固液双金属复合铸造研究进展.pdf

材料导报A:综述篇
2014年1月(上)算28卷第1期
固液双金属复合铸造研究进展
刘平1,刘腾'2,王渠东
(1上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海200240;2上海交通大学复合材料国家重点实验室,上海200240)
摘要综述了近年来国内外国液双金属复合铸造法的研究现状,概括了常见的固液复合峙造方法,列举了
些典型的固液双金属复合铸造制备的エ业部件,在前人研究的基础上分析了エ艺参数对界面质量的影响,介绍了一
些成熟的固液双金属复合铸造エ艺参数,阐述了其界面结合机理,总结了固液复合双金属的力学性能规律,指出了当
前双金属复合铸造研究存在的主要问题及可能的发展方向。
关键词固液双金属工艺参数力学性能界面结合机理
中图分类号:TB331
文獻标识码:A
Research Progress on Liquid-solid Bimetal Compound Casting
LIU Ping, LIU Teng-2, WANG Qudong.2
(1 National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming, Shanghai Jiao Tong University, hanghai 200240;
2 State Key Iaboratory of Metal Matrix Composites, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240)
Abstrac
The development situation of solid-liquid bimetal compound casting in recent years are introduced
The research progress on compound casting manufacture process, ypical industry components applying solid-liquid
compound casting and factors that affecting the olid-liquid bonding conditions are stated, some successful process pa
rameters are introduced, and the mechanical properties of solid-liquid bimetal are presented. In addition, problems in
solid-liquid compound casting and its development prospect are pointed out.
Key words solid-liquid bimetal, process parameters, mechanical properties, bonding mechanisms
近年来,随着能源危机和环保问题的日益严重,人们对
节能减排产品的需求越来越多,轻量化及高性能已成为新材
1固液复合技术及其应用
料发展的一个趋势,且随着工业的发展,单一的材料或合金
固液复合铸造的工艺方法有很多,比如挤压铸造2、壳
也已很难满足现代化生产对材料综合性能的需求2。双金型铸造、高压压铸2、金属模铸造的、砂模铸造5、超声
属复合材料因具备两种金属材料的优良性能,可解决单一材铸造的等。图1和图2是其中两种复合铸造方法的示意图,
料无法满足的高强度、高韧性等综合性能问题,,近年来正表1列出了近年来一些固液复合研究中所采用的表面处理
吸引着越来越多研究者的注意。
方法和复合铸造方法。
双金属材料目前已广泛应用于汽车行业中的散热器、轴
表1表面处理和复合铸造方法
承和垫片以及换热器中。双金属复合的方法有铸造复
Table 1 Surface treatment and compound casting methods
合[,、扩散连接,り、冷轧10-1、挤压、爆炸焊[14、等离
编号文献
材料
表面处理方法复合铸造方法
子活化烧结6、搅拌摩擦焊8-等。其中,固液复合铸造
铝-铝
电镀Zn高压压铸
是一种十分简单、经济、有效的双金属复合方法
铝-铜
溶剂处理金属模铸造
固液复合铸造技术是将覆层金属液浇注到已预制好的
[27
铝镁
浸锌处理润湿实验
基体金属上或将已表面处理好的基体金属沉没于覆层金属
7]铝铁
渗铝处理重力铸造
液中,通过两种金属间的扩散反应形成连续的金属间扩散区
铜-灰口铸铁
表面清理
从而形成复合材料的工艺方法。许多研究都使用复合铸
无保护层)消失模铸造
造来连接相同或相异金属对,如钢/铸铁23、钢/铝2、铜
铝]、铝/铝2、镁/镁、铝/镁2、钛/铝2。本文阐6L35]高铬铸铁中碳钢
表面清理
(无保护层)砂型重力铸造
述了固液双金属复合材料的发展概况,重点介绍了复合技术
铝-低碳钢热浸锌,镀钛挤压铸造
及应用、影响固液复合铸造界面质量的因素、复合铸造力学
性能、复合机理等,分析了该技术今后的研究发展趋势
[B36]低碳钢铝车床削皮超声重力铸造
刘平:男,1988年生,硕士生,研究方向为双金属固液复合连接E-mail:rogerliu2048@163.com王渠东:通讯作者,男,1964年
生,博士,博士生导师,教授,研究方向为轻合金及其成型技术E-mail: wangqudong@ sjtu,edu,cn