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连续铸挤技术的研发

2014-07-29 09:13 来源:中联钢
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 连续铸挤技术(Castex)是连续挤压技术(Conform)的进一步发展。其基本原理是采用液态金属作原料直接进入主机,铸挤轮与固定靴块形成挤压型腔,液态金属在型腔内进行结晶与变形,然后被挤出模孔成材,是一种将铸造与挤压合为一体的新型挤压技术。

连续铸挤技术属于金属半凝固加工技术范畴,连续铸挤机启动后,挤压轮旋转,液态金属被导入挤压轮的沟槽与槽封块形成的挤压型腔中,在挤压轮槽与坯料之间摩擦作用下使料充满挤压型腔,液态金属在挤压型腔中发生动态结晶-变形过程。动态结晶过程中的液态金属进入旋转的轮槽空腔并且沿腔壁形成薄的结晶壳,薄壳随着轮的旋转产生液体金属摩擦,结晶薄壳与其液体金属在动态结晶与摩擦过程中使薄壳逐渐增厚,凝固靴工作段出口附近呈现半固态挤压状态。半固态挤压金属处在液固相共存的紊流状态下产生内摩擦,使结晶出现不断形成又不断遭到破坏而再形成的过程。因此,晶粒组织较铸态的细小。当金属料进入挤压靴入口附近时达到完全结晶,随后在挤压靴内产生塑性变形。凝固后的金属随着挤压轮的旋转由内摩擦转为外摩擦,使金属发生塑性变形,同时伴有动态再结晶的发生。当进入挤压腔后的金属在挤压力的作用下,迫使金属挤出模孔,获得所要求的制品。
由于上述工作原理,连续铸挤技术同常规生产同类产品的塑性加工方法相比较,具有一系列优点: ①流程短,可连续生产各种断面的产品,长度不受限制; ②节约能源约 40% 、成品率高可达 95% ,降低成本约 30% 以上; ③产品质量优良,表面光洁精度高,材料的密实度高,晶粒细小均匀致密; ④可以实现液-固复合材料的生产; ⑤更换模具,方便快捷,安装维修方便; ⑥设备结构紧凑,占地面积小,设备投资小,整条流水线实现电脑化智能控制; ⑦环境污染小。
 
连续铸挤技术起初源于英国霍尔顿公司对连续挤压机的改进,为铝挤压制造商节省数百万英镑的能源与材料成本,使人们认识到把坯料换成液态金属进行连续铸挤可以实现能量和作业成本的大大节省。2006 年成立的霍尔顿公司把连续铸挤、连续包覆和连续挤压三项技术统称为连续旋转挤压。动态靴子定位与间隙传感系统构成了第二代霍尔顿连续旋转挤压的最新技术。其产品包括铜、铝和其它金属。铜材包括无氧铜与含银的铍铜线。产品有实心材、管材和型材。实心材用于电缆导线、汇流排、避雷针、带材、杆和超导体。管材用于制冷、空调。型材用于磁性线、换向器、散热片、电动机、开关设备等等。该工艺所独有的优越性,将为有色金属加工行业在熔铸、挤压的工艺技术和节能高效方面带来革命性的突破,给社会带来可观的经济效益。

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