中国机械工程学会会讯：2004年第2期（总第74期）

中国机械工程学会会讯 目次 ZHONGGUO JIXIE GONGCHENG 学会要闻· XUEHUI HUIXUN 第六届海峡两岸机械工程技术交流会在台北举行……(12) 科技进展· 机械工业科学技术重大进展(2003) 月刊1998年创刊 ·会员园地· 2004年第2期(总第74期) 2004年高级会员迎新报告会在京举行………… (13) 2004年2月6日出版 学术活动· 第八次全国热处理大会暨 热处理分会成立40周年纪念大会在京召开 第四届国际淬火与畸变控制会议在京召开 …(16) 光机电一体化技术与装备应用及发展研讨会” 在深圳召开… ………(17) 设备与维修工程分会在海口举办研讨会……… 广东学会举办“超高速加工研讨班” (19) 工作动态· 设备与维修工程分会召开第六届在京正副主任委员 (扩大)第一次会议 地方学会· 湖北省机械工程学会专业委员会活动三则………(20) 北京学会举办“航天技术科普报告会” ·工业展览 专业物流大展笑迎2004 (22) 关于组团赴德国参观“汉诺威工业博览会”的通知…(23 主办:中国机械工程学会工作总部 会议预报· 地址:北京市三里河路46号 第七届物流工程学术年会论文征集通知…… 邮编:100823 “第六届全国机械设计教学研讨会议”征文通知……(25) 电话:010-88301641 机械传动分会将举办CVT及第五届行星齿轮传动 传真:010-68361096 学术信息年会 …(25) E-mail: huixun @cmes. org ·书讯· 网址http://www.cmes.org 《中国机械设计大典》征订通知…………………(27) 主编:陈超志 《中国模具设计大典》征订通知 副主编:梅熠 免费赠送《中国机械设计大典数据库》(电子版) 责任编辑:晓帆 《中国模具设计大典数据库》(电子版) (30) 编辑出版:中国机械工程学会会讯编辑部书讯 照排:中国机械工程学会会讯编辑部 其他· 印刷:北京林大印刷厂 祝中国机械工程学会青春永驻 发行:中国机械工程学会工作总部 圆融和谐,求新求变打造21世纪恒星新风貌

中国机械工程学会会讯 ZHONGGUO JIXIE GONGCHENG XUEHUI HUIXUN 月刊 1998 年创刊 2004 年第 2 期（总第 74 期） 2004 年 2 月 6 日出版 主 办：中国机械工程学会工作总部 地 址：北京市三里河路 46 号 邮 编：100823 电 话：010-88301641 传 真：010-68361096 E – mail：huixun@cmes.org 网 址：http://www.cmes.org 主 编：陈超志 副 主 编：梅 熠 责任编辑：晓 帆 编辑出版：中国机械工程学会会讯编辑部 照 排：中国机械工程学会会讯编辑部 印 刷：北京林大印刷厂 发 行：中国机械工程学会工作总部 目 次 ·学会要闻· 第六届海峡两岸机械工程技术交流会在台北举行……(12) ·科技进展· 机械工业科学技术重大进展（2003）………………………(1) ·会员园地· 2004 年高级会员迎新报告会在京举行…………………(13) ·学术活动· 第八次全国热处理大会暨 热处理分会成立 40 周年纪念大会在京召开…………(15) 第四届国际淬火与畸变控制会议在京召开……………(16) “光机电一体化技术与装备应用及发展研讨会” 在深圳召开……………………………………………(17) 设备与维修工程分会在海口举办研讨会………………(18) 广东学会举办“超高速加工研讨班”……………………(19) ·工作动态· 设备与维修工程分会召开第六届在京正副主任委员 （扩大）第一次会议……………………………………(19) ·地方学会· 湖北省机械工程学会专业委员会活动三则……………(20) 北京学会举办“航天技术科普报告会”…………………(21) ·工业展览· 专业物流大展笑迎 2004…………………………………(22) 关于组团赴德国参观“汉诺威工业博览会”的通知……(23) ·会议预报· 第七届物流工程学术年会论文征集通知………………(24) “第六届全国机械设计教学研讨会议”征文通知………(25) 机械传动分会将举办 CVT 及第五届行星齿轮传动 学术信息年会…………………………………………(25) ·书讯· 《中国机械设计大典》征订通知…………………………(27) 《中国模具设计大典》征订通知…………………………(28) 免费赠送《中国机械设计大典数据库》（电子版） 《中国模具设计大典数据库》（电子版）……………(30) 书讯………………………………………………………(21) ·其他· 祝中国机械工程学会青春永驻…………………………(26) 圆融和谐，求新求变 打造21世纪恒星新风貌…………(32)

科技进展 机械工业斛学技术重太缝展(2003) 中国机械工程学会 近年来,我国在重型机械及重大装备领域取得了一批重要成果,为冶金、港口、发电、化工 等行业提供了一批重大技术装备,获得巨大的经济效益和社会效益。经各方推荐,中国机械工程 学会和中国重型机械工业协会组织专家评审,本年度发布的机械工业科学技术重大进展有以下几 个方面 、铝带坯电磁场铸轧装备与技术的开发与应用 高性能铝板带材广泛应用于航空航天、交通运输、信息、包装、印刷等领域,市场需求巨大。 铝热板带卷的主要生产方式为热轧和连续铸轧。热轧产品深拉性能好,可生产各系铝合金,但投 资巨大。与热轧相比,连续铸轧在建设投入、流程、能耗等方面有突出优势,20世纪80年代以来 在我国迅速发展,成为主要的铝热板带卷生产方式。但是常规铸轧板组织不均匀、深拉性能差 可铸轧的合金品种少,目前主要用于铝箔毛料和对深拉性能要求不高的部分板带。我国高性能的 铝板、带材仍需大量进口 铝带坯电磁场铸轧装备与技术研究立足于发扬常规铸轧节能、投资少的突出优势,从材料组 织形成的能量规律,寻找常规铸轧技术缺陷的本质原因,通过创造新的载能装备,向铸轧过程注 入新的能量,改变铸轧区的能场结构,使铸轧过程出现新的材料微流变机制,以获得优良的组织 结构和性能,为高性能铝板带材提供性价比高的铝带坯。 该项目通过首次在常规铸轧环境中输入变频组合电磁场能量,揭示了铝熔体铸-轧]流变行为 中由此岀现的新机制和规律,发明了铝带坯电磁场铸轧装备与技术,获得性能优良的铝热板带卷。 取得以下主要成果 揭示了铸轧过程新机理,发明了铝带坯电磁场铸轧新工艺技术,建立起电磁场连续铸轧的 材料制备新方法。 电磁场铸轧过程新机理:在电磁力场作用下,初晶、枝晶、临界变形晶体被冲击、切断,实 现晶核增殖,晶粒细化 材料制备新工艺技术与新方法:①用变化的电磁场能量梯度,强化铸轧区传热传质过程,使 温度场、浓度场趋于均匀,过冷度增加,在大范围内瞬间同步进行结晶,晶粒均匀细化,强度与 成形性增加;②无序扰动,晶体取向分散,晶界析出物弥散,深加工性能增强;③使铸轧区内压 力增大,固溶效果增强。 2.发明了一种产生瞬变复合磁场的电磁感应器。感应器由5~9个电磁感应单元组成,其间 按设计原理连接。在铸轧前沿的辊缝中同时形成脉动磁场与行波磁场,主频率与行波频率分别进 行随机切换,可以产生一个瞬态变化的复合磁场。 3.发明了一种将电磁能高密度聚集的定向导引机构,将磁力线高密度约束于[凝固-轧制]连续 流变区。该装置由强导磁体做成靴状结构,置于进料口上、下侧,其前方緊楔于辊缝,同时用非

