及即将投入使用的大型客机，铝合金还占着 主导作用。 波音是美国波音公司九十年代推出的大型民用客机，采用的材料多是 年代末年代初比较成熟的材料，或年代商品化的材料。因此，它的选 材具有定的代表性。其主要部位的材料选用见表。 表波音主要部位用材览表 部位材料上翼面蒙皮 上翼面长桁 下翼面蒙皮 下翼面长桁翼梁上缘条 下缘条腹板 机身长桁座椅滑轨龙骨梁 侧框锻件机身蒙皮 锻件襟翼滑轨 起落架轮托架尾喷管 尾锥后整流罩 部位材料上翼面蒙皮 上翼面长桁 下翼面蒙皮 下翼面长桁翼梁上缘条 下缘条腹板 机身长桁座椅滑轨龙骨梁 作为法国公司推出的面向世纪的大型民用客机，其机体结构材料，优质铝合金用量最大，占重量的，复合材料占为， 用量达为首次用于民机的，钛和钢占，其他，飞 机主要部位的材料选择见表。 表飞机主要部位选用材料 部位选用的材料机身 上机身用，中央翼盒，襟翼肋 ，上地板梁，后舱门，吊舱 钛合金，密封隔板 用，机身地板桁条，机身气密 舱的球面框用的硬质泡沫 芯。 蒙皮挤压框，上壁板 ，门，铰链，下层梁 纤维 座椅滑轨主层梁 货物舱门梁 座椅轨道 下壁板焊接机身蒙皮曲面舱门 壁板 和焊接机身下壁板 主翼盒上蒙皮 分析国际主要大型民用客机制造企业的机型可以看出，超高强度铝合金作为 飞机的结构材料仍然占据着非常重要的地位。结合我国大力发展民用大型客机的 总体形势可以看出，超高强度铝合金在航空领域也是有着很广阔的市场应用前 景。 近年，我国系列神舟号宇宙飞船的发射升空。尤其将杨利伟等航天员 送上太空，中国的航天技术达到了个新的水平。正在建设嫦娥号空间站北 斗卫星导航系统等都可以看出中国在航天领域的发展正如火如荼。 复合材料在航天结构上的应用扩大，铝合金在以固体火箭发动机为动力的战 略导弹上的应用明显减少。但在今后相当长时问内，超高强度铝合金仍然是运载 火箭宇宙飞船和空间站等航天器的主体结构材料，也是导弹等武器系统的重要 结构材料之。目前国内外飞船航天飞机起结构件还是以铝合金为主。 超高强度铝合金在建筑行业中的应用 随着建筑材料中绿色材料减少材料使用量可回收要求的提高以及建 筑行业中门窗面积的增大，尤其是在些体育场馆展览会场的建设中，轻质超 高强度铝合金型材的需求将十分大。 项目所开发的超高强度铝合金，可以应用于建筑业中需求轻质超高强度高塑性型材的场合，如体育场馆展览会馆临时性住宅等的结构用材，还可应用 于有定承载要求的铝合金建筑门窗和玻璃幕墙，阳台护栏，广告牌交通桥 梁设施。由于研发的超高强度铝合金的轻质高强度特性，将大大降低建筑物的整 体重量，简化建筑结构，减少建筑用材由于材料的高塑性特性，将进步使建 筑的外观结构多样美观化由于材料良好的耐腐蚀性能，将减少建筑的维护成本。 同时，由于铝合金材料易于回收，将减少建筑垃圾，美化环境。从而大大降低建 筑行业的能耗，实现节能减排的目标。 超高强度铝合金在其它行业中的应用 超高强度铝合金具有高强度高硬度低密度优异的抗腐蚀性能等特点，使 得其在促进节能减排，降低单位能耗和增加经济效益方面具有不可忽视的 重要市场地位。其不仅可以应用在汽车航空航天建筑等领域，而且可以应 用于自行车纺织工业模具等行业中。 设计工作的依据和范围 设计工作的依据 根据安徽科皖特种铸造有限公司的地理位置公司现有设备技术和当地人 文社会情况国家关于有色金属生产过程中的相关标准主要有铝加工厂建设 标准铝加工厂工艺设计规范以及国家关于实施节能减排 战略和环境保护的规定等作为本设计的依据 设计工作的范围 设计工作的范围为安徽科皖特种铸造有限公司投资兴产超高强度轻质铝合 金生产线车间的总平面布置工艺流程设备的选型以及水电力节能环 保消防投资估算和整个项目的经济效益分析。 主要结论 安徽科皖特种铸造有限公司投产超高强度铝合金是扩大产业规模转化现有产业优势持续发展企业的需要。同时也是建立在国家大力发展汽车航空 航天总体趋势的需要和国家对于节能减排减少单位能耗的强烈要求下应 时应势而为的。 安徽科皖特种铸造有限公司注重人才的培养重视技术在生产中所占 的比重，时常和国内外知名院校的教授学者请教科学文化知识定期举办技术 交流研讨会。在工作和生活上对于技术人员都给以了极大地支持和鼓励。 年产吨超高强度铝合金制品的生产线采用的现有成熟的技术和经 实践证明具有优越的生产效能的新设备。在技术上本项目是可行的。 根据工程建设方案的制用。其生产工艺技术正朝着增大锭重提高产品质量降低消耗提高生产效 率以及生产过程机械化自动化的方向发展。铝及铝合金熔体内含氢量的高低和 非金属夹杂物的多少对铝材质量有着重要的影响。