《大型薄壁耐压铝合金壳体特种铸造技术项目投资可行性论证初步设计报告》

该项技术获营口市年科技进步等奖。

企业人员基本情况企业现有员工人，其中大专以上毕业的人，中等专业毕业人主要管理人员人，其中人大专以上毕业，人中专毕业。

具有高级技术职称人，中级技术职称人。

新产品开发能力年销售收入近万元，企业在新产品开发上新增投资万元，其中用于购买先进设备，用于新产品研究与开发，企业研发投入占企业年销售收入比例。

本公司围绕项目研发，与清华大学合作，由中科院院士曾大本教授作技术指导，并聘请了具有丰富经验的铝合金铸造专家热处理专家和机械电子材料等学科领域的高级工程师，成立了企业科研中心，确保项目的顺利完成。

公司不断加强科学管理，企业通过质量管理体系认证，企业信用等级为，被评为市明星企业质量信誉单位。

本公司以开启现代科技铸就世界精品作为研发中心的战略目标，不断提高产品质量，加强技术研究，进步为我国汽车工业电力设备仪器仪表等行业，以及航天航空舰船等军工领域做出贡献。

三项目的技术可行性和成熟度分析项目的技术可行性分析高强度铝合金与其它合金比较，具有比重小，塑性高，有良好的导电性和导热性，抗腐蚀性能力强的特点。

因此被广泛应用在汽车工业电力设备仪器仪表等行业，以及航天航空舰船等军事领域。

目前国内铸造厂家比较多，大多是铸钢铸铁厂，铝合金铸造只是这些厂中的个分厂或个车间，专业铝合金铸造厂家很少，能生产出高强度优质铝合金铸件的厂家更是少之又少，因为这些厂家生产的铝合金铸件，大都采用普通低压铸造和重力浇注的方法。

普通低压铸造，由于充型压力较低和机身外型和的限制，不能生产较大的铝合金铸件，目前国内般只能生产质量在千克以下高度小于的铝合金壳体铸件。

对于大型铝合金壳体般采用重力铸造，由于铝液凝固成形过程中，只靠铝液在铸件型腔中的落差压，没有外力作用，因此，成型后的铝合金壳体内部组织不够致密，各项物理性能如抗拉强度伸长率及铸件的气密性达不到要求。

因此，对于输变电设备上的铝合金铸件的高强度破坏性试压大于优质无氧化夹渣物无气旋无缩松高强度低针孔度的要求很难达到，些大型薄壁铝合金壳体无法生产，只能从国外进口。

本公司在低压铸造技术基础上，自主研发的大型薄壁耐压铝合金壳体特种铸造技术，从铸件的外型如大小壁厚等铸件的内部质量如针孔度密实度及精加工等几个方面进行综合研究，并取得了重大的科研成果。

本项目的技术创新点在于是对低压铸造机进行改造。

首先改造低压铸造机的外型结构，使之能容纳下较大铸件的箱体其次，由于大型或薄壁铝合金壳体，对充型压力有很高的要求，如果压力过大，充型速度太快，壳体铸件型腔内气体排除不及时，会在铸件上部造成涡气，形成气旋压力过小，充型速度太慢，铝液尚没充满型腔，便凝固了，造成铸件浇不足的缺陷，于是我公司改变了低压铸造机次给压的结构，增加了补充压力阀，并根据不同的铸件形状和特点，来控制加压的速度和压力，使同铸件在整个凝固过程中，直在同压力下凝固成型，提高了成型后的铝合金铸件内部组织的致密度。

二是对铝液的质量的控制。

铝液的纯净度是铝合金铸件质量的关键。

铝在空气环境中熔化，极易吸入空气中的潮气，使铝液中含气体，这些气体在铸件凝固时析出，在铸件中形成类似针孔大小的气孔又由于铝是酸碱两性元素，在与空气接触过程中，极易氧化，生成三氧化二铝，形成氧化皮，悬浮在铝液中，凝固在铝合金铸件中造成氧化夹渣。

