㈠ 电解工对身体有害吗
电解铝在生产过程中会散发出以氟化物、二氧化硫、粉尘等污染物为主的电解烟气。
人体吸入过量的氟，将引起骨硬化、骨质增生、斑状齿等氟骨病，严重者可能使人丧失劳动能力。
二氧化硫为无色气体，对眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用。
㈡ 铝锻件表面起气泡是怎样形成的
这是我从上海有色网（ http://www.smm.cn）看到关于铝锻件一篇文章，希望对楼主有帮助。
在我国众多的中小型铝板生产厂仍在广泛地采用铝熔化、精炼→水平连铸、锯切→加热、热轧→粗、中、精轧→退火的工艺。这是由于水平连铸法具有连续作业、锭长不限、生产效率较高、操作方便以及设备与基建投资较小等优点。然而，笔者在有关现场深入考察发现：这些厂在生产过程中热轧坯料的表面“气泡”与成本表面的“黑麻点”、“起皮”等缺陷都与水平连铸方法有关。为此，围绕“气泡”、“黑麻点”形成原因进行分析讨论，并在预防措施方面提出方面提出自己一些看法。
1 热轧坯料表面“气泡”成因及其预防措施
1．1 “气泡”现象
经现场了解，出现“气泡”大体规律为：偶尔成批出现在热轧后的坯料表面，“气泡”呈“鼓包”形式；数量不多，大小不一；常出现在坯料的一个大面上。
1．2 成因分析
以观察分析确认：其根本原因是由于中间包上所安装的结晶器结构不合理，它不利于铝熔体结晶凝固时析出的气体排出，使之滞留于锭坯上侧近表面处所致。现场采用的水平连铸结晶器结构示意如图1。由于可见，结晶过程不利于析出气体排出。
铝熔体易于吸收氢气，且随温度与状态的变化，平衡吸氢量变化很大，高温一次电解铝液，在950℃时的平衡吸氢量为2。9ml/100gAL,750℃为1。2ml/100g/AL。660℃熔点的液态铝中平衡吸氢量力0.69ml／100 gAL ，而在此温度结晶后的固态铝则为0。036mL／100 gAL，即二者相差近20倍。由此说明，连铸时在结晶凝固界面附近的铝熔体中会出现氢气的“浓化”，其分压增高，足以成核形成“气泡”。而此时，由于受石棉挡板限制，“气泡”无法通过中间包中体而逸出，只能滞留在锭坯上表面的次表层，使热轧后在气体膨胀压力作用下形成“气泡”。在现场生产中对此常采用小刀挑破力法试图消除其后续影响，岂不知此举可能形成制品表面的“起皮”、“黑斑”等缺陷。
1．3 预防措施
首先是加强精炼气效果，使铝熔体在结晶器内即使氧气“浓化”也达不到形成“气泡”的程度 这点对于直接使用高温电解铝液作原料的情况尤其重要。在采用有效精炼剂与除气方法的同时，严格操作规程也特别重要，在生产中时有时无成批出现此缺陷，应该与此密切相关；再是改进结晶器结构。前述传统的结构小甚合理的中间包结晶器，有必要通过实践探索加以改进。如可否将石棉挡板铝液入口缝由中间缝改成上、下两侧缝，或者适当增加结晶器长度，干脆去除石棉挡板，让结晶器内熔体与小间包中熔体完全相通．这一点参照熔体静压大得多、温度高得多的铜及铜合金水平连铸方法考虑，应有其可行性。
㈢ 除气机有几种叫法除渣机和除氢机和铝水除气机有什么差别
除气机是有色金属铸造（如：压铸厂、有色金属研究院实验室等）行业的专用必备净化设备。别名叫法有：铝水除渣机，精炼除气机，除氢机，铝液净化器，铝水除氢机、铝合金精炼除气机、除氢机、铝液除气机、铝水除气机、除渣机、固定式铝水除气机、移动式铝水除气机、吊装式铝水除气机、喷粉式铝水除气机、移动出粉式除气除渣一体机、铝液净化机、熔铝除气机、坩埚炉除气机、池式炉除气机、熔炼炉除气机、发射熔炉除气机、配中转包铝液铝水除气机、除气搅拌机、熔铝提纯设备、铜液除渣机等。
目录
1.产品简介
2.特点
3.设备原理和用途
4.工艺要求
5.应用技术说明（机型JQR-DIANLU-389为例）
6. 种类及简介
7.除气机意义
8.设备图样
产品简介
除气机是种无公害的绿色铝液净化处理设备，其原理如下：
旋转式除气机是通过高速旋转并喷射惰性气体的转子把惰性气体大气泡打散成非常细微的小气泡，并使其均匀地分散在金属液中。通过减小气泡直径，这些气泡总的表面积急剧增大，这就使得更多的惰性气泡表面和金属液中的氢气和杂质接触从而把这些有害物质带到液体表面。
旋转式除气机的除气关键是转子能把进入的惰性气体大气泡打散成很小的气泡，并使它们扩散在整个金属液中。通过减小气泡直径，使得惰性气体的表面积急剧增大，从而使得更多的惰性气体表面和金属液中的氢气和杂质接触并随着气泡的上升把氢气或杂质从铝液中清除。
进入铝液惰性气体的流量控制可以根据被处理的金属液体体积来调节气体的流量大小，转杆和转子的速度可进行调节，以产生适当大小的气泡便于惰性气体的扩散。
氩气和氮气都可以作为惰性气体对熔融铝液进行除气。惰性气体纯度须在99.99%以上。
除气是把惰性气体喷入熔融铝液以达到去除氢气的目的。另外，除气也被认为是让杂质上浮的一种非常有效的办法。 有两种主要理论模式被提出以解释除气的原理。宏观模式认为每种杂质的去除在本质上是相似的。微观模式，也就是根据这一理论，由于氢气的蒸汽压较高，已溶解的氢气向注入的铝液中气体内扩散。从理论上说，直径为10微米大小的夹杂和一个气泡接触后，即吸附在气泡上并上浮至液体表面。
旋转喷气除气原理图(略)
有四个因素会影响铝液中氢气和夹杂的去除速度 :
1)金属流量或体积
2)惰性气体流量
3)惰性气体的扩散
4)惰性气体和杂质的接触。
