半固态加工

金属半固态加工是一种新的金属成形技术，其基本原理是金属在凝固过程中通过强烈搅拌或控制凝固条件，形成一种具有等轴、均匀、细小的初生相均匀悬浮于液相中的半固态浆料，这种半固态浆料具有良好的流变性和触变性，可以直接进行铸造成形或制成半固态坯料经二次加热后利用压铸，模锻等常规成形方法进行加工。半固态加工技术成形的零部件具有较高的尺寸精度，可实现近终成形，良好的综合力学性能和较低的综合加工成本。半固态金属触变成形最成功的应用是汽车行业，但正在向军工、电子、五金、电力等其它行业发展。生产的汽车零件包括：刹车制动缸、仪表盘零件、转向系统零件、摇臂零件、发动机活塞、轮毂、传动系统零件、燃油系统零件和汽车空调零件等。有色院是国内最先研究半固态加工的单位之一，参与国家“863”计划的半固态加工研发，获得专利4项，在国内外刊物发表论文100多篇。在半固态坯料制备方面，研究开发出环缝式电磁搅拌连续制备半固态浆料或坯料的新方法，半固态坯料组织均匀细小，坯料最大直径超过φ200mm；研究掌握了A319、A356、A357、A380、AHS、A390等铸造铝合金，2024、4032、6061、7075等典型变形铝合金和AZ31B、AZ61、AZ91D等镁合金及铝基、镁基颗粒增强复合材料半固态坯料的连续制备工艺；并且自行设计建成了年生产能力5000吨的铝合金半固态坯料电磁连铸生产示范线，实现了对国内多家汽车零部件生产企业的小批量供货，其中A357、A390、A4032等合金半固态坯料质量达到国际先进水平；在半固态坯料加热方面，优化设计出半固态坯料加热专用电磁感应器，实现半固态坯料连续、快速、均匀加热，具有自主知识产权的半固态坯料多工位电磁感应加热设备目前在国内多家企业生产应用；在半固态成形方面，研究掌握了半固态成形专用模具优化设计技术，先后与国内数十家汽车零部件生产企业合作建成多条半固态触变压铸和模锻生产线，完成汽车用活塞、斜盘、涡轮、水泵盖、连杆等对耐磨性高、气密性要求高和承受动载荷能力要求大的多类零件工业性生产试验，部分零件已经通过装车试验，实现批量生产。