为了解决上述问题，我们精心研制的精炼剂，克服比重浮力等因素，通过精炼剂的颗粒在铝液中上浮，将铝液中的气体携带上来，我们又研制了清渣剂，通过清渣剂对渣铝进行分离，清除铝液中的氧化夹渣物，这样，就削除了铝合金铸件中的氧化夹渣物，降低了针孔度，提高了铸件的抗拉强度和气密性。

三是对铸件机加工精度的控制。

由于神舟号飞船的发射系统及运载火箭对铝合金铸件的高精度要求，即使采用现在最先进的数控加工机床来加工，也无法保证其精度要求，为了解决这难题，我公司在数控加工的基础上，在加工工序上做了创新的工艺措施，确保了加工尺寸高精度的要求。

项目的成熟度分析本公司通过对低压铸造机的改造和铸造工艺的改进，已经解决了大型薄壁铝合金壳体铸件的成型问题对铝液的净化及热处理，解决了内部质量问题对机加工工艺的改进，满足了军工产品对铝合金铸件加工的高精尖要求。

该项技术的工艺规程，技术指标技术参数操作程序等都已基本定型。

本公司研发的大型薄壁耐压铝合金壳体特种铸造技术年列入营口市科技攻关计划，年通过省科技厅组织的科技成果鉴定，专家鉴定意见为，通过自主创新，将低压铸造技术成功地应用在大型薄壁耐压铝合金壳体铸造，技术国内领先，利用该技术生产的产品质量达到国际同类产品的先进水平。

该项成果年获得营口市科技进步等奖。

本公司生产的大型薄壁耐压铝合金壳体铸件，被国内平高电气平高东芝山东鲁能帕瓦上海西门子等知名企业作为合格供方，大批量使用，替代了进口产品，深受广大用户的好评。

本公司还被中国航天科技集团指机次给压的结构，增加了补充压力阀，并根据不同的铸件形状和特点，来控制加压的速度和压力，使同铸件在整个凝固过程中，直在同压力下凝固成型，提高了成型后的铝合金铸件内部组织的致密度。

二是对铝液的质量的控制。

铝液的纯净度是铝合金铸件质量的关键。

铝在空气环境中熔化，极易吸入空气中的潮气，使铝液中含气体，这些气体在铸件凝固时析出，在铸件中形成类似针孔大小的气孔又由于铝是酸碱两性元素，在与空气接触过程中，极易氧化，生成三氧化二铝，形成氧化皮，悬浮在铝液中，凝固在铝合金铸件中造成氧化夹渣。

为了解决上述问题，我们精心研制的精炼剂，克服比重浮力等因素，通过精炼剂的颗粒在铝液中上浮，将铝液中的气体携带上来，我们又研制了清渣剂，通过清渣剂对渣铝进行分离，清除铝液中的氧化夹渣物，这样，就削除了铝合金铸件中的氧化夹渣物，降低了针孔度，提高了铸件的抗拉强度和气密性。

三是对铸件机加工精度的控制。

由于神舟号飞船的发射系统及运载火箭对铝合金铸件的高精度要求，即使采用现在最先进的数控加工机床来加工，也无法保证其精度要求，为了解决这难题，我公司在数控加工的基础上，在加工工序上做了创新的工艺措施，确保了加工尺寸高精度的要求。

项目的成熟度分析本公司通过对低压铸造机的改造和铸造工艺的改进，已经解决了大型薄壁铝合金壳体铸件的成型问题对铝液的净化及热处理，解决了内部质量问题对机加工工艺的改进，满足了军工产品对铝合金铸件加工的高精尖要求。

该项技术的工艺规程，技术指标技术参数操作程序等都已基本定型。

本公司研发的大型薄壁耐压铝合金壳体特种铸造技术年列入营口市科技攻关计划，年通过省科技厅组织的科技成果鉴定，专家鉴定意见为，通过自主创新，将低压铸造技术成功地应用在大型薄壁耐压铝合金壳体铸造，技术国内领先，利用该技术生产的产品质量达到国际同类产品的先进水平。