炉内精炼技术，例如气体精炼熔剂精炼喷粉精炼等技术，在铝熔体处理上只能达到以内的效果，不能 完全满足生产高质量产品的合金的要求，因此必须采用高效的在线除气和过滤技 术。在线除气是在铸造过程中对铸造流槽中的铝熔体采用或气作为精炼 气体进行精炼除气，能有效地除去铝熔体中的氢，除气效率可达到以上。 本项目采用气作为精炼气体进行除气。铝熔体炉外在线处理法将除渣与除气 有机的结合起来，具有较好的脱气除渣脱钠效果，而且不对环境造成污染， 在铝熔体处理中得到了广泛的应用。过滤是去除铝合金熔体中非金属夹杂物最有 效和可靠的手段。熔体过滤有网状过滤泡沫陶瓷板过滤微孔陶瓷管过滤等。 本项目使用的是泡沫陶瓷过滤板。熔炼和浇铸在熔铸车间进行，熔铸车间的任务 是为压延车间提供规格和质量均符合技术要求的铝合金扁锭。熔铸车间的设计规 模为年产铝及铝合金扁锭为。熔铸车间生产拟采用国际上大型铝加工企 业所普遍采用的成熟的生产工艺技术，即熔炼保温除气过滤和晶粒细 化半连续铸造的工艺技术生产铝及铝合金扁锭。熔铸车间主要设备有圆形熔 铝炉倾动式保温炉在线精炼过滤装置液压半连续铸造机以及铸锭锯切机列 等。根据国内外铝熔铸生产设备的设计制造水平，熔炼保温炉组液压半连续 铸造机电磁搅拌装置等由国外引进，铸锭锯切机列采用国内外合作制造，均热 炉组及中频感应炉为国内设计制造。考虑本项目所生产铸锭规格和最终产品的需 要，熔铸车间同时引进铸造工艺技术。熔铸车间生产线达到国内外先进水平。 合金化学成份分析和铸锭组织检验由熔铸车间炉前分析室及中心实验室承 担生产所需的压缩空气循环水等由公司原有设施及新建的站房提供 生产所需的原辅材料外购。 金属平衡 依据熔铸车间生产计划和拟采用的生产技术和装备水平，参照国内外同类工 厂生产的实际情况，经计算确定熔铸车间的综合成品率为。熔铸车间的年 投料量为，其中返回废料为，新金属与中间合金用量为。新金 属用量具体如下 重熔用铝锭 重熔用镁锭锌锭 铝钛硼线杆 中间合金锭 合金的熔炼铸造工艺 熔炼是使金属合金化的种方法，它采用加热的方式改变金属物态，使基体 金属和合金化组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体，并使其满足内部纯洁 度铸造温度和其他特定要求的种工艺过程。其最大的特点就是在高温阶段停 留时间长。在熔炼过程中具有氧化吸气挥发吸杂等特性。主要包括熔化铝 及回炉料熔炼合金精炼变质处理。 熔化及熔炼合金 熔炼炉主要是起熔化铝合金锭中间合金调整合金成分以及配制生产所需 中间合金的作用。在熔炼生产之前，要做好熔炉的准备工作。新建成的熔炉和经 过大修中修小修的熔炼炉，在开炉前的准备工作主要包括自然干燥烘炉 洗炉和烟道清扫。熔炼温度控制在。熔炼基本过程及注意事项如下 装炉 熔炼时，装入炉料的顺序和方法不仅关系到熔炼的时间金属的烧损热能 消耗，还会影响到金属熔体的质量和炉子的使用寿命。装料时，先装小块或薄片 废料，铝锭和大块料装在中间，最后装中间合金。熔点低易氧化的中间合金装 在中下层。所装入的炉料应当在熔池中均匀分布，防止偏重。小块或薄板料装在 熔池下层，这样可减少烧损，同时还可以保护炉体免受大块料的直接冲击而损坏。熔点高的中间合金，装在上层，由于炉内上部温度高容易熔化，也有充分的时间 扩散，使中间合金分布均匀，则有利于熔体的成分控制。炉料装平，保证各处熔 化速度相差不多，防止偏重时造成的局部金属过热。 覆盖 熔化过程中随着炉料温度的升高，特别是当炉料开始熔化后，金属外层表面 所覆盖的氧化膜很容易破裂，将逐渐失去保护作用。气体在这时候很容易侵入， 造成内部金属的进步氧化。并且已熔化的液体或液流要向炉底流动，当液滴或 液流进入底部汇集起来时，其表面的氧化膜就会混入熔体中。所以为了防止金属 进步氧化和减少进入熔体的氧化膜，在炉料软化下塌时，应适当向金属表面撒 上层粉状熔剂覆盖。这样也可以减少熔化过程中的金属吸气。 加铜加锌 当炉料熔化部分后，即可向液体中均匀加入锌锭，以熔池中的熔体刚好能 淹没住锌锭和铜板为宜。 搅拌 熔化过程中应注意防止熔体过热，熔炼时炉膛温度高达，在这样高 的温度下容易产生局部过热。为此当炉料熔化之后，应适当搅动熔体，以使熔池 里各处温度均匀致，同时也利于加速熔化。 扒渣搅拌与加 当炉料在熔池里已充分熔化，并且熔体温度达到熔炼温度时，即可扒除熔体 表面漂浮的大量氧化渣。扒渣前应先向熔体上均匀撒入粉状熔剂，以使渣与金属 分离，有利于扒渣，可以少带出金属。扒渣要求平稳，防止渣卷入熔体内。扒渣 要彻底，因浮渣的存在会增加熔体的含