[摘 要] 本文介紹了“第三屆中國國際壓鑄會議”概況；分析了會議論文特點，對會議宣讀的論文分壓鑄技術(shù)和生產(chǎn)現(xiàn)狀、鎂合金及其成形技術(shù)、鋁鋅合金擠壓成形技術(shù)、計算機在壓鑄領(lǐng)域中的應(yīng)用、壓鑄裝備及生產(chǎn)管理等5個方面分別進行了綜合評述，指出了壓鑄生產(chǎn)和技術(shù)的進展，簡單評價了壓鑄技術(shù)與生產(chǎn)的現(xiàn)狀。 

   繼2000年成功地舉辦“第二屆中國國際壓鑄會議及展覽會”后，經(jīng)過兩年多的精心籌劃和準備，由中國機械工程學會主辦，全國鑄造學會和沈陽工業(yè)大學聯(lián)合承辦的“第三屆中國國際壓鑄會議及展覽會”于2002年4月24日~4月29日在上海世博會議大酒店和新國際博覽中心舉行。來自中國大陸、德國、日本、瑞士、意大利、法國、美國、斯洛伐克、新加坡、中國香港和臺灣地區(qū)的400余名會議代表和90余家壓鑄設(shè)備、壓鑄件和有色合金生產(chǎn)廠家參加了學術(shù)會議及展覽會。會議出版了《第三屆中國國際壓鑄會議論文集》，收錄論文53篇。 

   本次國際壓鑄會議學術(shù)交流于2002年4月26日~4月27日在上海世博會議大酒店舉行，設(shè)6個專題，分別在六個會場進行。其中“鎂論壇專題”和“壓鑄技術(shù)現(xiàn)狀與新進展專題”作為大會的2個主會場，宣讀了16篇論文；“鎂合金壓鑄與半固態(tài)鑄造”、“鋁鋅合金壓鑄與半固態(tài)鑄造”、“計算機在壓鑄生產(chǎn)中的應(yīng)用”和“壓鑄裝備及其他”等作為4個分會場的專題，宣讀論文37篇�？梢哉f本次國際壓鑄會議是對近幾年壓鑄業(yè)發(fā)展狀況的總結(jié)，學術(shù)論文基本反映了壓鑄生產(chǎn)的技術(shù)水平和壓鑄研究進展，對壓鑄生產(chǎn)和技術(shù)的進一步發(fā)展具有一定的推動作用。下面就本次國際壓鑄會議學術(shù)交流內(nèi)容進行一下評述。 

1 得到全面評價的壓鑄研究與生產(chǎn)現(xiàn)狀 

   本次國際壓鑄會議突出特點之一是部分著名的壓鑄專家，比較全面地總結(jié)了近幾年壓鑄和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，分析了壓鑄生產(chǎn)和市場現(xiàn)狀，對壓鑄及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展和存在的問題提出了意見和建議。這對業(yè)內(nèi)人士很好地了解壓鑄業(yè)現(xiàn)狀，把握機遇，迎接挑戰(zhàn)十分有益。 

   全國鑄造學會秘書長唐玉林先生對世界各國和地區(qū)的壓鑄合金、壓鑄件、壓鑄設(shè)備等的產(chǎn)量和市場、壓鑄生產(chǎn)率等方面進行了較全面的概述，并與中國壓鑄業(yè)的現(xiàn)狀進行了比較。通過6項指標比較，即1壓鑄機總噸位、壓鑄機數(shù)量；2生產(chǎn)率；3技術(shù)水平；4壓鑄業(yè)向外轉(zhuǎn)移情況；5市場容量；6行業(yè)活動等，分析了我國壓鑄業(yè)的國際地位。他指出，我國的壓鑄業(yè)從生產(chǎn)效率、壓鑄機質(zhì)量和先進技術(shù)等綜合水平來看，與壓鑄先進國家相比還相當落后。但是，在數(shù)量上和從業(yè)人員方面我們具有一定優(yōu)勢；另外，壓鑄市場容量較大，發(fā)展空間比較充裕，近幾年發(fā)展速度快，也為我們盡快接近和趕超世界先進水平提供了可能。 

   “入世”后中國的壓鑄業(yè)如何發(fā)展，是業(yè)內(nèi)人士最關(guān)心的問題。上海市壓鑄技術(shù)協(xié)會的宋才飛先生，從壓鑄生產(chǎn)、壓鑄市場、壓鑄技術(shù)等方面的新發(fā)展，分析了“入世”后中國壓鑄業(yè)所面臨的新形勢，提出了相應(yīng)的解決對策，概括出壓鑄發(fā)展的新思路。他指出，面臨“入世”的新形勢，中國的壓鑄業(yè)必須進行徹底改造，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)企業(yè)多元化、經(jīng)濟規(guī)模化和生產(chǎn)專業(yè)化；爭高向外，奮力開拓，積極擴展生存空間和發(fā)展空間；加快技術(shù)進步，實施自主開發(fā)戰(zhàn)略；培養(yǎng)核心競爭實力，追求高效率和高效益；研究市場規(guī)律和經(jīng)營哲理，在瞬息萬變的市場競爭中爭取勝利。 

