【文章內容簡介】 6合金鑄件 （右），系借助 選擇性激光燒結快速成形技術，制造出完整的砂芯（左），制造周期是常規(guī)方法的一半，成本比傳統(tǒng)方法降低 80％ 。 TSINGHUA UNIVERSITY 軍用飛機用 A357合金空中加油槽 ， Hitchcock工業(yè)公司生產，系由 裝配件改為鑄件 ，重 （ 25磅），長 （ 58英寸），減少了零件數(shù)量，減少了緊固件的使用，費用節(jié)約 1/3。 TSINGHUA UNIVERSITY A357武器架， Hitchcock工業(yè)公司生產，系由 裝配件改為鑄件 ，重 （ 67磅），長 2413mm（ 95英寸），大大減少了制造時間，同時費用節(jié)省了 30％。 TSINGHUA UNIVERSITY 外側架空的裝載箱 A357末端框，由進步鑄造公司采用傾斜澆鑄、 半金屬型鑄造工藝 生產，名義厚度 （ 寸），能抵抗 9N的沖擊力，并 代替了 17個組裝件 。 TSINGHUA UNIVERSITY 鈦精鑄鼓風機框架轂 ，支撐著很多波音飛機上的通用電器引擎的前部鼓風機段，由精密鑄造公司生產，直徑 1320mm（ 52英寸）， 替換了以往 88個需要機加工和焊接的不銹鋼零件 ，重量減少了 55％、動力和空間控制更好。 TSINGHUA UNIVERSITY 波音 767駕駛員 座艙的主要工具嵌板 ，將 296個零件縮減成 11個 A357精鑄件 ，比以往減少了 50％的費用、 160小時的裝配時間、 90％的工具和 600個緊固件。圖為其中三個鑄件，由Citation精密鑄造廠生產。 TSINGHUA UNIVERSITY 航天飛機主引擎－ 發(fā)射引擎的渦輪泵 ， Prattamp。Whitney公司，系改為 以鑄件為主的組裝件 ，省去了 300多條焊縫，總零件數(shù)大大減少。 TSINGHUA UNIVERSITY 汽車座椅后背架 (seat back) 以往采用鋼材沖壓而成。圖示零件為采用 850噸 Thixomolding174。設備生產的鎂合金件，尺寸為 18 22 1/2。由 鎂合金取代鋼 后，零件的重量減輕了近 35﹪ ， 組裝零件的個數(shù)由 13降為 3。 TSINGHUA UNIVERSITY 以輕金屬材料替代鋼鐵材料實現(xiàn)汽車、國防裝備的輕量化、高速機動化 TSINGHUA UNIVERSITY 隨著對汽車的節(jié)能和尾氣排放越來越嚴格的要求 ? 節(jié)約能耗首先是要提高汽車的燃油經濟性，一般途徑是：提高發(fā)動機效率、 減少行駛阻力、 汽車制造商爭相開發(fā)新技術、新工藝，生產重量輕、耗油少、符合環(huán)保要求的新一代汽車。 改善傳動機構效率以及減少汽車自重等。其中， 減輕汽車自重是其重要措施之一 。 ? 據(jù)測算，如汽車自重減少 50 kg，則每升燃油行駛距離可增加 1km；換言之，若自重減輕 10％，則燃油經濟性可提高約 ％。 TSINGHUA UNIVERSITY 鋁合金 TSINGHUA UNIVERSITY 桑塔納變速箱殼體、殼蓋 TSINGHUA UNIVERSITY 壓鑄鋁合金發(fā)動機件 低壓鑄造鋁合金發(fā)動機件 TSINGHUA UNIVERSITY 高真空壓鋁合金件 擠壓鑄造鋁合金件 TSINGHUA UNIVERSITY 鎂合金 TSINGHUA UNIVERSITY 鎂合金被認為是 21世紀最富于開發(fā)和應用潛力的“ 綠色材料 ” ，鎂合金的研究已成為全球性的課題。 汽車用鎂合金鑄件 對減少汽車質量、提高燃料經濟性、保護環(huán)境、提高安全性和駕駛性、改善汽車性能，增強競爭能力效果顯著。 鎂合金是當前使用 最輕的金屬結構材料 。近年來，汽車、家電等領域促使鎂合金的使用量急劇增加。 對于鎂合金， 以壓鑄為代表的鑄造制品占壓倒性優(yōu)勢 。隨著汽車輕量化的飛速發(fā)展，以及 3C產品所面臨的亟待解決的環(huán)保問題，鎂合金變形材逐漸受到世人的矚目。 