双金属复合材料铸造成形工艺

现阶段，因为双金属复合材料在实际使用阶段，可以提升所制造设备的整体强度、降低设备的自重，从而减少设备实际应用阶段的磨损和消耗，所以为保障双金属复合材料质量，则技术人员应通过使用双流半连续铸造工艺、离心铸造法等方法，保证双金属复合材料的铸造质量。

1.双金属复合材料铸造技术的应用优势

1.1 强化金属材料性能

由于城市现代化建设的不断推进使道路工程、矿山工程、机械制造工程的需求数量逐渐增多，因此，为保障各类工程领域的可持续发展质量，则技术人员应积极开展双金属复合材料的研究工作，借助双金属复合材料铸造技术，强化金属材料的性能，因为双金属复合材料铸造技术在使用阶段可以提炼两种金属的优点，从而制成强度高、耐腐蚀性强、稳定性好的复合材料，所以便于为工程建设的推进提供高质量的材料保证，使材料得以完全发挥出性能优势。

1.2 降低能源消耗

在航空航天领域中，技术人员通过使用双金属复合材料铸造技术，不仅可以强化材料的整体性能，使其能够适应航空航天领域对材料的高品质要求；还可以降低金属材料的重量，减少飞机、直升机、无人机等航空航天飞行器的荷载重量，从而降低飞行器的整体重量，便于削减飞机、无人机等飞行器行驶阶段的燃油消耗量，减少二氧化碳的排放量，既可以节约能源，又能够减少对环境的污染影响。同时，由于技术人员借助双金属复合材料铸造技术，可以进行金属材料优势的整合，便于在使用阶段减少单一材料的总用量，降低机械生产、汽车生产等行业的生产成本，得以为相关企业争取较多的经济效益。

1.3 延长使用寿命

相较于传统的金属铸造工艺而言，双金属复合材料铸造成型工艺具备较强的应用优势，技术人员通过运用双金属复合材料铸造技术能够完全发挥出双金属复合材料铸造成形工艺的应用效果，得以提升金属制造工作的效率和质量，减少原材料的消耗量，有助于增强双金属复合材料的使用时间。同时，因为双金属复合材料在使用时的磨损小、摩擦系数低，所以在实际应用阶段，双金属复合材料无论是在机械制造领域，还是航空航天领域均可以降低零部件的磨损，得以延长机械设备或飞机等的使用寿命。不仅如此，由于双金属复合材料的可塑性好、抗冲击能力强，因此，可以满足精细零部件的制作需求，得以增加制成后相关设备的稳定性和安全性，使其能够抵御恶劣外部环境的侵蚀和影响。

2. 双金属复合材料制作工艺的应用研究

2.1液- 液复合工艺研究

为保障双金属复合材料的制作效果，确保金属材料强度得到有效提高，则技术人员应使用液 - 液复合工艺进行双金属复合材料的制作。要求技术人员能够应用双流半连续铸造工艺、消失模铸造双模双金属制造工艺等相关工艺技术以减少金属液出现混溶现象的概率，得以使双金属复合材料铸造工作顺利开展进行。第一，在使用双流半连续铸造工艺时，由于该工艺的实用性较强、在黑色金属铸造和有色金属铸造中均较为适用，因此，为使其完全发挥出应有的工艺效果，则技术人员应准备先进的制造设备，要求该设备具有较强的自动化操作水平，可以良好保障双金属复合材料的浇注效果。同时，技术人员还应做好制作人员的培养工作、提升制作人员的专业能力，使其可以熟练操作双金属复合材料的制造设备，从而保障制成后的材料符合使用要求。第二，相较于双流半连续铸造工艺而言，消失模铸造双模双金属制造工艺的可操作性较强，但是制造成本消耗较高，适用于铸件的制造施工，能够充分发挥双金属复合材料适应性强的优势，减少材料的浪费和消耗。

2.2 液- 固复合工艺研究

2.2.1 镶铸法和包覆铸造法

镶铸法是在型腔某部位预先放入镶嵌块，之后向型腔内浇注母液形成复合金属铸件的双金属复合材料铸造工艺。技术人员利用浇注母液强烈的热效应，使镶嵌块和母液之间相接触的界面在短时间内处于熔融状态，并且发生元素间的相互扩散，最后使镶嵌块和浇注母液被牢固地焊接在一起。采用镶铸法制备复合金属材料，其复合界面处的表面质量相对容易控制，工艺简单，在普通铸造条件下就可以进行生产。而相较于镶铸法而言，在包覆铸造法的应用阶段，液体和预制块的接触面积更大，芯材体积占比明显提高，但需通过后续轧制或锻造及热处理增强结合效果。这两种工艺在液 - 固复合工艺铸造双金属复合材料中均有较成熟的应用，如生产复合轧辊、抗磨易损件、复合锤头等。

2.2.2 离心铸造法

离心铸造法是采用离心铸造方式将两种或者两种以上的金属复合成管、套或辐等，通常有卧式和立式两种铸造方式。离心铸造复合法与整体铸造法相比，具有高金属液收得率，高表面质量的特点，在实际制造阶段需要技术人员严格控制转速、浇注温度和预热温度等，便于充分发挥离心铸造法的应用优势，保障双金属复合材料的制成效果。该方法通常用于生产缸套、铸管、棍环、铜套和套辐等环状产品。例如，黑色金属制造中的典型应用是离心复合轧辊，在有色金属制造中比较热门的是自生梯度复合材料的离心铸造。

2.2.3 连续浇注复合铸造法

连续浇注复合铸造法是使预先固定于模具中的芯棒与注入模具中的熔融金属相接触，并以一定的速度将芯棒向下拉，下拉过程用电磁感应加热金属液体和芯棒，使外层金属与芯棒在结晶器中完成复合的制造方法。为保障连续浇注复合铸造法的应用效果，提升制成后双金属复合材料的质量，则技术人员应在后续凝固环节中，严格控制浇注时间，确保芯棒和外层金属完全成为一体后，再取出复合材料。

结语：由于复合金属材料可以兼具两种（或多种）金属的性能优势，能够满足较多领域的金属应用需求，因此，为保障双金属复合材料的制造效果，技术人员应根据黑色金属和有色金属的不同制作需求，有针对性地选择使用液 -液复合工艺、液 - 固复合工艺进行双金属复合材料的制作工作，有助于推动双金属复合材料铸造领域的发展。

参考文献：

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[2] 袁婷 , 曾朝伟 , 孙振威 , 等 . 镁 / 铝双金属复合材料成形工艺的研究进展及影响结合层的因素 [J]. 精密成形工程 ,2023,15(8):53-64.