   東南亞各國經(jīng)歷金融危機后，壓鑄業(yè)也發(fā)生了一定的變化。香港生產(chǎn)力促進局的姜永正先生，根據(jù)東南亞壓鑄業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)狀，分析了各種工業(yè)與壓鑄業(yè)的關(guān)系，以及經(jīng)濟形勢對其的影響。結(jié)果表明，東南亞金融危機，導致東南亞各國壓鑄件產(chǎn)量的急劇下滑，但是東南亞各國通過開放新的部門來吸引外國直接投資，或使資金流動更快的方式來恢復經(jīng)濟。這些優(yōu)惠政策為經(jīng)濟增長提供了機會，同時也帶動了壓鑄業(yè)的復蘇，充分說明了壓鑄業(yè)的發(fā)展與其他工業(yè)發(fā)展密不可分。同時，他分析指出，東南亞的壓鑄業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展應(yīng)注意以下問題：1提高本地生產(chǎn)的壓鑄機、壓鑄合金的質(zhì)量和數(shù)量，減小對進口的依賴，提高市場競爭力；2加強與其它工業(yè)的聯(lián)系和爭得政府的支持，建立壓鑄學會或協(xié)會，增強聯(lián)系和交流，從而提高對國外新技術(shù)的應(yīng)用水平；ƒ提高壓鑄件質(zhì)量，使其達到國際質(zhì)量標準體系要求，同時，要確立需要發(fā)展的關(guān)鍵性部件和技術(shù)，提高壓鑄件的市場競爭力；3中國“入世”后，必將成為國際制造中心，大量的壓鑄業(yè)將移入中國大陸。為此，為了保證東南亞各國在壓鑄業(yè)的競爭力，必須提高壓鑄的生產(chǎn)能力，政府應(yīng)該通過各種途徑支持壓鑄新技術(shù)的研究，組織壓鑄企業(yè)間的聯(lián)合。 

   擠壓鑄造技術(shù)發(fā)展狀況也是本次會議的重點關(guān)注內(nèi)容。兵器工業(yè)集團第五二研究所的齊丕驤先生，對中國擠壓技術(shù)的發(fā)展和面臨的挑戰(zhàn)進行了綜述和分析。他從中國擠壓技術(shù)發(fā)展史、擠壓鑄造設(shè)備的發(fā)展、擠壓鑄造產(chǎn)品的開發(fā)、擠壓鑄造工藝技術(shù)的研究進展等方面，概述了中國擠壓鑄造的現(xiàn)狀。這使我們看到了近些年來中國擠壓鑄造業(yè)取得的成績，同時也看到了在產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用方面的差距，這對我們?nèi)�面認識中國擠壓鑄造的現(xiàn)狀是十分有益的。同時，作者對“入世”給中國擠壓鑄造業(yè)帶來的機遇與挑戰(zhàn)進行了分析，指出，“入世”后隨著汽車進入家庭，為擠壓鋁合金的應(yīng)用帶來了巨大的市場，同時，外國更多的汽車、家電、機械等廠商落戶中國，為中國的擠壓零配件提供了市場。但是，也要看到，“入世”后關(guān)稅的降低，進口汽車對國產(chǎn)汽車將帶來降價的沖擊，也使擠壓零配件承受降價的壓力，進口擠壓件勢必對國產(chǎn)件產(chǎn)生巨大的競爭力；另外，“入世”后國外先進的擠壓設(shè)備和技術(shù)落戶中國，對國內(nèi)企業(yè)也產(chǎn)生巨大的競爭壓力。這些都是對中國擠壓業(yè)的挑戰(zhàn)。針對這種形勢，作者提出了進一步發(fā)展中國擠壓業(yè)的3點建議：1大力擴大擠壓鑄造產(chǎn)品的市場空間，不斷發(fā)展質(zhì)高價廉的新產(chǎn)品；2對落后的擠壓鑄造設(shè)備進行技術(shù)改造，以提高工藝穩(wěn)定性及生產(chǎn)效率；ƒ提高技術(shù)水平，提高模具的設(shè)計及加工水平，為企業(yè)發(fā)展提供后勁。  

   如何正確認識液態(tài)擠壓技術(shù)的發(fā)展，對該項技術(shù)水平的提高十分有益。上海大學的唐多光先生結(jié)合東芝DHXV350半熱室液態(tài)擠壓機技術(shù)規(guī)格、特點和應(yīng)用，分析了我國擠壓設(shè)備現(xiàn)狀和常見的鑄件缺陷，提出了發(fā)展我國鋁合金液態(tài)擠壓鑄造的3點建議：1改變我國普偏使用油壓機進行液態(tài)擠壓鑄造的局面，發(fā)展符合液態(tài)擠壓鑄造要求的半熱室、熱室液態(tài)擠壓機，并加強控制技術(shù)的研究和使用，從而提高我國的液態(tài)擠壓鑄造水平；2加強液態(tài)金屬擠壓填充過程的理論研究為正確的擠壓工藝設(shè)計提供依據(jù)；3加強擠壓凝固溫度場的研究，以便正確設(shè)計模具的冷卻、加熱通道，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，提高成品率。 

   鎂合金是近幾年國際上比較關(guān)注的合金材料，對鎂合金的研究開發(fā)，特別是鎂合金的壓鑄、擠壓鑄造、半固態(tài)加工等技術(shù)的研究更是呈現(xiàn)遍地開花的局面。香港生產(chǎn)力促進局的姜永正先生，對香港和珠江三角洲地區(qū)近幾年鎂壓鑄工業(yè)的發(fā)展情況進行了總結(jié)分析。作者認為，從1997年到2000年，這一地區(qū)的壓鑄機數(shù)量由幾臺增加到46臺，而且還有繼續(xù)增加的勢頭，說明鎂壓鑄在這一地區(qū)具有很好的發(fā)展前景。這些壓鑄機主要為計算機、通訊、電子等行業(yè)生產(chǎn)零配件。同時，作者也分析了鎂壓鑄業(yè)在這一地區(qū)具有發(fā)展?jié)摿Φ脑�因�?中國“入世”后具有高的和穩(wěn)定的經(jīng)濟發(fā)展速度，為香港和珠江三角洲地區(qū)鎂壓鑄業(yè)的發(fā)展提供了機遇；2這一地區(qū)在亞洲處于良好的地理位置，為鎂壓鑄產(chǎn)品的全球性運輸提供了方便；3該地區(qū)發(fā)達的金屬加工和模具制造等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，為鎂壓鑄業(yè)結(jié)構(gòu)快速調(diào)整和降低成本創(chuàng)造了條件；4悠久的壓鑄歷史和低的運行成本，提升了這一地區(qū)鎂壓鑄業(yè)的競爭力。 

