金属材料短流程、近终形的生产工艺

金属材料短流程、近终形的生产工艺

多个进程(如凝固与成形)的综合化,称短流程化,如喷射成形技术、半固态加工技术和持续铸轧技术等。打破传统的材料成形与加工模式,缩短生产工艺流程,简化工艺环节,实现近终形、短流程的持续化生产,提高生产效率。近终型、短流程的成形加工技术具有高效、节能等特点,在技术上突出的特点是缩短加工周期,尽可能减少变形量或后续加工环节,由金属熔体直接取得所需的制品或近似的制品,同时,这些制品还具有现有加工方式所生产制品的性能和组织,这可大大减少后续挤压、轧制和压铸等耗能大、投资大、用工多的加工进程。例如,半固态成形、持续铸轧和持续铸挤等是将凝固与成形两个进程合而为一,实行精准控制,形成以节能、降耗、高效和优质为主要特征的新技术和新工艺。

1半固态成型

金属材料的半固态成型是在半液半固的两相状态下进行的,所以与全液体成型或全固体成型相较,具有许多长处。首先,在凝固进程中有固液两相,同时存在的合金系都可进行半固态成型。半固态材料浆的粘度比熔融金属的粘度高得多,因此成型时可形成层流,也能更均匀地填充模型。

金属浆的成型温度较低,与常规铸造工艺相较:可节约35%左右的能源;可以延长模型寿命;凝固时间较短;可缩短生产周期;由于有固体存在和温度较低,零件在模内的收缩较小。用金属浆生产的零件内的宏观气孔与显微疏松比常规铸件中的少得多。半固态材料填充模型时,材料前端呈层流充满型腔,比熔融金属的流动平稳得多,不会卷入气体。半固态成型零件的尺寸可与成品零件的相等或几乎相等,极大地减少了机械加工量与切削量,既节约了材料,又可以生产形状复杂的零件或难于加工的薄壁零件。

半固态模锻件与压铸件表面平整滑腻,内部组织致密,晶粒细小,力学性能高。

2近终形轧制技术

(1)热连轧技术

热连轧技术是将均热后的坯锭同时在几个机架中产生塑形变形的持续轧制进程。与单机架轧制相较较,热连轧技术具有工艺流程短,生产率高,产品质量高和生产本钱低等长处。

热连轧工艺虽然取得了较为普遍的应用,可是该工艺将熔体的熔铸和成形加工分为两个独立的环节,金属熔体往往先制备成大的坯锭,然后再进行均热后进行热轧成形,能耗增加。而且需要锯头、铣面、预热或均匀化,工艺流程较长,原始投资本钱也较高。

在热连轧技术中,热轧坯锭的质量对产品的工艺性能和最终质量影响很大。而目前的轧制供坯中,铸锭内部的质量仍然较差,成份、组织不均匀,仍然存在偏析、晶粒粗大、缩孔、裂纹和夹渣等铸造缺点,这些缺点的存在对加工进程和产品的质量影响极大,造成了大量废品。造成铝材成品率不高。因此,提高热轧铸坯的质量是轧制控制的关键环节之一,这客观上对坯锭的熔铸进程提出了更高的要求,如采用新型的熔处置技术、处置工艺和铸造技术等。

(2)双辊式持续铸轧工艺

双辊式持续铸轧工艺是指液态金属直接在两旋转辊间结晶,并经受必然的热变形而取得板带坯料的生产方式。与热连轧不同,该方式在铸轧的同时直接完成铸造和热轧进程,将坯锭的制备和成形进程合而为一,不需要铸锭锯切、铣面、加热等工序,缩短了工艺流程,几何损失和工艺废品少、成品率高,设备减少,占地面积少,投资

本钱低,且易实现生产进程的自动化和科学管理,因此在轧制生产中占有很重要的地位。铸轧生产线具有建设周期短、投资少、能源低、材料利用率高、保护费用低、技术门坎低、成品率高达97%、环境友好等长处。可是产品的合金品种和规格较为局限,铸轧后产品为铸造结构,须经冷轧才能达到l~2mm厚度。

可是双辊式持续铸轧生产的合金品种少,往往只适合于纯铝加工,应用范围受到很大限制。为了克服之一不足,国内外也开展了必然的研究。如发展了半固态铸轧技术,该技术将高效、节能、短流程的持续铸轧技术与半同态加工技术相结合,取得半同态持续铸轧成形技术,可以兼具这两种先进技术的长处,将是一种全方位高效、节能、短流程、近终形的加工方式,而且这种技术可生产的合金品种显著扩大,成份偏析小,是一种很有发展前途的新型轧制技术。

(3)带式连铸连轧法

连铸连轧法是指金属在一条作业线上持续通过熔化、铸造、轧制、剪切、卷取等工序而取得板带坯料的生产方式。与热连轧技术和双辊式持续铸轧工艺相较,带式连铸连轧法直接将金属的熔化到成品加工于一路,其生产流程更短,在节能降耗、生产近终形板带材方面具有独特的优势。

按照连铸机的机构类型,连铸连轧法有多种类型,可是目前国内外应用最多的是双带式连铸连轧法,如哈兹利特法和亨特一道格拉斯法和3C法。带式连铸连轧法直接将金属的熔化到成品加工于一路,在节能降耗方面具有独特的优势,将是实现轧制技术短流程、近终形的主要方向之一。

3近终型压铸技术

传统压铸铝合金件不宜进行热处置,这制约了压铸铝合金力学性能的提高。

压铸新工艺(真空压铸、充氧压铸、挤压铸造、半同态压铸和超低速压铸等)的开发应用,改善了压铸进程的成形条件,显著提高压铸件内在质量,大大提高了压铸件力学性能、物理性能和耐蚀性能,尤其是气密性、可热处置性和可焊性。目前,制备高性能零件的压铸新艺受到愈来愈普遍的重视,尤其是流变压铸其基础性研究和应用工作也不断深切。另外,将不同压铸技术的结合应用,也成为此刻压铸技术研究的重点。

超低速压铸与一般压铸方式有所不同,它是以极低的压射速度,使金属液以

极低的速度(>0.15m/s)顺序充填型腔'减小卷气偏向,降低铸件气体含量,以取得表

面光洁、轮廓清楚、内部组织致密的压铸件(气体量控制在~/lOOg,一般压铸气体量

在25ml/100g)。可是该方式生产效率较低,且在生产中由于压射速度太低,往往会

造成压铸件产生冷隔、浇不足、压铸件轮廓不完整清楚等铸造缺点,而且压射速度的控制较为复杂,操作也不方便。

真空压铸法是将型腔中的气体抽暇或部份抽暇,降低型腔中的气压,以利于充型和合金熔体中气体的排除,使合金熔体在压力的作用下充填型腔,并在压力下凝同而取得致密的压铸件。真空压铸法与普通压铸法相较具有以下特点:(1)气孔率大大降低;(2)真空压铸的铸件的硬度高,微观组织细小;(3)真空压铸件的力学性能较高。该技术操作方便,不降低生产效率,所以真空压铸法自出现以来取得了必然规模的发展应用,可是该方式中涉及到复杂的真空处置系统,系统结构复杂庞大,购买本钱高,致使压铸件的本钱较高,因此限制了该技术应用范围的进一步扩大。