研究表明，氢气到达一个气泡所需移动的距离越短，除气速度越快。另外，气泡和金属液接触时间越长，提高除气效率的可能性就越大。由于这些原因，除气时，狭窄且较深的除气容器可使除气效果更好。
除了吸附氢气，除气也使更多氧化物吸附在气泡上。这就减少了精炼剂的用量，降低生产成本。
特点
1、旋转精炼除气机分为可移动及固定式等方式，分别适用于不同的操作环境。
2、除气率在50%以上，缩短冶炼时间，降低生产成本。
3、适用于对坩埚炉、浇包、静止箱内的铝液进行净化处理。
设备原理和用途
本设备的原理是工作中旋转的石墨转子将吹入铝液中的惰性气体（氩气和氮气）破碎成大量的弥散气泡，并使其分散在铝液中；气泡在铝液中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收铝液中的氢，吸附氧化夹渣，并随气泡上升而被带出铝液表面，使铝液得以净化；由于气泡小而弥散，与旋转熔液均匀混合中，并随这转动呈螺旋形缓慢上浮，与铝液接触时不会形成连续直线上升产生的气流，从而显著提高了净化效果。氩气和氮气都可以作为对铝液进行除气除渣的气体。惰性气体纯度须在99.99%以上。适用于对坩埚式熔炉、池式熔炉、发射熔炉、浇包/中转包及静止箱内的铝液进行除氢/除渣净化处理。
工艺要求
1.气体流量 8--20 l/min
2.转速 300--600rpm(转包越大要求转速越大)
3.除气时间 6-15min（回炉料越多除气时间也越长）
4.升降速度 4.0 m/min
应用技术说明
1.JQR-DIANLU-389技术
1.1机器设备
JQR-DIANLU-389金属液自动处理站由5部分构成，即旋转除气机、料斗系统、螺旋进料喷撒装置、可调挡板和电气控制柜，此外还包括为JQR-DIANLU-389特别开发的耗材（打渣剂和转子）。
• 旋转除气机是JQR-DIANLU-389的最基本的构件，它同时也是加料系统、处理熔剂传输单元和可动挡板的固定基体。原则上讲，旋转除气机都可以作为CQJ处理站的基础构件，但是除气机本身太小时，就无法将其它部分物理固定在上面。
• 料斗系统包含一到两个熔剂箱，最多可以同时添加两种处理熔剂（如清渣和变质）。封闭的料斗设计可防止熔剂吸潮，料斗中的传感器用于提示熔剂量。
• 熔剂喷撒装置安装在料斗出口处，用于将处理熔剂自动喷撒到漩涡中。该装置由电机驱动螺杆，从而实现熔剂传递量的精确控制。熔剂添加量通过螺旋推进时间控制。
• 可调挡板的移动也由电机驱动，可以在处理过程中任意地浸入和提出合金液。从合金液中提出挡板有助于在合金液中形成漩涡，挡板浸入合金液中不仅可消除漩涡，同时优化除气除渣过程。
• 控制柜包含一个PLC，用于保证获得优良的处理过程，并维持稳定的处理过程。PLC主要控制JQR-DIANLU-389的如下功能：转子、转杆的升降及浸入合金液的程度，转子、转杆的旋转速度，喷撒所需数量的处理熔剂，通入合金液中的氮气的流量等。
1.2耗材产品
XSR转子和COVERAL MTS系列打渣剂产品是JQR-DIANLU-389性能的关键。
具有专利的独特设计的XSR高性能转子有助于在熔剂添加过程中形成漩涡，并在之后高效地除气除渣。XSR转子具有极强的泵作用，可以将铝液从转子底部在泵作用下抽取入转子中并立即与惰性处理气体混合，同时铝液从转子中甩出的速度也相应提高，使惰性气体气泡分布在处理容器的铝液截面上分布更加均匀一致，最终快速、彻底的除气。
配合MTS开发的COVERAL MTS系列打渣剂产品包括清渣/打渣剂，含钠变质剂，晶粒细化剂和去除特别元素的熔剂，所有这些产品在使用中产生的烟尘量都非常低。
2.2环境、健康和安全方面的好处
随着环境方面立法的推进，要求铸造厂减少污染数量的降低。ISO及其它相应提供了必要的指导文件，以减少排放。JQR-DIANLU-389可以帮助铸造厂在环保方面有更好的表现，如：使用更少的耗材（处理剂、惰性气体），减少产生的渣，减少排放，降低处理时间，降低熔炼时的过热度、节约能源等。
金属液处理过程中需要使用熔剂，通常市面上为粉末状熔剂，配合JQR-DIANLU-389使用的为颗粒状熔剂。经过测试收集金属液处理过程中的排放物，发现其中影响健康的主要是熔剂反应生成的氟化物和氧化硫。尽管粉状熔剂释放的物质仍处于正常水平，但在各种情况下的试验结果均表明颗粒状熔剂的排放量显著低于粉状熔剂。微粒总数相应由使用粉末状熔剂的19 mg/m3 减少到使用颗粒状熔剂时低于0.46 mg/m3。使用颗粒状熔剂后以氯化氢气体形式排放出的氯总量则减少了一半以上，而粉状熔剂的低氯排放在颗粒状熔剂时得以保持。最重要的是使用颗粒熔剂可显著减少氟化物的排放量，由19 mg/m3 减少到4 mg/m3以下。
使用传统粉状熔剂时，加入量是被处理铝液重量的0.25%，而颗粒状熔剂为0.125%，从逻辑上可知加入量的减少自然排放物相应减少，但根据试验结果，两种形态熔剂的排放物的数量与加入量不是正比关系，颗粒状熔剂重量是粉状熔剂的50%时，排放物减少了85%，这样的结果使我们对熔剂的认识更加深入，熔剂的形态的确能够改变其使用效率。
同时使用JQR-DIANLU-389后可对健康安全有非常显著的作用，因为打渣剂添加到金属液内并充分反应，故与传统的处理熔剂相比气体和烟尘等的排放显著减少。因为降低了操作者的直接参与，从而提高了操作工人的安全性。
2.3经济方面的好处