   對于鎂壓鑄技術(shù)發(fā)展方面，清華大學的曾大本先生綜述了鎂合金觸變注射成形技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，介紹了鎂合金觸變成形工藝、技術(shù)特點及應(yīng)用。作者認為，鎂合金觸變注射成形技術(shù)極具發(fā)展前途，我國應(yīng)把握機遇，采取建立鎂合金觸變注射成形原材料及產(chǎn)品的生產(chǎn)和出口基地，走產(chǎn)學研相結(jié)合的發(fā)展戰(zhàn)略和對策，使我國的鎂合金觸變注射成形技術(shù)趕上發(fā)達國家的發(fā)展步伐，以促進整個鎂合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。上海交通大學的王益志先生也針對鎂合金生產(chǎn)中面臨的熔體表面防護問題，對現(xiàn)有的防護技術(shù)進行了評價。作者從鎂合金熔體表面燃燒機制和防護技術(shù)的歷史演變出發(fā)，介紹了現(xiàn)有防護技術(shù)的特點及應(yīng)用，歸納出現(xiàn)有防護技術(shù)存在的諸多問題，其中最主要的問題是安全性、污染環(huán)境、改變鎂合金力學性能等。最后，推薦兩種具有創(chuàng)造性的防護新技術(shù)，即采用三室熔化、保溫定量澆注爐系統(tǒng)和封閉型組合式熔化及澆注集成系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)均具有防燃效果好、操作安全、對環(huán)境污染小等優(yōu)點。 

   日本菱沼壓鑄株式會社的菱沼省三先生介紹了日本鎂合金用于IT產(chǎn)業(yè)的情況，指出，鎂合金用于移動電話和數(shù)碼相機殼的市場將進一步擴大，未來的中國也是如此，而且市場會更大。菱沼省三先生還重點介紹了用于生產(chǎn)IT產(chǎn)業(yè)的鎂合金壓鑄注意事項和新技術(shù)，以及菱沼壓鑄機的特點。作者認為菱沼壓鑄機最重要的特點是：經(jīng)過加裝電氣加熱系統(tǒng)和改進伺服油路系統(tǒng)，提升了熱室壓鑄機的鑄造能力，可實現(xiàn)高速無飛邊壓射，即減少了回收料又提高了鎂壓鑄件質(zhì)量。 

2 深入發(fā)展的鎂合金及其成形技術(shù) 

   近幾年，鎂合金的研究主要集中在新合金的開發(fā)和新的成形技術(shù)上，其目的是擴大鎂合金的適用范圍。 

   鎂合金耐熱性差是限制其應(yīng)用的主要問題之一，提高耐熱性可以擴大應(yīng)用范圍。為此，世界各國開展了大量的研究工作。目前，提高鎂合金耐熱性最基本的做法是向合金中添加稀土元素。沈陽工業(yè)大學的劉正先生，開展了向壓鑄AM50合金中添加釹元素來改善合金耐熱性的研究工作，其中釹的加入量為0.471%(質(zhì)量分數(shù)，下同)。研究結(jié)果表明，釹加入后，合金從室溫到200°C時的力學性能均得到了改善，極限抗拉強度、屈服強度和延伸率均得到了提高，斷口也呈混合斷裂的特征；力學性能最佳改善出現(xiàn)在100°C；經(jīng)對合金微觀組織分析發(fā)現(xiàn)，釹元素加入后，合金中形成了金屬間化合物Mg9Nd，并彌散分布于合金基體上，對晶界的滑移起到了抑制作用，從而產(chǎn)生了強化效果，使合金的高溫強度得到提高。 

   許多鎂合金壓鑄件使用時將承受一定的摩擦和磨損，而其磨損行為的研究工作至今卻開展得相對較少。吉林大學的楊曉紅女士開展了稀土鎂合金磨損行為的研究工作，重點研究了AZ91D合金中加入不同量稀土元素后，對合金的摩擦系數(shù)、磨損失重及摩擦表面形貌的影響，從而確定了稀土鎂合金的磨損失效形式。研究結(jié)果顯示，在干摩擦的條件下，隨著稀土元素加入量從0.2%增加到1.0%，合金的摩擦系數(shù)和磨損失重均依次減小，有效地延緩了從輕磨損到嚴重磨損的過渡。稀土元素提高鎂合金磨損性能的原因主要是：稀土加入后，合金得到了強化，提高了綜合性能，并提高了磨損表面氧化膜的穩(wěn)定性，從而使合金的耐磨性能得到提高。 

   此外，沈陽工業(yè)大學的李峰先生，對擠壓AZ61鎂合金板熱處理工藝和力學性能進行了研究。這項研究的目的是提高這種用于制造散熱片的鎂合金力學性能。具體做法是在200°C下對合金進行不同時間的失效處理。研究結(jié)果表明，合金的抗拉強度、屈服強度總體上是隨失效時間的延長而提高，延伸率則下降；與鑄態(tài)相比，屈服強度提高幅度較大，縱向提高幅度優(yōu)于橫向。組織分析表明，合金的晶粒并未出現(xiàn)拉長現(xiàn)象，說明在擠壓過程中已發(fā)生了再結(jié)晶，產(chǎn)生各向異性的原因可能是擠壓過程中形成的變形織構(gòu)所至。這項研究為利用熱處理改善變形鎂合金力學性能提供了一定的借鑒。  

   擠壓和半固態(tài)加工技術(shù)是提高鎂合金制件性能的有效途徑，這類技術(shù)的應(yīng)用是當前的研究熱點。在本次國際壓鑄會議宣讀的有關(guān)鎂合金壓鑄方面的學術(shù)論文中，采用擠壓或半固態(tài)成形技術(shù)的占有相當大的比例，體現(xiàn)了研究者的重視程度。 

