之，未留工件者不给奖金。（包含第五项之各种首件产品）（九）凡试车工件必需由领班签字，每次试车不得超出二只报废，第三个起每只扣奖金，特殊情形须经主管或加技，品保人员签名，得以不扣款论。
（十）黑皮或变形工件，未经领班更改程式而自行加工，该批黑皮整修工件，不以计算生产奖金论，更改后之程式，请登记于领班日报表内，以备查核。
（十一）凡经后工作站退回之欲整修品，一律由产出者自行负责整修，否则不计奖金
论。
五、设备维修及人员教育
（一）品质之稳定除了制程条件的正确性外，设备性能的好坏直接影响品质，因此设备如何维持良好的性能，实为不可忽略的事项，在现有的阶段，我们可说只做
到故障修理，根本谈不上定期保养，事实上，定期保养检查校正是有绝对性必
要的加工机械设备，其精度的误差直接影响产品的品质，尤其加工后产品的平
衡度、真圆度、尺寸的精密度，全靠机械设备的性能是否稳定而决定。目前加
工设备均是最先进的机械，只要定期校正CNC机台的各传动轴的间隙，且维
持在标准要求范围内，定期的清理各传动润滑系统的污泥杂质保持正常运作状
态，其周边的附属设备诸如夹治具亦需经常维持及校正其精确性，并且在各项
维修保养之记录要确实填写，并持续性的导入正轨，如此有了良好的设备维修
及持续性的定期保养，设备的性能必会稳定，也会助于品质的稳定。
（二）在人员教育上，目前确实欠缺了整体的规范，如果谈“品质”绝对强调品质不是检查出来的，品质一定要用做出来的，要做出好品质一定要靠作业者，他必
需具备有纯熟的制程能力，他必需完全懂如何做好产品，要懂得具有有此一技
术，则有赖工作教育，即所谓在职训练，加工课每位作业人员都必需要他们懂
得如何悬挂夹持工作物，要懂得如何测量检查产品各项要求及标准。如何做检
查、如何改善克服、设备如何正确使用，则必需每位同仁都要彻底了解，才能
有把握做出良好品质来。因此教导再教导，直到作业人员完全会做为止，才是
人员教育的最终要求。
六、气孔尺寸要求注意事项
1、加工时气孔须与倾斜部成90度角。（依机台另订）
2、钻孔位置，必须铸件预留定位孔一致。
3、确定夹紧工件后，方可进刀加工。
4、钻气孔完成后测量厚度为3.3/m---4/m之间为正常。（依规范）
5、孔径尺寸有二种规格：必需依图面要求为准
A 为11.5*16
B 为11.5*18
七、一二工程加工尺寸要求注意事项
1、中心孔直径依图面要求，其公差为+0.15、+0.05也就是目前加工课所使用的中心
孔专用GONDGO 治具的公差范围。（规范只能正不能负，且依加工规范指示）
2、外胎环直径之测量，因为加工机械是自动数位控制机械（即CNC加工机）式切削
方法，所以只要用600mm的油标尺测量外环耳部直径，厚度高度在标准内，即能确保其他部位尺寸在程式控制之要求范围内。
3、盖子（CAP）之配合，一定要用盖子实物去配合，才能符合实际需要，亦不致于
太松或太紧。
4、如果客户要求车亮面则需预留1mm厚度给三工程精加工表面用。
加工品质异常问题点及对策方法
一、不良项目：真圆度（振幅）不良.
原因：1.机台精确度不良 2.夹持治具不良 3.操作不当
对策：1.校正机台精确度 2.更换中心夹具 3.铝屑清除干净
二、不良项目：平衡度不良.
原因：1.工件基准面不良 2.夹持治具不良 3.操作不当
对策：1.工件变形量固定 2.随时校正夹具 3.正确悬挂工件
三、不良项目：盖子实配不良（高、低不一，尺寸不良，扣脚嵌合不良）
原因：1.工件面拉模变形 2.加工尺寸不良
对策：1.工件变形量固定 2.按时测量尺寸
四、不良项目：震刀
原因：1.刀片松动 2.夹持治具不良 3.刀把过长 4.刀座损坏
对策：1.旋紧刀片 2.更换校正夹具 3.更换刀把 4.更换刀座
五、不良项目：PCD孔震刀
原因：1.钻孔钻杆不良 2.夹持治具不良 3.皮带松动
对策：1.更换钻杆 2.检查校正夹具 3. 上紧调整皮带
六、不良项目：黑皮未车净
原因：1.工件变形 2.夹持治具不良 3.操作不当 4.尺寸异常
对策：1.工件整形 2.随时校正夹具 3.正确悬挂工件 4.按规范加工
七、不良项目：二工程真圆度异常
原因：1.夹持治具不良 2.操作不当
对策：1.随时校正夹具 2.正确悬挂工件
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铝合金热处理技术篇
一、前言
热处理乃是铝合金为达到其最佳机械性质，不可缺少的过程，此外，热处理尚有其它之功能：
A．使铸造各部组织均匀结构相同。
B．消除凝固收缩，所造成的内应力。
C．使尺寸稳定，不再改变。
D．增加材料之加工性。
F．增加材料之耐蚀性。
二、热处理基本原理
1．二元合金之凝固过程
二元合金之凝固时因初晶之合金与共晶合金之成份往往不同，使铸件之各部份之成份不同，以铝铜合金平衡为例，含铜10%之铝合金凝固时，当温度降至液相线时，初晶之固溶体含铜量2%，而使未凝固之液体含铜量渐渐增加，当温度降至同相线时，固溶体为饱合之铝、铜合金，含铜5.7%，而液体含铜33%，当温度再降低时含33%铜之合金，则以共晶相析出，若含铜量小于5.7%则因固溶体偏析之关系，最后凝固者亦可能为含铜33%之共晶相，此共晶相对机械性质有不良之影响，而热处理正可解决此问题。