该项成果年获得营口市科技进步等奖。

本公司生产的大型薄壁耐压铝合金壳体铸件，被国内平高电气平高东芝山东鲁能帕瓦上海西门子等知名企业作为合格供方，大批量使用，替代了进口产品，深受广大用户的好评。

本公司还被中国航天科技集团指定为合格分承制方，由本公司为神州飞船及火箭发射装置配套高性能铝合金部件。

日本德国等重点电气设备制造企业已向我公司提出大量的供货要求。

目前本公司已形成年产吨的规模生产能力，国内市场占有率近。

由于本公司技术先进，产品质量好，目前市场供不应求。

产品主要技术性能指标铸件尺寸指标按图纸要求最大外廓尺寸，最大高度，最大直径，最大单体重量。

铝合金铸件化学元素指标主元素余量杂质﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤杂质总和﹤主元素余量杂质﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤杂质总和﹤铝合金铸件物理性能指标处理，抗拉强度伸长率布氏硬度处理，抗拉强度伸长率布氏硬度铝合金铸件气密性检验指标水压试验表压气密测试表压破坏性试验表压知识产权情况公司长期以来，与清华大学进行技术合作，保持良好的合作关系，在技术开发方面得到清华大学的支持。

本项技术由本公司自主研发，已申报国家专利专利名称低压铸造机开合铸型机构，专利申请号，具有自主知识产权。

四项目产品市场分析本项目产品的主要用途高强度大型薄壁铝合金壳体主要用于输变电设备千伏千伏千伏千伏超高压断路器上，是该设备上的关键配件。

要求该壳体耐高压不渗漏，确保断路器年不大修年不渗漏的优质特点。

由于电力工业在以每年以上的速度突飞猛进的发展，为电力设备配套的断路器等大型铝合金壳体铸件相应的增加，全国大型生产高压断路器的企业至少有十几个，平均每年需要铝合金铸件多万吨，特别是大型薄壁铝合金壳体铸件，更是各企业急需的产品。

近年来，随着航天航空等军工企业和交通化工等领域的快速发展，由于铝合金铸件具有比重轻，塑性高，有良好的导电性和导热性，抗腐蚀性能力强的特点，需求量在逐年增加，应用范围逐年扩大。

目前主要使用领域的需求量未来市场预测目前全国大型生产高压断路器的企业至少有十几个，平均每年需要铝合金铸件多万吨，特别是大型薄壁铝合金壳体铸件，更是市场急需的产品，占铝合金铸件的左右。

国内虽有很多铝合金铸造厂家在生产，多数采用砂型重力浇注成型的，产品质量相对较差，满足不了电力设备对高性能的大型铝合金壳体铸件的要求，而我厂采用改进的低压铸造特殊工艺技术，生产出的铸件抗拉强度高延伸性好，防渗漏，深受广大用户的好评。

目前进行输变电设备生产的外资企业急需大型薄壁铝合金壳体，除部分进口外，同时组织实施国产化，我公司生产的大型薄壁铝合金壳体的技术水平，已达到世界先进水平，成为外资企业的首选。

山东鲁能帕瓦平高东芝上海西门子电气等外资企业利用我厂生产的铝合合金壳体已部分取代了进口件。

因此，我厂生产的大型薄壁优质铝合金壳体，技术含量高，质量有保证，市场前景好。

项目完成后，生产能力可扩大到年产吨规模，市场占有率可达到，不仅可以供给国内输变电设备企业，替代进口，还可以打入国际市场，出口创汇。

目前已有日本德国等企业要求我公司供货。

五项目计划及考核目标本项目计划三年内完成，计划在已完成投入资金万元基础上，计划新增投资万元。

年，新增投资万元，年生产能力达到吨，年再新增投资万元，年生产能力达到吨，年再新增投资万元，年生产能力达到吨，其中电力设备配套大型铸件占以上，航天舰