   沈陽工業(yè)大學的袁曉光先生，針對半固態(tài)和擠壓用鎂合金錠的制備問題開展了研究工作，系統(tǒng)地研究了電磁攪拌對合金組織的影響。結(jié)果表明，施加不同的勵磁電壓對合金熔體進行攪拌，獲得的合金的組織明顯不同。隨著勵磁電壓的提高，合金中的初生a-Mg相越趨于球化，且尺寸越細�。坏�是，當勵磁電壓達到一定值后，這種趨勢也減弱。同時，攪拌也使合金中的b-Mg17Al12相和共晶組織分布更均勻。研究還發(fā)現(xiàn)，攪拌可以降低Zn元素在b-Mg17Al12相的偏聚程度，使其較均勻分布于合金的基體中，這種效果對提高Zn元素的強化效果和改善合金的耐腐蝕性均十分有利。另外，經(jīng)電磁攪拌后的合金擠壓成形后，組織細化效果更明顯，強度和延伸率均得到大幅度提高。 

   北京有色研究總院的張奎先生也對AZ91D鎂合金半固態(tài)加工工藝及應(yīng)用進行了研究，研究內(nèi)容為：擠壓坯料二次加熱中的組織演變和半固態(tài)擠壓成形工藝的優(yōu)化。其研究結(jié)果表明，半固態(tài)擠壓過程中，合金組織不發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象，擠壓后組織二次加熱到420°C時發(fā)生完全再結(jié)晶，形成細小的等軸晶；半固態(tài)擠壓成形可避免鑄件中產(chǎn)生皮下氣孔、疏松等缺陷，還允許進行熱處理。 

   華中科技大學的羅吉榮先生對鎂合金半固態(tài)流變壓鑄成形機進行了研究，研制出了半固態(tài)流變壓鑄成形機，并對該機的流變成形性進行了較系統(tǒng)的研究。實驗結(jié)果表明：該成形機具有熔化、保溫輸送、半固態(tài)漿料制備與冷室壓鑄機于一體的優(yōu)點，工藝性穩(wěn)定、成本低、操作簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)溫度控制精確，對鎂合金的剪切速率可高達2000~20000S-1，固相率可在5%~50%范圍內(nèi)調(diào)整等特點。華中科技大學的吳樹森先生利用該半固態(tài)流變壓鑄成形機對Z91D合金進行了系統(tǒng)的成形性實驗，實驗結(jié)果表明，鎂液澆注溫度、筒體溫度、螺桿轉(zhuǎn)速等影響成形后的合金組織，適宜的成形工藝參數(shù)為：鎂液溫度610~620°C，筒體溫度575~590°C，螺桿轉(zhuǎn)速為180~300r/min；半固態(tài)成形后的AZ91D合金，抗拉強度為185MPa，延伸率為4.6%，較壓鑄合金有了顯著的提高。 

   此外，日本制鋼所的李博文先生，對觸變成形加工原理、生產(chǎn)率以及制件的性能等進行了分析，論述了鎂合金觸變成形技術(shù)的優(yōu)勢，并系統(tǒng)地介紹了日本制鋼所觸變成形新技術(shù)及其應(yīng)用。日本制鋼所觸變成形機新技術(shù)的特點主要體現(xiàn)在：1可以使飛邊等廢料不需重熔即可使用；2將熱熔道系統(tǒng)用于觸變成形機上，可以做到無熔渣和廢水，減少廢料和用料成本；3利用粉體脫模劑，改善操作環(huán)境，提高模具壽命；4利用觸變成形與鍛造相結(jié)合的方法，制造厚壁鑄件，可簡化鍛造工藝，從而制造出形狀復雜的零件，這種方法稱之為鑄造鍛造法。

   鎂合金表面防腐處理是開發(fā)鎂合金零件的重要相關(guān)技術(shù)之一，決定著鎂壓鑄件的實際應(yīng)用，也是世界各國十分關(guān)注的研究內(nèi)容。日本美麗龍化學工業(yè)股份有限公司的若原辛藏先生介紹了鎂合金的非鉻酸鹽處理體系。該項處理技術(shù)是1997年申請的專利，已被7家日本公司、7家中國臺灣公司和1家中國大陸公司使用，收到了良好的效果。本次國際壓鑄會議若原辛藏先生介紹了該項技術(shù)的開發(fā)經(jīng)過，并以筆記本電腦框體為例介紹了處理流程、管理方法和廢水處理等。 

   日本Otsuka化學株式會社在會上也介紹了該公司用于鎂合金表面處理的清洗防銹劑—洗亞丹(SHADAN)。該化學處理藥劑主要特點是不含鉻、氟等重金屬元素，對環(huán)境不構(gòu)成污染，操作安全；采用的有機防銹劑，易在高溫下分解，不污染回爐時的合金，且處理工序簡單；處理后鎂合金表面薄膜為蟄合物，具有優(yōu)良的噴涂附著性和持久的耐腐蝕性；表面膜是納米數(shù)量級的薄膜，電阻低，EMI性能好。這項鎂合金表面處理技術(shù)也得到了應(yīng)用。目前，在日本建立了3條生產(chǎn)線，中國4條、韓國1條，還有3條生產(chǎn)線正在建設(shè)中。上述表面處理技術(shù)，包括其他正在應(yīng)用的鎂合金表面處理技術(shù)對鎂合金鑄件的實際應(yīng)用起到了至關(guān)重要的作用。 

3 備受關(guān)注的鋁、鋅合金擠壓成形技術(shù) 

   本次國際壓鑄會議上，有關(guān)鋅、鋁合金壓鑄問題的學術(shù)論文數(shù)量僅次于鎂合金，說明鋅、鋁合金壓鑄仍然是壓鑄合金的一大主流。但是，與前兩屆壓鑄國際會議相比，擠壓(液、固態(tài))鑄造、半固態(tài)擠壓鑄造等技術(shù)更受重視，大部分論文與這兩項技術(shù)有關(guān)，而單純的對普通高壓鑄造技術(shù)問題的研究，寥寥無幾。這可能與高壓鑄造技術(shù)日臻成熟，已成為一種成形的工藝等因素有關(guān)。 