2．热处理的种类
铝合金常添加之元素有锌、镁、铜、锰、矽、锶六种，依此发展出来的合金分为可热处理与不可热处理两种。
可热处理者为析出硬化型之铝合金，基本热处理步骤为高温固溶淬火，再析出硬化处理，可将铸造偏析之合金均匀的溶入基地内，而后急冷至常温，产生过饱和状态，析出硬化时，过饱和之溶质再均匀析出，达到硬化效果。
不可热处理者无析出硬化现象，热处理对机械性质无甚大之影响，只能做硬力消除
或一般退火之热处理。
三、铝合金热处理的目的
此制程的目的是为了使多量可使用之硬化元素，如铜、镁、锌或多溶解合固体而变成固熔体须于高温535度---550度之间保持一段足够长的时间6-8小时,而获得较于均质的固溶体。
1．铝合金固溶温度
铝合金轮圈固溶态点为530度，熔解点为555度，超此温度开始熔解淅成铝水。2．铝合金热处理制程要点：
A．升温时首将风车冷却水先开启流畅后，再全开风车运转温度设定，燃烧状况进炉时（铸件摆放A面朝上，禁止A面朝下（固溶处理时））B．固溶时效处理条件545度*8H+130度*6H温度须稳定均温，依轮圈设计强度、
材料、特性、测试决定。
C．淬水温度60度—80度水温，铸件较不易变形，淬水时间由门上开始计进，至最上层铸件全泡到水为准，时间16秒---20秒完成瞬间淬水最佳。
D．固溶处理后全检项目，变形检查，整形，打钢字预防质异常追踪，时效后每台车上下层各测一只铸件硬度，值在65-75HB。配合连续自动作业与高温作业
相同，预先出炉之后再进炉，按计时器所设定之时间定时进出炉作业。四、淬水延迟
淬水时由炉中之固溶温度取出铸件到淬水前，其经历的时间为淬水延迟，淬水延迟为15秒 18秒内为最佳。
淬水液最常用者为水，其余为空气或液态氮等，但需考虑急冷所造成之应力及扭曲现
象，有时需用热水以防止变形及破裂等发生。
五、析出硬化处理
可热处理铝合金淬火至常温时，因低温时对溶质之溶解度较低，产生了饱和不稳定状态，于是某些组织物会在基地内析出，在室温中发出析出作用的为自然时效，若需加
热至某一温度析出者为人工时效。
六、设备
A．人在工作之际最初均无经验，乃自先进者或主管之出学的工作顺序及要领、秘诀等，渐渐的也就跟着习惯而依据自己的经验努力再努力，进而想出更好的工作方
法。
B．设备是不能言语的机械，希望工作人员以爱心操作，而延长其寿命，发挥高度的性能。
C．各部门首先须让部属都能了解设备之性能及各部细节，使用要领简单异常排除方法，使工作达到高效率高产能。
D．各设备皆着重于检查、保养、修理三大原则，使其能发挥最大的动力、增加产能。
E．由小至大的工作改善是全体人员最起码的工作，有了它等于帮助自己在工作上能更轻松更迅速更经济的从事工作，使产量提高，降低成本薪资也随着提高。
F．设备日常检查须确实，定期规划，设备润滑、保养之计划工作，设备故障频率高之项目，须谋对策改善、降低故障率，使工作流程能按期完成。
G．设备异常时，大家一致同心立即排除，不可分你、我、他之夷，而弃之不管，另外所须使用之配件要有安全库存不足立即请购定制。
H．温度线号须确认部位，划图标示，位置让人员能一目了然的了解炉内温度分布状
况及各部之控温情形
七、人力管理
A．我们要视员工为公司重要的资产，除了重用员工之外，还须施以长期且计划的教
育训练，提升员工各方面的能力与知识，让他们有成长的环境，员工的成长，自
然也带动公司的大幅成长。
B．管理者最大的责任是如何设法给予从业人员以发挥的机会，设法消除其发展过程中的障碍，而诱导作业人员的努力、顺利入于正途，使作业人员充分发挥其潜在
能力，奖励其努力、上进的精神，这才是管理的正途。
C．主管或干部要特别加强对部属的领导、统御，不但要影响部属，也要能带得动他们，对部属管理要做到奖罚分明，公平公正毫无私心。
D．在目前的环境中，命令式的管理方式已经行不通了，人人都需要受到别人的尊重，所以要时时关心，尊重员工，重视他们的意见，采取人性管理方式。
E．要有适当的沟通，沟通并不只是讯息的传达，还要有适当的回蚀，当把讯息传给对方时，要能得到对方的回蚀，以确信对方是否了解你所传达的意思，对方这样
一来一往，才能达到彼此了解，让沟通有效率的进行，才能化解问题点。
F．此外要加强对部属的激励，多给予鼓励、赞美，少给予斥责和惩罚，如果公司能建立良好的管理制度，并有效的去执行，且能做到爱心管理，相信久之员工一些
不良习惯会逐渐的改变，而表现出来的是良好的行为。
八．结论
热处理的基本理念如上所述，实际量产时需再考虑铸件之厚薄，合金添加量，冷
却方式，再估算成本，客户对机械性质之要求等，当可定出最佳之热处理条件。
国兴金属制品有限公司教育训练教材
铝合金轮圈涂装技术篇
一、何谓“涂装”
所谓涂装就是在金属表面均匀涂上一层涂料，其主要目的在保护物品、避免受潮、
腐烂、锈蚀、氧化、耐磨损…等，以增长物品的使用寿命，改变物品的外观，并
给予物品亮丽的色彩，增加物品的外观价值（附加价值）。
二、涂装作业流程：
三、各（制程）工作站管制重点
1．整修作业
工件瑕疵去除，将表面修整研磨至平整顺畅，并将缩孔、渣孔的凹下之不良洞孔