充氧压铸是在压铸前将氧气充人型腔,取代其中的空气。当金属液进入型腔时,一部份氧气从排气槽排出,残留的氧与金属液发生反映,生成弥散状的氧化物微粒,

在铸型内形成瞬间真空,从而取得无气孔的压铸件的方式,由于充氧压

铸需要附加充氧控制装置,且消耗大量氧气,增大床铸循环时间,这致使了充氧压铸件铸造本钱的提高,因此只用于生产需热处置或组焊、要求气密性高和在较高温度下利用的压铸件。

半固态压铸是在液态金属凝同时进行搅拌,在必然的冷却速度下取得约30%乃

至更高固相分数的浆料,然后采用半固态浆料进行压铸的技术。半固态压铸具有以下

特点:(1)因含有30%或更高的固相成份,合金的收缩量小,同时又具有较好的流动性,便于补缩;(2)半固态合金进入型腔不流淌,紊流程度小,大体上达到全壁厚充填,卷气少,易取得无气孔铸件;(3)浇注温度低,且在搅拌时已有30%的结晶潜热散失,减少了对压室、压铸型腔和压铸机部件的热冲击,从而提高压铸型的利用寿命;(4)半固态压铸所要求的拔模斜度小,乃至零拔模斜度,减少铸件的脱型阻力,提高铸件的精度;(5)半固态合金在剪切力的作用下使固态枝晶破碎,有利于细化晶粒,改善合金组织;(6)半固态压铸件含气量少,可进行热处置和组焊,提高了力学性能,扩大了应用范围。因此是很有发展前途的一门新型压铸技术,具有良好的应用前景。

4持续铸挤技术

持续铸挤技术是持续挤压技术的进一步发展,它将液态金属持续铸造与加工合为一体,实现液态金属直接加工成形,属短流程,高效节能的先进工艺。在Conform 持续挤压的基础上,通过大量的实验研究。英国霍尔顿(Holton)公司对持续挤压机进行了改良,采用液态金属作坯料直接进入主机。铸挤轮与固定靴块形成挤压型腔,液态金属在型腔内进行结晶与变形,然后被挤出模孔成材,形成铸造与挤压为一体的新型的挤压技术。

持续铸挤技术同常规生产同类产品的塑性加工方式相较较,具有如下长处:(1)可持续生产很长的产品;(2)节约能源约40%,成品率高达90%,降低本钱30%以上;(3)产品精度高,表面光洁平整;(4)可以实现液一固复合材料的生产;(5)膜具容易改换,安装维修方便;(6)设备结构紧凑,占地面积小,投资小。可是缺点是工艺控制精度要求很高。可是目前该技术只应用于冶金行业和电缆电线行业中的一些小型管、棒。线、型材的生产,较大规模和大型加工材的应用未见报导。

5近终形连铸的工艺技术

是指在保证最终产品质量所需压下量的前提下,更接近于产品最终形状的连铸技术。主要包括:薄板坯连铸技术、薄带连铸技术、喷雾沉积技术等。传统的薄型钢材生产工艺包括多道次热轧和反复冷轧等工序,工序复杂、生产周期长、能耗大、产品本钱高、劳动强度大。采用薄带连铸技术,能将持续辟造、轧制,乃至热处置融为一体,设备投资减少、生产工序简化、生产周期缩短、产品本钱显著降低,且产品质量不亚于传统工艺。另外,利用薄带连铸技术的快速凝固效应,还能生产出轧制工艺难以生产的材料和具有特殊性能的新材料。

(1)CSP技术

CSP的工艺进程为:采用立弯式连铸机生产厚50~60mm的铸坯,经分段剪切后,送入辊底式均热炉(120~185m)进行加热、均热。薄板坯经加热炉入口段、加热段和均热段加速到20~30m/min进入轧制工序。六机架精轧机组将厚50~60mm 的铸坯轧制成丨.2~12.7mm的带材,经层流水帘冷却后卷取。生产线全长约

270m。长处:流程短,峰产稳定,产品质量好等。缺点:对钢水质量要求高、难以生产很宽或较厚的钢板、均热炉设备尚未定型化等。

(2)ISP技术

ISP的工艺进程为:采用带轻压下扇形段的弧形连铸机生产厚40mm左右的连铸坯通过初轧机轧至20mm左右,经感应加热、克雷莫纳炉加热、均热送至精轧机组轧制成成品。生产线全长约175m。长处:生产线布置紧凑、生产能耗少等。缺点:感应加热炉设备较复杂且维修困难、薄片形水口寿命较短等。

(3)C0NR0LL技术

CONROLL的工艺进程为:CONROLL连铸机与热轧机平行布置,铸坯按Dynacs

冷却模型玲却,铸机尾部装有一台火焰切割装置,将铸坯切成所需长度后进入加热炉,薄板坯离开加热炉后,通过粗轧机架5个道次的可逆式轧制,轧成厚25mm后进入带巷箱,再次除鳞,最后在6机架精轧机上轧成厚1.7~12.7mm的热轧带钢,出轧机再经层流冷却后,卷曲成卷。长处:生产效率高、产品本钱较低等。缺点:生产线的缓冲能力未必足够、铸坯尺寸范尉较窄等。

(4)FTSR技术

FTSR主要技术特点是:H2结晶器、液芯压下和动态软压下扇形段的利用。FTSR 铸机为立弯式它可以在7.5m/min的铸速下在结晶器出口处取得50~90mm厚的铸坯,经液芯压下后,板坯厚度为35~70mm(Sabolarie)。FTSR技术维持了CPS、IPS 技术的特点。长处:钢种浇铸范围较宽、板坯尺寸范围较大、轧制进程操作灵活等。缺点:生产本钱较高、对钢水质量要求较高等。

(5)QSP工艺技术

QSP技术是日本住友金属开发出的生产中厚板坯的技术,开发的目的在于提高铸机生产能力的同时生产高质量的冷轧薄板。其工艺生产流程一般为:电炉或转炉炼钢-钢包精炼炉-薄板坯连铸机-剪切机-辊底式隧道加热炉-立棍轧边机-粗轧机-高压水除鳞机-精轧机-卷取机。

(6)TSP

倾翻带钢新技术,简称TSP,其工艺流程一般为:电弧炉(AC或DC)或转炉炼钢-钢包精炼-薄板坯连铸机-步进式加热炉-高压水除鳞机-立辊轧边机-单机斯特克尔轧机-层流冷却-卷取机。

(7)CPR

即铸压轧工艺,用于生产厚度小于25mm的合金钢和普通钢热轧带材。它利用浇注后的大压下(60%的极限压下量),仅利用一组轧机,最终课生产厚度为

6.0mm的薄带卷,也可生产低碳钢、卷线钢、铁素体和奥氏体不锈钢及高硅电工钢等。该生产线包括一台连铸机、一台感应炉、除鳞机、一台四辊轧机。工艺流程示意为:电炉或转炉炼钢-钢包精炼炉-薄板坯铸压轧-感应加热炉-旋转式高压水除鳞机-精轧机-层流冷却-卷取机。

