鋁合金車輪項目可研報告

縣隔江相對，西南與武漢市、咸寧市毗鄰，東南與陽新縣接壤。全市總?cè)恕V冶歷史悠久。天地一洪爐，大興爐冶。大冶有3000多905年），吳武昌節(jié)度使秦裴置采礦冶煉機構(gòu)青山場院，大興爐冶，宋乾德），廣總督張之洞引進西方先進技術(shù)和設(shè)備，在大冶境內(nèi)開辦大冶鐵礦和大冶前，境內(nèi)已發(fā)現(xiàn)和探明大小礦床（點）273處其中金、銅、鐵等金屬礦產(chǎn)富。依托資源興業(yè)，大冶工業(yè)企業(yè)主要集中在鐵礦采選、鋼鐵和水泥等三大行業(yè)。建國以來，國家在大冶境內(nèi)興辦了20多家大中型廠礦企業(yè)，成為我國重要的原材料工業(yè)基地之一。目前出土遺址中年代最遠、開采規(guī)模最大、延續(xù)時間最長、保存最為完整的古代礦冶遺址，被一些史學家稱為人類歷史第九大奇跡。市域西南部的鄂王城遺址，是國務(wù)院第五批重點文物保護單位，保安鎮(zhèn)是中國民間文化連接黃石，是武漢城市圈冶金建材走廊的重要支點。市區(qū)與黃石市區(qū)基本相連，距省會武漢僅90公里。滬蓉高速公路距市區(qū)20公里，106國道、武九鐵路、山南鐵路、和正在建設(shè)的大廣（大慶—廣州）高速公路、滬漢（上?！錆h）高速鐵路貫穿全境，羅橋二級火車客、貨運站位于城北，長江流經(jīng)市境東隅，船舶經(jīng)大冶湖閘可通江達海，已形成公路、鐵路、航運三面啟動。十五萬噸長江引水一期工程已建成投入使用，可為居民生活、工業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的生活用水和充足的工業(yè)用水。管道燃氣工程已經(jīng)啟用。城鄉(xiāng)電網(wǎng)發(fā)達，市域全境已實現(xiàn)電氣化，十多座變電站遍的思路：提升經(jīng)濟形態(tài)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，把發(fā)展的重心從“地下”轉(zhuǎn)向“地冶市委召開三屆八次全體（擴大）會議，對大冶經(jīng)濟轉(zhuǎn)型進行了動員部隨后召開的大冶市第四次黨代會，進一步明確了大冶今后一個時期四大發(fā)展戰(zhàn)略，“經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、開放接軌、文化提升、環(huán)境創(chuàng)新”。由此，大冶邁市確定了以經(jīng)濟、生態(tài)、社會、文化、機制轉(zhuǎn)型為主體的“五大轉(zhuǎn)型”路徑，即全方位的城市轉(zhuǎn)型。其中，經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的重點是構(gòu)筑兩大平臺（依托大冶經(jīng)濟開發(fā)區(qū)和靈成工業(yè)園兩大平臺，集聚工業(yè)項目，推進產(chǎn)業(yè)集約集群發(fā)展）、打造三大區(qū)域經(jīng)濟板塊（大冶開發(fā)區(qū)和羅橋新區(qū)板塊，重點發(fā)展先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主的第三產(chǎn)業(yè)；金湖、陳貴、靈鄉(xiāng)板塊，重點發(fā)展冶金及鋼鐵延伸加工業(yè)、畜禽生產(chǎn)加工業(yè)；還地橋、保安板塊，重點發(fā)展水泥、新型建材和特色水產(chǎn)養(yǎng)殖加工業(yè)）、發(fā)展四大產(chǎn)業(yè)集群（發(fā)展壯大機電制造、食品飲品、新型建材、紡織服裝等四大銷售收入過百億的產(chǎn)業(yè)集群）。其轉(zhuǎn)型目標是到2015年，大冶市力爭地區(qū)生產(chǎn)總值、財政收入和地方一般預算收入、全社會固定資產(chǎn)投資等三項主要經(jīng)濟指標年均增幅位居全省同類城市前列，綜合經(jīng)濟實力在全省率先進入全國“百強縣2010年，大冶地方生產(chǎn)總值突破245億元，同比增長約17.1％；財政總收入25.96億元，同比增長40.2％；一般預算收入11.84億元，同比增％；我國汽車、摩托車工業(yè)經(jīng)過叨多年的發(fā)展，已成為國民經(jīng)濟的一個重要產(chǎn)業(yè)。2010年，中國車市在購置稅優(yōu)惠、以舊換新、汽車下鄉(xiāng)、節(jié)能惠民產(chǎn)品補貼等多種鼓勵消費政策疊加效應(yīng)的作用下，汽車產(chǎn)銷分別為汽車、摩托車零部件工業(yè)，是汽車、摩托車工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。