   有關(guān)鋁合金高壓鑄造工藝方面的文章，僅有瑞士布勒公司的Leo Iten 宣讀的“生產(chǎn)未來輕型汽車的鑄造工藝”。這篇論文針對未來輕型汽車對構(gòu)件的塑性、可焊性和表面質(zhì)量要求的提高，需要采用真空壓鑄的特點，介紹了布勒公司的鋁合金真空壓鑄工藝。采用這種工藝壓鑄的鋁合金件，具有可焊接、可進行熱處理的特點，鑄件的延伸率和表面質(zhì)量隨著真空度的提高而提高，完全可以滿足未來輕型汽車的要求，并具備操作簡單、經(jīng)濟、靈活等優(yōu)點。可以說，通過這種鑄造工藝讓我們看到了高壓鑄造廣闊的發(fā)展前景。  

   繼半固態(tài)擠壓鑄造技術(shù)作為“第二屆中國國際壓鑄會議”重點交流的內(nèi)容后，又成為本屆國際壓鑄會議的重點交流內(nèi)容。清華大學的唐靖林先生對半固態(tài)合金瞬態(tài)流變行為及其初生相動力學演化進行了研究，采用瞬態(tài)流變試驗設(shè)備，對A356合金瞬時切變速率進行了測試，得到了剪切力與時間的回歸關(guān)系式，比較理想地描述了剪切速率階梯變化時，半固態(tài)A356合金不同初生a相形態(tài)的瞬態(tài)流變行為。作者引入了形態(tài)參數(shù)來表征某一狀態(tài)下初生a相的形態(tài)特征，揭示出液固溫區(qū)A356合金初生形態(tài)的動力學演化模型，以此推導出液固溫區(qū)A356合金瞬態(tài)流變分析模型。這些研究成果對深入認識鋁合金半固態(tài)擠壓過程中的流變行為具有指導意義。 

   北方交通大學的邢書明先生針對影響半固態(tài)產(chǎn)品性能和廢品率的重要因素—充型能力進行了實驗研究，系統(tǒng)地實驗了加熱工藝參數(shù)對充型能力的影響，分析了半固態(tài)坯料的擠壓充型特點。實驗結(jié)果表明，半固態(tài)合金的壓力充型能力受充型過程的壓力損失、溫度損失及半固態(tài)合金自身的性質(zhì)控制。在此基礎(chǔ)上，作者建立了半固態(tài)合金充型能力的定量預(yù)測表達式，為確定合理的半固態(tài)擠壓成形工藝參數(shù)提供了依據(jù)。 

   半固態(tài)坯料二次加熱是半固態(tài)加工技術(shù)的關(guān)鍵工序，其目的是球化枝晶組織，獲得半固態(tài)漿料，這也是獲得高性能半固態(tài)擠壓制件的關(guān)鍵之一。為了獲得均勻的半固態(tài)漿料，二次加熱時需要精確控制坯料的溫度和分布均勻性。然而，受加熱方式的限制，獲得溫度精確、分布均勻的二次加熱坯料，尚存在許多問題。為此，上海大學的許珞萍女士開展了非枝晶Al-Si-Mg合金感應(yīng)加熱溫度場的研究。這項研究是在感應(yīng)加熱的基礎(chǔ)上，利用溫度場數(shù)值模擬和溫度場實測，研究加熱電流頻率、試樣形狀和尺寸等對加熱溫度場的影響。結(jié)果表明，加熱電流頻率越大，加熱越快，但溫度分布越不均勻，加熱電流頻率最好選在中頻范圍內(nèi)(640~1000Hz)；試樣橫截面越小，加熱速度越快，溫度分布越均勻，但加熱效率越低；試樣高度減小，加熱速度越快，但溫差先小后大。因此，試樣尺寸和形狀最好與線圈相當或相似。這項研究的意義在于為制定合理的半固態(tài)二次加熱工藝提供了依據(jù)。 

   太原重型機械學院的游曉紅女士以ZA27合金為研究對象，系統(tǒng)地研究了半固態(tài)擠壓前后合金的微觀組織特征。研究發(fā)現(xiàn)，與普通鑄態(tài)相比，半固態(tài)ZA27合金在二次加熱后，薔薇狀的a相分離球化，尺寸變得明顯細化，近球形的a相長大，邊緣變得光滑園整，利于擠壓成形；擠壓變形過程中產(chǎn)生的動態(tài)再結(jié)晶，能夠得到更為均勻細小的組織，更利于擠壓變形的進行；此外，文中還提出了適宜半固態(tài)ZA27合金的二次加熱溫度應(yīng)該在390~425°C之間。  

   西安儀表廠的潘憲曾先生圍繞著半固態(tài)冶金和缺陷等問題展開了分析工作。著重討論了半固態(tài)棒材所需要的組織、短坯的重新加熱等問題，并對產(chǎn)生氧化皮、共晶偏析、硅晶體集聚和顯微縮松等缺陷的原因進行了分析。作者指出，為了保證形成半固態(tài)所需要的組織，應(yīng)合理設(shè)置攪拌工藝，否則將產(chǎn)生不良的組織形態(tài)，從而引起缺陷的產(chǎn)生；二次加熱時，為了獲得所需的液相分數(shù)，又要保證得到的細枝晶碎片粗化成球狀，應(yīng)注意固相形狀系數(shù)的大小。根據(jù)試驗結(jié)果，固相形狀系數(shù)小于5時，細枝晶碎片能快速發(fā)育成半固態(tài)所需要的球狀結(jié)構(gòu)。此外，半固態(tài)缺陷的產(chǎn)生與攪拌和二次加熱工藝有關(guān)，合理地控制這些工藝參數(shù)可防止缺陷的產(chǎn)生。 