填平（补土），将多余的毛边、凸起的凸点研磨平滑。
管制重点
A．工具使用是否恰当
B．工具是否定期保养加油
C．工件全检（影响强度之因素不得特殊）如水痕、严重缩孔….等。
D．砂布轮粗细度是否合适
E．所有肋部、耳部不得残留锐利的毛边。
2．前处理（清洗）
清洗的作用在去除工件表面所残留的油污、铝屑、漆渣…并在工件表面形成一层
极薄之皮膜层，以保护工件不致氧化及增加涂料附着效果。
管制重点：
A．脱脂剂浓度（滴定试验）
B．水洗槽是否被污染
C．皮模剂浓度（滴定试验）
D．纯水洗槽是否被污染
E．喷嘴是否堵塞（定期清理）
F．喷雾压力是否标准
G．水槽定期清理保养
3．烘烤（水切炉）
水切烘干主要目的是将前处理完成之工件表面残留之水分，利用温度使之蒸发，保持表面干燥清洁，以利涂装。
管制重点：
A．烘烤炉温度
B．烘烤时间（输送带运转速度）
C．是否在工件表面有残留水分、污物及油脂
D．烤炉定期清理、保养
E．燃烧机是否定期保养（加油）
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
铝合金压铸技术要求
1、范围 本标准规定了铝合金压铸件的技术要求、试验方法、检验规则、交货条件等。本标准适用于汽车发电机铝合金端盖压铸件。 2、引用标准 GB6414铸件尺寸公差 GB6987.1-GB6987.16铝及铝合金化学分析方法 GB288-87金属拉力试验法 GB/T13822-92 压铸有色合金试样 GB6060.5 表面粗造度比较样块抛(喷)丸、喷吵加工表面 3、技术要求 3.1 压铸铝合金的牌号 压铸铝合金采用UNS－A03800（美国A380.0，日本ADC10） 可选用材料UNS－A03830 （美国383.0，日本ADC12） 化学成份见表1 表1
供应商可选择上述四种牌号的任何一种，如在生产过程中更换其它牌号，需重新进行样件鉴定。 3.1.1回炉料使用规定 3.1.1.1回炉料分类 一级回炉料：浇道、化学成份合格的废铸件，后加工次品等不含水分和油污。 二级回炉料：集渣包、坩埚底部剩料、退货废品、存放时间长（超过10天）的一级回炉料。 三级回炉料：飞边、溅屑、细小的碎料、带有油污的渣料、因化学成份报废的铸件、从铝渣中捡出的铝粒。 3.1.1.2回炉料使用比例 使用单一某级回炉料： 一级回炉料最大使用量50%，二级回炉料最大使用量40%。 一级、二级回炉料混合使用： 回炉料总量不超过40%，其中二级回炉料最大使用量20%。 三级回炉料： 不能直接使用，必须经过重熔、精炼且化学成份分析合格后才能使用，其最大使用量10%，仅与铝锭混合使用。 3.1.1.3加料循序 小颗粒回炉料大块回炉料铝锭，如此循环。 3.2 力学性能 采用单铸拉力试样检验,其力学性能应满足抗拉强度≥240Mpa,伸长率≥1%，
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
铝合金铸造常见缺陷与对策
铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸（浇不足、轮廓不清、边角残缺）： 形成原因： （1）铝液流动性不强，液中含气量高，氧化皮较多。 （2）浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。 （3）排气条件不良原因。排气不畅，涂料过多，模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法： （1）提高铝液流动性，尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构，调整厚度余量，设辅助筋通道等。 （2）增大内浇口截面积。 （3）改善排气条件，增设液流槽和排气线，深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀，并待干燥后再合模。 2、裂纹： 特征：毛坯被破坏或断开，形成细长裂缝，呈不规则线状，有穿透和不穿透二种，在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别：冷裂缝处金属未被氧化，热裂缝处被氧化。 形成原因： （1）铸件结构欠合理，收缩受阻铸造圆角太小。 （2）顶出装置发生偏斜，受力不匀。
（3）模温过低或过高，严重拉伤而开裂。 （4）合金中有害元素超标，伸长率下降。 防止方法： （1）改进铸件结构，减小壁厚差，增大圆角和圆弧R，设置工艺筋使截面变化平缓。 （2）修正模具。 （3）调整模温到工作温度，去除倒斜度和不平整现象，避免拉裂。 （4）控制好铝涂成份，成其是有害元素成份。 3、冷隔： 特征：液流对接或搭接处有痕迹，其交接边缘圆滑，在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因： （1）液流流动性差。 （2）液流分股填充融合不良或流程太长。 （3）填充温充太低或排气不良。 （4）充型压力不足。 防止方法： （1）适当提高铝液温度和模具温度，检查调整合金成份。（2）使充填充分，合理布置溢流槽。 （3）提高浇铸速度，改善排气。 （4）增大充型压力。