沒有零部件工業(yè)的進步，汽車、摩托車整車的進步就無從談起。汽車車輪是汽車扭矩和行使過程中所產(chǎn)生的各種應(yīng)力。它是高速回轉(zhuǎn)運動的零件，要求尺寸精度高、不平衡度小，支撐輪胎的輪輛外形準確，質(zhì)量輕并有一定的剛度、彈性和耐疲勞性。長期以來，鋼制車輪在汽車車輪中占主導地位。隨環(huán)保要求的日趨嚴格，采用鋁含金生產(chǎn)車輪就成為最佳選擇。國外從20世鋁合金車輪以其美觀、節(jié)能、散熱好、質(zhì)輕、耐腐蝕、加工性好，正在逐蓋了所有車型。我國的鋁合金車輪的生產(chǎn)廠家從20世紀叨年代以來經(jīng)歷了一哄而起，群雄逐鹿的過程，優(yōu)勝劣汰，健康發(fā)展。目前，在汽車、摩托車幾十種關(guān)鍵零部件中，鋁合金車輪也許可以說是惟一能夠替代進口，而且還可向美國、日木、歐洲等發(fā)達國家出口的重要零部件。另外，隨著汽車工業(yè)市場全球化、采購國際化進程的加快，中國的制造業(yè)日益成為世界性制造基地。國外各大汽車集團和著名摩托車生產(chǎn)企業(yè)，或在中國投資建廠，或在加大采購份額，國內(nèi)一些技術(shù)先進、管理嚴謹、質(zhì)量過硬的鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)，已經(jīng)成為他們的全球供貨商。顯然，這是千載一遇的機遇，但又是新的挑戰(zhàn)。現(xiàn)在的情況是，就我們多數(shù)汽車、摩托車鋁合金車輪生產(chǎn)廠的制造技術(shù)水平而言，我們與發(fā)達國家的同行比較還存在著一定掌握先進制造技術(shù)是提升核心競爭力的重要方面。我國上百家鋁合金車輪生產(chǎn)廠家發(fā)展很不平衡，有的起點高、裝備好，已接近和趕上發(fā)達國家同行的水平;有的相對落后，甚至還很原始，而這些廠家又苦于找不到自己迫切需要的技術(shù)未源。為此，我們根據(jù)行業(yè)內(nèi)進行市場調(diào)查，組織聘請一批長期從事鋁合金車輪制造的專家，針對鋁合金車輪制造技術(shù)當前存在問題問題進行了綜合分析，并結(jié)合當前國外的技術(shù)結(jié)合自身研發(fā)出了一套先進的生產(chǎn)工藝技術(shù)，將鋁合金車輪制造技術(shù)提升到一個新水平，以適應(yīng)熱處理、涂裝和材料表面處理等多種技術(shù)，涵蓋三維造型設(shè)計2有限元分表面工程、工業(yè)設(shè)計學、工程美學、環(huán)境保護等多個學科門類，需要跨學為鋁合金車輪的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。二次世界大戰(zhàn)和世界性的能源危機大大車輪的研究，主要集中在鋁合金車輪材質(zhì)和成形工藝方面，但由于車輪的裝彩色條帶狀的鋁合金車輪。通用汽車公司生產(chǎn)的Gorvette車和另外兩種面為黑色的鋁合金車輪;DodgeDynasty車也把花邊上去。1988年，福特公司在MerkurScorpio轎車上裝了鋁合金車輪，并將有現(xiàn)代規(guī)模的戴卡輪教制造有限公司，其規(guī)模和設(shè)備都步入了世界先進行輪的南海中南鋁合金輪載有限公司，這兩個生產(chǎn)廠的生產(chǎn)裝備部巴達到國還很低，鋼圈還占據(jù)著絕對統(tǒng)治市場的地位。隨著我國公路設(shè)施的飛速發(fā)展，這兩個企業(yè)又分別在汽車、摩托車行業(yè)中積極地宣傳，鋁合金車輪開在全國迅速蔓延。2002年，我國轎車的鋁合金車輪裝車率巳接近45%;摩托車的鋁合金車輪裝車率己超過50%。綜上所述，不難看出:鋁合金車輪是現(xiàn)第三章鋁合金車輪的現(xiàn)狀和趨勢12國內(nèi)外鋁合金車輪產(chǎn)品現(xiàn)狀和趨勢(1)汽車鋁合金車輪產(chǎn)品1)規(guī)格。汽車的高速化迫使車輪朝"三化"(扁平化、子午線化、無內(nèi)胎化)迅猛發(fā)展。國外轎車車輪己日趨大直徑、寬輪輛發(fā)展的格局，原來多運輸為主的國家，巳開始將鋁合金車輪裝到集裝箱車和大巴車上。這種22.5in的大徑輪目前還主要采用鍛坯制造，鑄造的鋁合金車輪很少，還末形成大批量生產(chǎn)的氣候，市場處于"供難應(yīng)求"的局面。我國汽車裝鋁合金車輪還是初期階段，國產(chǎn)輪胎規(guī)格品種還遠跟不上"三化"的要求。但主機廠對使用鋁合金車輪的意識日益加強，限于我國轎車本身檔次，國內(nèi)用的整體鑄造的鋁合金車輪已成為當今世界整個輕合金車輪的主流。