·科技进展· 机械工业科学技术重大进展（2003） 中国机械工程学会 近年来，我国在重型机械及重大装备领域取得了一批重要成果，为冶金、港口、发电、化工 等行业提供了一批重大技术装备，获得巨大的经济效益和社会效益。经各方推荐，中国机械工程 学会和中国重型机械工业协会组织专家评审，本年度发布的机械工业科学技术重大进展有以下几 个方面： 一、铝带坯电磁场铸轧装备与技术的开发与应用 高性能铝板带材广泛应用于航空航天、交通运输、信息、包装、印刷等领域，市场需求巨大。 铝热板带卷的主要生产方式为热轧和连续铸轧。热轧产品深拉性能好，可生产各系铝合金，但投 资巨大。与热轧相比，连续铸轧在建设投入、流程、能耗等方面有突出优势，20 世纪 80 年代以来 在我国迅速发展，成为主要的铝热板带卷生产方式。但是常规铸轧板组织不均匀、深拉性能差， 可铸轧的合金品种少，目前主要用于铝箔毛料和对深拉性能要求不高的部分板带。我国高性能的 铝板、带材仍需大量进口。 铝带坯电磁场铸轧装备与技术研究立足于发扬常规铸轧节能、投资少的突出优势，从材料组 织形成的能量规律，寻找常规铸轧技术缺陷的本质原因，通过创造新的载能装备，向铸轧过程注 入新的能量，改变铸轧区的能场结构，使铸轧过程出现新的材料微流变机制，以获得优良的组织 结构和性能，为高性能铝板带材提供性价比高的铝带坯。 该项目通过首次在常规铸轧环境中输入变频组合电磁场能量，揭示了铝熔体[铸-轧]流变行为 中由此出现的新机制和规律，发明了铝带坯电磁场铸轧装备与技术，获得性能优良的铝热板带卷。 取得以下主要成果： 1．揭示了铸轧过程新机理，发明了铝带坯电磁场铸轧新工艺技术，建立起电磁场连续铸轧的 材料制备新方法。 电磁场铸轧过程新机理：在电磁力场作用下，初晶、枝晶、临界变形晶体被冲击、切断，实 现晶核增殖，晶粒细化。 材料制备新工艺技术与新方法：①用变化的电磁场能量梯度，强化铸轧区传热传质过程，使 温度场、浓度场趋于均匀，过冷度增加，在大范围内瞬间同步进行结晶，晶粒均匀细化，强度与 成形性增加；②无序扰动，晶体取向分散，晶界析出物弥散，深加工性能增强；③使铸轧区内压 力增大，固溶效果增强。 2．发明了一种产生瞬变复合磁场的电磁感应器。感应器由 5～9 个电磁感应单元组成，其间 按设计原理连接。在铸轧前沿的辊缝中同时形成脉动磁场与行波磁场，主频率与行波频率分别进 行随机切换，可以产生一个瞬态变化的复合磁场。 3．发明了一种将电磁能高密度聚集的定向导引机构，将磁力线高密度约束于[凝固-轧制]连续 流变区。该装置由强导磁体做成靴状结构，置于进料口上、下侧，其前方紧楔于辊缝，同时用非 ·1·

中国机械工程学会会讯2004年第2期 导磁体做成耐高温、耐冲击的环境屏蔽结构,与铸轧机环境所有铁磁体零件屏蔽,以最小损耗将 磁力线导入辊缝扁平[铸轧]区。 4.发明了一种复杂电磁场多参数多形态控制系统。系统由电流波形控制、频率成分随机控制 磁序随机控制和接触电势差控制四部分组成,对磁场形态、频率、幅值做多种调控,使感应电磁 场具有瞬态变化的能量梯度,产生如下特殊功能:①温度场、浓度场均匀,晶粒均匀细化;②能 量具有瞬态冲击特性,产生的电磁剪切力为284~341Pa,大于[液-固]临界状态金属形变切应力 242Pa,增强对晶粒的切割、破碎;③对机械系统具有激励最小特性,增加工艺过程的稳定。 电磁场铸轧装备与技术的应用,使铸轧板带坯的质量显著提高。电磁场铸轧铝带坯晶粒微细、 等轴、均匀分布,晶界上金属间化合物细小弥散,织构与成形性优于常规铸轧板带,产品性价比 获得明显提升。 