金属材料的成型工艺

金属材料的成型工艺 金属材料的成型工艺是指通过物理或化学方法将金属材料加工成所需 形状的工艺过程。成型工艺广泛应用于各个领域,如汽车、航空、船舶、 建筑、制造业等。它可以改变金属材料的形状、尺寸、性能和组织结构, 使其适应不同的使用需求。 锻造是将金属材料加热至一定温度后,施加力并改变形状的工艺。锻 造可分为自由锻造、模锻和精锻。自由锻造是直接对金属进行锻造,适用 于简单形状的零部件。模锻是使用模具对金属进行锤击或压制,适用于复 杂形状和高精度要求的零部件。精锻是在高温下对金属进行精密锻造,适 用于高精度要求的零部件。 冲压是通过金属板材的拉伸、弯曲、切割和成形等工艺来制作零部件。冲压工艺具有高效、节约材料、适用于大批量生产等优点,广泛应用于汽 车制造、家电制造等领域。 铸造是通过将金属材料熔化后倒入模具中,使其凝固成型的工艺。铸 造可分为压力铸造和重力铸造。压力铸造包括压铸、低压铸造和真空压力 铸造。压铸是将熔融金属注入压铸机模腔中,通过高压填充,并快速凝固 成型。低压铸造是将熔融金属通过压力填充式注射系统注入模具中,然后 通过压力使其充满整个模腔,并凝固成型。真空压力铸造是在真空环境中 进行压铸,以提高铸件的质量和密度。重力铸造是靠铸造机中的重力将熔 融金属倒入模具中,凝固成型。 焊接是通过加热材料至熔化状态,通过外界压力和/或其他形式的能 量传递,使金属材料连接起来的工艺。常用的焊接方法包括电弧焊、气体

保护焊、激光焊接等。焊接工艺广泛应用于电子、汽车、船舶、航空航天 等领域。 拉伸成型是将金属材料通过拉伸、挤压或者弯曲等方法成型的工艺。 拉伸成型可以提高材料的强度、硬度和耐磨性。常见的拉伸成型工艺包括 拉伸成型、锻造成型和爆炸成型等。 热成型是通过加热金属材料至塑性状态,然后在模具中进行变形的工艺。热成型可以提高材料的塑性,使其更容易成形,并改变金属材料的结 构和性能。常用的热成型方法包括热压成型、热挤压、热拉伸等。 挤压成型是通过将金属材料放置在模具中,然后施加压力,使其通过 模孔挤压成型的工艺。挤压成型适用于生产几何形状复杂的零件,如管材、型材等。常见的挤压成型方法包括坯料挤压、空心挤压和复合挤压等。 总之,金属材料的成型工艺是一种重要的加工方法,能够通过改变金 属材料的形状和结构,使其适应不同的使用需求。随着科学技术的不断进步,金属成型工艺也在不断发展创新,为各行各业的生产提供了强大支持。

五金制品生产工艺流程

五金制品生产工艺流程 五金制品生产工艺流程 五金制品是指用金属材料制作的各种工具和零部件,广泛应用于建筑、机械、汽车、电子等领域。五金制品生产的工艺流程一般包括材料准备、加工制造、表面处理和质量检测等环节。 一、材料准备 五金制品生产的首要环节是准备合适的金属材料。常见的五金材料有铁、铝、钢、铜等。材料准备包括采购、检验和储存等步骤。首先,需要根据产品要求选购合适的金属材料,确保材料的质量和规格符合产品要求。然后进行材料的检验,包括外观、尺寸、硬度等方面的检测,以保证材料的质量。最后将材料储存到仓库中,做好分类和标识,方便后续的使用。 二、加工制造 加工制造是五金制品生产的核心环节。它包括金属材料的切割、成型、焊接、加工等多个步骤。首先,根据产品的设计要求,进行金属材料的切割工作。常用的方法有剪切、切割机、钳工等。然后进行成型工作,根据产品的形状和结构,采用冲压、铸造、锻造等方法进行成型。接下来是焊接工作,将不同材料的零部件进行焊接,确保其牢固性和密封性。最后是对产品进行加工,如铣削、钻孔、螺纹加工等,以保证产品的精度和质量。 三、表面处理 表面处理是五金制品生产中不可忽视的环节,它直接关系到制

品的外观和使用寿命。常见的表面处理方法有镀锌、镀铬、喷塑、喷砂等。首先,根据产品要求进行表面清洗,去除杂质和污垢。然后进行酸洗、除锈等处理,使表面更加洁净。接下来进行金属镀层的处理,如镀锌、镀铬等,可以提高制品的抗腐蚀性能。最后进行喷涂或喷砂处理,使制品表面光滑平整,提高产品的外观质量。 四、质量检测 质量检测是五金制品生产的最后一道工序,它的目的是确保产品的质量和性能符合标准。常见的质量检测方法有外观检查、尺寸测量、硬度测试等。首先进行外观检查,检查制品的表面有无划痕、气泡、裂纹等缺陷。接下来进行尺寸测量,测量制品的长度、宽度、高度等尺寸是否符合要求。最后进行硬度测试,测试制品的硬度值,以确定它的强度和耐久性。 综上所述,五金制品生产的工艺流程包括材料准备、加工制造、表面处理和质量检测等环节。其中,加工制造是最为关键和复杂的环节,需要采用各种加工方法和工具进行金属材料的切割、成型、焊接和加工。而质量检测则是保证产品质量的最后一道关卡,通过各种测试手段检验制品的外观、尺寸和性能是否符合要求。只有经过严格的工艺流程和质量检测,才能生产出优质的五金制品。在现代社会中,人们对于时间的利用越来越重视。他们总是忙于各种事情,忍受着繁重的工作压力和生活压力。然而,在这个快节奏的社会中,我们是否忽略了一些重要的事情?我们是否应该更加关注自己的内心世界和精神健康呢? 精神健康是指一个人心理和情绪上的健康状态。它与个体的自

金属材料成形工艺的种类及特点

金属材料成形工艺的种类及特点金属材料成形方法是零件设计的重要内容,也是制造者们极度关心的问题,金属成形工艺分为八大工艺:铸造、塑性成形、机加工、焊接、粉末冶金、金属注射成型、金属半固态成型、3D打印。 一、铸造 液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,通常称为金属液态成形或铸造。 1、工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件 2、工艺特点: 1)可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。 2)适应性强,合金种类不受限制,铸件大小几乎不受限制。

3)材料来源广,废品可重熔,设备投资低。 4)废品率高、表面质量较低、劳动条件差。 3、铸造分类: (1)砂型铸造

砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。 工艺流程: 技术特点: 1)适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯; 2)适应性广,成本低; 3)对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。 应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件 (2)熔模铸造 熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干

层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。 工艺流程: 优点: 1)尺寸精度和几何精度高; 2)表面粗糙度高; 3)能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。 缺点:工序繁杂,费用较高 应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。 (3)压力铸造