铝合金低压铸造技术
铝合金低压铸造技术 随着我国经济的快速发展，铝合金在房屋建铸中的应用越来越广泛，在生产铝合金上，当前应用最广泛的依旧是低压铸造技术，这种技术不仅成本较低，而且操作起来也比较简单。本文先介绍了低压铸造路合金的基本原理与特点，然后详细分析了路合金低压铸造的过程以及发展前景。 标签：铝合金；低压铸造；生产流程 铝合金是非常常用的铸件材料，被应用建铸、机械设备、艺术创作各个方面。在铝合金的生产上，最常见的生产工业是低压铸造工艺，主要是指铝液在压力的作用下，完成充型与凝固的过程，利用该铸造工艺不仅能使铝合金获得较高的强度，还能塑造出各种复杂的铸件，使金属材料的利用率提高。 1铝合金低压铸造原理及特点 铝合金中由于各组元的不同，合金会表现出不同的物理性能及化学性能，并且合金结晶的过程也不尽相同。因此，在进行铝合金铸造时，必须针对铝合金的特性，选择合理的铸造方法，以便优化铸件。 1.1 低压铸造原理 铝合金低压铸造的原理是将干燥的空气压缩到一个密封的容器中，容器中事先装有铝液，铝液在气体压力的作用下就会沿着深液管铸件上升，通过铸型浇口平稳的进入到铸件的腔内，在铸液过程中，铝液的气体压力一直保持同一水平，一直到铝液完全凝固后终止。在铝液完全凝固后，就可以接触铝液表面的气体压力，使多余的铝液返回到容器中，铸型内凝固的铝液形状就是最终所需要的铸件。因为该工艺所需要的容器压力较低，故被称为低压铸造工艺。 1.2 低压铸造特点 低压铸造的特点是成分简单，铸造性能好，能够很方便的进行铸造，在铸造过程中也可以自由的控制压力与铝液的流速，这中铸造工艺可以应用于其他的浇铸作业中。 低压铸造所使用的容器是底注式充型容器，铝液的金属液面能够保持平稳的状态，在铸造过程中不存在溅射的情况，因此在铸造时也就能够避免卷入气体或者颗粒粉尘的情况，提高逐渐的密实度与合格率。因为铸件是在空气压力的作用下完成凝固的，所以铸件的轮廓往往会比较清晰，表面呈光滑状，铸件的力学性能较高，这有利于大薄壁的铸型。并且该工艺对设备的要求也比较简单，很容易实现自动低压铸造铝合金。 另外，低压铸造还具有充型平稳，充型速度可以有效掌控的特点，这样就能
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
铝合金热轧工艺
铝及铝合金热轧工艺 热轧坯料主要采用的是半连续、连续两种生产方式生产铝锭，现代化的热连轧大部分都是采用半连续铸造的生产方式生产铸锭，可生产出来的铸锭重量重，铸锭的尺寸、表面、化学成分和内部质量较高 一铸锭的制备和质量要求。 （1）铸锭的选择应考虑到客户的质量需求和自身设备能力和工艺水平。（举例子）（2）铸锭的厚度选择的依据：成品厚度和变形率 （3）铸锭宽度选择的依据：成品的宽度和合金的切边量 （4）铸锭长度的选择依据：热轧卷的卷径 二铸锭的断面形状： （1）圆弧形 （2）梯形 （3）V字形 （4）长方形 三铸锭切头尾的目的 四热轧前铸锭头尾的处理方式 （1）表面要求不高的产品可以对铸锭浇铸口和底部不做任何处理 （2）对表面要求高的产品必须将头尾铸造缺陷部分全部切除 五、热轧前铸锭的表面处理 1、铣面 铸锭铣面量的确定原则：产品的用途、合金特点。铸造技术，目前国内带侧面铣的的铣削量大面一般8-15mm.小面8-10 mm. 铣床的特点：干铣和湿铣 2铣面后的表面质量要求 （1）铸锭小面弯曲不易过大 （2）铣刀痕的控制，刀痕深度不得大于0.15MM （3）表面无粘铝现象 （4）无磕碰或存放时间过长
六、铸锭的加热 （1）天然气加热炉的基本特点，加热速度快、温度均匀、 （2）加热制度：均热温度，加热温度和炉内气氛 （3）加热温度必须满足热轧温度的要求，保证合金塑性高，变形抗力低 （4）装炉要求：先宽后窄，先一次后二次，先低温后高温，先小吨位后大吨位 七热轧工艺 （1）轧制方式和特点：纵轧、横轧、斜轧 （2）影响轧制的几个重要因素：轧制过程包括粗轧和精轧，在轧制过程中主要是轧辊，轧件和乳液三者之间的作用过程 （3）轧辊几个常用的术语 A：辊型 B：轧辊硬度 C表面粗糙度 D轧辊的基本结构 E轧辊的加工精度::尺寸精度、轧辊径向跳动、辊身两端直径差、配对辊 径差，表面状况。 八热轧制度设计 （1）热轧速度的确定 A开始轧制阶段，铸锭短且厚，绝对压下量大，咬入困难，一般为了咬入采用低速轧制 B 中间轧制阶段为了控制终轧温度和提高生产效率，一般都采用高速轧制 C 最后轧制阶段，因为带材变得薄而长，轧制过程温度降得太快，但是也 要控制表面所以要根据现场情况合理选择轧制速度。 热轧压下制度 热轧压下制度的确定主要包括热轧总加工率和道次加工率的确定（2）总加工率的确定原则 铝及铝合金板带材的热轧总加工率可达到90%以上，总加工率愈大，材 料的组织越均匀，性能越好， A合金材料的性质。纯铝以及软合金，其高温塑性范围较宽，热脆性小、 变形抗力低，因而其总加工率越大，硬合金则相反。 （3）满足最终产品表面质量和性能的要求 供给冷轧的坯料，热轧总加工率应留足冷变形量，以利于控制产品性能 和获得良好的冷轧表面质量；铝及铝合金热轧制品的总加工率应大于 80%。 （4）轧机能力及设备条件 轧机最大工作开口度和最小轧制厚度并差越大，铸锭越厚，热轧总加工 率越大，但铸锭厚度受轧机开口度和辊道长度的限制。铸锭尺寸及质量， 铸锭厚且质量好，加热均匀，热轧总加工率相应增加。 道次加工率的确定原则 制定道次加工率应考虑合金的高温性能、咬入条件、产品质量要求及设备能力。不同轧制阶段加工率确定原则是： （1）开始轧制阶段，道次加工率比较小，一般为2%~10%，因为前几道次主
