毕业设计（论文）-A356铝合金铸造成型方法.doc

输入章及标题）说明：毕业设计（论文）模版（理工类函授学生用）燕山大学 毕业设计（论文） A356铝合金铸造成型方法 学 院 燕山大学 年级专业 冶金工程 学生姓名 指导教师 专业负责人 答辩日期 III燕山大学毕业设计（论文）任务书学院： 教研室： 学号学生姓名解小宝专 业班 级冶金工程课题题 目A356铝合金铸造成型方法来 源现场生产工艺监督及现场缺陷分析主要内容A356铝合金冶炼各工艺的描述；铸造成型中常见的缺陷现象描述，常见铸造缺陷发生的原因，以及避免这些缺陷发生的防治措施基本要求熟悉A356铝合金冶炼各工艺的具体加工步骤，并结合铝合金晶粒的结晶过程对成品铸造生成的缺陷进行分析，防护参考资料1、潭新强等． 新一代铝合金晶粒细化剂Al-Ti-C.铸造．2000.72、马宏声． 金属及合金的熔炼与铸锭． 东北工学院．1983年3、彭学任、吴欣风． 轻合金加工技术．1986年第9期．p104洪伟 ．有色金属连续铸造设备． 冶金工业出版社．1987年．p6-p167周 次1—4周5—8周9—12周13—16周17—18周应完成的内容搜集关于铝合金冶炼及铸造的资料，并整理。

对A356铝合金现场生产工艺进行追踪，并记录数据对现场记录的数据进行整理结合现场数据整理分析A356铝合金所产生的缺陷进行分析，并得出结论结合数据分析结果以及结论编写论文正文指导教师：教研室审批：说明：如计算机输入，表题黑体小三号字，内容五号字本任务书一式三份，教务科、教师、学生各执一份关于A356铝合金铸造成型方法的论文摘 要在铸造合金中，铸造铝合金的应用最为广泛，是其他合金所无法比拟的.　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通过在工厂的具体实习研究了A356铝合金的工艺流程及其成型工艺,浇铸设备,以及其在生产中出现的缺陷和缺陷的防止办法.A356铝合金的工艺流程:配料→预热→装炉→熔炼（合金化）→搅拌取样→转炉→喷粉除渣→加入其他合金元素（合金化）→调整温度→除气精炼→炉前取样分析→浇铸→炉后检测→包装入库关键词　铝合金 浇铸 成型工艺 铸造方法29目 录摘 要 I第一章 绪论 11.1 课题背景 11.1.1汽车铝合金铸件的应用 11.1.2 国内外铝合金熔铸技术的现状及发展趋势 2第二章原材料及炉料的配比 42.1原材料纯铝 42.2炉料的分类及配比原则 62.2.1炉料的分类 62.2.2炉料的装炉的要求 62.2.3炉料的配比原则 7第三章 A356.2铸造工艺 73.1 A356.2铸造工艺流程 73.2工艺各流程控制点及操作说明 7第四章铸造工艺 124.1铝合金铸模的分类 12一 对金属模的要求 13二 铸模的冷却能力 13三 水冷铸模构造 134.2浇铸方法的分类 13一．连续浇铸 13二竖式半连续铸造 14第五章A356铝锭常见的铸造缺陷及分析 165.1熔渣 165.2外来夹杂物 175.3霉斑 175.4裂纹 185.5冷隔 185.6油污 195.7浇不足 195.8缩孔 195.9飞边 205.10呛孔 205.11气泡 205.12缩松 21结 论 23参考文献 24附录1 25附录2 26致谢 27关于A356铝合金铸造成型方法的论文第一章 绪论1.1 课题背景近年来，汽车工业大量应用铝合金作为其产品的结构材料，以满足自身发展的需要。

