摘要:当前是一个经济全球化时代,材料加工行业发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。铝合金材料由于其自身具备良好的导热性能、耐腐性能以及强度,因此被广泛应用在工业生产当中。为了确保最大化满足市场对铝合金产品的需求,加工厂必须高度重视铝合金材料的加工处理作业,通过科学应用先进的机械加工技术不断提高材料加工处理水平,从而充分保障铝合金产品的整体质量,推动整个行业和谐稳的持续发展。基于此,本文主要对铝合金加工技术的现状与发展趋势进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
关键词:铝合金加工;技术现状;发展趋势
引言
在现代工业制造业中铝合金材料被广泛应用,我国在对零件加工技术方面上还存在着明显的不足,为了更好的保证铝合金加工技术水平需给予深入的研究。
1铝合金材料的特点
1.1良好的导热性能
铝合金材料的导热率普遍较高,在现有金属当中仅次于银、金以及铜,其导热能力是生活中常见金属铁的3倍。因此,铝合金材料常被工厂用来制造加工取暖器、散热器等;
1.2良好的腐蚀性能
由于铝合金材料在大气中能够有效形成一层硬而致密的抗腐蚀氧化膜,加工厂通过在铝合金材料表面进行电泳涂漆、阳极氧化以及粉末喷涂等处理,能够进一步提升铝合金材料的抗腐蚀性,从而将铝合金材料应用在各种抗腐蚀产品生产作业中;
1.3高强度
与纯铝相比较,铝合金材料不仅具备了纯铝质轻的优点,还拥有着较高的强度,其σb值达到了24~60kgf/mm2。这样一来也就促使铝合金材料的强度胜过了合金钢,成为了工业生产的理想结构材料,被广泛应用在航空工业、机械制造以及动力机械中;
1.4密度小
铝合金密度较小,这样有利于降低企业在运输和加工铝合金材料的综合成本,创造出更多的社会经济效益。
2铝合金加工技术的现状
2.1铝合金材料的轧制加工
轧制加工技术通常适用在生产铝合金板、箔以及带工作中,其通过利用旋转轧辊的摩擦力有效将轧件拖至轧辊间,并且基于轧辊压力辅助下,实现对轧件的压缩变形处理,促使其成为需求的铝合金产品。
2.2铝合金材料的挤压加工
挤压加工技术通常被使用在对铝合金管、型以及棒材料的加工处理工作上。与轧制、锻造机械加工技术相比较,挤压处理能够促使铝合金材料获得更为均匀的三向压缩应力状态,同时最大化发挥出铝合金材料的塑性。挤压加工的工作原理是通过对盛在容器中的金属锭坯施加外力,促使其通过设定好的模孔中流出,这样一来就能够成功获取到需求形状和尺寸大小的断面。
2.3铝合金材料的锻压加工
锻压加工是当前铝合金生产市场中应用最为普遍的一种机械加工技术,其工作原理是通过对铝合金材料施加一定的静压力或者冲击力,促使材料在固态范围内分子发生流动,这样就能够成功获取到需求尺寸大小、形状以及内部组织的制件。锻压加工方法主要包括了三种,分别是自由锻压、模型锻压以及胎膜锻压等。
2.4熔铸技术
铸坯的质量对铝材的最终质量会产生很大的影响,在铝合金加工中工作人员会使用新科技手段提高铝合金铸锭的冶金质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆熔铸技术的未来发展趋势主要是:优化铝合金的化学成分、主要元素配比、微量元素的含量等,提高铝锭的纯度;优化铝熔体在线净化处理技术,减少熔体汇总的气体、夹杂物的含量;优化变质处理技术和细化处理技术,不断完善AI-Ti-C、AI-Ti-B的细化工艺,改进P、Na、Sr等变质处理工艺;使用先进的铸造方法,提高生产效率和产品质量,降低生产成本,节能降耗等等。①熔铸设备。传统的熔铸设备追求大型、节能、高效和自动化的发展方向,西方国家使用倾动式静置炉和大型顶开圆形炉,实现了熔铝炉装料的完全机械化。熔炼炉燃烧系统使用快速切换蓄热式燃烧技术,也称“第二代再生燃烧技术”,采用迅速频繁切换、机械性能可靠的四通换向阀,采用的蜂窝型蓄热体维护简单可靠、压力损失小。使用计算机控制熔铸生产的过程,实现熔铸自动化生产是目前熔铸技术的发展趋势