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。
铝合金压铸件综合技术条件(拉力)资料
1 主题内容与适用范围 本标准根据GB 1173及GB 9438的相关内容，规定了铝合金铸件的分类和铸件的外观质量、内在质量以及铸件修补等内容的技术要求与检验规则等。 本标准适用于铝硅系合金铸件的砂型铸造、特种铸造（不含压力铸造）。 2 一般规定 2．1 合金牌号 2．1．1 铸造铝合金牌号由铝及主要合金元素的化学成分符号组成。主要合金元素后面跟有表示其名义百分含量的数字（名义百分含量为该元素的平均百分含量的修约化整值）。如果合金化元素的名义百分含量不小于1，该数字用整数表示；如果合金化元素的名义百分含量小于1，一般不标数字，必要时可用一位小数表示。 在合金牌号前面冠以字母“Z”（“铸”字汉语拼音第一个字母）表示属于铸造合金。 2．1．2 若合金化元素多于两个，除对表示合金的本质特性是必不可少的外，不必把所有的合金化元素都列在牌号中。 2．1．3 杂质含量较一般合金低、性能高的优质合金，在其牌号后面附加字母“A”。 2．1．4 在牌号中主要合金化元素按名义百分含量的递减次序排列，当名义百分含量相等时，按其化学符号字母顺序排列。 2．2 合金代号 本标准中合金代号由字母“Z”、“L”（它们分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母）及其后面的三个阿拉伯数字组成。“ZL”后面第一个数字表示合金系列，其中“1”表示铝硅系列合金，第二、三两个数字表示顺序号。 优质合金，在其代号后面附加字母“A”。 引用顾客提供的材料标准时，其代号按原用代号不变。 2．3 合金铸造方法、变质处理代号 S——砂型铸造 J——金属型铸造 R——熔模铸造 K——壳型铸造 B——变质处理 2．4 合金状态代号 F——铸态 T1——人工时效 T2——退火 T4——固溶处理＋自然时效 T5——固溶处理＋不完全人工时效 T6——固溶处理＋完全人工时效 T7——固溶处理＋稳定化处理 T8——固溶处理＋软化处理 2．5 数字修约规则 合金牌号中合金化元素的名义百分含量、合金化学成分、合金性能等数字修约按GB 1.1中附录C规定。 3 铸件分类 根据工作条件、用途以及在使用过程中如果损坏，所能造成的危害程度，来确定铸件的类别。 3．1 铸件分三类，其定义及检验项目见表1： 表1 铸件分类的定义及检验项目
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
铝合金压铸件资料
铝合金压铸件资料 ADC-12（相当国内的ZL104）是压铸铝合金牌号，为脆性材料,易崩裂。性质类似铸铁,但有质轻和导热性好的优点。主要用于做高档望远镜外壳,相机三脚架云台,发动机外壳等。具体性能指标，可由铝合金压铸厂提供,或等我查资料后再告知。在广东省南海市有大量生产厂家。 数码相机的铝合金外壳的壁厚多少合理？表面是如何处理的？有没有加工此类产品的厂家？壁厚：1.2~1.5mm，表面：铬酸皮膜后喷涂； 铝合金压铸件的内部裂痕怎样检测？ 通过无损探伤来检测产品 1.超声波探伤 各类金属管材、板材、铸件、锻件和焊缝的超声波检测和超声波测厚. 当超声波在传播中遇到裂缝、空洞、离析等缺陷时，超声波的声速、振幅、频率等声学参数会因此改变。根据仪器测量这些改变，可以判断缺陷的存在，并能确定其具体位置. 超声波脉冲（通常为1.5MHz）从探头射人被检测物体，如果其内部有缺陷，缺陷与材料之间便存在界面，则一部分人射的超声波在缺陷处被反射或折射，则原来单方向传播的超声能量有一部分被反射，通过此界面的能量就相应减少。这时，在反射方向可以接到此缺陷处的反射波；在传播方向接收到的超声能量会小于正常值，这两种情况的出现都能证明缺陷的存在。在探伤中，利用探头接收脉冲信号的性能也可检查出缺陷的位置及大小。前者称为反射法，后者称为穿透法。 2.磁粉探伤 适宜于铁磁性材料如铸造、锻造和其它机加工部件的无损检测。 3.紫外线灯 价格低廉、可靠高和操作简单，各种管道的泄漏探查、涂镀层是否均匀的检验、杂质或污点的检测、半导体和生物领域、医疗、舞台特除艺术效果 4.射线探伤 射线探伤可以分为X射线、γ射线和高能射线探伤三种 X射线照相法探伤是利用射线在物质中的衰减规律和对某些物质产生的光化及荧光作用为基础进行探伤的。从射线强度的角度看，当照射在工件上射线强度为J0，由于工件材料对射线的衰减，穿过工件的射线被减弱至Jc。