   液態(tài)擠壓工藝參數(shù)是影響擠壓合金鑄件組織結(jié)構(gòu)和力學性能的重要因素，開展相應(yīng)的理論研究工作十分必要。為此，沈陽工業(yè)大學的李榮德先生，從理論上對擠壓工藝參數(shù)與擠壓過程的關(guān)系進行了研究。研究時，首先假設(shè)凝固層增厚是已有晶核生長的結(jié)果，微小區(qū)域包含固液兩相區(qū)；所研究的區(qū)域內(nèi)宏觀凝固界面是始終以平面形式向液相區(qū)推進。在此基礎(chǔ)上推導了擠壓鑄件局部凝固時間與凝固層厚度的關(guān)系，保壓時間與凝固時間的關(guān)系，最終得到了擠壓工藝參數(shù)、鑄件參數(shù)、凝固熱力學與動力學條件之間的關(guān)系。另外，沈陽工業(yè)大學的于海朋先生，針對液態(tài)擠壓ZA43合金不同部位宏觀及微觀組織不同的問題，通過研究擠壓過程中金屬的流動及變形特點，從理論上推導計算了擠壓過程金屬的等效應(yīng)變和變形速度分布，解釋了組織形成的原因。此外，通過理論分析，作者提出增加固相率的均勻性，可改變金屬變形速度和等效應(yīng)變分布，使擠壓合金獲得均勻的組織，而具體措施是適當提高模溫和坯料的縱向溫度梯度。上述研究豐富了擠壓理論，為實際生產(chǎn)中確定合理的擠壓鑄造工藝參數(shù)提供了依據(jù)。 

   武漢科技大學的羅繼相先生，也對間接立式液態(tài)擠壓鑄造液流充型特性進行了研究。通過分析液流的充填特性和充填過程中的壓力變化，探討了液流流速、液流壓力對制件質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，液流充填型腔將出現(xiàn)噴射階段、壓力流階段和補縮階段及相應(yīng)的流動方式；噴射流充填的部位比有壓力流充填的部位表面質(zhì)量好，如果在相同的時間內(nèi)金屬液充填完畢，則壓力流成形的制件比噴射流形成的制件內(nèi)部缺陷少；壓力流可使晶粒細化；液流的流動壓力可保證制件成形，流體動壓力可使制件輪廓更清晰、表面光潔、尺寸精確，靜壓力可對內(nèi)澆道附近的金屬液凝固收縮進行強制補縮。這項研究有利于指導制定改善液態(tài)擠壓鑄件內(nèi)在質(zhì)量的工藝方案。  

   此外，日本UBE公司的內(nèi)田正志先生通過對比各種擠壓、壓鑄工藝生產(chǎn)的鑄件性能參數(shù)，對UBE公司的擠壓工藝進行了優(yōu)化，并介紹了該公司的半固態(tài)擠壓鑄造的特點。 

   近幾年，利用壓力鑄造制備復合材料的技術(shù)得到了發(fā)展，研究成果不斷涌現(xiàn)，為復合材料的制備提供了一條新途徑。西北工業(yè)大學的齊樂華女士利用液態(tài)擠壓技術(shù)進行了Al2O3/LY12復合材料管、棒材的制備研究。這種新工藝直接將非連續(xù)物增強金屬基復合材料制備成管、棒等型材類制品，省去了液態(tài)模鍛法所需的擠壓、軋制等二次成形工序。通過對成形后的管材組織和斷口分析發(fā)現(xiàn)，采用該工藝制備的復合材料型材，增強纖維沿擠壓變形方向均勻分布，纖維與基體之間的結(jié)合是機械結(jié)合，斷口呈韌性斷裂特征。這說明采用該工藝可制備出高性能的復合材料制件。 

   廣西大學的曾健民先生采用低壓鑄造技術(shù)制備了碳化硅顆粒增強復合材料。這項研究內(nèi)容較系統(tǒng)地分析了充型的動力學，模擬了影響充型過程的因素。結(jié)果表明，粘度因素的影響大于重力因素，因而熔體充型更平穩(wěn)，產(chǎn)生的渦流和液面波動小，溫度分布的方向性好，便于采用更快的加壓速度。這項研究為低壓鑄造生產(chǎn)復合材料制件提供了指導和借鑒。 

   本次國際壓鑄會議上，部分作者介紹了本單位取得成功的壓鑄設(shè)計或生產(chǎn)工藝的經(jīng)驗。廣東鴻圖科技股份有限公司的嚴卓榮先生，介紹了該公司生產(chǎn)壓鑄鋁合金整體梯級的成功工藝。東風本田發(fā)動機有限公司的李建華也介紹了該公司生產(chǎn)轎車缸體的壓鑄生產(chǎn)工藝，以及質(zhì)量管理方法等。 

4 計算機在壓鑄領(lǐng)域中的多方位應(yīng)用 

   計算機在壓鑄中的應(yīng)用一直是提高壓鑄技術(shù)水平的重要途徑，本次國際壓鑄會議上計算機應(yīng)用問題仍然是重要議題之一。但是，與第二屆中國國際壓鑄會議相比，本次會議有關(guān)普通高壓鑄造充型等基本問題的模擬研究明顯減少，而半固態(tài)過程、低壓鑄造過程等的模擬研究明顯增多，反映出計算機在壓鑄領(lǐng)域的研究重點正在向新的研究方向發(fā)展。 

   中國臺灣地區(qū)金屬工業(yè)研究發(fā)展中心的黃士宗先生模擬研究了鎂合金筆記本電腦外殼的充填過程，分析了射出速度、高速切換位置、射出壓力、模具溫度等因素的影響，據(jù)此提出了保證鎂合金筆記本電腦外殼質(zhì)量需要注意的幾個基本問題：1為了避免鎂液溫度在噴嘴本體損失過多，高速速度的切換應(yīng)提前，控制鎂液下一次柱塞射出回流至爐體的體積變少；2高速速度值與鑄件厚度成反比趨勢，但是，0.8mm的A4大小尺寸的流動路徑應(yīng)該是鎂合金壓鑄的極限；3模具溫度除了影響鑄件的成形性，對鑄件頂出變形的影響更大；4脫模劑影響鎂液的流動性和表面流紋的形成。這些研究結(jié)論對鎂合金筆記本外殼的壓鑄生產(chǎn)具有一定的指導意義。 