电磁铸轧、常规铸轧、热轧板性能比较 铝带坯(7lmm) 名称 σb(Mpa) 6(%) 0.5mm成品板深0.007mm P4901419拉制耳率(%)铝针孔数 电磁场铸轧|91909033.8345340 1.85~1.93 30~50 铸轧 89 8736.134.332.2 4.0~4.5 200~300 88 89 8835.7344334 1.86~2.1 300~400 自1997年以来,电磁场铸轧试验样机一直在西北铝加工厂运行。经多次工业试验和生产考核 表明:用电磁场铸轧装备和技术可生产1~8系的多种合金品种,其组织性能明显优于常规铸轧板 特别是深加工性能获得突破性进展,拓宽了铸轧板的应用范围。由电磁场铸轧带坯所加工成的 0007铝箔,其金相组织和力学性能均优于添加常规晶粒细化剂的铝箔产品,且避免了晶粒细化剂 产生的合金污染,成品率平均提高88个百分点 该技术已由国家计委列为1999年兰州铝业公司“电解铝液电磁铸轧生产毛化板、箔材”高新 技术产业化示范工程,第二台电磁场铸轧机已在兰铝公司投产。至此,电磁铸轧技术已在国际通 用的两种结构铸轧机[享特式、3C式上获得工业应用。 电磁场铸轧可生产常规铸轧难以生产的优质铝板,如PS板、制罐板、磁盘基板等,解决了长 期依赖进口的问题,产生了重要的社会经济效益。 铝带坯电磁场铸轧装备与技术集材料加工、机械、电、磁、自动控制等多学科于一体,形成 一种新的铝连续铸轧装备与技术,其中的技术创新将在相关领域的技术进步中产生重要影响: 1.所发明的铝带坯电磁场装备,具有十分优良的材料制备功能。它的进一步推广应用,将使 铝带坯生产技术发生重要变革,推动我国铝加工工业水平的整体提高。 2.所硏制的具有瞬态强冲击特性的复杂电磁场的产生与控制技术,使铝合金载体在随机快变 过程中完成材料制备,是机电控制技术应用于材料流变成形过程的一种新的成功尝试,同时产生 新的组织结构,开发出材料的新性能,值得在其他材料领域推广 3.特殊形态电磁感应器、磁路导引装置、复杂系统强扰动快变状态的产生和控制,其设计思 想与系统技术和所解决的难题,对机电一体化技术的发展有诸多借鉴作用

·中国机械工程学会会讯 2004 年第 2 期· 导磁体做成耐高温、耐冲击的环境屏蔽结构，与铸轧机环境所有铁磁体零件屏蔽，以最小损耗将 磁力线导入辊缝扁平[铸-轧]区。 4．发明了一种复杂电磁场多参数多形态控制系统。系统由电流波形控制、频率成分随机控制、 磁序随机控制和接触电势差控制四部分组成，对磁场形态、频率、幅值做多种调控，使感应电磁 场具有瞬态变化的能量梯度，产生如下特殊功能：①温度场、浓度场均匀，晶粒均匀细化；②能 量具有瞬态冲击特性，产生的电磁剪切力为 284～341Pa，大于[液-固]临界状态金属形变切应力 242Pa，增强对晶粒的切割、破碎；③对机械系统具有激励最小特性，增加工艺过程的稳定。 电磁场铸轧装备与技术的应用，使铸轧板带坯的质量显著提高。电磁场铸轧铝带坯晶粒微细、 等轴、均匀分布，晶界上金属间化合物细小弥散，织构与成形性优于常规铸轧板带，产品性价比 获得明显提升。 电磁铸轧、常规铸轧、热轧板性能比较 铝带坯（7.1mm） 名 称 σ b（Mpa） δ（%） 0° 45° 90° 0° 45° 90° 0.5mm 成品板深 拉制耳率（%） 0.007mm 铝箔针孔数 电磁场铸轧 91 90 90 33.8 34.5 34.0 1.85～1.93 30～50 普通铸轧 88 89 87 36.1 34.3 32.2 4.0～4.5 200～300 热 轧 88 89 88 35.7 34.4 33.4 1.86～2.1 300～400 自 1997 年以来，电磁场铸轧试验样机一直在西北铝加工厂运行。经多次工业试验和生产考核 表明：用电磁场铸轧装备和技术可生产 1～8 系的多种合金品种，其组织性能明显优于常规铸轧板， 特别是深加工性能获得突破性进展，拓宽了铸轧板的应用范围。