我國的鋁合金車輪幾乎全是整體式鑄造鋁合金車輪結(jié)構(gòu)，但也有個別企業(yè)為取其鋁合金車輪之貌以免在市場中掉隊，又盡量不想增加因鋁合金車輪而增加成本的矛盾，開拓了鋁一鋼二片式復合式車輪，解決了企業(yè)的"燃眉之急"，但這種結(jié)構(gòu)的鋁合金車輪因綜合了鋁、鋼兩種車輪的缺點，估計不太可能成為市場的前景產(chǎn)品。同樣，在摩托車鋁合金車輪中，整體式鑄造鋁合金車輪占領(lǐng)著鋁合金車輪的市場，國內(nèi)生產(chǎn)極少數(shù)的二片式的復合車輪，主裝化"作用中越來越向著"藝術(shù)化"方向發(fā)展，多變且時肇的鋁合金車輪輪輻形態(tài)和迷人的色澤成了搶占市場的主要手段以增加模仿制造難度，提高競爭力。對主機來說，更多地要求車輪與整車的匹配和色澤的協(xié)調(diào)，但零售市場上卻是以標新立異的色澤，或通過表面4)材料。在鑄造鋁合金車輪方面，目前廣泛使用的材料是Al-Si-Mg系性能好，且有基本的力學性能，但它的韌性對鋁合金車輪來說，只處于臨各國開發(fā)商也正在開發(fā)更新型的材料，如有人正在研究使鎂合金車輪能適應(yīng)大量生產(chǎn)的工藝和設(shè)備，有人在不斷探索降低半凝固鑄造溫度的新材料途徑，甚至己有人在嘗試鑲嵌式的中空復合輪(即在車輪中襯嵌了一種高強度的輕質(zhì)骨材，讓鋁液充填時將骨材全部包住)，來進一步提高輕量化效(2)摩托車鋁合金車輪產(chǎn)品國外除日本和少數(shù)歐洲國家外，摩托車鋁合金車輪大都在亞洲生產(chǎn)，其產(chǎn)品規(guī)格也大都以日本市場開拓的產(chǎn)品為主，最初大都以中低排量的男式摩為典型的是日本和意大利。需要注意的是:國內(nèi)外摩托車鋁合金車輪在規(guī)格不像汽車車輪那樣有著規(guī)范的標準和系列，而是各廠商我行我素。這種車輪不能互換的局面，不僅一直阻礙著車輪維修零售市場的形成，而且導致我國目前鋁合金車輪市場的混亂，給主機廠和生產(chǎn)廠都帶來浪費大量資源的惡果，也為我國摩托車的出口和國內(nèi)銷售市場制造了許多難以解決的麻2)結(jié)構(gòu)、外觀與色澤。鋁合金車輪安裝在摩托車上，雖然也能起到汽車用鋁合金車輪的類似好處，但相對而言，這些好處沒有汽車用鋁合金車輪那么明顯，原因是:(1)鋁合金車輪在摩托車整車上輕量化相對效果沒有汽車那么明顯，所以節(jié)能效果也不可能像汽車那么突出，只有排量很大的摩托車才會有較大節(jié)能效果;(2)中低排氣量摩托車在實際使用中，不會像汽車那樣的"高速"，那些汽車輪因散熱好、精度高所帶來的優(yōu)點自然也就不可能像汽車用鋁合金車輪那么突出，相反，如果同樣在凹凸不平的路面上行駛，由于鋼圈輻條裝配式車輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，其減振性明顯優(yōu)于鋁合金清洗打理方便等原因。既然以時裝化為主要目的的摩托車車輪，對其外觀的要求也就處于主要的地位。鑒于摩托車車輪在整車上被遮擋的面積比汽車輪大(尤其是后輪)，加上摩托車本身的價格地位與汽車不屬同一檔次，所以實際上摩托車車輪的外觀要求，無論在亮度上、色澤上都不像汽車車危險性"，車輛在行駛中的"難于預測因素"也更多，特別是前輪，在型式試絕非像某些生產(chǎn)廠所認為可比汽車車輪用材差一些那樣。雖然型式試驗是綜合考驗材料和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的主要標準，但型式試驗只是批量查"性的破壞性試驗，如果沒有性能穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)材料作為保證，通過的型式現(xiàn)在摩托車鑄造鋁合金車輪的材料，在重力鑄造和低壓(反壓)鑄造工22國內(nèi)外鋁合金車輪生產(chǎn)現(xiàn)狀(1)國內(nèi)外鋁合金車輪制造概況1)鑄造方法。就鑄造鋁合金車輪而言，國外報導過的制造方法有:重力鑄造、低壓鑄造、液態(tài)擠壓、反壓鑄造、離心鑄造、真空壓鑄、半凝固鑄鑄造法。目前摩托車鋁合金車輪在批量生產(chǎn)中采用低壓鑄造工藝的比例幾乎為零，國內(nèi)大都用重力鑄造工藝生產(chǎn)鋁合金車輪鑄件，只有少數(shù)企業(yè)采在日本把這種方法稱為"中壓鑄造"，所以我國采用過的"液態(tài)究單位近年統(tǒng)計的各種成形方法生產(chǎn)鋁合金車輪的成本和品質(zhì)的相對關(guān)鋁合金車輪是"輕量化"、"高速化"、"現(xiàn)代化"的產(chǎn)物，有著許多鋼制整車減少自重可以節(jié)油人所共知。車輪處于整車重心最低位置的行駛部位，體現(xiàn)整車的節(jié)能效果更是舉足輕重。