大型薄壁耐壓鋁合金殼體特種鑄造技術項目可行性立項建議報告(編輯修改稿)
2025-07-23 19:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 鑄件的外型（如大小、壁厚等）、鑄件的內(nèi)部質(zhì)量（如針孔度、密實度）及精加工等幾個方面進行綜合研究，并取得了重大的科研成果。本項目的技術創(chuàng)新點在于：一是對低壓鑄造機進行改造。首先改造低壓鑄造機的外型結(jié)構(gòu)，使之能容納下較大鑄件的箱體；其次，由于大型或薄壁鋁合金殼體，對充型壓力有很高的要求，如果壓力過大，充型速度太快，殼體鑄件型腔內(nèi)氣體排除不及時，會在鑄件上部造成渦氣，形成氣旋；壓力過小，充型速度太慢，鋁液尚沒充滿型腔，便凝固了，造成鑄件澆不足的缺陷，于是我公司改變了低壓鑄造機一次給壓的結(jié)構(gòu)，增加了補充壓力閥，并根據(jù)不同的鑄件形狀和特點，來控制加壓的速度和壓力，使同一鑄件在整個凝固過程中，一直在同一壓力下凝固成型，提高了成型后的鋁合金鑄件內(nèi)部組織的致密度。二是對鋁液的質(zhì)量的控制。鋁液的純凈度是鋁合金鑄件質(zhì)量的關鍵。鋁在空氣環(huán)境中熔化，極易吸入空氣中的潮氣，使鋁液中含氣體，這些氣體在鑄件凝固時析出，在鑄件中形成類似針孔大小的氣孔；又由于鋁是酸、堿兩性元素，在與空氣接觸過程中，極易氧化，生成三氧化二鋁，形成氧化皮，懸浮在鋁液中，凝固在鋁合金鑄件中造成氧化夾渣。為了解決上述問題，我們精心研制的精煉劑，克服比重、浮力等因素，通過精煉劑的顆粒在鋁液中上浮，將鋁液中的氣體攜帶上來，我們又研制了清渣劑，通過清渣劑對渣鋁進行分離，清除鋁液中的氧化夾渣物，這樣，就削除了鋁合金鑄件中的氧化夾渣物，降低了針孔度，提高了鑄件的抗拉強度和氣密性。三是對鑄件機加工精度的控制。由于“神舟號”飛船的發(fā)射系統(tǒng)及運載火箭對鋁合金鑄件的高精度要求，即使采用現(xiàn)在最先進的數(shù)控加工機床來加工，也無法保證其精度要求，為了解決這一難題，我公司在數(shù)控加工的基礎上，在加工工序上做了創(chuàng)新的工藝措施，確保了加工尺寸高精度的要求。項目的成熟度分析本公司通過對低壓鑄造機的改造和鑄造工藝的改進，已經(jīng)解決了大型薄壁鋁合金殼體鑄件的成型問題；對鋁液的凈化及熱處理，解決了內(nèi)部質(zhì)量問題；對機加工工藝的改進，滿足了軍工產(chǎn)品對鋁合金鑄件加工的高、精、尖要求。該項技術的工藝規(guī)程，技術指標、技術參數(shù)、操作程序等都已基本定型。本公司研發(fā)的“大型薄壁耐壓鋁合金殼體特種鑄造技術”2006年列入XX市科技攻關計劃，2007年通過省科技廳組織的科技成果鑒定，專家鑒定意見為，通過自主創(chuàng)新，將低壓鑄造技術成功地應用在大型薄壁耐壓鋁合金殼體鑄造，技術國內(nèi)領先，利用該技術生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量達到國際同類產(chǎn)品的先進水平。該項成果2007年獲得XX市科技進步一等獎。本公司生產(chǎn)的大型薄壁耐壓鋁合金殼體鑄件，被國內(nèi)平高電氣、平高東芝、山東魯能AE帕瓦、上海西門子等知名企業(yè)作為“合格供方”，大批量使用，替代了進口產(chǎn)品，深受廣大用戶的好評。本公司還被中國航天科技集團指定為“合格分承制方”，由本公司為神州飛船及火箭發(fā)射裝置配套高性能鋁合金部件。日本、德國等重點電氣設備制造企業(yè)已向我公司提出大量的供貨要求。目前本公司已形成年產(chǎn)1000噸的規(guī)模生產(chǎn)能力，國內(nèi)市場占有率近5%。由于本公司技術先進，產(chǎn)品質(zhì)量好，目前市場供不應求。產(chǎn)品主要技術性能指標（1）鑄件尺寸指標（按圖紙要求）最大外廓尺寸16001600mm，最大高度1810mm，最大直徑1600mm，最大單體重量500Kg。（2）鋁合金鑄件化學元素指標ZL101：主元素：%、%、余量Al雜 質(zhì)：Fe﹤%、Cu﹤%、Zn﹤%、Mn﹤%、Ti+Zr﹤%、Be﹤%、Sn﹤%、Ph﹤%、雜質(zhì)總和﹤%ZL101A：主元素：%、%、%、余量Al雜 質(zhì)：Fe﹤%、Cu﹤%、Zn﹤%、Mn﹤%、Zr﹤%、Sn﹤%、Ph﹤%、雜質(zhì)總和﹤%（3）鋁合金鑄件物理性能指標ZL101:T6處理，抗拉強度225MPa、伸長率1%、布氏硬度70ZL101A:T6處理，抗拉強度275MPa、伸長率2%、布氏硬度80（4）鋁合金鑄件氣密性檢驗指標水壓試驗 (20℃表壓)SF6氣密測試 (20℃表壓)破壞性試驗 (20℃表壓) 知識產(chǎn)權(quán)情況公司長期以來，與清華大學進行技術合作，保持良好的合作關系，在技術開發(fā)方面得到清華大學的支持。本項技術由本公司自主研發(fā)，已申報國家專利（專利名稱《低壓鑄造機開合鑄型機構(gòu)》，），具有自主知識產(chǎn)權(quán)。四、項目產(chǎn)品市場分析 高強度大型薄壁鋁合金殼體主要用于輸變電設備110千伏、220千伏、550千伏、750千伏超高壓SF6斷路器上，是該設備上的關鍵配件。要求該殼體耐高壓、不滲漏，確保SF6斷路器20年不大修、30年不滲漏的優(yōu)質(zhì)特點。由于電力工業(yè)在以每年30%以上的速度突飛猛進的發(fā)展，為電力設備配套
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