使用后由于同时JQR-DIANLU-389降低了处理成本，改善了性能并减少了浪费，从而节约了大量成本。
处理成本下降主要是因为惰性气体和打渣剂使用量减少，且降低了人工成本。总体性能的改善体现在：更短的处理周期、金属液质量良好的再现性、较高的可靠性和较低的维护成本。具体参见后面的案例。
种类及简介
一：超声除气机
据国外媒体报道,美国南方线材公司（Southwire Com.）研发的Ultra-D除气机早已面市,其商标Ultra-D中的"Ultra"代表"Ultrasonic（超声）",而"D"则是"degasser（除气机）"的缩写。据称,它的操作简单,除气效果好,用于金属熔体的除气处理,特别是能有效地去除铝熔体内的氢,它是一种生态友好型产品（eco-friendly）,在使用过程中不会排放任何对环境不利的物质,同时它是一种投资回报期很短的产品。 [2]
二：水质除气机
引起鱼类气泡病的主要原因,是在水中含有过多的氧气和氮气,在这种情况下,对鱼类最为危险的是水中出现过剩的单个氮分子。水中氧气过饱和的极限程度有达250～300%的情况,这在自然界为数极少,且持续时间也极为短促。通过试验和文献资料证明,水中含氮量的饱和度,对鱼类的生长影响按百分率来说:鲤鱼不宜超过115%,鲑鱼不宜超过110～115%。在鱼卵的人工孵化的 beisea 装置中。 [3]
三：铝熔体在线除气机
液态铝液在线除气的物理化学原理,分析国内外铝液在线除气的研究状况和存在的不足。创新性地采用同实际铝液流量相当的动态水模拟试验进行研究,发现了动态两相流运动中存在合泡和短流现象。并提出有效的解决措施。同时发明了多项专利技术,发挥产学研密切配合的优势,研发出节能减排的在线除气工艺技术和装备。
除气机意义
用自行研制的铝合旋转喷吹金熔体净化除气设备,采用数码相机高速连拍技术,着重研究了阻流体的结构、尺寸及位置变化对精炼气泡的大小、数量及分布的影响。结果表明,阻流体的结构以长方体为最佳,容器内直径、阻流体宽度与阻流体位置(阻流体与旋转杆之间的距离)之间的最佳比例关系为6.0∶1.0∶0.7。依据模拟试验给出的最优化方案制作阻流体,采用自制的旋转喷吹精炼除气机对ZL101铝合金熔体进行净化除气处理,试验结果显示净化除气效果显著。旋转喷气除气原理图
设备图样（略）
㈣ 中国汽车技术的现状和未来
1． 汽车制造业
（1）典型的跨国产业
做为各行各业的装备、做为交通工具、做为家庭的耐用消费品，汽车的历史只有百年，但全世界现已拥有汽车6亿辆以上，平均不到10人一辆汽车。美国等发达国家，更是乘着汽车轮子快速发展。突飞猛进的信息技术让世界步入了信息化时代，互相之间联系更紧密了，地球显得小多了，经济全球化已不再是学者们的预言，而是现实。WTO给予全球化的经济往来以通行的"游戏"规划，越来越多的国家感到，本国经济的状况，与全球经济的景气度息息相关。
几年前的亚洲金融危机，使多数国家受到波及。美国连续几年的经济繁荣又使很多国家借势发展，如今美国经济增长率明显下降，其负面影响也将是全球性的。
做为典型的跨国产业-汽车制造业；对经济全球化的形成发挥着重要作用。汽车业不仅大规模的进行海外投资，近几年更是跨国购并，强强联合，屡见不鲜，纷纷组建跨国公司，如轰动全球的"戴姆勒----克莱斯勒"跨国公司就是几年前应运而生的。组建跨国公司的目的就是为了实现资源共享、优势互补和低成本规模效应。而当美国经济渐入衰退之时，地处大洋彼岸德国的戴姆勒---克莱斯勒跨国公司总部也不得不宣布，今后三年内裁员2.6万人，跨国公司理所当然地首先受到跨国影响。显然，做为典型的跨国产业，全球汽车制造的组织方式正在发生根本性变化。与汽车制造和销售的全球化步伐相一致，汽车零部件的全球采购体系也在进一步发展。面对日益发展的贸易和投资自由化形成的新的竞争形势，脱离全球汽车工业分工的大格局，在封闭状态下发展一国汽车工业很难有出路。技术引进和坚持不懈的国产化努力，在国内市场得到很好保护的情况下，可以发挥替代进口的作用。但由于全球范围规模经济的优势，无法在任何一个国家的内部市场实现。因此，做为典型的跨国产业，各国的汽车工业应该尽可能溶入全球汽车工业的分工体系中，通过参与全球竞争而不断提高国际竞争力。
（2）颇受瞩目的中国汽车业
无论从经济全球化的趋势，还是从汽车业是典型的跨国产业的特点来看，中国汽车业的生存与发展，同国内外汽车需求市场和世界汽车发展的走向密不可分。
不论美国，还是欧盟，在我国入世的谈判中，与中国的主要争论的焦点之一就是有关汽车的条款。随着汽车业大规模重组、兼并的继续，人们预计到2005年将形成5-6个跨国大集团控制全球汽车业的格局。因此，发达国家把现在唯一剩下的全球最大的汽车潜在市场-中国，视为他们全球汽车发展战略的必争之地，对中国汽车业颇为关注，他们通过直接投资和国际贸易来推行他们的竞争策略。
中国的汽车制造业从卡车起步。普档的中重型卡车的规模已名列世界前几名，且比较适于中国的国情需求。而轿车起步较晚，且规模不大，跨国公司看好的中国这个世界最大的潜在汽车市场，所指的是中国的轿车市场，尤其是家庭用轿车市场，对于中国汽车业的卡车的比较优势，轿车的巨大市场潜力，国内各界更是极为关心、关注。
汽车业的产业关联度大，对经济的带动性强，对整个国民经济有波及效益和导向作用，颇受各方重视是必然的。
