第一篇：擠壓式3D打印技術

擠壓式3D打印技術（FDW）

擠壓式3D打印技術是以FDW技術為基礎，它包括以下幾個部分：升降工作臺、噴嘴、加熱室、出絲結構。

熔融沉積成型工藝（Fused Deposition Modeling，FDM）是繼LOM工藝和SLA工藝之后發展起來的一種3D打印技術。該技術由Scott Crupm于1988年發明，隨后Scott Crump創立了Stratasys公司。1992年，Stratasys公司推出了世界上第一臺基于FDM技術的3D打印機——“3D造型者（3D Modeler）”，這也標志著FDM技術步入商用階段。

國內的清華大學、北京大學、中科院廣州電子技術有限公司都是較早引進FDM技術并進行研究的科研單位。FDM工藝無需激光系統的支持，所用的成型材料也相對低廉，總體性價比高，這也是眾多開源桌面3D打印機主要采用的技術方案。

熔融沉積有時候又被稱為熔絲沉積，它將絲狀的熱熔性材料進行加熱融化，通過帶有微細噴嘴的擠出機把材料擠出來。噴頭可以沿X軸的方向進行移動，工作臺則沿Y軸和Z軸方向移動（當然不同的設備其機械結構的設計也許不一樣），熔融的絲材被擠出后隨即會和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積后工作臺將按預定的增量下降一個厚度，然后重復以上的步驟直到工件完全成型。下面我們一起來看看FDM的詳細技術原理：

熱熔性絲材（通常為ABS或PLA材料）先被纏繞在供料輥上，由步進電機驅動輥子旋轉，絲材在主動輥與從動輥的摩擦力作用下向擠出機噴頭送出。在供料輥和噴頭之間有一導向套，導向套采用低摩擦力材料制成以便絲材能夠順利準確地由供料輥送到噴頭的內腔。

噴頭的上方有電阻絲式加熱器，在加熱器的作用下絲材被加熱到熔融狀態，然后通過擠出機把材料擠壓到工作臺上，材料冷卻后便形形成了工件的截面輪廓。

采用FDM工藝制作具有懸空結構的工件原型時需要有支撐結構的支持，為了節省材料成本和提高成型的效率，新型的FDM設備會采用了雙噴頭的設計，一個噴頭負責擠出成型材料，另外一個噴頭負責擠出支撐材料。

一般來說，用于成型的材料絲相對更精細一些，而且價格較高，沉積效率也較低。用于制作支撐材料的絲材會相對較粗一些，而且成本較低，但沉積效率會更高些。支撐材料一般會選用水溶性材料或比成型材料熔點低的材料，這樣在后期處理時通過物理或化學的方式就能很方便地把支撐結構去除干凈。

第二篇：擠壓技術

連續擠壓技術課程總結及體會

一、金屬擠壓的基本方法

1.1擠壓方法分類

擠壓加工按其工藝特點可分為傳統擠壓方法、靜液擠壓方法和連續擠壓方法。

傳統擠壓方法是指擠壓軸直接把擠壓力傳遞給錠坯的擠壓方法。這種擠壓方法主要有正向擠壓法、反向擠壓法和側向擠壓法。正向擠壓法的主要特征是金屬流出的方向與擠壓軸前進的方向一致，如圖1所示。正向擠壓是最基本的擠壓方法，其基本特征是坯料與擠壓筒之間產生相對滑動，存在嚴重的外摩擦。因此，在擠壓時，金屬流動不均勻，導致擠壓制品的組織性能沿長度方向和斷面方向不均勻。金屬流出方向與擠壓軸前進方向相反，稱為反向擠壓。如圖2和圖3分別為實心材和空心材反向擠壓示意圖。在反向擠壓時，擠壓筒與錠坯之間無相對運動，金屬流動主要集中在模孔附近。因此，擠壓制品的組織性能沿長度方向是均勻的。同時，擠壓的能耗低。當金屬流出方向與擠壓軸前進方向相垂直時，這種擠壓方法稱為側向擠壓法，也稱為橫向擠壓法，如圖4所示。側向擠壓時，金屬流動方式將使制品縱向力學性能的差異達到最小、變形程度較大，可使制品獲得較高的強度。圖1