由电磁场铸轧带坯所加工成的 0.007 铝箔，其金相组织和力学性能均优于添加常规晶粒细化剂的铝箔产品，且避免了晶粒细化剂 产生的合金污染，成品率平均提高 8.8 个百分点。 该技术已由国家计委列为 1999 年兰州铝业公司“电解铝液电磁铸轧生产毛化板、箔材”高新 技术产业化示范工程，第二台电磁场铸轧机已在兰铝公司投产。至此，电磁铸轧技术已在国际通 用的两种结构铸轧机[亨特式、3C 式]上获得工业应用。 电磁场铸轧可生产常规铸轧难以生产的优质铝板，如 PS 板、制罐板、磁盘基板等，解决了长 期依赖进口的问题，产生了重要的社会经济效益。 铝带坯电磁场铸轧装备与技术集材料加工、机械、电、磁、自动控制等多学科于一体，形成 一种新的铝连续铸轧装备与技术，其中的技术创新将在相关领域的技术进步中产生重要影响： 1．所发明的铝带坯电磁场装备，具有十分优良的材料制备功能。它的进一步推广应用，将使 铝带坯生产技术发生重要变革，推动我国铝加工工业水平的整体提高。 2．所研制的具有瞬态强冲击特性的复杂电磁场的产生与控制技术，使铝合金载体在随机快变 过程中完成材料制备，是机电控制技术应用于材料流变成形过程的一种新的成功尝试，同时产生 新的组织结构，开发出材料的新性能，值得在其他材料领域推广。 3．特殊形态电磁感应器、磁路导引装置、复杂系统强扰动快变状态的产生和控制，其设计思 想与系统技术和所解决的难题，对机电一体化技术的发展有诸多借鉴作用。 ·2·

科技进展 4.在[半固态-高温塑变]轧制中施加特殊形态的交变电磁场,形成强烈的非平衡状态,改变了 金属流变成形机理,获得了新的材料组织结构,显著改善金属材料性能,在国际金属材料加工中 未见先例,具有良好的推广价值和发展前景。 二、万吨特大型铝型材生产线关键技术的开发与应用 由于铝合金型材具有较高的强重比、耐腐蚀性强、易加工等特点,已在众多行业,尤其是航 空航天、交通运输、船舶等行业得到广泛应用。为了提高飞机、车、船的速度,人们普遍采用铝 型材作为交通工具的新材料,取代以往沉重的钢板结构。同时,为了减少焊接加工量,工业生产 通常希望铝型材截面越宽越好。因此,世界各国纷纷开发特大型工业型材挤压机,以生产航空壁 板、高速列车车体、地铁及城市轻轨列车、磁悬浮列车车体、集装箱、船用壁板等大型薄壁、宽 幅、高精度和复杂断面的铝合金型材。 我国车体用特大型铝型材过去完全依赖进口,制约了我国高速列车、城市轻轨、航空航天等 行业的发展。而引进国外特大型铝型材挤压机等成套设备,又需要大量资金。因此,自主开发研 制生产特大型铝型材生产线,提高我国材料加工业装备水平,具有重要意义 经过深入研究特大型铝型材挤压机的系统结构、设计理论、计算方法、加工工艺、控制方法 以及铝型材挤压生产后部处理设备的工艺路线等,采用传统设计公式与有限元数值模拟相结合I 新方法,西安重型机械研究所与上海重机厂合作开发研制出具有自主知识产权的100MN油压双动 铝型材挤压生产线成套设备,并在山东丛林集团公司安装投产。主要研究成果包括 1.提出了大型挤压机设计计算的新理论、新方法。采用传统计算方法计算挤压力,确定主要 部件尺寸。采用有限元法进行受力分析,对主要部件进行静力分析,对前后梁进行结构优化。采 用有限元法对挤压筒结构进行热力耦合分析。实践证明,传统计算公式与有限元数值模拟相结合 的设计方法切实可行。通过传热学、工业电炉与挤压等三者的有机结合,提出了挤压筒加热设计 的计算理论,并成功应用在大型挤压机上。 2.研制并首次应用多项新结构、新装置、新元件。采用圆柱拉杆和空心压柱代替传统结构, 前后梁在预应力作用下组成一个刚性机架。拉杆伸长量小,外层空心压柱具有较大抗弯截面模量 从而具有很大的抗弯刚度,大大提高了机架刚度和产品精度。发明了双动挤压机液压固定针挤压 穿孔新结构。