若工件存在缺陷时，因该点的射线透过的工件实际厚度减少，则穿过的射线强度Ja、Jb比没有缺陷的点的射线强度大一些。从射线对底片的光化作用角度看，射线强的部分对底片的光化作用强烈，即感光量大。感光量较大的底片经暗室处理后变得较黑。因此，工件中的缺陷通过射线在底片上产生黑色的影迹，这就是射线探伤照相法的探伤原理。 铝合金压铸件的结构设计经验 1。考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响 2。考虑脱模问题，这点在压铸实际中非常重要，现实中往往回出现这样的问题，这比注塑脱模讨厌多了，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1到3度，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比内拔模的斜度要小些，外拔模也就1度，而内拔模要2～3度左右 3。设计时考虑到模具设计的问题，如果有多个位置的抽心位，尽量的放两边，最好不要放在下位抽心，这样时间长了下抽心会容易出问题 4。有些压铸件外观可能会有特殊的要求，如喷油、喷粉等，这时就要时结构避开重要外观位置便于设置浇口溢流槽5。在结构上尽量的避免出现导致模具结构复杂的结构出现，如，不得不使用多个抽心或螺旋抽心等 6。对于需进行表面加工的零件，注意，需要在零件设计时给适合的加工留量，不能太多，否则加工人员会骂你的，而且会把里面的气孔都暴露出来的，不能太少，否则粗精定位一加工，得，黑皮还没干掉，你就等再在模具上打火花了，那给多少呢，留量最好不要大于0。8mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。 7。再有就是注意选料了，是用ADC12还是A380等，要看具体的要求了 8。铝合金没有弹性，要做扣位只有和塑料配合。 9。一般不能做深孔！在开模具时只做点孔，然后在后加工！ 10。如果是薄壁零件与不能太薄，而且一定要用加强肋，增加抗弯能力！由于铝铸件的温度要在800摄氏度左右！模具寿命一般比较短一般做如电机外壳的话只有80K左右就再见了！
铝合金压铸技术要求(DOC)
页号：1/8 1、范围 本标准规定了铝合金压铸件的技术要求、试验方法、检验规则、交货条件等。 本标准适用于汽车发电机铝合金端盖压铸件。 2、引用标准 GB6414铸件尺寸公差 GB6987.1-GB6987.16铝及铝合金化学分析方法 GB288-87金属拉力试验法 GB/T13822-92 压铸有色合金试样 GB6060.5 表面粗造度比较样块抛(喷)丸、喷吵加工表面 3、技术要求 3.1 压铸铝合金的牌号 压铸铝合金采用UNS－A03800（美国A380.0，日本ADC10） 可选用材料UNS－A03830 （美国383.0，日本ADC12） 化学成份见表1 表1
页号：2/8 供应商可选择上述四种牌号的任何一种，如在生产过程中更换其它牌号，需重新进行样件鉴定。 3.1.1回炉料使用规定 3.1.1.1回炉料分类 一级回炉料：浇道、化学成份合格的废铸件，后加工次品等不含水分和油污。 二级回炉料：集渣包、坩埚底部剩料、退货废品、存放时间长（超过10天）的一级回炉料。 三级回炉料：飞边、溅屑、细小的碎料、带有油污的渣料、因化学成份报废的铸件、从铝渣中捡出的铝粒。 3.1.1.2回炉料使用比例 使用单一某级回炉料： 一级回炉料最大使用量50%，二级回炉料最大使用量40%。 一级、二级回炉料混合使用： 回炉料总量不超过40%，其中二级回炉料最大使用量20%。 三级回炉料： 不能直接使用，必须经过重熔、精炼且化学成份分析合格后才能使用，其最大使用量10%，仅与铝锭混合使用。
页号：3/8 3.1.1.3加料循序 小颗粒回炉料大块回炉料铝锭，如此循环。 3.2 力学性能 采用单铸拉力试样检验,其力学性能应满足抗拉强度≥240Mpa,伸长率≥1%，HB85（5/250/30）。 试样尺寸及形状应符合GB/T 13822-92《压铸有色合金试样》的规定。 3.3 压铸件尺寸 压铸件的几何形状和尺寸应符合铸件图的规定。 3.4 待加工表面用符号“”标明，尖头指向被加工面。 例：0.5 表示该表面留有加工余量0.5mm 3.5 表面质量 3.5.1 铸件清理后的表面质量 铸件的浇口、飞边、溢流口、隔皮等应清理干净，但允许留有清理痕迹。在不影响使用的情况下，因去除浇口、溢流口时所形成的缺肉或高出均不得超过壁厚的四分之一，并且不得超过1.5 mm。 3.5.2 铸件不加工表面的质量 3.5.2.1 不允许有裂纹,欠铸和任何穿透性缺陷。 3.5.2.2 由于模具组合镶拼或受分型面影响而形成铸件表面高低不平的偏差,不得超过有关尺寸公差。 3.5.2.3 推杆痕迹不得凸起,允许凹入铸件表面,深度不得超过该处壁厚的十分之一,并不超过0.4 mm。
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
铝材连续铸轧工艺技术操作详细说明祥解