不過，具體定量的節(jié)油效果至今還無一公認的統(tǒng)計說法，所見報導還都是各公司試驗人員根據(jù)自己的統(tǒng)差別較大，如我國一汽對奧迪車用鋁合金車輪作節(jié)油統(tǒng)計試驗后這樣報導:"對轎車來說，每個鋁合金車輪比鋼車輪可減輕重量知:(1)不同的車型和行駛條件，其節(jié)油效果也是不同的;(2)同一輛車用鋁鋁合金車輪的高導熱性能，極有利于轎車因高速行駛輪胎發(fā)熱后的散熱，與相同條件下的鋼車輪比較，減少了轎車長距離高速行駛產(chǎn)生爆胎的可能，明顯提高了轎車高速行駛的安全性能。不僅如此，由于鋁合金車輪的散熱效果，凡與其直接接觸的零配件(如制動閘等)也相對提高了壽命。同時，鋁合金車輪的結(jié)構(gòu)和精度更有利于安裝子午線輪胎，更現(xiàn)代車輪的"無內(nèi)胎化"。無內(nèi)胎的車輪，直接由鋁輪輛代替了原來的橡膠就不會像有內(nèi)胎車輪那樣出現(xiàn)因車胎突然泄氣而翻車的事故。無內(nèi)胎車輪遇上"穿刺物"后，一般至少都能堅持使用一小鑄造鋁合金車輪最終都需經(jīng)數(shù)控機床進行機械加工，所以車輪的直徑精度、軸間跳動精度和徑向跳動精度部更為突出。這使整車在行駛中的抓地性、偏擺性、平穩(wěn)性和遇意外時的制動性等，都優(yōu)越于傳統(tǒng)的輥軋鋼車輪。車輪的尺寸精度直接影響整車的行駛性能。高速行駛的車輪必須在具有足夠精度的前提下，才能確保整車的高速和平穩(wěn)行駛。通常情況下，傳度的加速時間在換用鋁合金車輪后減少了023s。1)款式易任意變化。用鑄造法生產(chǎn)的鋁合金車輪，可以制出任意空間曲面和形狀，以吻合不同車型，迎合不同用戶的要求。隨著汽車、摩托車外觀日新月異的時裝更新和市場競爭的需要，車輪作為"綠葉襯紅花"的地2)不易藏污納垢，不會產(chǎn)生鐵銹，易清理鋁合金車輪具有許多傳統(tǒng)鋼車輪無法取代的優(yōu)點，有廣闊的市場但目前想用鋁合金車輪完全取代鋼車輪是不現(xiàn)實的，原因如下:1)目前鋁合金車輪的直徑基本上是中、小直徑，大直摩托車市場上，價格因素還直接影響著爭奪市場的成敗。主機廠必須根據(jù)市場消費的實際需求來決定是否采用鋁合金車輪。鑒于我國市場消費能力和公路設(shè)施現(xiàn)狀，鋁合金車輪還較多用在公路設(shè)施較好的地區(qū)以及檔次較用鋁合金車輪來逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼車輪的趨勢已越來越顯現(xiàn)，有著無限廣闊的市場前景;但鑒于鋁材性能的限制和公路條件的現(xiàn)實，傳統(tǒng)鋼車輪仍將扮2)鋁合金車輪鑄造方法討論高壓鑄造的液流是在高速的紊流條件下充填的，型腔中的空氣在高壓沖擊下彌散分布到了鑄件中成為皮下氣孔，如果作熱處理，氣孔中氣體受熱膨脹引起鑄件表面起泡和變形。所以高壓鑄造件是不能作熱處理的，這對塑性要求極高的鋁合金車輪來說，當然是不安全的。而低壓鑄造和重力鑄造的液流是層流充填，是一種無氣孔的鑄造法，可通過熱處理來提高鋁同時生產(chǎn)節(jié)奏也較慢。液態(tài)擠壓的液流是低速充填、高壓結(jié)晶，綜合了前述方法的優(yōu)點，是鋁合金車輪鑄造較為理想的方法，但是設(shè)備的一次性投資巨大，且模具費用昂貴，制造周期相對較長，在市場競爭中較難適應(yīng)鋁國外的鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)原來大郡集申在歐洲、美發(fā)達國家，較典型的如美國的海斯.萊莫斯公司、超級工業(yè)國際公司日本的托皮公司(Topy)、ENKET公司、日立、豐田老牌的企業(yè)不少都是跨國集團公司，隨著世界經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，他們正在特別是亞洲地區(qū)，鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)已星羅密布，且大都具有相當?shù)囊?guī)源恒、民享等公司，這些企業(yè)大都是按日本的生產(chǎn)和管理模式建立的，目企業(yè)如雨后春筍，迅猛發(fā)展起來，如"戴卡輪載制造有限公司南鋁合金輪轂有限公司"是我國首批建立的現(xiàn)代化鋁合金車輪企業(yè)，并最一下子涌現(xiàn)出上百個摩托車鋁合金車輪生產(chǎn)廠?？梢灶A料，我國輕合金車輪隨著現(xiàn)代汽車、摩托車日新月異的更新?lián)Q代，隨著全世界公路設(shè)施的飛速發(fā)展，必將會在材料、工藝、裝備以及產(chǎn)品開發(fā)手段等方面出現(xiàn)一個突輪轂"、"鋁胎鈴"、"鋁輪圈"、"鋁合金車輪"、"鋁圈"等，甚至還有叫"鋁生產(chǎn)企業(yè)的名稱也各按自己理解來各自命名，五花八門，這是由我國在該近年來，隨著鋁合金車輪產(chǎn)量的迅速提高和技術(shù)的日趨完善，適合于各種需要的車輪用鋁合金得到了開發(fā)。