中国的卡车制造业有经济规模，有较完善的国内市场营销体系，只要坚持自主开放发展，中国的一汽、二汽有可能成为亚洲数一、数二的卡车制造商，，而轿车业的发展潜力很大，据分析，我国的家庭年收入达8-10万元以上时，家庭对轿车的需求会明显增加。目前，全国年收入9万元以上的家庭已达700万户左右，2005年将达4000万户以上。届时，即使只有5%的家庭购车，一年的轿车需求量也将达到200万台。去年在全国七大城市进行抽样调查，约70%家庭表示今后五年有购车意向。2000年我国汽车总销量为208万辆，其中轿车只有61万辆，约占汽车总销量的30%，而发达国家的汽车总销量中。70%以上为轿车。我国的轿车潜在需求量极大。
我国政府制定的第十个五年计划中，已经明确载明：要发展经济型轿车，支持重点改造汽车工业，鼓励轿车进入家庭，要提高汽车及关键零部件的制造水平，要积极发展高效节能、低排放的车用发动机和混合动力系统。
当然，如何促进潜在的巨大市场成为现实的大市场，要靠长期的不懈努力，当前正在大力规范汽车消费环境和使用环境，而为了满足不断变化的对轿车的多样化、个性化的需求，轿车制造企业也正在制定发展战略和中长期规划，进一步扩大国际战略合作，加快开发符合中国的不同用户的不同需求的各种轿车。包括卡车、轿车及其它乘用车、商用车在内的整个中国汽车业，在加入WTO、不再受政府格外保护之后，必将经受汽车业这种跨国产业的激烈竞争和大规模重组的考验，而成为全球汽车业的一部分，中国汽车业成为制造环节的强者是可能做到的，而在产品开发环节和营销环节取得长足进步则需要较长时间。
2. 中国汽车铸造业概况
1． 年轻的产业
从总体而言，作为有数千年铸造历史的铸造古国，中国的汽车铸造业却只有四十几年的历史，如此年轻的中国汽车铸造业，基本上是在计划经济体制下建立起来的隶属主机厂的自给自足式的铸造厂。这也是由于汽车工业本身就是中国的新兴幼稚产业，全社会能为汽车工业协作供货的能力、水平，在当时极为有限。因此，汽车铸造厂当年的"大而全，小而全"，亦属不得已而为之。汽车铸件比传统产业的铸件复杂，质量要求较高，供货节拍较快，因此，须采用具有一定水平的较高生产率的铸造设备、设施，资金的投入也较高。但由于隶属主机厂，又不是主机厂的主体专业，所以，所能安排的实际投入又是很有限的。即使引进了某些国外设备，也因资金有限只能引进部分主要设备，而无能力引进全套设备，从而导致了铸造专业厂比同样隶属于主机厂的机械加工、装配等专业厂的技术水平要落后，生产效率要低，往往成为制约主机?quot;瓶颈"。在艰难的渡过了起步阶段之后，中国汽车铸造业面临其用户-汽车业对铸件的越来越高的要求，面临社会对铸造业越来越严的要求。为了实现可持续发展战略，必须使汽车达到节能、环保的目标。因此，汽车要努力提高燃料的经济性，要严格控制排放。为达到这样的目标，减轻汽车自重是重要措施，为使汽车减轻自重，便要求汽车铸件必须轻量化、精确化。对汽车铸件的轻量化、精确化的要求，给我国汽车铸铁件的铸造工艺水平、设备与模具的水平和铸造原、辅材料的水平的提高，形成了巨大的压力。而我国汽车铝铸造，只是近几年随着轿车工业的兴起才刚刚开始，汽车镁铸造几乎要从零开始。足见我国汽车铸造业压力之大。另一方面，社会已经再不能原谅铸造业这个能源消耗大户和污染大户的放任自流。对资源的保护，对环境的保护已是大家的共识。我国汽车铸造业必须走高效、节能、节材、环保之路，走绿色铸造之路，别无选择。年轻的中国汽车铸造业任重道远。
2． 几种典型汽车铸件
（1）缸体
汽车上最重要、最复杂的铸件位于汽车的心脏-发动机上。为防止汽车有"心脏病，发动机上的主要铸件的质量尢为重要。缸体便是发动机上最大、最复杂的铸件，其壁厚最薄处往往不到3mm，大多用高强度灰铸铁铸造，也有用蠕墨铸件的，由于汽车轻量化的进展，采用铝合金的也越来越多，国外有的汽车制造厂家甚至开始考虑用镁合金铸造缸体。生产缸体所用的铸造方法因材质不同，因各厂条件不同有多种选择，包括湿砂造型中的气冲造型，静压造型，高压多触头造型、无箱挤压造型、震压造型等。对于铸铝缸体，则采用压铸、低压铸造，国外还采用消失模铸造、挤压铸造（用铝基复合材料的予嵌缸套），以及半固态铸造等，还有采用砂型铸造的（如DISA造型工艺）。
目前，对铸件材质的缸体而言，应用最广的仍然是湿砂造型，尤其是气流予紧实的静压或气冲造型的出现，更体现出很多优越性-能耗低、噪音小、污染少、效率高、运行可靠。近来，国外设备制造厂家对造型机又不断改进，先后已出现气冲加压实，气流增益气冲加压实，静压加压实、主动多触头压实、成型挤压、压实等改进方式，使砂型硬度更加均匀化。随着大功率半导体元器件及计算机、微电子技术的发展，采用电伺服系统代替造型线惯常所用的液压，气动驱动，使造型线节拍进一步加快，并且运行可靠性大大提高，同时明显的简化了液压控制系统，使维护保养工作量也相应在减少。造型线采用双筒式落砂机，则可使铸件和浇冒口在落砂的同时得到予清理。造型线的浇注往往制约全线的开动率，应采用自动浇注设备。有的厂家采用气压浇包和接触式浇注工艺，有利于节约铁水，保证质量和保护砂箱。浇注过程中采用随流孕育的较多，有的采用型内孕育与过滤相结合。