圖3

圖5

圖2

圖4

圖6

靜液擠壓是利用封閉在擠壓筒內錠坯周圍的高壓液體是錠坯產生塑性變形并從模孔流出的擠壓方法，如圖5所示。在靜液擠壓時，坯料與擠壓筒之間幾乎不存在摩擦，金屬流動均勻。同時，由于靜水壓力的存在，有利于提高材料的變形能力。因此，靜液擠壓可用于難加工材料和各種包覆材料成形。但是，靜液擠壓中需要進行高壓介質的填充與排放，對設備的要求提高，同時還降低了擠壓生產的效率，這使靜液擠壓的應用受到了限制。

常規擠壓的一個共同特點是擠壓生產過程不連續，在兩個坯料的擠壓之間需要進行坯料填充及分離壓余等一系列輔助操作，影響了擠壓成產的效率，也無法進行連續化生產。直到英國的D.Green于1971年發明了連續擠壓方法，擠壓過程的連續化才真正成為可能。連續加壓是在連續擠壓機上使金屬坯料在壓力和摩擦力的作用下連續不斷地進入擠壓模而實現的，如圖6所示。在這種方法中，旋轉槽輪上的斷面槽和固定模座所形成的環形通道起到常規擠壓方法中擠壓筒的作用。用這種方法理論上可獲得無限長制品。2.2連續擠壓法的優勢

圖7 如圖7所示，軋制和傳統擠壓方法的共性問題是工藝流程長，工序復雜、能耗大、材料利用率低、產品質量難于控制。由于缺乏新技術的引進與創新，這種傳統的生產工藝一直沿用至今。

二、連續擠壓方法

2.1連續擠壓的優點

（1）可實現連續加工，縮短非生產時間，理論上可生產無限長的制品；

（2）可省略坯料的加熱工序，節省加熱設備投資，降低能耗。（3）大幅度減少擠壓壓余、切頭尾等幾何廢料，可將擠壓制品的成品率提高到90％以上；

（4）制品質量好，沿長度方向組織、性能均勻；（5）設備緊湊，占地面積小。

綜上所述，連續擠壓法尤為適合熱擠壓溫度低、小斷面尺寸制品的連續成形。

2.2中國連續擠壓技術的發展歷程

我國自1984年開始從國外引進設備，當時主要用于電冰箱鋁管的生產，為了加快消化吸收的進程，1986年將軟鋁連續擠壓技術的研究列為國家“七五”重點科技攻關項目，由中南工業大學、大連交通大學等單位承擔，該研究如期順利完成，并榮獲國家科技進步獎。與此同時，大連交通大學于1986年成立了連續擠壓工程研究中心，2004年成為遼寧省高校重點工程技術研究中心，2006年批準立項建設為教育部工程技術研究中心，成為我國唯一專門從事連續擠壓和連續包覆技術的研究機構和制造基地。該研究中心對連續擠壓和包覆技術進行了系統、深入和開創性的研究工作，通過近20余年的不懈努力，在設備類型方面，從250單槽擠壓發展到350雙槽擠壓和包覆；在產品的品種方面，從單一材料發展到多種材料的復合，實現了直接包覆和間接包覆；在成形的金屬材料方面，從鋁、銅擴展到鋁合金及銅合金，先后研制成功了KLJ250、TLJ250、TLJ300、LLJ300、TLJ350、SLJB350、TLJ400生產線，分別用于加工鋁及合金的管材與型材、鋁包鋼絲、光纖護套、有線電視同軸電纜(CATV)、鐵路通信信號電纜、電力機車銅合金接觸導線、光纖復合架空地線(OPGW)、優質銅扁線、銅母線、銅型材等產品，形成了完全國產化的連續擠壓和連續包覆系列成套設備和具有自主產權的關鍵技術，使我國在該方面的研究達到了目前的國際先進水平，在某些方面已處于世界領先地位。

我國連續擠壓技術歷經20余年的發展，已經從開始時的仿制、改進，到擁有自主產權的再創新，產品升級，成功打人該技術的原發地歐洲市場，其中凝結了學術界的一批有識之士的智慧和汗水，得益于一批獨具慧眼和膽識的企業家的信賴和支持，使我國的連續擠壓技術和裝備得以快速發展，進口設備逐漸退出我國市場。據統計和測算，采用國產連續擠壓技術和裝備，已經為我國的企業創造近百億元的產值，誨省外匯上億美元。目前，英國HOLTON機械有限公司于3年前停產倒閉，BWE公司近5年在我國連續擠壓設備的銷售量不超過10套，兩家英國公司設備在全球的占有總量不超過200套，因此，我國已經成為國際上連續擠壓技術和裝備的制造大國和應用大國。近年來，連續擠壓工程研究中心研制開發的銅扁線、銅排連續擠壓短流程制造技術和成套設備，具有產品質量高、工藝簡單、高效節能、符合環保等優點，倍受業界的青睞，已經成為傳統軋制、擠壓、拉拔工藝更新換代的技術和產品，展示出了廣闊的應用前景。

