柴油發電機組現代連鑄連鍛技術的再進步

柴油發電機組現代連鑄連鍛技術的再進步 
    如果說，壓鑄模鍛作為一項原理性技術的出現，使連鑄連鍛技術獲得了突破性進步的話，那么，壓鑄技術與多向模鍛技術的結合，就使連鑄連鍛技術再上了一個新臺階。 
    多向壓鑄模鍛技術，是解決更復雜鍛件的生產而派生出來的。厚壁的柴油機鋁活塞毛坯生產，需要對向壓鑄模鍛機生產；轎車鋁輪轂的生產，最好采用具有“對向三鍛壓”功能的壓鑄模鍛機；而更復雜的發動機缸體毛坯生產，就需要多向壓鑄模鍛機才能對付得了。 
   不同始鑄溫度材料(包括鋅合金、鋁合金、鎂合金、銅合金、黑色金屬、不銹鋼)的連鑄連鍛生產 
    連鑄連鍛機是一種成形設備，功能上并不因所生產的毛坯所用的材料有關。也就是說，生產不同材質的毛坯，只是其始鑄溫度不同，在其后的充型與模鍛階段，盡管工藝參數不同，但其工藝（工步）過程卻是一樣的，對設備應具備的功能要求也相同。 
    1、鋁合金及其它低溫合金的連鑄連鍛生產 
    鋁合金及其它低溫合金（鋅合金、錫合金）的連鑄連鍛生產，可采用冷室式和熱室式連鑄連鍛機生產。 
    鋁合金用熱室式壓鑄模鍛機生產現時并不困難，不要因為看到鋁合金的熱室壓鑄工藝少見，就認為工藝技術還不過關或不夠成熟。 
    熱室式工藝的生產效率比冷室式高，沒有大量的余料（水口），生產成本要比冷室式低。所以，對于鋅基、錫基合金等，都普遍采用了這種工藝。鋁合金采用熱室式充型，壓室只需更換可長期承受更高溫度（攝氏700以下）更耐腐蝕的材料就可以了。 
   2、銅合金的連鑄連鍛生產 
    銅合金的連鑄連鍛生產建議用冷室式壓鑄模鍛機生產。由于冷室式壓鑄工藝（主要是耐高溫模具材料）已相當成熟，能承受攝氏1100度的壓鑄模具材料，同樣適用于壓鑄模鍛的模具制造上，壓鑄模鍛模具的壽命與壓鑄模相近。 
   3、不銹鋼與黑色金屬的連鑄連鍛生產 
    從經濟角度上說，不銹鋼比鋼材等其它黑色金屬的連鑄連鍛生產具有極好的效益，但制約兩者的，是同一個問題，是相同的技術難度。 
    不銹鋼與其它黑色金屬的始鑄溫度大致相同，采用什么樣的耐高溫模具材料，是其連鑄連鍛生產的最難點。非金屬陶瓷復合材料的出現和應有，應能解決這個問題。在具體的細節上，降低充型速度，以減少熱沖擊，模具涂料的改進，選擇適當的始鍛溫度和始鍛時間等，都對提高模具壽命有極大的幫助。 
    其中，大膽采用不需制備的半固態槳料充型，以顯著降低充型溫度，是一個很值得走的方向。值得說明的是，在連鑄連鍛工藝上，半固態槳料并不需制備，因為毛坯內部晶粒，最終由鍛壓工步實現破碎，不會產生枝晶體；還有一個有利因素是，連鑄連鍛工藝并不要求充型的百分百，因為在模鍛的工步還有一個二次成形過程。某些簡單的毛坯，充型滿足率達到八成也可能足夠了。連鑄連鍛的這兩項工藝特性，在不銹鋼與黑色金屬的連鑄連鍛生產上應更好的加以利用。 
    4、鎂合金與其它需熔煉保護合金的連鑄連鍛生產 
    5、鎂合金連鑄連鍛生產的基本形式 
    由于鎂合金的熔點與鋁合金相近，鎂合金連鑄連鍛生產的裝備與鋁合金一樣，所不同的是它在熔煉與給料過程，需要防氧化保護。 