缸体是采用砂芯最多的铸件。除了水套砂芯薄而复杂，依各厂条件不同，分别采用冷芯盒制芯，热芯盒制芯或壳芯制芯外，其它的砂芯-包括曲轴箱砂芯、缸筒与顶端砂芯、前、后端面砂芯等大多采用冷芯盒制芯，以保证尺寸精度和节能，冷芯盒应用越来越广泛。冷芯盒制芯以ISOCURE 三乙胺硬化法居多（新近，美国又开发出更先进的ISOMAX），SO2法硬化有其优点。而温芯盒制芯法则是节能和环保两种优点兼而有之，加强制芯单元的密封和通风很有必要。而开发和应用无毒、无污染的环保型树脂粘结剂则更显重要。为提高铸件内表面质量和内腔清洁度，砂芯应涂料。用水基涂料取代醇基涂料有利于防污染。涂料后采用微波烘干则节能、效率高。采用Key--core工艺，利用砂芯上开设的工艺孔，二次填砂固化，使多个砂芯组合为一个整体组合砂芯，然后整体涂料、烘干，这样铸件尺寸精度可大大提高，总体尺寸误差可＜0.3mm。采用计算机控制的"制芯中心"可使全部制芯过程实现自动化。缸体的砂芯甚多，为了减少芯砂对型砂性能的影响和加强环境保护，应大力推行芯砂再生回用，尤其采用热法再生，可使石英砂经焙烧相变后，高温膨胀率大为下降，用这样的再生砂来制芯，比新石英砂更能保证铸件质量，再生砂的使用也降低了生产成本。
缸体造型所用的型砂，其混砂设备有碾轮式、摆轮式、叶片式等混砂机。有的厂家采用双盘碾轮式连续混砂机，有的采用逆流转子式混砂机，混砂效率都较高，同时安装有型砂性能在线控制仪来保证混砂质量。在型砂系统中，尚有旧砂磁选设备，砂块破碎设备和筛分设备及旧砂冷却设备来保证回用旧砂的质量。同时对新砂、煤粉、膨润土等添加材料，准确定量，按工艺确定的比例给料，并根据实时控制的数据随时调整加水量，确保型砂性能。也有采用对全系统型砂的性能进行闭环实时控制的或型砂质量计算在线专家系统控制的。应注意，型砂系统的型砂周转量较大，惰性较强，型砂性能的调整应以趋势来判断，采用有预见性的调整措施，以保证型砂系统的质量稳定。为了环保，应着手旧砂再生和废砂的综合利用。
对于铸铁材质的缸体，所用的熔炼设备大多为冲于炉-感应炉双联熔炼，也有采用感应炉-感应炉双联熔炉炼的。用电弧炉做为保温炉的在减少，而变频感应炉作为保温炉的在增加。为了节能和环保，冲天炉宜采用水冷热风除尘冲天炉，热风可能提高铁水温度与质量及熔化率。用具有高发热值的铸造焦取代冶金焦对提高铁水温度，保证铁水质量，提高熔化效率是很必要的。炉料的予净化处理是必须的。冲天炉的熔化过程控制可采用微机等散式控制系统，冲天炉熔炼铁水的检测采用测温仪、碳当量检测仪和化学成分直读光谱仪等。清洁、长寿命的耐火材料有利于提高冲天炉炉衬寿命和环保。冲天炉熔炼的废渣的综合利用有利于减少排放污染。
缸体铸件经去除浇冒口后，在清理线上磨各面，然后经鼠笼式抛丸室清理。对于多品种缸体宜采用夹持式高效抛丸清理机进行抛丸。然后手工对缸体逐个精整及吹净水套内腔残留物。经尺寸检查，气密性试验，铣加工定位点及终检后进行涂漆或其它防锈处理，成为用户要求的合格缸体铸件。
（2）缸盖
缸盖也是汽车上既复杂又关键的铸件，发动机的燃烧室、进气口、排气口都位于缸盖上。缸盖的材质可以是高强度灰铸铁或蠕墨铸铁，但应用最广的还是铝合金缸盖，而镁合金缸盖在国外也开始使用。缸盖的铸造方法较多，诸如：砂型铸造、金属型重力铸造、低压铸造，国外还包括消失模铸造、压铸（采用Douler砂芯等）和新兴的半固态铸造等。
今以金属型重力铸造铝缸盖为例。缸盖的外形皆由金属模具形成，可采用计算机自动控制金属模的模温，部分内腔由砂芯形成，砂芯的制造工艺与前述缸体的制芯过程基本相同，主要是芯砂粘结剂和砂芯涂料不同。
铝合金熔化可采用反射炉，但氧化、吸气严重，烧损大、温度难控、浪费能源、污染环境。采用感应电炉时，铝水在炉内的翻腾有利于成份均匀化，但感应炉磁场对测温仪有干扰，感应炉的维修较难。值得广为采用的是连续高效燃气炉，可实现炉料预热，连续熔化、成份均匀、温控制精确、节约能源，适于大量生产。应注意炉料要洁净，除用一般的铝液精炼，变质处理方法外，可采用铝合金熔剂喷吹综合处理装置-使精炼、变质、晶粒细化一步完成。缸盖的传统浇注方式为底注式，便于铝液的平稳充型。现在多采用顶注式，与模具的冷却系统相配合，更利于顺序凝固的形成，从而显著的提高铸件的致密性。浇注过程中模具的的排气要通畅，多采用自动浇注-包括单机式，双机组式以及多机组直列式。而多工位转盘式浇注机适合大批量生产，但投资大。多机组旋转式浇注机则投资较少。用长效锶变质剂时，采用定量保温浇注炉效果更佳。铝液质量的现场检验多采用测氢仪和直读光谱仪等。金属模具的维护保养很重要，可定期用喷射小颗粒干冰的方法来清除模具的积垢，此法简便易行，不污染环境。
浇注后的铝缸盖铸件在清理线上锯掉浇、冒口、铣平面、经渗漏试验后，往往经粗加工和铣加工定位点之后再发往用户。
采用低压铸造铝缸盖的厂家也比较多，而用电磁泵低压铸造工工艺，可改善铸件材质的金相组织和机械性能。
（3）变速箱壳体
卡车变速箱壳体材质多为灰铸铁，也有用蠕墨铸铁的。普遍采用砂型铸造。而轿车变速箱壳体，则是典型的大型、复杂的薄壁壳体铸件，材质多为铝合金，采用镁合金的正在增加，一般都采用压铸工艺。为提高压铸件质量，可采用低速中压填充压铸，双压射冲头压铸，真空压铸、加氧压铸等。压铸生产中的喷涂料、浇注和取件都是自动的，并且有校正压铸机和铸件成形状况的在线检测装置。
变速箱壳体所用铝合金的熔化和精炼与前述的铝缸盖基本相同。压射参数对压铸件气孔的影响颇大，必须合理调整之。采用闭合压射结束时间控制系统。可实现无飞边压铸。压铸件质量的检测可采用X光探伤，超声波测试等。压铸模具的材料的延性和韧性对防止压铸模热裂和龟裂十分重要。改善模具工作状态良好的操作与保养都有助于延长压铸模的使用寿命。国外近来开发的半固态镁合金压射成型技术，可使镁合金充填平稳，不紊流，防止氢气卷入，避免合金---铸型间反应，是注塑成型与压铸成型的复合工艺。