TSINGHUA UNIVERSITY 代替前重量 代替后重量 減輕率 輕量化量( kg ) ( kg ) (%) ( kg )車身 58 內飾件 21 33 動力總成 35 19發(fā)動機 34 懸掛件 58 剎車 54 各種固定件 50 方向盤支架 30 電氣外殼 44 合計 45 零部件類別Ford公司 2022年使用的鎂合金零部件 TSINGHUA UNIVERSITY 鎂合金手動變速箱外殼 鎂合金壓鑄從動導向系統(tǒng)零件 TSINGHUA UNIVERSITY 汽車變速箱 后車門蓋 后車門 車門 Moessner AG生產 , 尺寸 :1350 x 800 mm, 重量 : kg, 壁厚 : mm 減重，減振性，強度 TSINGHUA UNIVERSITY 汽缸蓋 轉向殼體 方向盤（左：模具；右：鑄件） 儀表盤支架 一模兩腔 鑄件重量 : kg 週期 : 40秒 合金 : AM 60 HP 變形 /延伸性 減重 , 尺寸精度 減重 尺寸精度 環(huán)保 TSINGHUA UNIVERSITY 油箱蓋及車體零件 車頂支架 淨重 : kg, 減重吳 4 kg, 增強扭力強度 TSINGHUA UNIVERSITY 奧迪車 DAM500 箱蓋（左：鑄件；右：模具） 變形 /延伸性要求 , 減重 , 簡化設計，生產工序 車椅支架 輪轂 TSINGHUA UNIVERSITY 變形加工及焊接工藝生產的汽車零件 F1等賽車鎂合金鍛件 TSINGHUA UNIVERSITY 可回收的鎂合金材料在電子信息和儀器儀表行業(yè)的應用 TSINGHUA UNIVERSITY ? 除汽車之外，鎂合金應用發(fā)展最快的領域之一是電子信息和儀器儀表行業(yè)。 ? 隨著對電子及通訊產品的高度集成化、輕薄化、微型化和環(huán)保的要求越來越高， 鎂合金將成為電子及通訊產品殼體及支撐結構件的最佳選擇。 ? 電子信息和儀器儀表行業(yè)的鎂合金制品的單位重量和尺寸不如汽車零部件，但它的數(shù)量大、覆蓋面大，其用量也是巨大的。所以，近幾年電子信息行業(yè)鎂合金的消耗量急劇增加，成為拉動全球鎂消耗量增加的另一重要因素。 TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY 鎂合金電子設備殼體件 TSINGHUA UNIVERSITY 采用 Thixomolding174。技術生產的動力工具外殼（ housing for a power hand tool） 一體化的零件具有高的尺寸精度，并且支撐座上的固定孔可以直接成形，成形件具有輕量化和近終形等一系列特點 。 TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY 輕合金加工技術正面臨著挑戰(zhàn) TSINGHUA UNIVERSITY 汽車及國防裝備的機動性對產品性能的要求越來越高，同時對產品品質也提出了更高的要求， 輕量化往往伴隨著成形件的形狀復雜化、薄壁化、復合化、高氣密性、高尺寸精度 ，對輕合金加工技術是一個挑戰(zhàn)！ 此類輕合金關鍵件的高可靠性對 成形件材質、加工方法以及工程管理 提出了更高的要求。 TSINGHUA UNIVERSITY 國內輕合金制造業(yè)應該在基礎設施、市場認可以及建立質量保證體系等方面應做出較大的調整，以適應市場對產品高質量和低成本的綜合要求。 傳統(tǒng)制造技術和生產模式在生產具有特殊性能要求的產品時有很大局限性 。因此，研究與開發(fā)適應高質量產品生產要求的加工技術便引起人們極大的關注。 TSINGHUA UNIVERSITY ? 現(xiàn)代焊接技術的應用 :鎢極氬弧焊 .等離子焊及切割 .電子束焊 .激光焊及切割等 ? 鋁及鋁合金焊接的主要問題 :① 氧化 焊縫易產生氧化夾渣而脆化 。 ② 氣孔 液態(tài)鋁能大量溶解工件和焊絲表面的水分分解產生的氫氣 ,結晶冷卻時來不及逸出熔池表面 ,易產生氣孔 。 ③ 熱處理強化合金(如 AlCuMg合金 )焊接時接頭易軟化和產生熱裂紋 . ? 鈦及鈦合金焊接的主要問題 :① 氧化污染及接頭脆化 焊接時不但極易氧化 ,且易吸氫 .吸氮 ,使塑性嚴重下降 .此外 ,鈦的導熱性差 ,焊接工藝不當時也會使接頭脆化 ,塑性下降 。 ② 裂紋 焊接接頭變脆時 ,在焊接應力作用下出現(xiàn)冷裂紋 。 ③ 氣孔 TSINGHUA UNIVERSITY