半固态金属加工技术应用的研究.pdfVIP

坠：：世：：兰篁i型=：：：登 半固{蝴加工技术应用研究 张奎，刘国钧，徐骏，石力开 北京有色金属研究总魔复合材料中心，100088 崔代金，吴绪平，郑宇新，袁序弟 东周燕车公司，．442062 擅要本文介绍了在国家。863”计划支持下在半固态金属加工技术工业化应用方砸所 做的工作．对于垂直式电磁搅拌器，提高搅拌效率的最有效措施是减少渭磁通．对于避 常的AI-Si类合金的半固态加工坯料，在足够搅拌强度下熔体冷却速度控常睢0．5—3C1s范 围可得到较好的组织．在二次加热时共晶中的针簇状si相通过扩散溶解到a相中，si 相本身变成细小颗粒，初生n相在共晶熔化后才开始球化。对于Al$i9Cu3合金．其共 晶相在二次加热熔化后重新凝同时，si相呈组小瓣性状析出：对于AISi7Mg合金仍然 生成针麓状组织．与常规压锛相比，半固态压铸内浇道厚度要增加2—3mm，压射比压要 高5-20MPa才能保汪充型完好。 关■词铝硅合金，半固态金属，电磁搅拌，压锌 金晨的半圊杏加工技术经过近30年的研究发 展，目前关于铝合金、镁合金的半固态加工技术 在发达国家已非常成熟，进^工业生产．主要应 金羼半固态加工坯料及其制备技术是半同态 用在汽车、电器、兵器的零部件生产中。生产实 加工的关键技术。制备方法主要有熔体搅拌法、 践表明。采胖嗣态加工成形可以大幅度降低零 热处理法、粉末法、应变诱发熔体括化法、液相 件生产成本和廊滢哺F零件质量。正是由于半固态 恒温法等。目前关于铝合金半固态加工用坯料主 盒属加I】J鞫黔塞些4皆点，进入20世纪90年代以要采用熔体搅拌方法生产． 来滚技术成为各先进工业国竞相发展的锈域。 熔体搅拌方法包括机械搅拌、电磁搅拌和素 仅以美国Alumax公司为倒，该公司从1978流效应。机械搅拌法在早期试验研究中采用较多． 年就开始了半同；占加工坯料的生产和工业化应用 最大的特点是容易实现、搅拌剪切逮率可以在程 研究，于1994年建成了主要生产汽车零部件的半大范围内控制，缺点是不适合于工业规模生产。 固态锻造广．1995年就生产出了500多万个汽车紊流效应法适合于半固态流变铸造成形．目前问 零部件，合格串几乎达到100％。1996年该公司题是产生紊流的内腔材料及其加工技术、控制技 又建成了第二家半固态金属加工专业厂。目前该 术不过关．有望得到较大发展。电磁搅拌连续或 公司采用半固态加工技术生产的零件以每年增加 半连续铸造方法是世界E工业应用的主要方法。 一百万件的速度发展．在欧洲．璃士的Alusuisse1．1电磁搅拌垂直半连续铸造机的研翻 S．P．A．公司、 垂直式电磁搅拌器的关键在于必须形成一个 公司和Buhler公司、意大利的stampal 围绕熔体旋转的磁场，并且在此旋转磁场作用下 法国的Pochincy公司、德国的EFU公司等都将半 固态金■加工技术作为最主要的发展领域并推向 在熔体中产生电磁转矩。熔体在电磁转矩作用下 了工韭化应用． 旋转而达到搅拌目的．式(1)和C2)分别是在对称的 本文介绍了在国家“863”计划支持下在半固 三相绕组中通入对称三相交流电时产生的旋转磁 态金属加工技术工业化应用方面取得的进展。 场和电磁转矩公式： 气 B=二日．cos(2nf,t十叻(1) 坚登兰罂垡些：：=生S磐竺!：：2尘：竺2尘2：鳖三盟2翟 M=4．44ksf,N，N， A1SiTMg合金在平衡凝固下的组织中，高熔 ， ～