（4）进气歧管
进气歧管的不规则的变截面的进气道内腔形状一直是汽车铸造业的难题。而近年来发动机电子喷射技术的发展，使进气岐管更加复杂。因此，很多厂家选择消失模工艺作为进气歧管的铸造方法是理所当然的。卡车用的进气歧管多为灰铸铁，普遍用砂型铸造。而轿车的进气歧管材质为铝合金，所采用的铸造方法包括消失模铸造、金属型重力铸造。
采用消失模工艺铸造铝进气歧管，其熔化及精炼过程与本文前述的缸盖的铝合金熔化及精炼一样。要采用小粒径的EPS珠粒，以保证予发泡和成型。成型模片的胶合必须按工艺规定进行。装配好的消失模模样的涂料工艺很重要，要控制好涂料的性能和涂层厚度，这对浇注时模样热解产物的排除，对铝液的充填速度和消失模铸件的质量至关重要。涂料烘干后的模样经填充干砂，震实后即可浇注。所获得的消失模进气歧管铸件在消除冒口之后，还应做渗漏检查，如有渗漏，可按合同规定进行浸渗补漏。
（5）排气歧管
由于汽车发动机的排气温度较高，因此，排气歧管材质基本上是灰铸铁、球墨铸铁或或蠕墨铸铁。排气歧管也是形状较复杂的薄壁铸件。多为砂型铸造，也有采用消失模铸造的。今以球墨铸铁材质的砂型铸造的排气歧管为例。其造型与制芯过程与前面所说的缸体造型、制芯工艺基本相同。
在球铁熔化方面，很多厂家采用冲天炉-感应炉双联熔炼。为保证球铁质量，除了采用球铁用生铁、采用铸造焦之外，还应对冲天炉的出炉铁水进行脱硫处理，多采用氮气多孔塞底吹脱硫包连续脱硫，采用抗潮、防爆的颗粒状脱硫剂。球化处理多为盖包法，近来已将冶金行业的包芯线法引入铸造业作为球化处理工艺。这对提高球化合金的吸收率、稳定球化质量,降低成本、减少环境污染都是有利的。孕育方式则以随流孕育居多，也有采用型内球化和型内孕育的，还有采用珠粒状球化剂的，可延长球化剂失效时间，并可随时补加球化剂，以保证铁水的球化状态。国外还有采用脱硫-球化-孕育一次完成的新工艺，可减少镁和孕育的消耗，提高球化率、节能。炉前的碳当量检测，快速碳、硫测定和快速金相分析对控制球铁铁水质量是很重要的。
排气歧管为铸态球墨铸铁件，无需热处理，对球铁铸件的球化率的检测，可采用超声波法。
由于蠕墨铸铁有良好的耐热疲劳性，因此很适于生产排气歧管。严格的化学成分控制和良好的蠕化剂，是稳定生产蠕铁铸件的关键。
（6）曲轴、凸轮轴
由轴、凸轮轴是典型的汽车轴类铸件，属既要求韧性、耐疲劳性、又要求在摩擦副部位的表面具有耐磨性的高速回转运动的厚断面汽车铸件。所用材质多为球铁。包括奥贝球铁。凸轮轴材质有时还用合金铸铁，激冷铸铁或合金钢。所用造型方法，除了各种砂型铸造方法外，采用壳型（包括铁型覆砂）铸造的很多。也有采用自硬砂造型和消失模铸造的。
（7）活塞
活塞顶部是发动机燃烧室的一部分，活塞的圆柱面通过活塞环紧贴缸筒内壁做高速的往复运动。活塞是形成发动机动力的关键汽车铸件。其材质为铝合金，包括纤维增强复合材料铝合金。铸造方法包括金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造等。
（8）车轮轮毂
车毂是回转运动类的汽车铸件，轿车车轮轮毂材质为铝合金。有几种铸造方法-低压铸造、挤压铸造（包括旋转式垂直挤压）、金属型重力铸造、差压铸造等。
当然，汽车上的铸件的种类很多，不一一列举。近年来，国外很多种轿车铸件开始采用镁合金，以适应汽车轻量化的要求。这些镁合金铸造包括：离合器外壳、变速箱外壳、变速箱上盖、发动机罩盖、方向盘骨架、座椅骨架、仪表盘骨架、车门内板、轮辋、转向支架、刹车支架、气门支架等，甚至还有缸盖和缸体。
3.方兴未艾的铝、镁铸造业
㈤ 铝合金是如何生产的,需要什么主要仪器
6063铝合金棒生产流程
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http://www.ccal.cn 2007-3-9 15:58:09
(中国长城铝业公司研究设计院 河南 郑州 450041)
一．Al-Mg-Si系合金的基本特点：
6063铝合金的化学成份在GB/T5237-93标准中为0．2-0．6％的硅、0．45-0．9％的镁、铁的最高限量为0. 35％，其余杂质元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0．1％。这个成份范围很宽，它还有很大选择余地。
6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金，在AL-Mg-Si组成的三元系中，没有三元化合物，只有两个二元化合物Mg2Si和Mg2Al3，以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界，构成两个三元系，α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，如图一、田二所示：