許多汽車制造廠家對各種合金的靜態(tài)、動態(tài)力學性能及成形工藝進行了綜合比較，并探討了各種雜質(zhì)元素對其中鑄造成形成本最低，適用范圍廣，易于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，從而最具競爭力。目前鑄造鋁合金車輪已風靡世界，其合金主要有兩類:對于不需要熱處理的合金選用Al-Si11或與之類似的合金;對于需要通過熱處理提高靜態(tài)處理、鎂的質(zhì)量分數(shù)在0～0.30%的Al-Sil1合金。而美國、日本、英國和車輪輪輛用形變鋁合金，則要求較高的強度(疲勞強度)、閃光焊焊接性、滾軋成形性等;整體車輪用鑄造鋁合金則要求有良好的鑄造性和足夠的采用鑄造工藝生產(chǎn)鋁合金車輪輪輻的結(jié)構(gòu)可以多樣化，可以最大限度1）Al-Si二元合金共晶成分在Wsi=12.6%處，亞共晶合金的組織為初α(Al)+共晶體(α+β)，過共晶組織為初晶硅Si+共晶體(α+β)。隨著Si含量的增加，結(jié)晶溫度區(qū)間減小，共晶體增加，流動性隨之提高。Si的線收縮很小，合金的線收縮也隨之減小，熱裂傾向也相應(yīng)減小。當Si含量在共晶點附近，合金呈現(xiàn)出和分布，而硅含量的多少影響較小。不論是共晶硅，還是初晶硅，如果細22321硅(Si)的影響硅(Si)是Al-Si合金組織申的第二相，Si含量的提高大大改善了合金含量偏上限(7.5%)時，有利于提高流動性。文獻研究表明，5i相形態(tài)、大小、分布對力學性能的影響遠大于枝晶的二次臂間距，Si相的形態(tài)對力學性能的影響與鑄鐵中的石墨相似，當以針片狀存在時，可以看作是材料失22323鐵(Fe)的影響長率，其中伸長率降低幅度很大，使鑄件變脆。其原因在于:Al-Si合金中的鐵主要以β相(Al9Fe2Si)形式出現(xiàn)，該相硬而且脆，往往以粗大的針狀穿過α相晶粒，削弱基體，降低合金的延長率和沖擊韌度，而且合金凝固愈慢時，β相長得愈粗大。22324銅(Cu)、鋅(Zn)的影響鉻(Cr)加人主要是用于消除Fe的有害作用。為了考察鉻(Cr)對鐵相的29:l，ωCr:ω何況鐵也有其有利的一面即可提高合金的高溫力學性能。因此，改變鐵相形態(tài)，降低(甚至消除)其有害作用，充分利用其有利的一面，這比降低其稀土在Al-Si合金中的應(yīng)用主要是基于稀土元素對Al-Si合金的變質(zhì)稀土為什么會產(chǎn)生如此效果呢?有關(guān)這方面的機理報導較少。但從稀土的特點出發(fā)分析發(fā)現(xiàn)，稀土是強過冷元素，對Al-Si合金的變質(zhì)能力，其變質(zhì)能力大小與下列因素有關(guān):1)變質(zhì)劑原子本身的特征，如電子層結(jié)構(gòu)、價電荷數(shù)、原子半徑以及原子序數(shù)等。當繪出讕等元素的原子半徑(r)與原子序數(shù)(z)的關(guān)系圖時，3)稀土變質(zhì)有最佳值，據(jù)化學分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，合金開始變質(zhì)都在變質(zhì)物則都呈多面體。此外，稀土對鐵相作用，則在于合物，使鐵相團球化;另一方面由于稀土細化了α相，使針狀鐵相斷裂、裂如鋁合金材料人庫前的檢驗、鋁合金車輪鑄造時的爐前現(xiàn)場分析、車輪成品的材料成分合格性檢驗等。鋁合金車輪材料的成分分析主要有二種方法:化學分析及光譜分析。光譜分析的最大優(yōu)點是分析時間極短，分析成分時常規(guī)光譜儀的光學系統(tǒng)采用光電倍增管探測器，每個待測元素都需要一個獨立的光電倍增管探測器，整個儀器體積大、光電倍增管的裝配要求中有多家企業(yè)使用?，F(xiàn)將有關(guān)情況介紹如下:1)主機系統(tǒng)非常小巧。采用恒溫的微型光學系統(tǒng)，焦距僅譜接收系統(tǒng)，全譜接收，無通道限制。在波長范圍內(nèi)，只要有標樣可隨時3)采用全部固態(tài)電路的電子學系統(tǒng)，集成度高，故障率非常低，可靠開關(guān)電源，抗干擾能力非常強，無需專用地線，無輔助間隙，省去了維護標準軟驅(qū)，穩(wěn)定性好，運算速度根據(jù)我國用戶自備的標樣，建立專用牌號的工作曲線，滿足中國標準的分8)系統(tǒng)程序具有自動校正元素譜線間的干擾;激發(fā)控制系統(tǒng)自檢功能;用隨機校樣進行的系統(tǒng)標準化功能;用戶自備標樣的牌號標準化功能;硬盤自動存儲分析結(jié)果并可分類檢索，可用軟盤隨時調(diào)用分析結(jié)果，并可以通9)由于分析快速，大大節(jié)省了熔煉爐在成分分析時的等待時間，減少2)不需要專用地線，節(jié)省了實驗室建設(shè)的建設(shè)費3)實驗室面積小，節(jié)省了廠房建設(shè)費用和維修費用。