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半固態(tài)合金及成形技術(shù)的關(guān)鍵是球狀（或近球狀）初生固相均勻懸浮于液相的漿料制備，用該漿料壓鑄的鑄件缺陷少、性能高、可進(jìn)行熱處理。

在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下，合作研制開(kāi)發(fā)的鋁合金半固態(tài)成形技術(shù)及設(shè)備已經(jīng)成熟，研制的電磁攪拌制備鋁合金半固態(tài)坯料連鑄設(shè)備可以制造直徑為50~100mm的鋁合金非枝晶半固態(tài)連鑄棒料，研制的感應(yīng)加熱技術(shù)可以將鋁合金非枝晶坯料快速加熱到固液兩相區(qū)，半固態(tài)坯料溫度差可控制在1~2℃之內(nèi)，研制的鋁合金半固態(tài)成形技術(shù)可成形各種鋁合金零件毛坯。目前，該項(xiàng)目已經(jīng)通過(guò)國(guó)家“863”計(jì)劃組織的專家委員會(huì)的驗(yàn)收。 目前制備鋁合金半固態(tài)連鑄坯料的最佳工藝是電磁攪拌方法，該工藝制備的半固態(tài)連鑄坯料純凈, 不易卷入氣體, 控制方便, 產(chǎn)量大。鋁合金半固態(tài)連鑄坯料的最佳重熔加熱工藝是電磁感應(yīng)加熱，該工藝加熱速度快、效率高，組織均勻，坯料不易變形。非枝晶鋁合金在半固態(tài)成形中不會(huì)噴濺，凝固收縮小，毛坯致密，能夠熱處理強(qiáng)化；毛坯不存在宏觀偏析, 性能更均勻；可以實(shí)現(xiàn)近終成形，大為減少機(jī)加工量，降低生產(chǎn)成本；易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化操作，生產(chǎn)效率高；減輕了模具的熱沖擊, 提高了模具的壽命。 目前，鋁合金半固態(tài)成形應(yīng)用主要集中在汽車零件和耐壓閥體零件毛坯，如汽車制動(dòng)總泵殼、油道、輪轂等，也可以應(yīng)用于其他要求較高的零件毛坯，如航空、摩托車用鋁合金零件等。

在傳統(tǒng)的半固態(tài)鋁合金觸變成形技術(shù)中，電磁攪拌和電磁感應(yīng)重熔加熱的功率較大、效率很低、能耗很高，半固態(tài)坯料的液相分?jǐn)?shù)不能太高，成形非常復(fù)雜零件毛坯時(shí)遇到困難，而且坯料的鋸屑、坯料重熔加熱時(shí)的流失金屬、澆注系統(tǒng)和廢品不能馬上回用，增加了觸變成形的生產(chǎn)成本。因此，如何進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本成為當(dāng)今半固態(tài)鋁合金成形技術(shù)應(yīng)用的最重要的主題。 在國(guó)家九五、十五和十一五“863”高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃的支持下，我校研制開(kāi)發(fā)的先進(jìn)鋁合金半固態(tài)流變成形技術(shù)已經(jīng)成熟，成功地流變成形了汽車零件，如圖1所示。與一般半固態(tài)鋁合金觸變成形相比，該半固態(tài)鋁合金流變成形的生產(chǎn)工藝流程大大縮短，設(shè)備投資也將大幅度減少，半固態(tài)流變成形零件的生產(chǎn)成本將會(huì)明顯降低。目前，該項(xiàng)目已經(jīng)通過(guò)國(guó)家“863”計(jì)劃組織的專家委員會(huì)的驗(yàn)收。 由于半固態(tài)鋁合金流變成形不易發(fā)生噴濺、裹氣少、凝固收縮小，流變成形的零件毛坯致密，能夠熱處理強(qiáng)化，因此采用本半固態(tài)流變成形技術(shù)成型的鋁合金零件的力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋁合金壓鑄件的力學(xué)性能，滿足國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而且，流變成形的零件毛坯不存在宏觀偏析，力學(xué)性能更均勻；可以實(shí)現(xiàn)近終化成形，大為減少機(jī)加工量，降低加工成本；易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化或自動(dòng)化操作，生產(chǎn)效率高；減輕了模具的熱沖擊，提高了模具的壽命。該技術(shù)具有電磁攪拌和均熱能耗低，漿料表面氧化程度輕，輸送方便，漿料的固相分?jǐn)?shù)可以靈活控制，便于成形各種復(fù)雜零件，而且半固態(tài)鋁合金漿料流變成形后的澆注系統(tǒng)、廢品將直接在本車間回用，降低原料成本。與傳統(tǒng)的半固態(tài)鋁合金觸變成形相比，半固態(tài)鋁合金流變成形的生產(chǎn)工藝流程大大縮短，設(shè)備投資也將大幅度減少，半固態(tài)流變成形零件的生產(chǎn)成本將會(huì)明顯降低。 該技術(shù)以北京科技大學(xué)擁有的中國(guó)發(fā)明專利00 1 09540.4為支撐，具有原創(chuàng)性及完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 目前，鋁合金半固態(tài)流變成形應(yīng)用主要集中在汽車零件和耐壓閥體等零件，如汽車制動(dòng)總泵殼、油道、輪轂等，也可以應(yīng)用于其他要求較高的零件毛坯，如航空、航天、摩托車和電子行業(yè)的鋁合金零件等。鋁合金半固態(tài)流變成形零件毛坯不但具有優(yōu)良的力學(xué)性能。