2.3連續擠壓變形分區

如圖8所示，可將金屬的整個連續變形分為：Ⅰ初始咬合區 Ⅱ鐓粗變形區 Ⅲ密封驅動區 Ⅳ剪切變形區 Ⅴ密封區

圖8

1、初始咬合區（Ⅰ區）

槽內襯有坯料金屬涂層，當坯料隨擠壓輪進入咬合區前，在冷卻水的作用下，使涂層有足夠強度，與擠壓輪有足夠的結合力，可以認為涂層與擠壓輪使一個整體，不會發生相對滑移和脫落從而可產生足夠的驅動力是后面的金屬發生鐓粗變形。

2、鐓粗變形區（Ⅱ區）

坯料受到擠壓輪槽的有效摩擦力的作用，在軸向上發生鐓粗變形，使坯料由原來的斷面鐓粗到與擠壓進料型腔面積相等的斷面。在這一段區域內，擠壓輪槽所提供的有效摩擦力至少達到能使坯料完成鐓粗變形所需要增加的鐓粗力。

3、密封驅動區（Ⅲ區）

在此區內，由于坯料剛充滿變形空間，尚未達到塑性流動所需要的溫度，坯料從擠壓輪和模腔之間的縫隙擠出阻力較大，相當于變形空間封閉，所以壓力急劇升高。壓力升高的同時，使摩擦力增大，從而進一步提高了有效擠壓驅動力。另一方面，溫度也繼續升高，為后續的變形提高了條件。

4、剪切變形區（Ⅳ區）

這一區域可形象地理解為，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區共同構成了不斷向前推進的“擠壓桿”，其中Ⅲ區為形成密封作用，防止金屬倒流的“擠壓墊”，從而組成了連續擠壓的驅動部分。在其作用下，由Ⅲ區一直到模腔擋塊前區域的坯料，一方面受到擠壓輪槽底和側壁驅動摩擦力的作用，另一方面還受到擋塊的阻擋和摩擦，金屬產生了大量的剪切變形，伴隨有大量的變形熱和摩擦熱，基本達到了塑性流動所需的溫度，同時金屬內部的靜水壓力不斷升高，在擋塊前達到了克服模腔內變形阻力和摩擦阻力，從模腔入口擠入所需的擠壓力的要求。

5、密封區（Ⅴ區）

由于擠壓輪與模腔之間有相對運動，必須留有一個很小的間隙，保證兩者之間不接觸產生磨損。當擠壓應力達到坯料的屈服極限時，金屬將擠入間隙內，在一定的壓力和溫度條件下，從間隙內流出形成“溢料”。該區的作用是密封擠壓工作腔，以建立足夠的壓力使坯料通過模具擠出。密封間隙區由溝槽兩邊的間隙和擋塊與溝槽的間隙構成。

2.3銅材的連續擠壓技術的應用 2.3.1銅扁線

銅扁線是變壓器和大中型電機繞組廣泛采用的一種導體。傳統生產方法是用上引鑄桿為坯料，經過多道冷軋和拉拔成型后再進行退火，達到軟態要求后交付使用。采用連續擠壓方法生產銅扁線，是對傳統生產工藝的一次變革。它也用上引鑄桿為坯料，但只經過連續擠壓一道工序即可生產各種斷面的毛坯，而且達到產品尺寸和性能的最終要求。其主要優越性表現在如下幾個方面：

（1）由于是熱加工，可取消退火工序，節省電能；（2）原材料為統一規格的銅桿，備料方便；

（3）變換產品僅需更換一只模具，快捷方便，便于組織小批量、多品種生產；

（4）可大長度、連續生產，生產效率高。所生產的產品質量具有如下優點：

（5）變形過程為連續熱擠壓塑性成型，可消除原材料表面的缺陷及機械損傷對產品表面質量的影響，產品表面不會產生傳統工藝極易出現的翹皮、毛刺等現象；

（6）產品狀態為熱擠壓態，可獲得優良的機械性能與微觀組織結構，產品的導電性也得以提高；

（7）省去了退火工序，避免了退火過程中溫度的不均勻性，保證產品的性能沿整個長度均勻一致；

（8）經優化的模具材料和結構可保證產品具有較高的尺寸精度、光潔度和較長的使用壽命。2.3.2銅合金接觸線桿坯

電氣化鐵路接觸導線(簡稱接觸線，斷面形狀見圖9所示)除要求有良好的導電率外，還要求有足夠的抗拉強度和抗軟化性能。我國隨著鐵路運行速度的提高，要求電車線的架線張力有所增加（如下式所示），接觸線的抗拉強度就必須大幅度提高。因此電車線的成份已由純銅發展為銀銅合會和錫銅合金。

