以液态模锻、压铸模锻、连铸连锻工艺，突破铝合金、镁合金半固态加工技术瓶颈，从实验室走到工业化应用最前沿

半固态加工技术从名字上看很透人，笔者（欧阳先生13005568892微信同号）看这么多年的文章，其技术方案，似还停留在实验室技术阶段。不管科研人员描绘或定义这项技术，其原理或思路多么先进，业内最需要的，是找到其工业化方案的恰当表达。笔者提出最富挑战性的问题，就是现实机械工业基础成形工艺，是否已有接近或相当于该技术的工艺手段。

认识事物的本质，有时只需要换个角度，就可打破先入为主的思维定势。

“半固态”的同义词，是“半液态”，或“部分液态+部分固态”。“半固态加工”的同义工艺，是“半液态加工”或“部分液态部分固态熔体的加工”。退出思维的死胡同，就豁然开朗了。

纵观大部分所谓半固态加工的科研文章，都离不开有个“半固态制坯”工序。工业上如照本宣科导入，就出现矛盾。因为增加一道工序，就意味着生产成本增加，使这个工艺变得“不经济”，且不用说这个“半固态”比例与状态，工业上好不好控制。工业上不经济的工艺，就只能一直呆在科研层面。这就是当今论文所述“半固态加工技术”的迷局。

涉及液态金属成形的工业化定型技术，就是传统铸造、液态模锻、压铸模锻、连铸连锻。这几大工艺，都存在金属熔体从液相→半液半固相→固相的过程。工艺上，只要在半液半固相阶段，实施一些工艺手段，表征是力，实质是做功（物理概念：力×距离），就是最广义的“半固态加工”工艺。以这个定义看，液态模锻、压铸模锻、连铸连锻三大工艺，就都是“半固态加工”具有工业经济性的工艺。

为什么要提“工业经济性”？说点往事，好让大家有真实性、亲切性感受：工厂里的技术思维，与科研上的思维，在开始、在出发阶段就完全不同。

早在1984年，生产以压缩空气为动力的工业自动化仪表的广东仪表厂，液态模锻工艺就已经很好实现工业化应用，主要用于生产气动仪表的厚大件“铝方块”，以达到铸件绝对不能漏气的极限工艺要求。只是当时，也没将该工艺视为多神秘多高大上，不过作为一项，大国企一年一度的QC成果发布而已。当时笔者（欧阳先生13005568892微信同号）大学毕业刚进厂，依例在车间实习一年，主任让我在QC成果发布会上念，才认识到有这么个好技术好工艺。

液态模锻，本是一个上位工艺技术概念。因最早多以Y32四柱液压机（具有上下2个液压缸）表达，人们的思维定势，便又将液态模锻工艺，等同于用四柱液压机进行的工艺。而不复知，用四柱液压机进行的，只是液态模锻工艺的一种表达形式。其后出现的压铸模锻、各种的连铸连锻技术，本质都是为了在工业上，更好实现液态模锻表达的工艺与装备。

回到用四柱液压机进行的液态模锻工艺生产现场，我们就会发现，当液态金属浇进型腔后，四柱液压机的上活动横梁，带着模具的冲头缓慢下行，这费点时间，型腔内的金属熔体，就多变成半固态、半液态，行内叫“粥样状态”。三元合金液固相图表明，不含硅的变形铝合金变形镁合金的半固态区间，比含硅的宽得多。换言之，变形铝合金变形镁合金是天生适宜半固态加工的材料，含硅的压铸铝，说是流动性好，但却不是最适宜液态模锻的材料。

当时，广东仪表厂以液态模锻工艺生产的气动仪表铝方块，其材料牌号是ZL203，即铝铜合金，就是变形铝合金，与硬铝、超硬铝、6061、6063、7075，所有的铸造镁合金，都具有相同的液态模锻工艺性。工业大批量生产的实践表明，该牌号材料的液态模锻成形特性非常好，技术难度并不算高，合格率几达100%，生产出来的毛坯，完全没有气密性缺陷。站在当时的眼光，这么简单的工艺手段，竟有如此良好效果，确实使人惊奇、惊叹。因为工厂同时有压铸机压铸工艺，早前也用压铸生产过这铝方块。相比之下，压铸机不但比液压机贵好几倍，模具也贵，用压铸机生产铝方块，还100%不合格，全部出现缩孔缩松缺陷。所以，液态模锻工艺成了该厚大铝方块件的唯一工艺，没有替代性。换言之，对于一些简单厚大件，用液压机实现的液态模锻工艺，在当时具有比压铸工艺还好得多的工业经济性。

上海大学唐多光教授对液态模锻工艺在工业上的应用，有系统深入研究。在一篇论文上写道，大家都对液态模锻工艺赞不绝口，而不知道它的弱点与问题。其意思是大部分学者，都没深入到生产的第一现场，没能发现液态模锻工艺在工业应用时的问题。这一点，长期接触生产第一线的笔者（欧阳先生13005568892微信同号），不但深有同感，在寻求解决这些问题时，使挤压压铸模锻技术得以发明。所以，挤压压铸模锻技术，就是针对四柱液压机进行的液态模锻工艺，其工业应用上的问题而来的。换言之，挤压压铸模锻技术是四柱液压机液态模锻技术的工业化升级板，主要解决传统工艺不能生产复杂结构毛坯，以及毛坯锻压方向（轴向）尺寸精度低的问题。当然也解决了传统工艺自动化程度低、生产效率低、成本高、工人劳动强度高、生产环境差，以及存在高温熔体溅射的极不安全问题。现有挤压压铸模锻设备工艺，除了锻压位置的轴向精度低于压铸工艺外，其它的尺寸精度、外观质量、内在质量，都高于压铸1到2级，具有极好的工业经济性。

连铸连锻技术本是个上位概念，挤压压铸模锻技术是连铸连锻技术的个案，当然是其优秀代表。回到题目就是，半固态加工早已从实验室，走到了工业应用的最前沿；液态模锻技术，是半固态加工技术早期的具有工业经济性的实施方案；挤压压铸模锻技术包含了半固态加工技术的内容，是半固态加工技术最前沿、最具工业经济性代表。

以挤压压铸模锻、液态模锻、连铸连锻工艺生产的跑车锻压活塞毛坯，表面稍加抛光即达镜面，证明对金属液施加的“内压”足够高。

这种毛坯，各部位厚薄极不均匀，但却能实现内部完全没有缩孔缩松缺陷。半固态加工，无非也是追求这样的工艺结果。

肇庆英华机电工业有限公司  

肇庆鸿银机电科技有限公司 

欧阳先生  电话：13005568892  微信同号

来源： 欧阳先生 连铸连锻压铸模锻高精度自锁螺纹