項(xiàng)目的簡(jiǎn)單概述 通過(guò)自行研制開(kāi)發(fā)的輕金屬半固態(tài)制備與流變成形設(shè)備及工藝控制技術(shù)，將熔融的鎂合金、鋁合金液體制備成半固態(tài)漿料并直接進(jìn)行流變壓鑄成形。采用半固態(tài)制備與直接成形技術(shù)可使成形件的組織得到改善，明顯降低成形件的表面及內(nèi)部缺陷，并提高成形件的強(qiáng)度和塑性。 項(xiàng)目來(lái)源 本項(xiàng)目來(lái)源于國(guó)家973項(xiàng)目“先進(jìn)鎂合金半固態(tài)制備與成形基礎(chǔ)研究”和國(guó)家863項(xiàng)目“半固態(tài)輕合金設(shè)計(jì)、制備與成形技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目。 項(xiàng)目的最新進(jìn)展、所達(dá)到的水平 該技術(shù)的特點(diǎn)：半固態(tài)漿料制備與直接成形一體化；效率高；漿料制備體積及成形件尺寸范圍寬；適合于鎂合金、鋁合金及其復(fù)合材料半固態(tài)制備及直接成形。 項(xiàng)目的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如性能、各項(xiàng)指標(biāo)等該設(shè)備及技術(shù)包括：輕金屬合金（鎂合金、鋁合金等）熔煉爐、半固態(tài)漿料制備系統(tǒng)；漿料流量控制裝置以及電控系統(tǒng)、壓鑄機(jī)和相關(guān)工藝控制軟件等。半固態(tài)制備的剪切速率最高可達(dá)10000/s；可以連續(xù)制備鎂合金、鋁合金即其復(fù)合材料的半固態(tài)漿料，同壓鑄機(jī)連接可直接將半固態(tài)漿料進(jìn)行壓鑄成形；成形件的重量在幾十g～1000g左右；配備壓鑄機(jī)的能力在180～600噸

本發(fā)明公開(kāi)了一種半固態(tài)銅合金連續(xù)鑄造裝置與方法。本發(fā)明的裝置包括爐體，機(jī)械攪拌裝置從上方插入所述爐體中，所述機(jī)械攪拌裝置的攪拌頭呈螺旋狀；所述爐體中還設(shè)有熱電偶，所述熱電偶電性連接至設(shè)置于所述爐體外的ＰＩＤ溫度控制器，所述ＰＩＤ溫度控制器電性連接至高頻感應(yīng)加熱器；所述爐體還通過(guò)液體管道與水箱、水泵流量計(jì)串連；牽引棒的一端從下方插入所述爐體中，另一端固