该装置大大简化了压机结构,有效缩短压机总长度,减轻了设备重量,提高了穿孔 针对中精度。采用三只充液阀解决了主缸的快速充/排液,并发明了多级动态泄压阀。从而实现了 压机运行的快速、平稳和无(小)振动、小噪声,取得良好效果。 3.研制并首次应用恒张力铝型材牵引系统。利用牵引机牵引铝型材,可以消除流动速度不均 的现象,有利于模具内焊合室中金属的成型。牵引机导引挤压制品沿导轨直线行进,提高了产品 直线度,减少制品表面损伤。牵引机采用恒张力控制,张力可调,以适应不同截面形状的型材, 4.研制并首次应用适用于大型挤压机速度控制的新方法和生产线二级计算机控制系统。针对 大型挤压机的生产特点,加热时铝锭坯内温差较大、死角区大,金属变形剧烈。在速度大于5mm/s 时,采用变量泵开环容积调速;在0.2~5mm/s的低速段采用小流量变量泵加高频响的比例阀联合 闭环调速,电气上采用PD调节器等技术措施,可提高调速的灵敏性和准确性,实现铝型材先进 的等温挤压工艺

·科技进展· 4．在[半固态-高温塑变]轧制中施加特殊形态的交变电磁场，形成强烈的非平衡状态，改变了 金属流变成形机理，获得了新的材料组织结构，显著改善金属材料性能，在国际金属材料加工中 未见先例，具有良好的推广价值和发展前景。 二、万吨特大型铝型材生产线关键技术的开发与应用 由于铝合金型材具有较高的强重比、耐腐蚀性强、易加工等特点，已在众多行业，尤其是航 空航天、交通运输、船舶等行业得到广泛应用。为了提高飞机、车、船的速度，人们普遍采用铝 型材作为交通工具的新材料，取代以往沉重的钢板结构。同时，为了减少焊接加工量，工业生产 通常希望铝型材截面越宽越好。因此，世界各国纷纷开发特大型工业型材挤压机，以生产航空壁 板、高速列车车体、地铁及城市轻轨列车、磁悬浮列车车体、集装箱、船用壁板等大型薄壁、宽 幅、高精度和复杂断面的铝合金型材。 我国车体用特大型铝型材过去完全依赖进口，制约了我国高速列车、城市轻轨、航空航天等 行业的发展。而引进国外特大型铝型材挤压机等成套设备，又需要大量资金。因此，自主开发研 制生产特大型铝型材生产线，提高我国材料加工业装备水平，具有重要意义。 经过深入研究特大型铝型材挤压机的系统结构、设计理论、计算方法、加工工艺、控制方法 以及铝型材挤压生产后部处理设备的工艺路线等，采用传统设计公式与有限元数值模拟相结合的 新方法，西安重型机械研究所与上海重机厂合作开发研制出具有自主知识产权的 100MN 油压双动 铝型材挤压生产线成套设备，并在山东丛林集团公司安装投产。主要研究成果包括： 1．提出了大型挤压机设计计算的新理论、新方法。采用传统计算方法计算挤压力，确定主要 部件尺寸。采用有限元法进行受力分析，对主要部件进行静力分析，对前后梁进行结构优化。采 用有限元法对挤压筒结构进行热力耦合分析。实践证明，传统计算公式与有限元数值模拟相结合 的设计方法切实可行。通过传热学、工业电炉与挤压等三者的有机结合，提出了挤压筒加热设计 的计算理论，并成功应用在大型挤压机上。 2．研制并首次应用多项新结构、新装置、新元件。采用圆柱拉杆和空心压柱代替传统结构， 前后梁在预应力作用下组成一个刚性机架。拉杆伸长量小，外层空心压柱具有较大抗弯截面模量， 从而具有很大的抗弯刚度，大大提高了机架刚度和产品精度。发明了双动挤压机液压固定针挤压 穿孔新结构。该装置大大简化了压机结构，有效缩短压机总长度，减轻了设备重量，提高了穿孔 针对中精度。采用三只充液阀解决了主缸的快速充/排液，并发明了多级动态泄压阀。从而实现了 压机运行的快速、平稳和无（小）振动、小噪声，取得良好效果。 3．研制并首次应用恒张力铝型材牵引系统。利用牵引机牵引铝型材，可以消除流动速度不均 的现象，有利于模具内焊合室中金属的成型。