體積為56OmmX4)光譜儀穩(wěn)定性好，不用每天標定，節(jié)省標祥和工時，每年費用1萬弟七章鋁合金現(xiàn)代熔煉技術(shù)鋁液質(zhì)量的關(guān)系極大。熔化過程中氣氛不適時，也會導致大量吸氣和熔渣有可能污染金屬液;在還原氣氛中熔化時，將導致鋁液吸氫，鋁液澆注凝固后，造成鑄件疏松和氣孔缺陷。因此，兩種氣氛均不合適，而還原氣氛尤熔煉中成分的控制也很重要。因為鋁合金的力學和物理性能與合金成常沉積在鋁液下部，形成熔渣，這種熔渣是鑄件害是在加工中損壞復雜昂貴的刀具并造成大批工件尺寸誤差。為了防止這種硬質(zhì)點的生成，應(yīng)當根據(jù)熔化條件(保溫條件)計算熔渣系數(shù)。國內(nèi)外工廠生產(chǎn)經(jīng)驗證實并采用的計算公式如下:節(jié)能是降低鋁熔煉成本的重點，也是熔煉工藝的重點。盡管熔煉費用純鉛的熔點為65827℃,比銅、鎳、鐵都低，但其比熱容和結(jié)晶潛熱比熱比銅、鎳都高得多，因此，當達到熔融狀態(tài)時，所需的熱值大于鎳和有時甚至高達4650kJ/kg。這說明:(1)提高熔鋁爐的熱效率對大量生產(chǎn)的汽車鋁鑄造車間意義很大;(2)提高鋁合金熔煉的熱效率，降低能耗，目前A356合金必須變質(zhì)和細化，才能提高其強度，特別是提高伸長率和氣5調(diào)節(jié)溫度和澆注一般情況下，變質(zhì)溫度高于澆注溫度。因而變質(zhì)或細化處理后，要調(diào)節(jié)溫度。一般Al-Si和Al-Cu系合金，根據(jù)成分和鑄件澆注溫度控制在690～750℃,對于Al-Mg合金則低于700℃。澆注時扒凈液面上的渣子。對Al-Mg合金，于扒渣之后，要向液面上撒一層50%質(zhì)量分國內(nèi)外熔煉鑄造鋁合金，基本上仍采用傳統(tǒng)的熔煉方金或先熔制成中間合金再配制成熔煉所需要的合金成分。顯然，傳統(tǒng)熔煉易氧化的金屬，如鎂，則在后期加。要求精心操作和良好地精煉。結(jié)晶硅具體熔煉工藝為:2)熔煉溫度及熔煉時間:熔煉溫度若超過780℃,將造成鋁液過熱而吸熔煉時間過長，不僅費能費時，還可能增加熔體的吸氣量。所以在保3)熔煉的操作要求:當熔體達到780℃左右，用充分預熱的攪拌棒(最好是石墨的)把熔體下部的硅塊輕輕攪動，使其上浮至柑鍋上部。注意絕不能劇烈攪動，以防將硅塊翻弄到鋁液面上或夾于覆蓋劑內(nèi)，與鋁液隔離無加上鋁液表面張力的作用，上浮的硅塊基本能浸人在鋁液里，并在溶解過程中與鋁液相互濕潤，增加了鋁液對硅塊的粘附作用，從而加速硅塊的熔直接熔煉法的優(yōu)點:1)直接熔煉法是運用合金化后能降低合金熔點的原理，把硅直接加入2)工藝簡便可靠。只要操作認真合理、熔煉的合金成分穩(wěn)定，性能可4)生產(chǎn)周期短，可降低能耗，節(jié)約金屬材料，經(jīng)濟效益比較好。32223鋁液的供給與運輸在歐洲、美國和日本，有些鑄鋁工廠(車間)熔煉設(shè)備配備較少，所需的鋁液直接來自冶煉廠。如美國福特汽車公司和通用汽車公司生產(chǎn)汽車鋁鑄件的工廠，使用距離千米外的日本輕金屬公司精煉廠的應(yīng)給生產(chǎn)鋁鑄件的車間。盡管運輸鋁液的裝備需要花費巨額投資，但由于從而降低了成本。根據(jù)2經(jīng)驗，利用冶煉廠鋁液生產(chǎn)鋁鑄件，每噸合格鑄奔馳汽車公司麥廷根鑄造廠裝載鋁液的保溫爐和運輸鋁液的平板拖車示意從我國汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢看，應(yīng)當重視熔鋁爐，保溫爐的開發(fā)和生產(chǎn)，32221熔煉工藝要點12熔化前的準備與投料凡與鋁液接觸的用具，如坩堝、攪拌用具、取樣勺、澆包等，都必須干燥、預熱，并刷涂料。如有脫落應(yīng)補涂，發(fā)現(xiàn)銹蝕時，把陳舊的涂料層所有的爐料要清潔、干燥和預熱。待柑揭預熱至暗紅色時，先加人熔點較低的回爐料、合金錠，之后加鋁錠和中間合金。對于在鋁熔體中易氧化、易揮發(fā)的金屬，如稀土、鎂等，則在熔化末期且鋁液的溫度較低時加高，為了迅速降低鋁液溫度，可預留出少量的金屬，也可以用本牌號的回22加熱熔化投料后耍盡快升溫熔化，熔化后鋁液不要過熱，以防吸氣。對之下，這樣可減少熔化過程中皿的燒損，同時又可保護熔體減少吸氣與氧32精煉處理達到精煉溫度后，精煉處理分兩步進行:在熔化爐(多為反射爐)中進行熔劑+氮氣噴射精煉，主要以除渣為目的;在保溫爐(多為電爐)中進行懸32321熔化爐的種類根據(jù)生產(chǎn)條件的不同，可采用不同熔化爐熔化鋁合金，如干床式連續(xù)12干床式連續(xù)熔化爐原理，配置熔化室、保溫室、出水室。