20世纪80年代以来，在国际上，汽车结构变化的主要方向是提高使用经济性，而降低燃油消耗、实现轻量化是现代汽车最显著的特征因为汽车轻量化的结果会缓和能源需求的紧张状况，减轻环境污染，降低生产综合费用作为轻金属，将逐渐增大在汽车工业方面的开发应用，完全符合汽车工业自身当前的发展趋势1.1.1汽车铝合金铸件的应用国际上，用铝合金代替铸铁制造汽车零件的历史可以追溯到20世纪40年代欧洲的汽车生产厂家，例如意大利菲亚特汽车公司研究出用铝代替铸铁制造进气歧管和气缸盖后，因其具有很多优点而开始少量生产同时，金属型铸造工艺用于汽车工业产品生产的优点也逐步表现出来50年代，澳大利亚引进了英国Alumasc公司的低压铸造技术，用于汽车铝铸件生产联邦德国Kartl Schrmiolt公司对低压铸造技术作了进一步改进，用于生产结构复杂的零件，包括戴姆勒-本茨汽车公司的镶嵌铸铁衬套的铝制动鼓美国通用汽车公司在Massena铸造厂大量生产Corvair Certainly轿车铝铸件如气缸盖、曲轴箱、发动机后盖及滤清器接头60年代以后，以汽车工业为产业支柱的工业国家，将电子、机械制造技术与汽车制造溶为一体，追求高效率的生产方式，因此压铸技术获得了较大发展，压铸工艺成为汽车工业扩大轻金属应用的主要生产手段之一。

同时，也确立了现代汽车（其中主要是轿车）广泛应用铝铸件来减轻自身质量的基础总的说来，国际上铝合金逐步应用于汽车工业产品的发展历程主要分为两个阶段：第一阶段应用的产品是气缸盖、进气管、活塞、离合器壳、变速器壳，以及镶嵌铁缸套的铝气缸体；第二阶段开发应用的零件与车辆的安全性能有关，如盘式制动器座、悬臂架、制动鼓、万向节叉以及汽车轮毂在国内，汽车用铝铸件始于20世纪30~40年代，主要是制造汽车备件，供当时为数不多的汽车使用，生产量小，生产条件以及工艺技术很差在新中国成立以后，20世纪50年代我国建立了民族汽车工业（第一汽车制造厂）；70~80年代汽车工业飞跃发展，生产制造汽车品种从载货车、客车，并逐步发展到轻型汽车和轿车的制造，以生产轿车配套产品为主体，汽车用铝铸件的开发应用迅速发展起来汽车制造业为了减轻车辆自身质量，对铝铸件的需求不断增长在整个铝铸件总产量中，大约有60%-70%的铝铸件用于汽车制造，其主要用于以下两个产品纵观国内外，在汽车轮毂铝合金材料使用方面，国外如美国以及西欧，均采用356合金（或A356合金），而国内在引进国外的汽车轮毂铸造技术以后，经过国产化，形成现今使用的ZL101A合金。

在铸造方法上，主要采用金属型铸造，以及金属型低压铸造法，并且近年以来逐步开发生产带泥芯的铸造方法，即将轮毂幅条挖空，进一步减轻轮毅的质量在当前国内外汽车产品应用铝合金材料方面，按使用量计算，轮毂产品用铝合金数量位居首位由此可见，铝合金轮毂在汽车产品应用铝合金方面的重要意义1.1.2 国内外铝合金熔铸技术的现状及发展趋势(1) 熔铸设备近年来熔铸设备的发展一直追求大型、节能、高效和自动化在国外，大型顶开圆形炉和倾动式静置炉得到广泛应用，容量一般达30—50吨，多的达100吨以上，熔铝炉装料完全实现机械化铸造机通常使用液压铸造机，大型液压铸造机可铸100吨/次以上，最大铸锭重量达30吨为了使熔化炉内铝熔体的化学成分更均匀，减少劳动强度等原因，发达国家通常都在炉底安装电磁搅拌器国内在“七五”期间才研制成了“炉底平板式”电磁搅拌装置，现在该技术在国内应用不太多，只八五”期间才开始推广次新技术项目2) 晶粒细化众所周知，在铝液中加入晶粒细化剂，可以明显改善铸锭的组织，晶粒细化的方法有多种，使用最广泛的是二元合金，Al-Ti和三元合金Al-Ti-B，国内产品主要有Al-4Ti、Al-5Ti-1B块状细化剂，在调整好铝熔体 成分后加入。