牵引机导引挤压制品沿导轨直线行进，提高了产品 直线度，减少制品表面损伤。牵引机采用恒张力控制，张力可调，以适应不同截面形状的型材。 4．研制并首次应用适用于大型挤压机速度控制的新方法和生产线二级计算机控制系统。针对 大型挤压机的生产特点，加热时铝锭坯内温差较大、死角区大，金属变形剧烈。在速度大于 5mm/s 时，采用变量泵开环容积调速；在 0.2～5mm/s 的低速段采用小流量变量泵加高频响的比例阀联合 闭环调速，电气上采用 PID 调节器等技术措施，可提高调速的灵敏性和准确性，实现铝型材先进 的等温挤压工艺。 ·3·

中国机械工程学会会讯2004年第2期 5.开发了多项制品精整新技术,实现了生产工艺与装备的成套性。研制并首次实现移动锯切 工艺,通过轴同步模块实现牵引机、移动热锯和出料辊道三者同步,提高了产品成品率。开发并 应用先进的气-水雾化联合淬火工艺,型材几乎不变形,可满足所有铝型材及其金相组织的要求 开发了垂直升降水平式输送冷床,减少制品在输送过程中的摩擦,保证了制品表面质量。发明了 倾斜夹紧式夹钳、双辊轮双斜面杋枃、带可升降辊子送料机构的新型拉伸矫直机,进一步提高了 产品精度和表面质量。 该生产线是我国机械装备制造业和大型铝合金材料加工业的一次重大创新和突破,该项目的 研究成功,结束了我国特大型铝型材依赖进口的历史。 三、百万吨级大型方板坯连铸装备技术的开发与产业化 我国百万吨级大型方坯、板坯连铸成套装备技术的开发与产业化已经取得重大进展。从原先 的大型方坯、板坯连铸成套装备技术全部依赖引进,到与国外著名公司联合设计、合作制造,进 一步寓技术开发于国家重大工程项目的建设之中,使我国百万吨级大型方坯、板坯连铸成套装备 的总体设计、机电液成套设备设计、安装调试均由国内承担。通过国家重大工程建设项目的实践, 使技术开发成果逐步走上产业化的道路。 在百万吨级大型板坯连铸成套装备技术开发与产业化方面,以西安重型机械研究所负责机电 液成套设备设计,并于近期投产的马钢板坯连铸机为例。马钢250×1400mm2板坯连铸机是国家重 点建设项目,2002年11月25日通过验收。该项目从设计合同生效到热试成功仅用了14个月时间 创造了国内大型板坯连铸机设计、制造、安装、调试的最短建设周期。马钢这套现代化板坯连铸 机从工厂设计、工艺总体设计、机电液成套设备设计到安装调试,均由国内承担,标志着我国现 代化板坯连铸机的设计制造又上了一个新台阶。从投产至今,设备运转正常,除可浇铸Q235系列 外,还相继开发了C-B、Q345系列,20专、16Mn专等具有较高附加值的优质钢种。铸坯热送热 装率≥85%,创造了良好的经济和社会效益。主要技术成果有 1.研制并首次应用了直弧形连续弯曲、连续矫直技术。铸机垂直段有利于钢液中夹杂物的上 浮,不产生向内弧侧聚集,严格控制了弯曲区和矫直区的综合应变。 2.研制并首次应用了中间罐四缸液压同步升降技术及其装置、结晶器调宽裝置防锥度跑偏机 构、芯轴式二冷辊子结构、下装式短引锭杄系统、对称岀坯、短定尺切割等一系列新技术、新机 构。实现了中间罐四缸同步升降、位置锁定、超压保护、调速等功能;可将设定好的结晶器锥度 锁定,防止铸坯产生裂纹和漏钢:解决了铸坯的偏析和中心疏松,克服了各种内部及皮下裂纹; 减少了送引锭杆及浇铸准备时间,提高了铸机作业率。对称出坯、短定尺切割是为了适应马钢铸 机特殊要求而采取的特殊措施,采用特殊结构切割机,经两次切割实现定尺,满足了吊装、热送 的快节奏。相应的装置都具有结构简单紧凑、易于实现自动控制、投资少、维修方便、运行平稳 可靠、作业率高、重量轻、精度高、噪声小等优点。 3.首次实现了全程无氧化浇铸。采用多功能连杆式钢包回转台,带有大包加盖功能,水口均 由氬气密封,中间罐、结晶器钢液面严格覆盖保护。本项目首次通过水模试验,优化了中间罐内 腔形状、浸入式水口形状、浸入深度,使中间罐在浇铸过程中,温度场、流场分布合理,死区减 少,大型夹杂物能100%上浮,从而将结晶器内液面波动和卷渣减少到最小,提高了钢坯质量