在Al-Mg-Si系合金中，主要强化相是Mg2Si，合金在淬火时，固溶于基体中的Mg2Si越多，时效后的合金强度就越高，反之，则越低，如图2所示，在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上，共晶温度为595℃，Mg2Si的最大溶解度是1．85％，在500℃时为1. 05％，由此可见，温度对Mg2Si在Al中的固溶度影响很大，淬火温度越高，时效后的强度越高，反之，淬火温度越低，时效后的强度就越低。有些铝型材厂生产的型材化学成份合格，强度却达不到要求，原因就是铝捧加热温度不够或外热内冷，造成型材淬火温度太低所致。
在Al-Mg-Si合金系列中，强化相Mg2Si的镁硅重量比为1．73，如果合金中有过剩的镁(即Mg：Si＞1. 73)，镁会降低Mg2Si在铝中的固溶度，从而降低Mg2Si在合金中的强化效果。如果合金中存在过剩的硅，即Mg：Si＜1．73，则硅对Mg2Si在铝中的固溶度没有影响，由此可见，要得到较高强度的合金，必须Mg：Si＜1．73。
二．合金成份的选择
1．合金元素含量的选择
6063合金成份有一个很宽的范围，具体成份除了要考虑机械性能、加工性能外，还要考虑表面处理性能，即型材如何进行表面处理和要得到什么样的表面。例如，要生产磨砂料，Mg/Si应小一些为好，一般选择在Mg/Si=1-1．3范围，这是因为有较多相对过剩的Si，有利于型材得到砂状表面；若生产光亮材、着色材和电泳涂漆材，Mg/Si在1．5-1．7范围为好，这是因为有较少过剩硅，型材抗蚀性好，容易得到光亮的表面。
另外，铝型材的挤压温度一般选在480℃左右，因此，合金元素镁硅总量应在1．0％左右，因为在500℃时，Mg2Si在铝中的固溶度只有1．05％，过高的合金元素含量会导致在淬火时Mg2Si不能全部溶入基体，有较多的末溶解Mg2Si相，这些Mg2Si相对合金的强度没有多少作用，反而会影响型材表面处理性能，给型材的氧化、着色(或涂漆)造成麻烦。
2．杂质元素的影响
①铁，铁是铝合金中的主要杂质元素，在6063合金中，国家标准中规定不大于0．35，如果生产中用一级工业铝锭，一般铁含量可控制在0．25以下，但如果为了降低生产成本，大量使用回收废铝或等外铝，铁就根容易超标。Fe在铝中的存在形态有两种，一种是针状(或称片状)结构的β相(Al9Fe2Si2)，一种为粒状结构的α相(Al12Fe3Si)，不同的相结构，对铝合金有不同的影响，片状结构的β相要比粒状结构α相破坏性大的多，β相可使铝型材表面粗糙、机械性能、抗蚀性能变差，氧化后的型材表面发青，光泽下降，着色后得不到纯正色调，因此，铁含量必须加以控制。
为了减少铁的有害影响可采取如下措施。
a)熔炼、铸造用所有工具在使用前涂涮涂料，尽可能减少铁溶人铝液。
b)细化晶粒，使铁相变细，变小，减少其有害作用。
c)加入适量的锶，使β相转变成α相，减少其有害作用。
d)对废杂料细心挑选，尽可能的减少铁丝、铁钉、铁屑等杂物进入熔铝炉造成铁含量升高。
②其它杂质元素
其它杂质元素在电解铝锭中都很少，远远低于国家标准，在使用回收废杂铝时就可能超过标准；在生产中，不但要控制每个元素不能超标，而且要控制杂质元素总量也不能超标，当单个元素含量不超标，但总量超标时，这些杂质元素同样对型材质量有很大影响。特别需要提出强调的是，实践证明，锌含量到0．05时(国标中不大于0．1)型材氧化后表面就出现白色斑点，因此锌含量要控制到0．05以下。
三．6063铝合金的熔炼
1．控制好熔炼温度
铝合金熔炼是生产优质铸棒的最重要工艺环节之一，若工艺控制不当，会在铸捧中产生夹渣、气孔，晶粒粗大，羽毛晶等多种铸造缺陷，因此必须严加控制。
6063铝合金的熔炼温度控制在750-760℃之间为佳，过低会增大夹渣的产生，过高会增大吸氢、氧化、氮化烧损。研究表明，铝液中氢气的溶解度在760℃以上急剧上升，当热减少吸氢的途径还有许多，如烘干溶炼炉和熔炼工具，防止使用熔剂受潮变质等。但熔炼温度是最敏感因素之一，过离的熔炼温度不但浪费能源，增加成本，而且是造成气孔，晶粒粗大，羽毛晶等缺陷的直接成因。
2．选用优良的熔剂和适当的精炼工艺
熔剂是铝合金熔炼中使用的重要辅助材料，目前市场上所售熔剂中主要成份为氯化物，氟化物，其中氯化物吸水性强，容易受潮，因此，熔剂的生产中必须烘干所用原料，彻底除去水份，包装要密封，运输、保管中要防止破损，还要注意生产日期，如保管日期过长，同样会发生吸潮现象，在6063铝合金的熔炼中，使用的除渣剂、精炼剂、覆盖剂等熔剂如果吸潮，都会使铝液产生不同程度的吸氢。
选择好的精炼剂，选择合适的精练工艺也是非常重要的，目前6063铝合金的精炼绝大多数采用喷粉精炼，这种精炼方法能使精炼剂与铝液充分接触，可使精炼剂发挥最大效能。虽然这个特点是显而易见的，但是精炼工艺也必须注意，否则得不到应有效果，喷粉精炼中所用氮气压力以小为好，能满足吹出粉剂为佳，精炼中如果使用的氮气不是高纯氯(99．99％N2)，吹入铝液的氮气越多，氟气中的水份使铝液产生的氧化和吸氢越多。另外，氟气压力高，侣液产生的翻卷波浪大，增大产生氧化夹渣的可能性。如果精炼中使用的是高纯氮，精炼压力大，产生的气泡大，大气泡在铝液中的浮力大，气泡迅速上浮，在铝液中的停留时间短，除氢效果并不好，浪费氮气，增加成本。因此氮气应少用，精炼剂应多用，多用精炼剂只有好处，没有坏处。喷粉精炼的工艺要点是用尽可能少的气体，喷进铝液尽可能多的精炼剂。
3．晶粒细化
