《液态模锻铝合金悬垂线夹研究》-工学论文，科技论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

液态模锻铝合金悬垂线夹研究

范文

丁晓亮

摘要：本文首先分析悬垂线夹液态模锻生产工艺，然后探讨液态模锻的主要特点，最后总结液态模锻常见的质量缺陷，并提出质量控制方法。研究表明，该工艺在提升产品质量的同时，节约了一定的材料。

关键词：悬垂线夹;液态模锻;质量缺陷

中图分类号：TG316.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）22-0050-02

Abstract： This paper first analyzed the production process of suspension clamp liquid die forging， then discussed the main characteristics of liquid die forging， and finally summarized the common quality defects of liquid die forging， and put forward quality control methods. The results show that the process can improve the product quality and save some materials.

Keywords： suspension clamp;liquid die forging;quality defect

架空电力线路的悬垂线夹用于将导线固定在绝缘子串上或将避雷线悬挂在直线杆塔上，也用于换位塔上支持换位导线以及耐张转角塔跳线的固定[1]。随着我国电力事业建设的不断发展，尤其是世界领先的特高压输电线路相继建成并运行，对特高压输电线路产品的要求越来越高。近年来，对特高压金具的研发有了一定的突破与提高，其中悬垂线夹是特高压输电线路工程中极其重要的配套金具产品。目前，悬垂线夹的主要生产工艺为重力浇铸。为满足产品在使用过程中性能要求的提升，对其生产加工工艺提出更高的要求。为此，江苏捷凯电力器材有限公司研发了液态模锻（挤压铸造）生产悬垂线夹的新工艺。

1 悬垂线夹液态模锻生产工艺及质量控制

悬垂线夹液态模锻生产工艺流程为：配料-熔炼-精炼-液态模锻-去毛刺-热处理-表面處理。其中，熔炼、挤压铸造、热处理是特殊过程，在生产过程中必须严格按作业指导书操作，使产品质量符合电力金具制造质量相关要求。

液态模锻的典型工艺过程分为铸型准备、浇注、合型加压及开型取件4个步骤[2]。悬垂线夹采用四柱液压机进行液态模锻。挤压浇注前应除渣、排气、熔炼ZL-101A材料，温度保持在750～760 ℃。熔化过程中的精炼变质采用无毒害氮气加锶，精炼温度控制在720 ℃，加锶为除气后加入，再精炼。挤压压力是液态模锻中最重要的工艺参数，压力过低不能保证悬垂线夹内部质量;过高则会影响模具寿命。因此，在悬垂线夹挤压过程中，应保证压力在17～25 MPa，以确保内部结晶质量。

2 液态模锻的主要特点

第一，液态模锻是以液态金属为原料，直接浇入金属模腔内，然后以一定的压力作用于液态或半固态金属上，使其充满型槽，并结晶凝固和产生微量的塑性变形，得到所要求的工件。对铝-硅合金来说，其初晶硅和共晶组织在挤压压力作用下都会不断细化和变小，因此产品致密性较高。

第二，在压力下结晶，产品表面光洁度好。江苏捷凯电力器材有限公司生产的同材质的悬垂线夹产品，采用液态模锻工艺生产的产品表面光洁度明显高于重力浇铸生产的产品，大大提高了产品的防电晕性能。

第三，采用液态模锻工艺生产，一台设备日生产210套，重力浇铸日生产为180套。可见，液态模锻生产能力较强。

第四，采用液态模锻工艺生产，虽然模具成本比重力浇铸模具稍贵，但液态模锻工艺生产的产品质量稳定，相同吨位产品，液态模锻生产可以略微减小产品厚度，因其强度大大超过重力浇铸生产的产品，从而节约材料。

3 常见的质量缺陷与控制方法

3.1 压力不足造成缩孔

缩孔是铸件表面或内部存在的一种表面粗糙的孔，轻微缩孔是许多分散的小缩孔，即缩松，缩孔或缩松处晶粒粗大。缩孔常发生在铸件内浇道附近、冒口根部、厚大部位，壁的厚薄转接处及具有大平面的厚薄处。

为解决该缺陷，可采用双重液态模锻工艺。在进行二次模锻的过程中，可对范围、深度、加压时机等进行调整，以有效克服整体或局部缩松、缩孔。图1为悬垂线夹合模浇注示意图，图2为第1次挤压示意图，图3为第2次挤压示意图。

3.2 液锻过程中气孔、气泡类缺陷

为了使脱模更加方便，在铸造前，要在模具内侧喷涂料。由于油剂涂料容易产生气泡，并使铸件也产生气泡，形成鼓包，因此选用水剂涂料。在喷涂水剂时要保证均匀。浇注前，要把表面吹干，否则会出现爆炸事故。

模具排气设计不合理也是产生气孔、气泡缺陷的主要因素。因此，应在模具高处打上排气孔，以在压射时把空气排出。图4为悬垂线夹压铸模排气孔设计示意图。

3.3 夹渣类缺陷

铸件断面上有不规则的或明或暗的孔，孔内常被熔渣充塞，此类缺陷称为夹渣。该缺陷产生的原因主要为：金属中有夹渣或型腔中有非金属残留物，在压射前未被清除，在充填过程中溶渣和金属同时浇铸到型腔;压铸模具或者运送、存储铝液的容器有杂质。

为了解决此缺陷，江苏捷凯电力器材有限公司采用铁勺进行浇注，在合模压射前，对铝液进行扒渣，以免把杂质带入铸件中。在开型面上设置集渣包，集渣包的深度为3～5 mm，大小以10 mm为宜，设置在动模上，方便维修与清理。

4 结论

江苏捷凯电力器材有限公司经过多次试生产及检测发展，应用液态模锻工艺生产的产品力学性能远远超过重力浇铸生产的产品，同吨位产品可以节约一定的原材料。

参考文献：

[1]董吉谔.电力金具手册[M].3版.北京：中国电力出版社，2018.

[2]罗守靖.液态模锻与挤压铸造技术[M].北京：化学工业出版社，2007.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。