相連的整體爐體結(jié)構(gòu)和良好的保溫隔層，有效地提高了熱效率，減少了熱損失，使其油耗、爐耗低，再配置自動控制的熱電偶儀表，使爐溫控制非常方便。干床式連續(xù)熔化爐為較多(2)爐子的主要技術(shù)指耗油熔化比:8OL/t，即每熔化lt鋁水只需耗油80L。使用壽命:≧8年。(3)熔化爐的結(jié)構(gòu)熔化爐主要有以下幾個部分:口、取鋁水口、放鋁水口、扒渣口和輔助系統(tǒng)支撐架。隔熱層采用石棉板圍材料在爐殼內(nèi)部。爐襯采用耐火磚，碳硅磚漿砌成熔化室，保溫室，并2)燃燒系統(tǒng)。由油箱、油泵、燃燒器和管道組成，共兩組，分置于熔化3)除氣精煉變質(zhì)系統(tǒng)。于取水口另側(cè)設(shè)置除氣精煉變質(zhì)室，用純氮氣施壓吹人鋁液中，配置吹噴熔劑作輔助，并通過可調(diào)的石墨轉(zhuǎn)子下端使氮氣和熔劑均勻散布在鋁液中，使其實現(xiàn)鋁液中的除氣、除渣、精煉之效果，4)加料系統(tǒng)?？捎脵C械方式自動加料，或用手工方式進行加料，使搭配6)測溫系統(tǒng)。用自動控溫的儀表與測溫熱電偶連接，可自動控制各測溫2流化床煤氣發(fā)生爐及煤氣凈化工藝業(yè)紛紛采用固定床煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣來代替原來求最大限度地降低成本。但在實際使用過程中普耍燒塊煤，對煤種有一定的限制;(2)焦操作強度較大;(4)輸送距離受到一定限制;(5)環(huán)境的進一步約;(6)操作較復雜，要求較高。針對以上問題，許多企業(yè)已成功開發(fā)出新一代適用于有色金屬業(yè)應(yīng)用的流化床煤氣發(fā)生爐及煤氣凈化工藝，適用于固兩相間的混合及熱質(zhì)交換，提高了碳的轉(zhuǎn)化率，并且具有較高的氣化強3)流化床煤氣發(fā)生爐采用飛灰爐外循環(huán)方式，大大延長煤粒在爐內(nèi)的停留時間，因而提高了碳的轉(zhuǎn)化率，煤氣基本無粉塵及焦油，大大提高及4)由于煤氣爐出口靜壓保持在196x10°~49X10°Pa，因此煤氣管5)由于采用了流化床技術(shù)，與以往的固定床技術(shù)相比，停工時煤氣無6)煤種適應(yīng)性廣，可直接利用粒煤、粉煤和低劣質(zhì)煤，大大減少了原1)煤氣的凈化原理及步驟。煤氣凈化和煙氣除塵達標來完成:(1)煤氣在原二級旋風除塵后進人急冷塔裝置，然后再進入洗滌塔進行三級除塵降溫，再將煤氣加壓后通過水霧捕滴器，即可進人用氣設(shè)備或進入貯氣柜;(2)煙氣系統(tǒng)的除塵可采用高溫旋風分離器，經(jīng)過濕式除塵2)煤氣冷卻凈化工藝。熱煤氣經(jīng)二級旋風除塵處理后，進入急冷塔將煤氣中夾帶的灰塵和熱量經(jīng)噴淋冷水沖洗后可除去50%的灰塵和煤氣溫度下降到80℃左右，再迸人洗滌塔，可將帶有水分和微量灰塵的煤氣通過熱的凈化和降溫，成為潔凈煤氣。由于降溫后的煤氣壓力較低，須增設(shè)煤氣如果經(jīng)洗滌塔洗凈的煤氣溫度在35℃以下時，煤氣中的剩余水3)凈化煤氣的優(yōu)點。經(jīng)過凈化處理的潔凈冷煤氣凈度高，對輸氣管道和用氣設(shè)備的燒嘴無損害;煤氣輸送距離較遠，管道不需要保溫，并可改小輸氣管道的直徑;溫度可自由調(diào)節(jié)，控制方便，使用范圍比較廣泛;可加裝(4)流化床煤氣爐及凈化工藝流程圖(圖3-3)32塔式反射爐當熔化量或一次需要量大時，可采用塔式反射周期式和連續(xù)式熔化兩種，其容量從幾噸至幾十噸。由于爐料和金屬液與爐氣的熱交換需要，塔式反射爐設(shè)計的熔體與爐氣接觸面積大，由此帶來塔式反射爐的加熱能源有電阻加熱、液體和氣體燃料加熱。普通塔式快速熔化塔式反射爐采用高溫高速熱流直接沖擊被加熱的金屬，使之沖破材料表面上妨礙熱交換的空氣膜，完成高速對流方式加熱，從而使熱32322熔化爐的選擇選擇熔化爐要根據(jù)熔化批量和合金種類、熔化條件(能源)、熔爐特點和通常使用的熔鋁爐容量大小與熔化效率及加熱方式有關(guān)。以輻射加熱鋁合金用熔化爐可分為幾種類型:直接和間接燃燒爐;燃燒坩堝爐;有芯和無芯工頻感應(yīng)電爐;電阻坩堝爐及反射爐。燃燒反射加熱爐適合于合金種類少且大批量生產(chǎn)使用。這種爐子結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高，操作比較容易，但同電加熱的熔爐相比，鋁液溫度控制困難一些，其溫差變化平均高達30～40℃,且鋁液質(zhì)量較差。此外，熔有芯和無芯工頻感應(yīng)電爐適合于大量生產(chǎn)使用。其優(yōu)點是鋁液溫差波動較小，約5～15℃,易于控制。