晶粒细化是铝合金熔铸中晕重要的工艺之一，也是解决气孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂纹等铸造缺陷的最有效措施之一。在合金铸造中，均是非平衡结晶，所有的杂质元素(当然也包括合金元素)绝大部分集中分布在晶界，晶粒越小，晶界面积就越大，杂质元素(或合金元素)的均匀度就越高。对杂质元素而言，均匀度高，可减少它的有害作用，甚至将少量杂质元素的有害变为有益；对合金元素面言，均匀度高，可发挥合金元素更大的合金化艘能，达到充分利用资源的目的。
细化晶粒、增大晶界面积、增大元素均匀度的作用可通过下面的计算加以说明。
假设金属块1与2有同样的体积V，均由立方体晶粒构成，金属块1的晶粒边长为2a，2的边长为a，那么金属块1的晶界面积为：
金属块2的晶界面积为：
金属块2的晶界面积是金属块1的2倍。
由此可见合金晶粒直径减小一倍，晶界面积就要增大—倍，晶界单位面积上的杂质元素将减少一倍。
在6063铝合金的生产中，对磨砂料来说，由于要通过腐蚀使型材产生均匀砂面，那么合金元素及杂质元素的均匀分布就显得尤为重要。晶粒越细，合金元素(杂质元素)的分布越均匀，腐蚀后得到的砂面就越均匀。
四．6063铝合金的浇铸
1．选择合理的浇铸温度
合理的浇铸温度也是生产出优质铝棒的重要因素，温度过低，易产生夹渣、针孔等铸造缺陷。温度过高，易产生晶粒粗大、羽毛晶等铸造缺陷。
做了晶粒细化处理后的6063铝合金液，铸造温度可适当提高，一般可控制在720-740℃之间，这是因为：①铝液经晶粒细化处理后变粘，容易凝固结晶。②铝棒在铸造中结晶前沿有一个液固两相过度带，较高的铸造温度有较窄的过度带，过度带窄有利于结晶前沿排出的气体逸出，当然温度不可过高，过高的铸造温度会缩短晶粒细化剂的有效时间，使晶粒变得相对较大。
2．有条件时，充分预热，烘干流槽、分流盘等浇铸系统，防止水分与铝液反应造成吸氢。
3．铸造中，尽可能的避免铝液的紊流和翻卷，不要轻易用工具搅动流槽及分流盘中的铝液，让铝液在表面氧化膜的保护下平稳流人结晶器结晶，这是因为工具搅动铝液和液流翻卷都会使铝液表面氧化膜破裂，造成新的氧化，同时将氧化膜卷入铝液。经研究表明，氧化膜有极强的吸附能力，它含有2％的水份，当氧化膜卷入铝液后，氧化膜中的水份与铝液反应，造成吸氢和夹渣。
4．对铝液进行过滤，过滤是除去铝液中非金属夹渣最有效的方法，在6063铝合金的铸造中，一般用多层玻璃丝布过滤或陶瓷过滤板过滤，无论是采取何种过滤方法，为了保证铝液能正常的过滤，铝液在过滤前应除去表面浮渣，因为表面浮渣易堵塞过滤材料的过滤网孔，使过滤不能正常进行，除去铝液表面浮渣的最简单方法是在流槽中设置一挡渣板，使铝液在过滤前除去浮渣。
五．6063铝合金的均化处理
1．非平衡结晶
如图三所示，是由A、B两种元素构成的二元相图的一部分，成份为F的合金凝固结晶，当温度下降到T1时，固相平衡成份应为G，实际成份为G’，这是因为在铸造生产中，冷却凝固速度快，合金元素的扩散速度小于结晶速度，即固相成份不是按CD变化，而是按CD’变化，从而产生了晶粒内化学成份的不平衡现象，造成了非平衡结晶。
2．非平衡结晶产生的问题
铸造生产出的铝合金棒其内部组织存在两方面的问题：①晶粒间存在铸造应力；②非平衡结晶引起的晶粒内化学成份的不平衡。由于这两个问题的存在，会使挤压变得困难，同时，挤压出的产品在机械性能、表面处理性能方面都有所下降。因此，铝棒在挤压前必须进行均匀化处理，消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡。
3．均匀化处理
均匀化处理就是铝棒在高温(低于过烧温度)下通过保温，消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡的热处理。Al-Mg-Si系列的合金过烧温度应该是595℃，但由于杂质元素的存在，实际的6063铝合金不是三元系，而是一个多元系，因此，实际的过烧温度要比595℃低一些，6063铝合金的均匀化温度可选在530-550℃之间，温度高，可缩短保温时间，节约能源，提高炉子的生产率。
4．晶粒大小对均匀化处理的影响
由于固体原子之间的结合力很大，均匀化处理是在高温下合金元素从晶界(或边沿)扩散到晶内的过程，这个过程是很慢的。容易理解，粗大晶粒的均化时间要比细晶粒的均匀化时间长得多，因而晶粒越细，均匀化时间就越短。
5．均匀化处理的节能措施
均匀化处理需要在高温下通过较长时间保温，对能源需求大，处理成本高，因此，目前绝大多数型材厂对铝棒未进行均匀化处理。其最重要的原因就是均匀化处理需要较高成本所致。降低均匀化处理成本的主要措施有：
①细化晶粒
细化晶粒可有效的缩短保温时间，晶粒越细越好。
②加长铝棒加热炉，按均匀化和挤压温度分段控制，满足不同工艺要求。这一工艺主要好处是：
a)不增加均匀化处理炉。
b)充分利用铝捧均匀化后的热能，避免挤压时再次加热铝棒。
c)铝捧加热保温时间长，内外温度均匀，有利于挤压和随后的热处理。
综上所述，生产出优质6063铝合金铸棒，首先是根据生产的型材选择合理的成分，其次是严格控制熔炼温度、浇铸温度，做好晶粒细化处理、合金液的精炼、过滤等工艺措施，细心操作，避免氧化膜的破裂与卷入。最后，对铝棒进行均匀化处理，这样就可生产出优质铝棒，为生产优质型材提供一个可靠的物质基础。
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需要大型设备,不是一般人能涉足的.