   隨著普通高壓鑄造技術(shù)日臻成熟，完善高性能的擠壓技術(shù)—半固態(tài)加工技術(shù)已為研究者所關(guān)注。北京科技大學的楊卯生先生為了更好地預(yù)測半固態(tài)的充型過程，對鋁合金半固態(tài)觸變充型過程進行了三維數(shù)值模擬，建立了流場計算模型，模擬計算了半固態(tài)充填過程，分析了入流速度對充填過程的影響，并在半固態(tài)剎車泵體上進行了驗證。研究結(jié)果表明，在半固態(tài)流動充填過程中，漿料呈現(xiàn)剪切變稀的觸變充型特性；漿料的入流速度直接影響充填流態(tài)，進而影響半固態(tài)制件的成形質(zhì)量；對鋁合金剎車泵體觸變成形模擬表明，采用徑向入流工藝具有較高的成品率。  

   在模擬研究壓鑄充型過程時，采用的計算方法往往影響模擬計算的速度和精度。鑄造充型模擬過程實際是求解粘性不可壓縮流體基本方程(N-S方程)的過程，目前常用的求解算法是SOLA-VOF算法，但是，實踐證明這種方法的求解速度和精度并不是很好。針對這一問題，華北工學院的梁紅玉女士研究了將近似盒迭代算法用于求解N-S方程，模擬鑄造的充型過程。經(jīng)過對壓鑄件充型過程的模擬計算，證明采用近似盒迭代算法求解N-S方程精度更高，速度也更快。這項研究為更精確地進行鑄造充填過程模擬提供了有益的嘗試。 

   利用CAD進行壓鑄工藝設(shè)計，也是計算機在壓鑄上的重要應(yīng)用之一，其最大的優(yōu)點是可以提高設(shè)計速度和設(shè)計精度。華北工學院的褚忠先生開展了這方面的研究工作，開發(fā)了壓鑄模澆注系統(tǒng)CAD設(shè)計軟件。具體設(shè)計原理是：以壓鑄件三維實體模型為基礎(chǔ)，利用中間文件STL，求得有關(guān)壓鑄件的體積和重量參數(shù)，借助液態(tài)預(yù)測，得到壓鑄機和模具的PQ2圖，然后，求出最佳內(nèi)澆口面積，從而完成了壓鑄模澆注系統(tǒng)的CAD設(shè)計。作者利用這一設(shè)計軟件對典型的扇型和切線型澆道設(shè)計方法進行了分析，結(jié)果提高了澆注系統(tǒng)設(shè)計的合理性，縮短了設(shè)計周期。另外，江南大學的唐式豹先生針對國內(nèi)計算機輔助設(shè)計軟件存在的針對性不強的問題，開展了壓鑄工藝計算機輔助設(shè)計軟件的編制工作。 

   目前，低壓鑄造的應(yīng)用越來越廣泛，低壓鑄造工藝也需要不斷地優(yōu)化，因此，有關(guān)低壓鑄造的計算機應(yīng)用也越來越多。本次會議上華北工學院宣讀了兩篇低壓鑄造過程計算機模擬論文。其中徐宏先生通過建立低壓鑄造充型模擬基本方程和對方程的求解，以發(fā)動機缸蓋為例，對低壓鑄造工藝設(shè)計、充型過程和缺陷預(yù)測等進行了模擬和優(yōu)化。結(jié)果表明，這種模擬技術(shù)是確定和優(yōu)化充型工藝的有效方法，對縮短產(chǎn)品制造周期，降低成本具有重要的現(xiàn)實意義。另一位研究者候華先生，基于低壓鑄造充型理論，開發(fā)了流量控制程序及流動充型數(shù)值模擬程序。該程序可計算低壓鑄造產(chǎn)生紊流的條件，修正充填過程，從而達到充型平穩(wěn)，保證鑄件內(nèi)部質(zhì)量的目的。 

此外，哈爾濱工業(yè)大學的杜之明先生對鋁合金輪轂液態(tài)模鍛溫度場進行了數(shù)值模擬的研究。 

5 亟待深入研究的壓鑄裝備及生產(chǎn)管理 

   從本屆國際壓鑄會議宣讀的論文內(nèi)容來看，壓鑄裝備占的比例較小，有關(guān)論文只有5篇。這種情況可能反映兩方面的問題，一是壓鑄裝備的技術(shù)水平已趨于穩(wěn)定，二是壓鑄裝備方面的研究近幾年進展不大。就國內(nèi)來看，壓鑄裝備的研究工作是一個薄弱環(huán)節(jié)，特別是缺乏獨立開發(fā)新型壓鑄機的積極性，需要引起我們的注意。 

   本屆國際壓鑄會議宣讀的壓鑄機方面的論文是來自日本的兩家公司。日本東洋機械金屬公司的河內(nèi)裕明先生介紹了該公司的最新鎂壓鑄系統(tǒng)—東洋(TOYO)鎂系統(tǒng)(臥式冷室壓鑄機系統(tǒng))。該鎂壓鑄系統(tǒng)具有高精度自動加液、高流動性注射、高充填率和高精密穩(wěn)定性等特點。東芝機械公司的Shoukou KUBOTA先生也介紹了該公司開發(fā)的超高速壓鑄系統(tǒng)。這種壓鑄系統(tǒng)實際是為了提高壓鑄件質(zhì)量而開發(fā)的真空超高速壓鑄機。這種壓鑄系統(tǒng)具有超高速壓射和真空模具系統(tǒng)的特點，即使施加低的壓射壓力，由于模具是真空的，金屬液充填時間也很短。用該系統(tǒng)壓制出的鑄件延伸率是普通壓鑄的3倍，鑄件致密性顯著增加。 