高效连铸和近终型连铸生产技术

高效连铸和近终型连铸生产技术近终形连铸是指在保证成品钢材质量的前提下,尽量缩小连铸坯的断面,使之更接近最终产形状的连铸过程。与传统的连铸工艺相比,近终形连铸能够简化生产工艺减少设备、缩短生产线、节约能源、提高成材率。国内有关钢铁企业在近终形连铸技术的应用上亦取得了值得关注的成绩。目前,国内有关单位对此进行了积极的研究和开发。由有关专家撰写的此篇文章,系统介绍了近终形连铸技术的发展现状与趋势,值得有关钢铁企业特别是准备上此项目的企业参考和借鉴。 按照连铸坯的断面来分,近终形连铸可分为薄板坯连铸、带钢连铸、异形坯连铸、空心管坯连铸等。 薄板坯连铸 世界上第一条薄板坯连铸连轧生产线于1989年在美国纽柯公司的克劳福兹维尔厂建成投产。经过短短十几年的发展,到2002年底,全世界已建成56条薄板坯连铸连轧生产线,而我国是世界上建有薄板坯连铸连轧生产线最多的国家。1996年,我国与德国西马克公司签订了三家捆绑引进CSP技术设备合同,这三家分别是:广州珠江钢铁有限责任公司、邯郸钢铁公司、包头钢铁公司。1999年8月和11月,珠钢与邯钢相继投产,包钢于2001年8月建成投产。唐山钢铁公司、涟源钢铁公司和马鞍山钢铁公司也分别与意大利的达涅利公司、日本的三菱重工、德国的西马克—德马克公司签订了薄板坯连铸连轧技术设备引进合同。鞍钢从奥地利的奥钢联公司引进了一套中等厚度(135mm)的薄板坯连铸机,并依靠国内技术集成,建设连轧生产线。此外,本溪钢铁公司、唐山新丰钢铁有限公司、济南钢铁公司也在兴建薄板坯连铸连轧生产线,计划于2005年投产。 薄板坯连铸连轧工艺各种各样。其中比较成功并在世界各地建有生产线的类型有CSP、ISP、CONROLL、FTSRQ、TSP、SUMITOMO等。 CSP(Compact Strip Production)工艺是由德国的西马克公司开发的目前最流行的薄板坯连铸连轧生产工艺,世界上第一条薄板坯连铸连轧生产线即为该公司所建。CSP薄板坯连铸的主要工艺特点为使用漏斗型结晶器。漏斗型结晶器上口断面较大,满足了长水口插入、保护渣熔化的需要。 ISP(Inline Strip Production)工艺是由德国的德马克公司开发。早期的ISP薄板坯连铸机使用传统的平行板型结晶器、薄片状浸入式水口,铸坯出结晶器厚度为60mm,在二冷区经液芯压下降低至45mm。后来由于薄片状水口寿命低、铸坯表面质量较差等问题而改用橄榄球形结晶器。 CONROLL工艺是由奥钢联工程技术公司开发的,其连铸的特点为铸坯较厚,一般为75-130mm,采用平行板式结晶器,实际已属于中薄板坯连铸。 FTSRQ(Flexible Thin Slab Rolling for Quality)工艺是由意大利达涅利公司开发的,其薄板坯连铸机的主要特点为使用所谓H2(High Speed,High Quality)结晶器。H2结晶器呈漏斗形,铸坯横断面由凸形逐渐变为矩形。 TSP(Tippins-Samsung Process)工艺为美国蒂金斯公司推出,其连铸部分采用传统的中等厚度(125mm)的板坯,使用平行板式结晶器。 Sumitomo工艺是日本住友金属开发的,铸坯厚度为90-100rmn,采用平行板式结晶器。总之,目前的薄板坯连铸与传统的板坯连铸本质上没有太大的区别。但是,为了适应铸坯厚度较薄的特点,世界各国薄板坯连铸机普遍采用新的技术,如漏斗形结晶器、H2结晶器、液压非正弦振动、电磁制动、带液芯压下(或铸轧、动态轻压下、轻压下)、二冷气—雾冷却。此外,薄板坯连铸拉速高,出结晶器坯壳厚度较薄,故二冷段只能采用小辊径、小辊距的密排辊布置方案。薄板坯连铸生产的铸坯直接进加热炉,要求铸坯无缺陷。

金属材料的加工工艺

金属材料的加工工艺 金属材料的加工工艺是指通过一系列的制造过程,将金属原料加工成所需要的最终产品的技术和方法。金属材料是工业生产中最常用的材料之一,广泛应用于机械制造、建筑、汽车、电子等领域。下面将介绍几种常见的金属材料加工工艺。 1. 锻造工艺:锻造是将金属材料置于模具中,通过力的作用使其产生塑性变形,得到所需形状的一种加工方法。锻造可以分为自由锻造、模锻和挤压锻造等几种方式,适用于加工各种金属制品。锻造工艺可提高材料的力学性能,改善金属的内部组织结构,提高产品的强度和硬度。 2. 铸造工艺:铸造是利用熔化的金属材料,借助模具的形状和负压力将金属液注入模具中,通过冷却和凝固得到所需形状和尺寸的工艺。铸造是最早的金属加工方式之一,具有制造成本低、适应性广和生产效率高的特点。 3. 切削工艺:切削工艺是将金属材料放置在车床、铣床、钻床等机械设备上,通过旋转或振动的刀具来削除金属材料的一种加工方法。切削工艺适用于制造各种形状的金属产品,并可以提高产品的精度和表面质量。 4. 焊接工艺:焊接是将金属材料通过高温或化学反应等方法进行连接的加工方式。焊接工艺可以将金属材料连接成复杂的结构,常用于制造机械设备、船舶、桥梁等工程项目。 以上是几种常见的金属材料加工工艺,每种工艺都有自身的特

点和适用范围。随着科技的不断进步,金属材料加工工艺也在不断创新和完善,以满足不同领域对于金属制品的需求。继续写相关内容,1500字 5. 轧制工艺:轧制是将金属坯料经过一系列辊道的压制和塑性变形,从而得到所需的形状和尺寸的加工方法。轧制工艺常用于生产金属板材、棒材、型材等产品。通过轧制,可以改变金属的厚度、宽度以及截面形状,同时还能提高金属的硬度和强度。 6. 冷冲压工艺:冷冲压是将金属板材放置于冲床上,通过冲击力和冲压模具对金属板材进行塑性变形的一种加工方法。冷冲压工艺常用于生产金属件、金属组件和金属外壳等产品。冷冲压具有成本低、生产效率高、批量生产等优点,并可实现复杂形状和精度要求较高的产品制造。 7. 粉末冶金工艺:粉末冶金是利用金属粉末进行成形和烧结的一种加工方法。首先将金属原料研磨成粉末,然后通过挤压、注射成型等方法,将金属粉末制成所需形状的绿胚,最后进行高温烧结,使其成为固体的金属制品。粉末冶金工艺适用于制造高强度、高温抗性、耐腐蚀性等要求较高的金属制品,如汽车发动机配件、航空发动机零件等。 8. 电镀工艺:电镀是将金属材料放置于电解槽中,通过电流作用使金属离子在工件表面沉积形成金属覆盖层的一种加工方法。电镀可以提高金属件的抗腐蚀性、装饰性和导电性,常用于制造电子产品、装饰品等。