    鋁合金連鑄連鍛生產可以是熱室式，也可以是冷室式，似乎冷室式我們更樂意采用。但由于鎂合金在熔煉與給料過程，需要防氧化保護，就工藝實施的難易程度看，熱室式鎂合金連鑄連鍛工藝顯然比冷室式更簡單可靠，工藝系統也比冷室式成本低。因此，在一般情況下，應加快發展熱室式鎂合金壓鑄模鍛機，大膽應用熱室式鎂合金壓鑄模鍛工藝。 
   6、非保護正常氣氛（在大氣下無保護氣氛）鎂合金的連鑄連鍛生產 
    實現非保護正常氣氛鎂合金的連鑄連鍛生產，它的前提阻燃鎂合金的使用，所以，其實質就是阻燃鎂合金鑄鍛件的生產。 
    現時，阻燃鎂合金在功能上與普通鎂合金是一樣的，如果客戶沒有對鎂合金品種提出要求，建議我們都使用阻燃鎂合金，運用連鑄連鍛工藝生產，并作為新上鎂合金鑄鍛件項目推薦的最優選工藝。 
    材料方面，我國已有達到國際先進水平的阻燃鎂合金研制成果，并獲2003年國家科技進步二等獎。這種鎂合金的燃點溫度從熔點以下的520℃ （AZ91D鎂合金的燃點是510℃）提高到高于熔煉溫度（760℃），實現了鎂合金在大氣下的無保護熔煉與鑄鍛生產。   
    設備方面，可選用現時所有的普通擠壓壓鑄模鍛機作配套生產，也就是說，生產鎂合金連鑄連鍛件的裝備與生產鋁合金擠壓壓鑄模鍛機是完全一樣的。 
   7、阻燃鎂合金半固態連鑄連鍛生產   
    擠壓壓鑄模鍛的另一個工藝優勢可在阻燃鎂合金鑄鍛件生產時充分發揮出來，這就是能夠采用鎂合金的半固態連鑄連鍛工藝。 
    鎂合金的熔點是650°C，其半固態溫區寬，所以是一種理想的半固態射注成型金屬。采用鎂合金的半固態擠壓壓鑄模鍛工藝，可將鎂合金的始鑄溫度從原來的760℃，降到合金熔融狀態的560～630℃。 
    很多普通鎂合金經簡單的阻燃合金化后，燃點都能高于560～630℃這個溫度，這就使鎂合金在大氣下的無保護熔煉與鑄鍛生產具有普遍性，不再局限于現時研制出來的少數幾個牌號。 
    8、結語 
    連鑄連鍛工藝有很多的表現形式，擠壓壓鑄模鍛機只是連鑄連鍛工藝表達裝備的一種。 
    換言之，擠壓壓鑄模鍛機的本質也是一種連鑄連鍛設備，它的最大優勢是能與壓鑄機完全兼容，既可生產普通壓鑄件，也可生產各種結構最復雜的液態模鍛件、低壓鑄造件，以及運用半固態加工工藝，在大氣下無保護就能生產最普通的阻燃鎂合金件。所生產出來的各種鑄鍛件毛坯，內部均為破碎晶粒、鍛態組織。 
     所以，在同等投資與新上項目的一般情況下，我們都建議選擇普通擠壓壓鑄模鍛機，并特別希望，注意大膽運用半固態連鑄連鍛加工工藝，一方面可生產各種高熔點合金（如銅合金、黑色金屬、不銹鋼），以大幅度降低這種合金的始鑄溫度，降低高溫熔體對模具型腔的熱沖擊，提高模具壽命；另一方面，使各種牌號鎂合金，通過最普通的阻燃合金化處理后，就能在大氣環境下無保護的正常鑄鍛生產，使鎂合金生產的技術與裝備門檻，降到與普通鋁合金鑄鍛生產完全一樣。

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