   壓鑄生產(chǎn)過程中涂料噴涂和壓頭潤滑清理等設(shè)備，是壓鑄的重要輔助設(shè)備，這些設(shè)備的技術(shù)水平影響鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)率。目前，這類設(shè)備發(fā)展速度較快，自動化程度也較高，為壓鑄生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定提供了保證。本次會議上，成都華鈺噴涂設(shè)備廠的趙龍德先生介紹一種水基涂料自動稀釋、輸送和定量控制設(shè)備。這種裝置的最大特點是將涂料的稀釋、攪拌、輸送、定量噴涂等全自動進行，省去了人工稀釋涂料工序，保證了涂料配比和噴涂用量的準確性，并解決了由于涂料稀釋、輸送等帶來的生產(chǎn)不連續(xù)問題，有效地提高了生產(chǎn)率。另外，作者還介紹了一種壓室沖頭自動清理潤滑裝置。 

   壓鑄模具設(shè)計制造是衡量壓鑄技術(shù)水平的標志之一，這方面一直是我國壓鑄業(yè)的弱項。然而，從本次會議宣讀的論文來看，從事這方面研究工作的仍然很少。僅有南方摩托股份有限公司的熊志民介紹了該公司成功地進行歧管體壓鑄模的設(shè)計過程和使用情況；甘肅工業(yè)大學的路陽介紹了他們采用共裝熔煉法開發(fā)的新型模具用銅合金Cu14AlX。  

   本次國際壓鑄會議上，華北工學院的候擊波介紹了一種新型低壓鑄造技術(shù)—電磁泵低壓鑄造工藝和設(shè)備。作者介紹電磁泵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、電磁泵工作原理、以及該校研制的電磁泵充型低壓鑄造設(shè)備和應(yīng)用情況。這種工藝具有生產(chǎn)過程非常穩(wěn)定的特點，與傳統(tǒng)的氣壓式低壓鑄造方法相比，金屬液傳輸平穩(wěn)、強磁場能改善合金組織和性能、流量及加壓可連續(xù)精確控制、反應(yīng)速度快、工藝重現(xiàn)性好、可用氣體保護防止金屬液被二次污染等優(yōu)點，是一種極具發(fā)展前途的新技術(shù)。另外，哈爾濱工業(yè)大學的丁宏生先生，也介紹了他們開展的“行波磁場中鋁合金熔液的充型能力及電磁等效壓頭”方面的科研成果。 

   隨著壓鑄生產(chǎn)不斷向自動化、規(guī)模化發(fā)展，如何進行科學管理，從而提高壓鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)率、降低運營成本已為各壓鑄生產(chǎn)單位所重視，特別是中國“入世”后，為了提升國內(nèi)企業(yè)的競爭力，管理技術(shù)水平必須隨之提高。從本次國際壓鑄會議宣讀論文來看，壓鑄管理問題已引起了企業(yè)的重視，很多研究性論文，都多少對管理問題進行了論述。 

   本次國際壓鑄會議上宣讀的專門研究壓鑄生產(chǎn)管理問題的論文有兩篇，分別來自中國和日本。株洲南方雅馬哈摩托車有限公司的劉詩文先生，論述了壓鑄生產(chǎn)中一個具體生產(chǎn)要素與壓鑄件質(zhì)量相互為因果關(guān)系時，生產(chǎn)要素中某一具體因素發(fā)生變化而引起鑄件質(zhì)量異常(變化點)，如何強化這種變化點管理，從而按計劃組織生產(chǎn)和持續(xù)改進壓鑄件質(zhì)量的問題。文中詳細地闡述了生產(chǎn)要素與壓鑄件質(zhì)量的關(guān)系，提出了變化點的具體管理辦法。變化點管理包括有效地對壓鑄件出現(xiàn)質(zhì)量異常進行處置和工藝變更兩個方面。當壓鑄件質(zhì)量出現(xiàn)異常時，應(yīng)首先報、聯(lián)、相(上報、與相關(guān)人員聯(lián)絡(luò)通報、與相關(guān)人員討論)，進而對制成品進行處置，最后召開質(zhì)量專題分析會，利用這一程序和方法及時處理出現(xiàn)的變化點。由于生產(chǎn)要素變化，引起產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)異動時，應(yīng)進行工藝變更。工藝變更應(yīng)力求程序化、簡單化、規(guī)范化，與此同時還應(yīng)加強質(zhì)量監(jiān)督。文中給出了變更工藝的參考流程。 

   日本壓鑄協(xié)會的Mitsuyuki ISOGAI宣讀了如何將TPM管理方式用于壓鑄部門的論文。文中指出，進行TPM管理首先應(yīng)了解壓鑄產(chǎn)品的成本結(jié)構(gòu)，結(jié)合實際弄清技術(shù)疑難問題，然后開始解決這些問題，但同時又不摒棄傳統(tǒng)的觀念。例如：經(jīng)過初步分析，作者對壓力鑄造中使用低壓力的工業(yè)生產(chǎn)思想提出了置疑。在論述的管理方法時，作者認為“做—看—想”(DO-SEE-THINK)是一種較為有效的革新方法，可以解決壓力鑄造中的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和環(huán)境的問題，能大大地降低生產(chǎn)成本。 

上述兩類管理方法對每個壓鑄企業(yè)均有借鑒作用。 

6 結(jié)束語 

總結(jié)本次會議宣讀的論文可歸納為以下主要特點： 

(1) 鎂合金是本次會議代表最關(guān)注的合金材料，大量的學術(shù)交流內(nèi)容與鎂合金有關(guān)； 
(2) 涉及半固態(tài)成形、擠壓鑄造等高性能零件制備技術(shù)方面的研究內(nèi)容，占有相當大的比例，也是與會代表討論的熱點； 
(3) 壓鑄、半固態(tài)成形、擠壓等技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域仍以汽車零配件為主； 
(4) 國內(nèi)知名壓鑄專家對壓鑄的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢給予了相當高的重視，比較全面地分析了各類壓鑄工藝和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的問題，為壓鑄生產(chǎn)和研究勾畫出一幅清晰的畫面。