其他成果/n本發(fā)明公開(kāi)了一種車身鋁合金管件固溶-彎曲-時(shí)效成形裝置及方法，該裝置包括加熱機(jī)構(gòu)和彎曲機(jī)構(gòu)；加熱機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)線圈和高頻電源，感應(yīng)線圈套設(shè)在管件彎曲部的外周，感應(yīng)線圈與高頻電源連接；彎曲機(jī)構(gòu)包括彎曲模、靜夾塊、防皺塊、動(dòng)夾塊和鋼/柔性芯模，管件的彎曲部放置在彎曲模上，管件的一端由靜夾塊和防皺塊夾在彎曲模上,管件的另一端由動(dòng)夾塊夾緊，鋼/柔性芯模設(shè)置在管件內(nèi)，其中靜夾塊、防皺塊以及動(dòng)夾塊為分體式設(shè)計(jì)，彎曲模為鑲塊式設(shè)計(jì)，利于加工水道，便于磨損后更換，彎曲模、靜夾塊、防皺塊和動(dòng)夾塊內(nèi)均開(kāi)設(shè)有用于通冷卻水的蛇形通道。本發(fā)明可顯著提高鋁合金管材的強(qiáng)度、硬度以及成形精度，有效解決管材彎曲淬火后的回彈問(wèn)題。

清華大學(xué)化工系以混合物微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控為基礎(chǔ)，打破常規(guī)，獨(dú)創(chuàng)具有廣泛適用性的“選擇性固固分離技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了混合體系的全面、高效、連續(xù)、廉價(jià)分離與除雜。 主要特點(diǎn)如下： 1、化學(xué)法高效解離混合顆粒，能耗大幅降低。 2、選擇性界面活化，強(qiáng)化不同組分在漿液中的差異，為后續(xù)分離打基礎(chǔ)。 3、多種分離技術(shù)和工藝耦合，實(shí)現(xiàn)高選擇性精準(zhǔn)分離和回收。 

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)雜薄壁類鋁合金件超聲輔助半固態(tài)壓鑄成型裝置。包括壓鑄機(jī)、壓鑄模具、超聲振動(dòng)系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，壓鑄模具安裝在壓鑄機(jī)，壓射組件穿過(guò)靜模固定板與壓鑄模具連接，壓鑄模具的動(dòng)模上安裝連接超聲振動(dòng)系統(tǒng)，超聲振動(dòng)系統(tǒng)直接作用于動(dòng)模以超聲輔助進(jìn)行半固態(tài)壓鑄成型，動(dòng)模設(shè)有與超聲振動(dòng)系統(tǒng)連接的冷卻系統(tǒng)。本實(shí)用新型可有效降低固相團(tuán)聚程度，提高半固態(tài)金屬的流動(dòng)能力和充型能力，并且能細(xì)化晶粒，提高鑄件的致密度，進(jìn)一步提高鋁合金鑄件的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能，為復(fù)雜薄壁類鋁合金鑄件制造提供一種新的成型方法。

結(jié)構(gòu)材料輕量化是目前國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家重大需求的重大挑戰(zhàn)，材料結(jié)構(gòu)功能一體是新材料的重要發(fā)展方向。 輕質(zhì)高強(qiáng)泡沫鋁合金復(fù)合夾芯板以超輕質(zhì)的泡沫鋁合金為芯層，與鋁合金面板實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，具有比重小，高剛度，高阻尼減振，高能量吸收的特點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與阻燃、電磁屏蔽功能兼容性，在先進(jìn)交通、航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)可調(diào)控的芯層泡沫鋁合金孔結(jié)構(gòu)，復(fù)合夾芯板的實(shí)現(xiàn)了同等質(zhì)量鋼板6倍的高剛度，同時(shí)比重僅與水接近，該成果已經(jīng)應(yīng)用于我國(guó)重要裝備制造。