有芯工頻電爐溫差波動范圍10～15℃,點是電熱組件易損壞，使用壽命短。加人冷料熔化時，溫升較慢，且設(shè)備電阻坩堝爐和燃燒坩堝爐適用于多品種且小批量生燃燒坩堝爐造價低些，但熔化熱效率也低，操作條件差，熔化時有一定污鋁合金熔煉時，合金元素的燒損與爐型及加入的爐料有關(guān)。鋁合金熔熱效率高的熔化爐也是熱效率高的保溫爐，電爐無論是熔化還是保溫，熱由于熔化費用與各國資料條件及能源政策有由于熔化費用與各國資料條件及能源政策有爐經(jīng)濟性問題不能一概而論。例如，美國鋁鑄造廠使用天然氣和電較為普燃氣爐與電爐熱效率之比大約為1:(128～224)。因此，盡管天然氣反射加熱爐熱效率比電爐低，但卻最經(jīng)濟。我國可供使用的天然氣、煤氣和電能同等發(fā)熱值價格比大約為1:(128～220)。隨著兩氣工程的實施，采用減少金屬燒損也是節(jié)約能耗和降低熔化成本的重要方面。同時過多的鋁液中的氧化物有損于鑄件的內(nèi)在質(zhì)量。在目前的情況下，如果熔化過程我國汽車工業(yè)的發(fā)展迫切需要大容量高質(zhì)量的熔鋁爐和保溫爐，但目前國產(chǎn)設(shè)備的品種和質(zhì)量都不能滿足大型汽車鋁鑄造車間的需要。為使我國的汽車鋁鑄造技術(shù)達到一個先進水平和為汽車輕量化提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，我們應(yīng)當重視鋁鑄造用節(jié)能、環(huán)保、高效型熔化爐和保溫爐的研制與32323現(xiàn)代熔化爐快速加熱系統(tǒng)與新型爐襯材料傳統(tǒng)的熔鋁爐效率不高。由于燃氣比率不適當，沒有利用廢氣余熱系基礎(chǔ)上研制了采用快速熱氣流對流加熱系統(tǒng)(圖3-6)和新型爐襯材料。12快速燃燒系統(tǒng)使用中應(yīng)當注意，燃燒筒內(nèi)不能有任何障礙物，否則會促使燃氣改變角度，可能造成金屬液攪拌與氧化。注意防止點火系統(tǒng)故障，以免產(chǎn)生爆22陶瓷輻射管加熱爐的特點是將直接燃燒與輻射管加熱相結(jié)合。先通過快速燃燒器快速對流加熱爐料，當爐料加熱到略低于熔融溫度后再用陶瓷輻射管加熱，直至熔化并繼續(xù)升溫到預定的溫度。熔煉時不攪拌以獲得最佳效果。但應(yīng)注意，對流與輻射加熱過程要嚴格分開，按順序進行，以避免快速對流加熱時燃燒氣體直接與金屬液接觸。這種加熱方法金屬燒損小，而鋁液質(zhì)量與電爐熔為了提高熔化爐的熱效率和熔化生產(chǎn)率，輻射管加熱系統(tǒng)配備了熱氣流回收器。高速熱氣流通過多孔噴氣嘴對爐料進行預熱，這樣，在爐料預預熱裝置內(nèi)和爐內(nèi)的絕熱材料，均采用陶瓷纖維塊，爐頂鋪設(shè)陶瓷纖維毯。燃燒和熱氣流系統(tǒng)采用微處理計算機控制。熱氣流和空氣混合比例通過電磁閥調(diào)整。在控制系統(tǒng)申，裝備了超溫保護儀表，熔煉過程中不會如果輻射管的材料為碳化硅，則熱效率更好。因為同樣壁厚的碳化硅232新型爐用陶瓷纖維爐襯材料過去，常用作爐襯的材料性能欠佳，因此，通常的熔鋁爐、保溫爐熱第一種方式:用陶瓷纖維制成第二種方式:用陶瓷纖維制成第三種方式:把鋁釩土耐火材料攪拌混合，澆灌到爐殼與形成爐膽的臨在上述測試基礎(chǔ)上，維持爐內(nèi)溫度660℃,保溫14h，測定用爐蓋和不用爐由此看到，在保溫條件下，對于不同的爐襯差別。但使用爐蓋和不使用爐蓋，熱能消耗差別較大，因此，在帶爐蓋的空陶瓷纖維管爐襯、陶瓷纖維塊爐襯和鋁釩土澆注爐襯的爐子，燃氣消耗42坩堝與爐缸材料鋁合金熔化爐，多采用石墨坩堝、耐熱鑄鐵坩堝或剛玉砂(鋁釩土)等耐熱鑄鐵坩堝使用壽命長、熱效率高，但在熔煉Al-Si合金時，為防用石墨坩堝時，必須經(jīng)時效處理。有的習慣采用自然時效方法，將新坩堝放在干燥的庫房內(nèi)，靜止6～7周，使其自然風干用人工時效，將坩堝慢火加熱到50O℃,保溫半小時，消除潮濕和應(yīng)力。經(jīng)英國用于鋁合金電阻保溫爐的柑揭一般采用碳化硅材料。為了防止坩堝表層氧化，主坩堝表面燒結(jié)一層保護性涂料。這種坩堝對六氯乙烷除氣劑無反應(yīng)，且碳化硅對鉀、鈉、氟鹽的作用比較弱，因此，在碳化硅坩堝在實際生產(chǎn)中，日本通常采用如下手段:32421預處理預處理的目的是將鋁屑去水、去油和去鐵屑。去水去油不但可以避免加人鋁液時可能發(fā)生的爆炸和鋁液劇烈翻動的危險，提高回收率，降低油煙公害，同時也有利于下一道工序----磁選去鐵。預處理的順序是:破碎、干燥和磁力分離。為便于輸送和去鐵，通常將鋁屑切斷破碎，然后在一個傾斜的轉(zhuǎn)爐內(nèi)進行干燥，鋁屑從上端裝入，在內(nèi)部用噴燒器加熱，使油和水蒸發(fā)，加熱溫度以能將油、水汽化的最低溫度為宜。干燥后的鋁屑在帶輸送機上用電磁鐵去