2.5处理技术
人工冷校形和振动时效是解决铝合金加工变形中冷处理的主要方法之一。振动时效基本原理是通过机械的方式使零件产生振动现象,在振动过程中因受到力的作用,从而松弛或者重新分布位置以达到尺寸的稳定。相较于热处理方式,冷处理方式对防止铝合金材料加工时变形所起到的作用要大很多,在对铝合金材料进行加工时,我们可以根据加工现场的实际情况来选择最合适的处理方式以减少零件变形现象的出现。
2.6切削刀具
切削刀能够有效减少其在切削过程中所产生的切削力,加快铝合金材料的加工速度,避免了铝合金材料出现温度过高或加工速度过慢的现象,从而有效防止铝合金零件在生产中及生产后出现变形的现象。要加强对切削刀的应用,使其在防止零件变形的工作上发挥出最大的作用。
3铝合金加工发展趋势
3.1大数据驱动的铝合金材料生产全流程工艺参数深度优化共性技术
为解决我国铝合金材料高端产品供给能力不足,产品组织性能稳定性低、表面缺陷和板形难以控制等问题,需要对铝合金材料生产全流程工艺参数深度优化。然而,铝合金材料生产过程机理复杂,难以建立精确机理模型,传统工艺优化方法和管控技术无法对全流程各工序复杂工艺参数进行有效优化和控制。瞄准高端铝合金材料市场对产品质量稳定性的要求,建立铝合金材料产品质量稳定性综合评价指标体系、生产全流程设备健康状态综合评价体系;基于熔铸、轧制、热处理等全流程工艺参数大数据,建立分工序工艺参数-产品综合性能-质量稳定性关联模型、全流程工艺参数-产品综合性能-质量稳定性关联模型、全流程工艺参数协同优化模型,设计各工序工艺参数深度优化方法及全流程多工序协同优化方法,实现铝合金材料生产全流程工艺参数深度优化。
3.2大规模定制下铝合金材料生产全流程智能化工艺模型库
我国铝合金材料订单多品种、多规格、小批量的结构特征明显,造成生产过程组织优化困难。批量小、批次切换频繁,影响生产节奏,导致产品质量稳定性低、生产效率低、成本高。针对上述难题,本项目将开展大规模定制下工艺模型智能重组关键技术研究,建立大规模定制下铝合金材料生产全流程工艺模型库;结合铝合金材料生产过程中熔铸、热轧、冷轧、热处理等工序的工艺特点,借助构建的工艺模型库,开展大规模定制下铝合金材料生产过程工艺参数优化、生产组织智慧优化决策研究;开发以质量异常诊断技术为基础的生产工艺智能化控制系统,实现质量窄窗口控制,提高大规模定制下铝合金材料产品质量稳定性和生产效率,降低生产成本。
结束语
总而言之,在经济发展的过程中,国家对工业生产提出了节能、环保、高效、安全的新要求,使用先进的技术达到节能减排的目标。我国的铝合金加工行业面临着新一轮的改革,铝作为一种可再生能源,是一种综合性选择的最佳材料之一,再生节能效果好。目前,我国的铝加工企业开始网大型化、集团化、规模化、现代化和国际化方向发展,通过对产品和产业不断调整,铝加工技术呈现出高效、节能、自动化、高精度发展趋势。
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论文作者:鄢福惠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签:铝合金论文; 材料论文; 加工论文; 技术论文; 工艺论文; 流程论文; 参数论文; 《基层建设》2018年第20期论文;