半固态压铸技术的现状与前景_赵立津 (1).pdf

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1、第４卷第４期精密成形工程２０１２年７月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＥＴＳＨＡＰＥＦＯＲＭＩＮＧＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ３１综述半固态压铸技术的现状与前景赵立津１，门海豹２，赵高瞻１，３，陈强１，３，鲁美琪１，王艳彬１，３，赵志翔１，３（１．中国兵器工业第五九研究所，重庆４０００３９；２．北方通用动力集团公司，山西大同０３７０３６；３．国防科技工业精密成形技术研究应用中心，重庆４０００３９）摘要：综述国内外半固态压铸技术的现状与前景，并按照半凝固压铸→半熔融压铸→半凝固压铸的发展特点来介绍各阶段主要半固态压铸技术的优缺点，同时分析、比较了各自的工艺和设备特

2、点。最终得出半固态压铸加速普及的迹象已经越来越明显，其应用前景不可估量的结论。关键词：半固态；压铸；现状；前景中图分类号：ＴＧ２４９．２＋６文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－６４５７（２０１２）０４－００３１－０８ＴｈｅＳｔａｔｕｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＳｅｍｉ－ｓｏｌｉｄＤｉｅＣａｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１，ＭＥＮＨａｉ－ｂａｏ２，ＺＨＡＯＧａｏ－ｚｈａｎ１，３，ＣＨＥＮＱｉａｎｇ１，３，ＺＨＡＯＬｉ－ｊｉｎ１，ＷＡＮＧＹａｎ－ｂｉｎ１，３，ＺＨＡＯＺｈｉ－ｘｉａｎｇ１，３ＬＵＭｅｉ－ｑｉ（１．Ｎｏ．５９ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈ

3、ｉｎａＯｒｄｎａｎｃｅＩｎｄｕｓｔｒｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３９，Ｃｈｉｎａ；２．ＮｏｒｔｈＧｅｎｅｒａｌＤｙｎａｍｉｃＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｄａｔｏｎｇ０３７０３６，Ｃｈｉｎａ；３．ＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＰｌａｓｔｉｃＦｏｒｍｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓａｎｏｖｅｒｖｉｅｗｆｏｒｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｆｕｔｕｒｅｏｆｓｅｍｉ－ｓｏｌｉｄｄｉｅｃａｓｔ

4、ｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＣｈｉｎａａｎｄａｂｒｏａｄ，ａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｍａｊｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｅａｃｈｓｔａｇｅａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｏｒｄｅｒｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｒｏｍｓｅｍｉ－ｓｏｌｉｄｔｏｓｅｍｉ－ｍｏｌｔｅｎ，ｔｈｅｎｂａｃｋｔｏｓｅｍｉ－ｓｏｌｉｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅｔｈｅｉｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅａｌｓｏｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙｃｏｍｅｔｏｔｈｅｃｏｎ

5、ｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｔｒｅｎｄｔｈａｔｓｅｍｉ－ｓｏｌｉｄｄｉｅｃａｓｔｉｎｇｉｓｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｅｘｃｅｅｄｉｎｇｌｙｒａｐｉｄｌｙｂｅ－ｃｏｍｉｎｇｃｌｅａｒｅｒａｎｄｃｌｅａｒｅｒ，ｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｗｉｌｌｂｅｉｎｅｓｔｉｍａｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉ－ｓｏｌｉｄ；ｄｉｅｃａｓｔｉｎｇ；ｓｉｔｕａｔｉｏｎ；ｐｒｏｓｐｅｃｔ压铸法是指将熔融金属加压注入金属铸型的铸题，研究者将熔融金属加压高速注入金属模具，这成造方法。在悠久的铸造历史中，与每次铸造都要破为压铸的起源。压铸的变迁史如图１所

6、示，从高压坏的砂型相比，金属模具可反复使用，它的出现是一高速填充到压铸的阶段，空气的卷入导致铸件内部［１－２］场重大的变革。金属模具具有可反复使用，尺寸精存在气孔，机械强度的可靠性随之降低。于是度高，铸件表面质量好等优点，但由于冷却速度快，人们开始了对压铸的本身特征———高速填充的摸存在熔液流动填充能力差的缺点。为解决这一问索，来避免气孔的出现。这方面的技术研发有真空收稿日期：２０１１－０８－２３作者简介：赵立津（１９６６－），女，河北抚宁人，工程师，主要研究方向为压铸技术。３２精密成形工程２０１２年７月［３－６］压铸法、层流压铸法、充氧压铸法

7、等。这些技术都是熔液的填充，必然涉及高熔点金属的课题。图３半固态金属的制法Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｅｍｉ－ｓｏｌｉｄｍｅｔａｌ并维持在固、液共存区域，再次成为固液相混合状态，称为半熔融状金属。半凝固状金属的制备方法图１压铸的变迁有机械搅拌法、电磁搅拌法、机械振荡法、超声波振Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｉｅｃａｓｔｉｎｇ荡法等。与此相比，以半固体状态金属而非熔融态进行半固态金属具有多种优良特性，其应用大多处压铸的方法倍受关注。它是将金属在固液共存区射在研究阶段，工业化正在开展的多为铝合金压铸。入并填充的，与以往

8、的熔液压铸法相比，气孔和偏析半固态压铸有以下２种方法。极少，并且由于是低温浇铸，金属模具的寿命还可得１）流变法，如图４所示。将搅拌凝固得到的半到延长。