连续铸轧工艺技术规程 目录 1.目的及适用范围 2.连续铸轧工艺流程 3.熔炼工艺技术规程 4.精练工艺技术规程 5.铸轧工艺技术规程 6.供料嘴组装工艺技术规程 7.液化气喷涂工艺技术规程 8.炉外除气工艺技术规程 9.附件: 9.1化学成分控制标准 9.2轧辊磨削工艺技术要求 9.3烘炉制度、洗炉制度 9.4废料分级标准 9.5试样切取要求
连续铸轧工艺技术操作规程 1目的及适用范围 1.1 目的:规范工艺操作,保证产品质量。 1.2 适用范围: 本规程适用于?960X1850mm倾斜式铸轧机连续铸轧工艺技术规程。 2 连续铸轧工艺流程 连续铸轧的原料为:铝锭、铝水、待回炉废料，成品为铸轧带材。其生产工艺流程如下： 铝锭、铝水、待回炉废料---熔炼及配料——精练—铸轧—成品铸轧卷 3 熔炼工艺技术规程 3.1、连续铸轧的原料为：铝水、铝锭、待回炉废料、中间合金、易挥发合金。 3.2、熔炼炉装炉顺序为：小片料---板片料----难熔难挥发合金---铝水---易挥发合金。 3.3、各种炉料应均匀平坦分布在炉子中央或稍靠近烟道及烧咀大火交叉处，同时不可堵住喷嘴。 3.4、使用电解铝水时必须配入30%～35%的冷料。 3.5、装炉炉料应干净，无油污、无杂质、无水分等。 3.6、按要求进行配料和装炉。加料要迅速，以尽量减少炉内热量损失，同
时计算各种牌号废杂料的化学成分及用量。 3.7、当炉料化平后应立即对熔体进行搅拌，加快固体料熔化速度并向炉内均匀撒入一层覆盖剂，用量为1kg/t.Al. 3.8、炉料完全融化完毕后进行取样分析，式样在炉子中间部位舀取，取样勺距炉底约100mm，式样在两个炉门共取两个，进行炉前分析，（最终试样以溜槽中所取为准）如果计算值与试样成份差值大于20%时应重新搅拌取样。 3.9、根据炉前分析结果进行配料，加入合金时要分别在两个炉门向不同位置加入，加入合金时铝液温度不得低于720℃。 3.10、向表面撒一层覆盖剂用量为20 kg，关闭炉门进行保温，准备倒炉。 3.11、倒炉时铝液温度控制在740℃～750℃（测量前应充分搅拌熔体，保证炉内熔体温度均匀），温度测量采用在两个炉门分别取三点的平均值。3.12、倒炉过程中导流流槽要加盖一层石棉毯，以防热量损失。 3.13、倒炉前后要对熔炼、保温炉导流口、导流竖管及倒流流槽进行检查清理，倒流流槽内刷滑石粉。 3.14、倒炉结束后应清理炉内铝渣。 3.15、倒炉时间不大于30分钟。 3.16、精炼完毕静置10～15分钟将表面浮渣扒净，扒渣应干净彻底，然后均匀撒入一层覆盖剂用量为20kg。 3.17、保温炉熔体温度控制在730℃～740℃之间。
A380铸造铝合金材料标准(中文版)
1.1材料编号命名规则 CMM.A380.X.Y ┃┃┃┃ ┃┃┃┗Y 代表表面处理方式，1-钝化，2-阳极氧化，如果无表面处理，不用注释 ┃┃┗━X代表热处理方式具体代号见表1.1 ┃┗━━━A380代表材料牌号 ┗━━━━━C代表CATL,M代表Material，M代表金属Metal 举例： CMM. A380.F：代表CATL铸造铝合金，材料牌号是A380，材料状态是铸态。 铸造铝合金的热处理状态代号、类别及特性如下表1.1所示： 1.2材料编号使用规则 零件图纸中必须注明使用的材料编号，以锁定材料性能规格，如CMM.A380.F。 2引用标准 3通用性技术要求
3.1材料成分 铸造铝合金中含有Al、Si、Cu、Mn、Mg、Fe、Ni、Ti、Zn、Pb、Sn等元素，每种铝合金的化学成分的质量分数都不同。 表3.1 铸造铝合金的化学成分 3.2性能要求 铸造铝合金的主要性能参数如表3.2所示。 表3.2铸造铝合金主要参数 3.3测试方法 3.3.1化学成分 化学成分的检验方法按GB/T 20975或GB/T 7999对应的元素进行试验。在保证分析精度的条件 下，允许用其他方法分析，其化学成分应符合表中所列。分析方法可供需双方商定。化学成分检 验频率，每炉次取样一组。如有特殊需求，由供需双方商定。化学成分第一次检验不合格，允 许重新取样，如仍不合格则该炉合金成分不合格。 3.3.2拉伸试验 铸造铝合金的拉伸试样按照GB/T 1173执行，拉伸试验按GB/T228.1的规定执行，从单铸试棒上 进行取样。铸造铝合金的零件的拉伸性能检测以相应的PTS为准。 3.3.3硬度试验 铸造铝合金的硬度试验按GB/T231.1的规定执行。 4使用要求 4.1外观质量 铸造铝合金的表面缺陷要求，例如冷隔、裂纹，可以参照相应零件的技术规格书的要求。 4.2内部质量 各类铸件内部不允许存在裂纹，各类铸件内部缺陷，例如气孔、缩孔等，应符合相应铸造铝合金零件技术规格书的要求。 4.3铸件修补及矫正
研究铝合金连续铸轧数值模拟现状