而国外多将细化剂做成棒状，在铸造流槽中加入，细化效果显著提高，产品有Al-5Ti-1B、Al-5Ti-0.2B、Al-3Ti-1B、Al-6Ti等，国内很多厂家在生产高质量产品时，都使用进口的棒状细化剂①近年来，细化剂的研究集中在降低使用成本和减少添加细化剂对熔体质量的影响上，针对不同合金应采用不同的细化剂另外，1996年美铝研制出新的细化剂Al-Ti-C，先后应用在很多种系合金中，显示了其优点，而我国对Al-Ti-C的研究才刚刚起步3) 熔体净化多年来，铝合金制品对铸锭的内部质量尤其是清洁度的要求不断提高，而熔体净化可分为炉内处理和在先线净化两种方式炉内熔体处理主要有气体精炼、溶剂精炼和喷粉精炼等方式炉内处理技术的发展较慢，国内只有90年代中期出现的喷粉精炼相对较新，其除气除渣效果较气体精炼和溶剂精炼好，但因精炼杆靠人工移动，精炼效果波动较大国外先进的炉内净化处理采用了自动控制，较有代表性的有两种，一种是从炉顶或炉墙向炉内熔体中插入多根喷枪进行喷粉或气体精炼，，但由于该技术存在喷枪易碎和密封困难的缺点未广泛应用另一种是在炉底均匀安装多个可更换的透气塞，由计算机控制精炼气流和精炼时间，该方法是比较有效的炉内处理方法。

炉内处理对铝合金熔体的净化效果是有限的，要进一步提高熔体纯洁度，尤其是进一步降低氢含量和去除非金属夹渣物，必须采用高效的除气和过滤净化技术4) 铸造技术半连续铸造是世界上应用最普遍，历史最悠久的铝合金铸造技术，50年代初我们从苏联引进了此技术对于铝合金铸造，除了到铸锭成型的基本目的之外，各铝加工企业和研究机构，一直致力于提高铸锭表面质量，即使铸锭表面尽可能平整光滑，减少或消除粗晶层偏析瘤等表面缺陷，减少铸锭厚差及底部翘曲和肿胀等，使铸锭在热轧前尽可能少铣或不铣面，提高成材率铸造技术的新进展及有前景的技术有：脉冲水、加气铸造、电磁铸造、气滑铸造、可调结晶器、低液位铸造（LHC）、ASM新式扁顶结晶起等多年来，我国铝熔铸工程技术人员不断努力和创新，使铝熔铸技术取得了很大的进步和发展，对我国各种铝材质量的提高起了非常重要的作用21世纪是知识经济时代，随着我国加入WTO，铝加工业同其他产业一样，面临更加激烈的全球竞争为了生存和发展，铝熔铸技术必须广泛吸收国外先进技术，紧跟世界先进水平，开展科技攻关和技术创新，不断提高熔铸技术水平，为我们铝加工业的发展作出应有的贡献 第二章原材料及炉料的配比2.1原材料纯铝铝电解槽中生产出的原铝，在质量上相差较大。

另外，还含有一些金属杂质，气体和非金属固态夹杂物铝锭铸造的任务是提高低品位铝液的利用率，并尽可能除去其中的杂质原铝中的杂质可分为以下三类：第一类是金属元素，如铁、硅、铜、钙、镁、钛、钒、硼、镍、锌、镓、锡、铅、磷等，其中主要元素是铁和硅；第二类是非金屑固态夹杂物，Al2O3，AlN和Al4C3；第三类是气体，H2，CO2，CO，CH4，N2，其中主要的是H2在660C下，100g铝液中大约溶解0.2cm3的氢气气体在铝液中的溶解度随温度升高而增加从电解槽吸出的铝液，都要经过净化处理，清除掉一部分杂质，然后铸成商品铝锭(99.85％A1) 含99.996％Al纯铝(铝丝φ2mm，硬拔者)，电阻率为2.668×10－8Ω·m纯铝中如有杂质元素，则电阻率增大．影响最大者为铬、钒、锰、锂、钛影响较小者为铟、铅、锌、镉、锡、铍、铁 用拜耳法从铝土矿。