各种材料成形工艺流程

各种材料成形工艺流程 各种材料成形工艺流程 材料成形是工业生产中的重要环节之一,通过将原材料加工成特定形状,用于制造各种产品。不同的材料适用于不同的成形工艺,下面将介绍一些常见的材料成形工艺流程。 1. 金属材料成形工艺: 金属材料成形通常包括铸造、锻造、压力加工、焊接、剪切等工艺。 首先,铸造是将熔化的金属倒入模具中,冷却后得到所需形状的零件。其次,锻造是将金属材料经过高温和压力处理,使其改变形状和性能,得到所需的零件。然后,压力加工是将金属材料放入模具中,经过压力和形变来制造零件。最后,焊接是将两个或多个金属材料通过加热或压力连接在一起。剪切是通过切割金属材料来得到所需的形状。 2. 塑料材料成型工艺: 塑料材料成型通常包括注塑成型、挤压成型、吹塑成型等工艺。注塑成型是将塑料颗粒熔化,注入模具中,通过冷却固化得到所需形状的零件。挤压成型是将熔化的塑料通过模具挤出,通过冷却固化得到所需形状的产品。吹塑成型是将熔化的塑料通过吹塑机吹气而成型,用于制造中空的产品。 3. 玻璃材料成形工艺: 玻璃材料成形主要包括浮法成形和玻璃制品成形两种工艺。 浮法成形是将玻璃熔化后,在液面上浮动,经过冷却后得到所

需形状的平板玻璃。制造玻璃制品的成形工艺包括玻璃吹制、拉伸、压延等。玻璃吹制是将熔化的玻璃通过吹管吹气形成中空的形状,然后经过冷却后固化。玻璃拉伸是在玻璃材料上施加拉力,使其形成所需形状。玻璃压延是将玻璃材料通过辊子的压力来改变形状。 4. 陶瓷材料成形工艺: 陶瓷材料成形主要包括成型、干燥、烧结等工艺。 成型是将陶瓷材料通过压制或注塑等工艺制造成所需形状的零件。干燥是将成型的陶瓷材料进行适当的烘干处理,去除水分。烧结是将干燥的陶瓷材料置于高温环境中,使其粒子着密,得到所需性能和形状的陶瓷零件。 综上所述,不同的材料适用于不同的成形工艺。金属材料成形通常包括铸造、锻造、压力加工、焊接、剪切等工艺;塑料材料成型通常包括注塑成型、挤压成型、吹塑成型等工艺;玻璃材料成形主要包括浮法成形和玻璃制品成形两种工艺;陶瓷材料成形主要包括成型、干燥、烧结等工艺。这些成形工艺在工业生产中广泛应用,为制造各种产品提供了基础和保障。

金属材料成形工艺及控制

金属材料成形工艺及控制 金属材料成形是指将金属原料通过一系列工艺操作,经过塑性变形、应变硬化和回复变形等过程,最终得到所需形状与性能的金属制品的工艺过程。金属材料成形工艺有很多种,包括铸造、锻造、压力加工、挤压、拉伸、冲压、粉末冶金等。每种成形工艺都具有其独特的特点和适用范围,需要根据材料性质和产品要求选择合适的成形工艺。 一、铸造是金属材料成形的基本方法之一,通过将金属熔化后注入模具中,经过凝固、冷却和后处理等过程得到所需产品。铸造工艺分为砂型铸造、金属型铸造、石膏型铸造、压力铸造等多种类型,适用于生产各类形状的金属制品。 二、锻造是指将金属原料置于模具中,经过加热和高压的力量作用下,使金属材料发生塑性变形,最终得到所需形状的工艺方法。锻造工艺分为自由锻造、模锻、冷锻等多种类型,适用于生产各类尺寸较大、形状复杂的零部件。

三、压力加工是指通过金属材料受到外力压缩、拉伸、弯曲等作用,使其发生塑性变形,并最终得到所需形状的金属成形方法。压力 加工包括挤压、拉伸、剪切、折弯等多种工艺,适用于生产各类薄板、管材、棒材等产品。 四、挤压是指将金属加热至熔点后,在压机的作用下通过模具挤出,得到所需形状的工艺方法。挤压工艺适用于生产各类型材、异型材、电线电缆、铝箔等产品。 五、拉伸是指通过将金属材料置于拉伸机中,受到拉力的作用下,使其发生塑性变形,最终得到所需形状的金属成形方法。拉伸工艺适 用于生产各类细丝、线材、管子等产品。 六、冲压是指通过冲压机将金属板材置于模具中,经过冲击力的 作用下,使其发生塑性变形,最终得到所需形状的金属成形方法。冲 压工艺适用于生产各类薄板金属产品,如汽车车身板、电器外壳等。 七、粉末冶金是指将金属粉末与非金属粉末按一定配比混合,压 制成坯料后通过烧结等过程,最终得到具有一定形状和性能的金属制 品的工艺方法。粉末冶金工艺适用于生产各类复杂形状、高精度的金 属制品。

金属材料成型

金属材料成型 金属材料成型是指通过一定的工艺方法将金属材料加工成所需形状和尺寸的工 艺过程。金属材料成型是制造业中非常重要的一个环节,它涉及到各种金属制品的生产,如汽车零部件、家电产品、建筑结构等。在金属材料成型的过程中,需要考虑材料的性能、成型工艺、设备工具等诸多因素,下面我们将对金属材料成型的相关内容进行详细介绍。 首先,金属材料成型的工艺方法主要包括锻造、压力加工、铸造、焊接和切削 加工等。锻造是通过对金属材料施加压力,使其产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的工艺方法。锻造工艺可以分为冷锻和热锻两种,根据不同的材料和形状要求选择相应的锻造工艺。压力加工是利用压力将金属材料塑性变形成所需形状和尺寸的工艺方法,包括挤压、拉伸、冲压等多种加工方式。铸造是将熔化的金属材料浇铸到模具中,通过冷却凝固形成所需形状和尺寸的工艺方法。焊接是将金属材料通过热源或压力连接在一起的工艺方法,常用于连接金属构件。切削加工是通过切削工具对金属材料进行切削、铣削、车削等加工方式,获得所需形状和尺寸的工艺方法。 其次,金属材料成型的工艺过程中需要考虑材料的性能,包括力学性能、物理 性能、化学性能等。力学性能是指材料在外力作用下的力学响应,包括强度、韧性、硬度等指标。物理性能是指材料的热学性能、电学性能、磁学性能等,这些性能直接影响到金属材料成型的工艺选择和加工过程。化学性能是指材料的化学成分、腐蚀性能等,这些性能对金属材料的使用寿命和环境适应性起着重要作用。在金属材料成型的过程中,需要根据材料的性能选择合适的成型工艺和工艺参数,以确保成型后的制品具有良好的性能和质量。 此外,金属材料成型还需要考虑设备工具的选择和运用。不同的成型工艺需要 相应的设备工具,如锻造需要锻造机床、压力加工需要压力机床、铸造需要熔炼设备和模具等。在选择设备工具时,需要考虑到成型工艺的要求、材料的性能、成型