·中国机械工程学会会讯 2004 年第 2 期· 5．开发了多项制品精整新技术，实现了生产工艺与装备的成套性。研制并首次实现移动锯切 工艺，通过轴同步模块实现牵引机、移动热锯和出料辊道三者同步，提高了产品成品率。开发并 应用先进的气-水雾化联合淬火工艺，型材几乎不变形，可满足所有铝型材及其金相组织的要求。 开发了垂直升降水平式输送冷床，减少制品在输送过程中的摩擦，保证了制品表面质量。发明了 倾斜夹紧式夹钳、双辊轮双斜面机构、带可升降辊子送料机构的新型拉伸矫直机，进一步提高了 产品精度和表面质量。 该生产线是我国机械装备制造业和大型铝合金材料加工业的一次重大创新和突破，该项目的 研究成功，结束了我国特大型铝型材依赖进口的历史。 三、百万吨级大型方板坯连铸装备技术的开发与产业化 我国百万吨级大型方坯、板坯连铸成套装备技术的开发与产业化已经取得重大进展。从原先 的大型方坯、板坯连铸成套装备技术全部依赖引进，到与国外著名公司联合设计、合作制造，进 一步寓技术开发于国家重大工程项目的建设之中，使我国百万吨级大型方坯、板坯连铸成套装备 的总体设计、机电液成套设备设计、安装调试均由国内承担。通过国家重大工程建设项目的实践， 使技术开发成果逐步走上产业化的道路。 在百万吨级大型板坯连铸成套装备技术开发与产业化方面，以西安重型机械研究所负责机电 液成套设备设计，并于近期投产的马钢板坯连铸机为例。马钢 250×1400mm2 板坯连铸机是国家重 点建设项目，2002 年 11 月 25 日通过验收。该项目从设计合同生效到热试成功仅用了 14 个月时间， 创造了国内大型板坯连铸机设计、制造、安装、调试的最短建设周期。马钢这套现代化板坯连铸 机从工厂设计、工艺总体设计、机电液成套设备设计到安装调试，均由国内承担，标志着我国现 代化板坯连铸机的设计制造又上了一个新台阶。从投产至今，设备运转正常，除可浇铸Q235 系列 外，还相继开发了C-B、Q345 系列，20 专、16Mn专等具有较高附加值的优质钢种。铸坯热送热 装率≥85%，创造了良好的经济和社会效益。主要技术成果有： 1．研制并首次应用了直弧形连续弯曲、连续矫直技术。铸机垂直段有利于钢液中夹杂物的上 浮，不产生向内弧侧聚集，严格控制了弯曲区和矫直区的综合应变。 2．研制并首次应用了中间罐四缸液压同步升降技术及其装置、结晶器调宽装置防锥度跑偏机 构、芯轴式二冷辊子结构、下装式短引锭杆系统、对称出坯、短定尺切割等一系列新技术、新机 构。实现了中间罐四缸同步升降、位置锁定、超压保护、调速等功能；可将设定好的结晶器锥度 锁定，防止铸坯产生裂纹和漏钢；解决了铸坯的偏析和中心疏松，克服了各种内部及皮下裂纹； 减少了送引锭杆及浇铸准备时间，提高了铸机作业率。对称出坯、短定尺切割是为了适应马钢铸 机特殊要求而采取的特殊措施，采用特殊结构切割机，经两次切割实现定尺，满足了吊装、热送 的快节奏。相应的装置都具有结构简单紧凑、易于实现自动控制、投资少、维修方便、运行平稳 可靠、作业率高、重量轻、精度高、噪声小等优点。 3．首次实现了全程无氧化浇铸。采用多功能连杆式钢包回转台，带有大包加盖功能，水口均 由氬气密封，中间罐、结晶器钢液面严格覆盖保护。本项目首次通过水模试验，优化了中间罐内 腔形状、浸入式水口形状、浸入深度，使中间罐在浇铸过程中，温度场、流场分布合理，死区减 少，大型夹杂物能 100%上浮，从而将结晶器内液面波动和卷渣减少到最小，提高了钢坯质量。 ·4·