研究铝合金连续铸轧数值模拟现状 发表时间：2018-10-29T16:35:45.657Z 来源：《防护工程》2018年第15期作者：曾宪林 [导读] 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。本篇文章主要讲了铝合金在连续铸轧的过程中数值模拟方法的种类和会出现的问题,并研究了国内现在铝合金连续铸轧的现状。 曾宪林 广西南南铝箔有限责任公司广西南宁市 530031 摘要：我国现代的铝合金业发展方向是流程短、连续自动化、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。本篇文章主要讲了铝合金在连续铸轧的过程中数值模拟方法的种类和会出现的问题,并研究了国内现在铝合金连续铸轧的现状。 关键词：铝合金；连续铸轧；数值模拟 当前我国生产铝板带材坯料（Aluminum Sheet Strip Blank）的方式包括热轧（Hot-rolling）以及连续铸轧（Continuous Cast Rolling），经由热轧加工而成的产品性能好,其中热连轧（Hot Continuous Rolling）是最先进的,由于需要进行的投资成本较大,导致我国并没有铝板带坯热连轧的生产线,我国铝板带坯的生产是运用双机架热轧,运用双机架热轧技术会让产品在精度以及性能上受到局限。但是连续铸轧与热轧相比,连续铸轧技术需要投入的资金少，且生产流程比较短，能源消耗也比较低,所以连续铸轧技术在二十世纪八十年代的中国就飞速的发展起来并变成主流的铝板带材坯料生产方式,我国能进行铸轧的合金品种非常少,所以我国的高性能铝板带材都是要进口的,就需要我国的研究人员要积极的开发先进的连续铸轧技术以及工艺，这对我国未来的发展非常重要。 1进行具体的分析我国连续铸轧工艺 随着我国连续铸轧技术的快速发展,通过运用连续铸轧工艺生产出来的铝合金板带坯增加了市场竞争。我国在进行研究铝合金连续铸轧的数值模拟上取得了非常大的进步。目前我国现代的连续铸轧工艺已经完全可以替代传统运用铸锭热轧工艺生产出的铝带坯。我国的连续铸轧工艺已经全面达到在铝合金生产中的自动化控制。铝加工业的不断发展让连续铸轧的设备也在一直变得更加先进。我国最先进的连续铸轧机降低了后道工序的压力,也节约了在生产铝箔上的投资以及能源，大大的提升了工厂的生产效率,并在竞争激烈的市场中占有着举重若轻的重要地位。 连续铸轧的工艺是指把金属熔体轧制成半成品带坯或者是成品带材的工艺。连续铸轧技术的特点是通过两根内部有冷却水系统的旋转铸轧辊（Rotary Casting Roll）做为结晶器，熔体是在旋转铸轧辊的缝隙之间在很短的时间之内就能完成凝固以及热轧这两个过程。铝带坯连续铸轧工艺（Continuous Casting Pocess of Aluminum Strip）具有低投入以及流程短的特点,通过运用连续铸轧工艺生产得到的铝合金板带材有凝固快以及定向型结晶的特点,并且晶体具有很强的生长方向。连续铸轧的过程非常复杂,熔体在进行连续的散热以及凝固的同时还会因为受轧制力的影响会发生形变,铸造的过程与热轧的过程这俩具有互相影响的作用。双辊连续铸轧工艺（Double Roll Continuous Casting Process）是把连续转动且具有水冷系统的轧辊作为结晶器,在经过轧辊缝之时会凝固并受到轧制力加工形成的一个工艺方法,双辊连续铸轧工艺的应用在我国的铝板带材生产中非常广泛。有效进行控制铸轧中的工艺参数可以让运用铸轧法做成的合金材料具有组织均匀且晶粒细小等这些特点。而且国内外已经有众多学者开始进行研究铝板带坯连续铸轧过程中的双辊式连续铸轧法。进行连续铸轧时金属的凝固以及变形这两者之间是能相互影响的。 图1 连续铸轧系统示意图 2研究连续铸轧过程中的数值 在进行铝带坯连续铸轧中金属的凝固成形过程非常复杂,它并非只是在传统的铝带成形工艺中将铸造以及热轧过程简简单单的进行融合。金属在连续铸轧工艺中会受到冷却以及凝固,并会受轧制力进而出现塑性变形,他们是可以进行相互的影响以及相互制约。在缩短连续铸轧技术的生产流程前提下会让连续铸轧中的过程及装备变复杂。在进行连续铸轧技术中基本上带坯出口的温度都是处在三至四百度之间,由此可知可以在三百至六百六十度之间的温度范围进行轧制变形,这样会加大难度来实际测量在连续铸轧中的工艺参数。可以通过合理的运用数值模拟来研究连续铸轧过程。目前国内外的铝加工业都处于飞速的发展阶段,需要我们有更高的标准去要求铝及铝合金的连续铸轧技术。近几年来在国内国外许许多多的研究学者都开始研究连续铸轧过程的数值模拟工作。 一些专家学者研究了运用温度为重点的连续铸轧中的数值模拟工作,主要是分析随着温度的变化怎样影响金属的铸轧,打造铸轧区以及铸坯的传热模型,建立理论的目的是可以简化在连续铸轧中因为变形会受到温度的影响，影响连续铸轧中的参数,在连续铸轧中金属温度的变化会直接影响到金属结构发生变形以及影响金属材料本身的性质,金属结构发生的变形也会运用变化热边界条件再让温度改变,在连续铸轧技术中温度与变形之间是存在着相互作用的。一些专家学者研究了运用变形场为重点的进行连续铸轧中的数值模拟工作,主要是分析在连续铸轧中的变形,在连续铸轧中通过降低由于温度场的变化影响到的变形场就可以建立起变形模型,在连续铸轧中因为部分参数的变化会影响到金属的变形。实际上一般在以变形场为主的数值模拟中会因为温度的改变严重影响到变形场。一些专家学者研究了运用热力耦合为重点的进行
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