金属材料加工方法

金属材料加工方法 金属材料加工是指对金属材料进行切削、成形、焊接、热处理等加工工艺,以 获得所需形状和性能的过程。金属材料加工方法种类繁多,根据不同的加工要求和材料特性,选择合适的加工方法对于提高生产效率和产品质量至关重要。 首先,常见的金属材料加工方法包括切削加工、成形加工和焊接加工。切削加 工是通过刀具对金属材料进行切削,常见的切削加工方法包括车削、铣削、钻削等。成形加工是通过对金属材料施加压力,使其发生塑性变形,常见的成形加工方法包括锻造、压力加工、拉伸等。焊接加工是通过热能或压力将金属材料连接在一起,常见的焊接加工方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。 其次,根据金属材料的特性和加工要求,选择合适的加工方法至关重要。对于 硬度较高的金属材料,常采用切削加工方法,如车削、铣削等;对于易塑性变形的金属材料,常采用成形加工方法,如锻造、压力加工等;对于需要连接的金属材料,常采用焊接加工方法,如电弧焊、气体保护焊等。在选择加工方法时,还需要考虑加工精度、加工效率、加工成本等因素,综合考虑选择最合适的加工方法。 最后,随着科技的进步和工艺的不断发展,金属材料加工方法也在不断创新和 改进。例如,数控加工技术的应用使得切削加工更加精确高效;激光焊接技术的应用使得焊接质量更加稳定可靠。同时,绿色环保加工技术也越来越受到重视,如干法加工、水刀切割等,为金属材料加工提供了更多选择。 综上所述,金属材料加工方法种类繁多,选择合适的加工方法对于提高生产效 率和产品质量至关重要。在实际生产中,需要根据金属材料的特性和加工要求,综合考虑各种因素,选择最合适的加工方法。同时,也需要不断关注和学习新的加工技术,不断创新和改进加工方法,以适应市场需求和科技发展的要求。

金属材料的性能和加工工艺

金属材料的性能和加工工艺 金属材料是广泛应用于制造行业的一类材料,其性能和加工工 艺的研究和掌握对于制造业的发展至关重要。本文将从金属材料 的性能和加工工艺两个方面入手,探讨其相关问题。 一、金属材料的性能 金属材料的性能包括热力学性能、物理性能和化学性能等方面。其中,热力学性能指的是金属材料在热力学条件下的性质,如热 膨胀系数、熔点、凝固温度等;物理性能则指的是金属材料在物 理条件下的性质,如弹性模量、导电性、磁性等;化学性能则指 的是金属材料在化学条件下的性质,如耐腐蚀性、氧化性等。这 些性能决定了金属材料的使用范围和作用效果。 以铝材料为例,其热力学性能表现为优良的导热性和热膨胀性,因此广泛应用于建筑和汽车制造行业;其物理性能表现为轻质、 坚固、易加工,因此也被广泛应用于航空航天和电子行业;其化 学性能表现为耐腐蚀性强,可以在海水和酸雾等腐蚀环境中长期 使用。

二、金属材料的加工工艺 金属材料的加工工艺包括铸造、锻造、轧制、拉拔、冲压、深孔加工等多种方式。每一种加工工艺都有其特定的应用范围和加工效果。 铸造是一种常见的金属成型工艺,适用于生产各种大型、复杂形状的铸件,如汽车发动机缸体、船舶螺旋桨等。锻造则是利用材料的塑性变形来制造各种金属件,其优点在于可以提高材料的强度和耐用性。轧制和拉拔是常用的金属板材和线材成型工艺,可以生产各种规格的金属板、管、线和条等产品。冲压则是应用于生产大批量的金属件的一种高效率工艺,如汽车身板、家具金属部件等。 对于不同的金属材料和加工对象,选择合适的加工工艺可以最大限度地保持材料性能和提高产品质量。 三、金属材料的加工应用

金属制品的生产流程

金属制品的生产流程 金属制品的生产流程 金属制品是指通过对金属材料进行加工加工而成的各种产品,广泛应用于建筑、机械、汽车、电子、航空航天等各个领域。下面将介绍一般金属制品的生产流程。 首先,金属制品的生产流程通常包括原材料采购、加工加工、制品组装、表面处理和质量检验等环节。 首先是原材料采购。由于金属制品的性能依赖于原材料的质量,因此原材料采购环节非常重要。通常,金属制品的主要原材料包括钢材、铝材、铜材等。企业在采购时需要根据产品要求选择合适的原材料,并与供应商进行谈判,签订采购合同。 接下来是加工加工。在金属制品的生产过程中,通常需要进行各种加工,如切割、折弯、冲压等。这些加工步骤可以通过人工操作或使用数控机床进行。数控机床可以根据设计图纸的要求进行加工,提高生产效率和产品质量。 然后是制品组装。金属制品一般需要通过组装来实现最终产品。这包括焊接、螺栓连接、胶粘等方式。组装过程需要严格按照产品图纸和工艺指导书进行,确保产品的组装质量。 接下来是表面处理。金属制品的表面处理是为了提高其外观质量和使用寿命。常见的金属表面处理方法包括镀锌、喷涂、电镀等。这些方法可以在一定程度上延长金属制品的使用寿命,

增加产品的附加值。 最后是质量检验。质量检验是金属制品生产过程中非常重要的环节。通过质量检验,可以确保产品的质量达到标准。常见的质量检验方法包括外观检查、尺寸测量、物理力学性能测试等。检验合格的产品可以放行出厂,不合格的产品需要进行返工或报废处理。 在金属制品的生产流程中,还需要注意生产过程的环境保护。金属制品的生产通常需要消耗大量的能源和材料,同时会产生废气、废水和固体废物等。企业应该采取相应的措施,减少对环境的影响,提高生态效益。 总之,金属制品的生产流程包括原材料采购、加工加工、制品组装、表面处理和质量检验等环节。通过严格控制每个环节的质量,不断提升技术水平和生产效率,才能生产出高质量的金属制品。在金属制品的生产流程中,除了上述提到的环节外,还有一些与之相关的步骤和措施需要注意。 首先,金属制品的生产需要根据不同的产品类型和规格制定相应的生产工艺流程。在制定生产工艺流程时,需要对原材料的特性、产品的设计要求、生产设备以及工人技术水平等进行综合考虑。只有制定合理的工艺流程,才能确保产品的质量和生产效率。 其次,在加工加工环节中,金属制品可能需要进行热处理。热处理是通过对金属材料进行加热和冷却等处理,改变其组织结

