2016-07-11
發(fā)動機技術(shù)
鑄鐵熔煉技術(shù) 蠕墨鑄鐵具有球墨鑄鐵的強度,與灰鑄鐵相比又有類似的防振,、導(dǎo)熱能力及鑄造性能.有好的塑性和耐熱疲勞性能,,可以解決大功率氣缸蓋的熱疲勞裂紋問題。鐵素體機體蠕鐵的工作溫度可達到700℃,;高硅鉬蠕鐵的工作溫度可達870℃,。蠕墨鑄鐵不會取代球墨鑄鐵,也不會取代灰鑄鐵,。蠕墨鑄鐵廣泛應(yīng)用的巨大潛在市場是汽車業(yè),,其主要產(chǎn)品則是發(fā)動機氣缸體和大功率柴油機氣缸蓋。隨著汽車輕量化和比功率(功率/排量)的提高,,氣缸體和氣缸蓋的工作溫度越來越高,,許多部位的工作溫度超過200℃,在此溫度下,,鋁合金的強度大幅度下降,,而蠕鐵則具有很大的優(yōu)勢。它將成為唯一能滿足技術(shù),、環(huán)保和性能要求的先進的汽車發(fā)動機材料,。因為蠕墨鑄鐵具有強度高,、壁薄的特點,可以減輕質(zhì)量,。歐寶公司的研究表明,,同樣功率的發(fā)動機氣缸體如果采用蠕鐵,壁厚可以由原來的7 mm減為3 mm,,鑄件質(zhì)量可減輕25%,。 蠕墨鑄鐵的蠕化處理范圍很窄,核心技術(shù)是采用合適的生產(chǎn)技術(shù)與相應(yīng)的蠕化劑,。國外寶馬汽車公司,、戴姆勒一克萊斯勒汽車公司、達夫公司的發(fā)動機氣缸體用蠕墨鑄鐵生產(chǎn),。福特(Ford)公司與辛特(Sinter)合作,,于1999年在巴西每年生產(chǎn)10萬件氣缸體。德國Halberg鑄造廠,,從1 991年開始為奧迪生產(chǎn)V8蠕鐵氣缸體,,壁厚3.5 mm,147 kW的氣缸體質(zhì)量僅74 kg,。東風(fēng)汽車公司鑄造廠,,于1 984年5月正式在流水線上批量生產(chǎn)蠕墨鑄鐵排氣管,成為我國第一家在流水線上批量生產(chǎn)蠕墨鑄鐵件的工廠,。在20世紀(jì)90年代初,,又先后成功開發(fā)了蠕鐵變速器殼體和上海大眾桑塔納轎車排氣管。一汽鑄造公司無錫柴油機分公司于20世紀(jì)80年代開始大批量生產(chǎn)蠕鐵氣缸蓋,。上海圣德曼鑄造有限公司為上海大眾生產(chǎn)中硅鉬蠕鐵排氣管,。 鋁合金是汽車上應(yīng)用最快和最廣的輕金屬,,因為鋁合金本身的性能已經(jīng)達到質(zhì)量輕,、強度高、耐腐蝕的要求,。最初,,鋁合金僅用于一些不受沖擊的部件。后來,,通過強化合金元素,,鋁合金的強度大大提高,由于質(zhì)輕,、散熱性好等特性,,可以滿足發(fā)動機活塞、氣缸體、氣缸蓋在惡劣環(huán)境下工作的要求,。鋁合金氣缸體,、氣缸蓋壓鑄成形核心技術(shù)可以提高凈化、精煉,、細化,、變質(zhì)等材質(zhì)質(zhì)量控制,使得鋁鑄件質(zhì)量達到一致性和穩(wěn)定性,。隨著我國汽車業(yè)的發(fā)展,,特別是家用轎車的快速增加和汽車零部件出口量的增大,汽車鋁鑄件將有很大的增長,。我國2003年鑄件總產(chǎn)量為1 987萬t,,其中鋁鎂合金為117萬t,占總產(chǎn)量的5.8%,。豐田汽車希望在近兩年將鋁制氣缸體由現(xiàn)在的35%提高到50%,。日產(chǎn)汽車計劃在2010年以前,70%的汽油機轎車的氣缸體采用鋁制材料,,近100%的氣缸蓋及變速器殼體采用鋁制材料,。本田汽車公司早在1994年,將汽油發(fā)動機氣缸體全部換成鋁制氣缸體,。鋁合金氣缸體,、氣缸蓋等有色金屬則多采用壓鑄(包括真空壓鑄)、低壓壓鑄,、高壓壓鑄,、金屬型重力鑄造以及很有發(fā)展前途的半固態(tài)壓鑄成形技術(shù)。東風(fēng)本田發(fā)動機公司,、東風(fēng)日產(chǎn)發(fā)動機分公司鋁壓鑄車間采用2500t壓鑄機生產(chǎn)鋁氣缸體,,并實現(xiàn)了國產(chǎn)化。鋁氣缸蓋成形工藝主要有兩種,,一是以歐美為代表的重力鑄造成形工藝,上海皮爾博格,、南京泰克西等公司選用意大利法塔公司重力鑄造機生產(chǎn)鋁氣缸蓋,;二是以日韓為代表的低壓鑄造成形工藝,東風(fēng)日產(chǎn)發(fā)動機分公司鋁壓鑄車間,、廣東肇慶鑄造公司,、天津豐田鑄造公司都選用日本新東等公司的低壓鑄造機生產(chǎn)鋁氣缸蓋。 半固態(tài)技術(shù)發(fā)源于美國,,在美國這一技術(shù)已經(jīng)基本成熟并處于全球領(lǐng)先地位,。此技術(shù)被稱之為21世紀(jì)最有前途的材料成形技術(shù)。Alumax公司率先將該技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,,生產(chǎn)的鋁合金汽車制動總泵體毛坯尺寸接近零件尺寸,,加工量占鑄件質(zhì)量的13%,,同樣的金屬型鑄件的加工余量則占鑄件質(zhì)量的40%。20世紀(jì)80年代以來,,歐洲等國在半固態(tài)應(yīng)用方面作了大量研究和應(yīng)用工作,。意大利是半固態(tài)加工技術(shù)應(yīng)用最早的國家之一,Stampal-saa公司用該技術(shù)為 Ford汽車公司生產(chǎn)齒輪箱蓋和搖臂零件,。目前,,日本的Speed Star Wheel公司已經(jīng)利用該技術(shù)生產(chǎn)重約5 kg的鋁合金輪轂鑄件。我國半固態(tài)金屬加工技術(shù)起步較晚,,始于20世紀(jì)70年代后期,。與國外相比,我國在半固態(tài)金屬成形技術(shù)領(lǐng)域的研究還很落后,。就目前我國的研究現(xiàn)狀來看,,該技術(shù)發(fā)展動向是金屬觸變成形技術(shù)已經(jīng)基本成熟,而流變成形技術(shù)的發(fā)展緩慢,。因此,,今后將有更多的研究人員轉(zhuǎn)向流變成形理論和應(yīng)用方面的研究。目前,,半固態(tài)金屬成形技術(shù)主要應(yīng)用于鋁,、鎂、鉛等低熔點金屬的成形,,對高熔點黑色金屬的應(yīng)用較少,,這是今后研究的方向。目前,,國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開發(fā)出了半固態(tài)成形過程數(shù)值模擬軟件,,但是還有不足,需要加強應(yīng)用計算機技術(shù),。 End 為方便管理,,請您先添加【發(fā)動機小編】為好友,由小編拉您進群. |
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