近终成形技术

近终成形技术 随着3D打印技术的快速发展,近终成形技术(近终成品)成为了一种新兴的制造方式。近终成形技术的应用范围很广,包括航空航天、汽车制造、医学和消费品等领域。本文将介绍近终成形技术的工作原理、应用、优点和挑战等相关内容。 一、什么是近终成形技术 近终成形技术是一种快速制造技术,通过添加层状加工方法制造复杂的金属零件和组件。该技术可以在几个小时内制造基于CAD模型的零件,不需要工艺民工制造零部件,并且不受复杂几何形状的限制。近终成形技术目前主要用于制造不透明材料的零件或部件,例如钛等金属材料。 二、近终成形技术的工作原理 近终成形技术的基本原理类似于3D打印。该技术基于CAD绘图,使用粉末金属材料进行填充,然后通过激光、电子束或焊接技术进行固化。在完成所需的制造过程后,未完全静止的零件会进行另一个过程,即过刮擦和抛光,消除表面和内部缺陷。最后,零件将被加热并固定温度,以保证材料结构的稳定性。 三、近终成形技术的应用

近终成形技术的应用范围很广。它可以用于各种行业,例如航空航天、汽车制造、医学和消费品。 在航空航天领域,制造工艺需要耐用而稳定的零部件。近终成形技术可以制造出比传统制造方法更轻、更强、更耐久的零件,例如燃气轮机叶片和飞机发动机。 在汽车制造领域,近终成形技术可以制造出更轻、更节能的汽车部件。它可以使用更高强度的金属材料制造轻型汽车和改进全部件轻量化。 在医学领域,近终成形技术可以改进植入物的生产。这意味着可以制造更加贴合身体形状的植入物,并且可以避免植入物出现异物反应。 在消费品的业务领域,近终成品技术可以制造复杂的珠宝和手表零件。通过使用这种技术,可以在更短的时间内获得更好的结果。 四、近终成形技术的优缺点 近终成形技术的优点是,它可以快速制造出复杂的3D 零件,而不需要管特别多的生产流程。它是目前最快、最灵活的制造方式,可以更容易地实现快速生产和多样化制造。 此外,近终成形技术还可以通过在粉末中添加材料和纳米颗粒来改进零件的材料特性。这意味着,我们可以使用更优质的材料来制造零部件,以实现更高的质量标准。

金属液(铸铁、铸铝)短流程铸造工艺与设备研发建设方案(一)

金属液(铸铁、铸铝)短流程铸造工艺 与设备研发建设方案 一、实施背景 随着制造业的不断发展,对于金属铸件的需求持续增长。传统铸造工艺往往需要大量的能源和人力投入,且生产周期长,效率低。此外,随着环保政策的日益严格,铸造业面临的环保压力也逐渐增大。因此,寻求一种高效、环保、节能的短流程铸造工艺与设备迫在眉睫。 二、工作原理 本方案所涉及的金属液短流程铸造工艺与设备,主要包括以下几个部分:熔炼设备、浇注设备、冷却设备、输送设备以及控制系统。 1.熔炼设备:主要负责将金属材料进行熔炼,设备采用高 效电炉或者燃气炉熔炼,能够有效地提高熔炼效率。 2.浇注设备:在熔炼完成后,通过浇注设备将熔融的金属 液注入到模具中,完成铸件的生产。浇注设备需具备高 精度、高稳定性以及易操作的特点。 3.冷却设备:浇注后的铸件需要在冷却设备中进行快速冷 却,以防止出现铸造缺陷。

4.输送设备:在各个工艺环节之间,需要输送设备进行自 动化运输,以减少人力需求,提高生产效率。 5.控制系统:整个工艺流程由控制系统进行集中控制,能 够实现生产过程的自动化和智能化。 三、实施计划步骤 1.需求分析:对当前市场和客户需求进行深入调研,明确 工艺和设备研发的目标和方向。 2.方案设计:根据需求分析结果,进行短流程铸造工艺与 设备的整体方案设计。 3.技术研发:开展各项技术研发工作,包括熔炼技术、浇 注技术、冷却技术等关键技术的研发。 4.设备制造:根据设计方案,进行设备的制造和调试工作。 5.现场安装与调试:在客户现场进行设备的安装和调试, 确保设备的正常运行。 6.试运行与优化:在设备安装调试完成后,进行试运行, 并根据运行情况进行优化和改进。 7.推广应用:将优化后的工艺和设备推广应用到其他客户 现场,实现规模化应用。 四、适用范围 本方案适用于各种金属铸件的生产,特别是大型铸件的生产,如汽轮机铸件、发电机铸件等。同时,对于高精度、高强度、高耐磨性等要求的铸件也有很好的适用性。

工业纯铁生产工艺流程【详情】

工业纯铁生产工艺流程 内容来源网络,由深圳机械展搜集整理! 纯铁是一种含碳量很低的铁合金,具有矫顽力低、导热和电磁性能良好、质地柔软、韧性大等优良性能。目前,已实现工业化生产和应用的纯铁的纯度为%~%,又称为工业纯铁。工业纯铁是一种重要的钢铁基础材料,主要用于冶炼各类高温合金、耐热合金、精密合金、马氏体时效钢等航空航天、军工和民用合金或钢材。按照用途,其主要分为电磁纯铁、原料纯铁和军工纯铁三大类。 国内外学者开展了大量纯铁制备方式及其性能的研究,制备的纯铁纯度多在%~%的范围内,又称为超纯铁(Ultra-High Purity Iron)。其纯度很高,并具有很多独特的性能,如不溶解于盐酸、硫酸而溶于硝盐酸,难以用传统的锯条切割,熔点比普通铁高,在潮湿的空气中不易生锈等。超纯铁的制备与研究成为当前高纯金属研究中的热点之一。国内外超纯铁的制备工艺仍很不成熟,大部份研究与开发还集中在小规模实验室阶段,超纯铁的供给也不能知足需求。因此,超纯铁的研发具有专门大的市场潜力和利润空间。 工业纯铁和超纯铁都属于纯铁的范围,但由于铁的纯度不同,又具有各自不同的制备方式、性能特点和利用范围。

工业纯铁的研发进展 工业纯铁的制备技术。目前,国内外有很多企业生产工业纯铁。由于工业纯铁的碳含量与钢相当,采用火法冶金即传统的铁矿石—烧结(或球团矿)—高炉炼铁—炼钢的长流程进行生产,能够符合工业纯铁对碳含量的要求。但由于工业纯铁对夹杂物含量要求极为严格,后续需采用特殊精炼工艺和精炼设备以知足其要求,因此,大规模生产仍具有必然难度。 钢铁企业以现有生产流程为基础,开展了提高工业纯铁纯净度、缩短生产流程和改善产品性能的尝试。例如,鞍钢采用转炉炼钢+LF+RH真空处置+连铸的工艺,成功开展了原料纯铁的试制。日本的神户制钢生产ELCH2电磁纯铁由于切削性较差,在其基础上开发了ELCH2S电磁纯铁,将纯铁含硫量提高,改善了切削加工性能。 另一种普遍应用的工业纯铁生产方式是铁溶液电解法,即以待提纯的铁作为阳极,将铁的盐溶液作为电解液,另一种纯金属作为阴极,通电进行电解,在阴极上就可以够取得相当纯的铁。日本生产的电解铁纯度最高,英美也多购买日本的电解铁。可是,电解铁本钱高,价钱昂贵,限制了它的应用。如何采用短流程、低本钱、绿色及可循环钢铁制造技术,是生产工业纯铁制品未来的研究方向。 国内外工业纯铁制备技术的研发进展。我国工业纯铁的市场需求量较

金属材料八大成形工艺

金属材料八大成形工艺 金属材料成形方法是零件设计的重要内容,也是制造者们极度关心 的问题,金属成形工艺的八大工艺:铸造、塑性成形、机加工、焊接、粉末冶金、金属注射成型、金属半固态成型、3D打印。 01铸造 液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,通常称为金属液态成形或铸造。 工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件 工艺特点:1)可生产形状任意复杂的制件,特别是内腔形状复杂的制件。2)适应性强,合金种类不受限制,铸件大小几乎不受限制。3)材料来源广,废品可重熔,设备投资低。4)废品率高、表面质量较低、劳动条件差。

铸造分类: (1)砂型铸造(sand casting) 砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。

工艺流程: 技术特点:1)适合于制成形状复杂,特别是具有复杂内腔的毛坯;2)适应性广,成本低;3)对于某些塑性很差的材料,如铸铁等,砂型铸造是制造其零件或,毛坯的唯一的成形工艺。 应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件 (2)熔模铸造(investmentcasting)

熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。 工艺流程: 优点:1)尺寸精度和几何精度高;2)表面粗糙度高;3)能够铸造外型复杂的铸件,且铸造的合金不受限制。 缺点:工序繁杂,费用较高 应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型

金属材料短流程、近终形的生产工艺

金属材料短流程、近终形的生产工艺

金属材料短流程、近终形的生产工艺连铸近终形连铸(Near-Net-Shape Continuous Casting)是指使连铸坯的断面 尺寸在保证钢材性能、质量的前提下,尽量接近最终钢材断面的形状、尺寸。 近终形生产工艺打破了传统的材料成形与加工模式,缩短了生产工艺流程,简化了工艺环节,实现近终形、短流程的连续化生产,提高生产效率。近终型、短流程的成形加工技术具有高效、节能等特点,在技术上突出的特点是缩短加工周期,尽量减少变形量或者后续加工环节,由金属熔体直接得到所需的制品或近似的制品,同时,这些制品还具有现有加工方法所生产制品的性能和组织,这可大大减少后续挤压、轧制和压铸等耗能大、投资大、用工多的加工过程。近终形连铸技术是金属材料研究领域里的一项前沿技术,它的出现为冶金业带来了革命性的变化,改变了传统冶金工业中薄型钢材的生产过程。它主要包括薄板坯连铸技术、薄带连铸技、喷雾沉积技术等。目前,薄板坯连铸技术已经进入工业化生产,而大多数薄带坯连铸技术仍主要处于实验室研究阶段,一些技术难点和缺陷还有待进一步解决。日本预测,到2020年,在连铸技术领域,传统连铸占40%,薄板坯连铸占50%,薄带坯连铸占10%。 1 薄板坯连铸技术 薄板坯连铸是介于传统连铸和薄带连铸之间的一种工艺。世界上第一台薄板 坯连铸机于1989年在美国Nucor公司的Crawfordsville工厂投产。 薄板坯的厚度通常为40-50mm,是传统连铸板坯厚度的1/3-l/6。因此,生产 过程中可取消粗轧机而直接进入精轧机。普通连铸的吨钢投资为800-1200美元, 而薄板坯连铸的吨钢投资只有300-500美元,经济效益十分巨大。1984年,原联 邦德国sehloemansiemagsMS公司在高度保密的情况下,着手开始研究薄板坯连 铸技术,1986年取得重大进展,1989年第一条薄板坯连铸生产线在美国Nucor 公司正式投产。几年内,薄板坯连铸技术席卷全世界,有几十条薄板连铸生产线 已投入工业化生产。就北美而言,就有11条生产线于1995年和1996年正式投 入工业生产。其中,NorthSta:steel/BHP于1995联合企业投资4亿美元,建一条 年产150万吨钢的生产线;IPSCO公司将投资3.6亿美元,建一条年产100万吨 钢的生产线,于1996年投产。 目前世界上已开展的薄板坯连铸连轧工艺有:①由德国西马克公司开发的CSP工艺;②由德国德马克公司开发的ISP工艺;③由德国西马克公司、蒂森公 司和法国的于齐诺尔公司一起开发的CPR工艺;④意大利达涅利公司开发的薄 板坯连铸连轧工艺等。此外,美国蒂平斯公司和韩国三星重工公司共同开发的TSP技术都陆续被采用,各种技术在竞争中发展迅速。 薄板坯连铸连轧工艺今年来在中国也有很大的发展,北京钢铁研究总院也研 制了我国第一台薄板坯连铸机,安装在兰州钢铁集团公司。1999年8月26日,

短流程炼钢技术发展概论

短流程炼钢技术开展概论 电炉的呈现是为了经济地回收操纵废钢并出产布局钢。从60年代起,对电炉炼钢需求增加,导致了超高功率电炉的开发,促进了各种新技术的呈现,如泡沫渣和长弧操作、水冷炉壁和水冷炉盖部件、喷嘴燃烧和无渣出钢等。总体而言,电炉炼钢的开展标的目的如下: (1) 进一步提高现有电炉和新建电炉的出产效率; (2) 通过废钢预热,降低消耗,从而减小出产成本的压力; (3) 灵活使用不同装炉原料的需求; (4) 电能的替代和一次能源的使用。 电炉短流程亦称紧凑式电炉流程,国外通称为“Mimnill'电炉短流程将是21世纪以废钢为主原料的钢铁出产新流程。其主要特点是: (1) 采用持续化出产,形成“电炉一精炼炉一连铸一连轧〞四位一体的出产模式, (2) 出产流程短,工艺安插紧凑,出产周期(从废钢至成品)一般只需3〜4h; (3) 出产物种比较单一,适宜专业化出产; (4) 出产效率高,全员劳动出产率达到2700t/人• a以上。 2电炉短流程的设备配置 电炉短流程的设备配置一般应遵循以下原那么: (1) 单机匹配:即一台超高功率电炉配一套精炼设施、一台连铸机和一套主力轧机; (2) 广泛采用近终形连铸技术和连轧技术; (3) 采用连铸坯热送和直轧技术; (4) 以轧定产,即按照轧钢机的出产能力合理配备各工序设备a电炉短流程的设备配置情况和代表性工艺见表1-1。 表1-1电炉短流程的设备配置和此后的开展趋势

表1-1中计算按电炉作业率为75%,电炉出产效率为I. lt/t • h,电炉操纵系数为I. 6t/MV . A • h,钢水成材率为93%计算。 按电炉短流程工艺运行的工厂设计力案,工艺安插紧凑,占地面积小,基建投资低,并充实考虑了出产节能(平均节能20%),提高出产效率等。 自从90年代初美国Nucor的电炉-薄板坯连铸为代表的电炉短流程投产以来,引起了世界钢铁界的重视。电炉短流程的开展是第二次世界大战以后钢铁技木的第三个重大变化。该流程的典型示意图如图1-1所示。

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