圖9

V=0.68VC VC=3.6（T/ρ）1/2 式中：V—列車運行速度（km·h-1）

VC—接觸線的波動傳播速度（km·h-1）

T—接觸線的架線張力（N）

ρ—接觸線的線密度（kg·m-1）

電車線的傳統制造工藝為：上引無氧銅桿一冷軋一冷拔。現在采用的新工藝為：上引無氧銅桿一連續擠壓一冷拔。

連續擠壓新工藝加工的接觸線具有較細的組織，使接觸線不但具備含氧量低，不易脆斷的特性，而且擁有細晶組織和良好的機械性能，這為電氣化鐵路的安全運行提供了可靠保證。如表1所示。

表1 新工藝生產銅合金接觸線（CTHA 120）的性能

三、液壓系統

液壓系統由信號控制和液壓動力兩部分組成。信號控制部分用于驅動液壓動力部分中的控制閥動作。

液壓動力部分主要由油泵、油缸、閥、管、油箱和接頭組成。

1、液壓泵：（1）齒輪泵（低壓<1.6MPa）（2）葉片泵（中壓<7MPa）（3）柱塞泵（高壓<32MPa）

液壓泵按功能又可分為定量泵和變量泵。

2、液壓缸：（1）活塞式（2）柱塞式

3、液壓閥：按功能可分為三種類型。

（1）控制壓力：①溢流閥（安全閥）②順序閥 ③減壓閥（2）控制方向：①單向閥 ②換向閥（3）控制流量：①節流閥 ②調速閥

4、輔助裝置：連接方式有板式連技和管式連接兩種。

四、展望

連續擠壓技術的發展方興未艾，在成形理論、工具設計、設備性能等方面尚有許多研究和提高任務，在銅、鋁合金的應用、無氧銅帶的制坯等新領域的開發方面還有許多工作等待我們去做。這就需要我們在今后的學習中要認真學習和工作，為推動我國連續擠壓技術的發展，為使我國成為連續擠壓技術的應用大國和連續擠壓設備的生產大國而共同奮斗！

五、對連續擠壓技術課程的體會

通過對本課程的學習，我整體上了解了連續擠壓技術的發展過程以及我國連續擠壓技術的發展現狀。連續擠壓技術與傳統擠壓技術相比有很多優勢，不僅能實現產品的連續生產，提高生產效率，同時節能環保，完全符合我國科學發展的戰略。

連續擠壓技術對于銅材生產有重要的意義，中國銅加工業包括材料研究、產品試制、工廠設計、工廠建設、生產裝備制造等均已國產化，銅加工外包工程項目日漸普及，依靠外國建設銅加工工程的歷史己一去不復返了。但是，我們也應清楚的認識到中國銅加工工業大而不強、技術經濟指標不夠先進、企業規模不大、產品質量不夠穩定、技術水平及裝備先進與落后并存、整體實力與發達國家相比還有很大差距，這些方面還沒有根本改變；中國銅的資源短缺、銅價和人工成本不斷推高使銅材制造成本增加；銅材國內外市場競爭進一步加驟；我國經濟發展向低炭、節能、環保方向發展，要求銅加工產品向高精尖、環保方向推進，生產工藝應節能、環保、減排；對此，中國銅加工工業必須不斷通過技術創新、發展短流程、節能、減排、自動化、連續化生產工藝，發展利用再生銅的資源直接生產銅加工材技術，以確保中國銅加工工業持續、穩定的發展。

“十二五”期間，國家提出了采用連續擠壓工藝技術和大型連續擠壓生產裝備的研究和開發，全面提升我國高純無氧銅帶生產的技術和設備水平，在大幅提高銅帶質量的同時，降低成本及能源消耗，并減少污染物排放。這就需要我們繼續深入地對連續擠壓技術進行研究，來滿足國家發展的需要。

第三篇：技術大比武D

單位：________班組：________姓名：________成績：________

…………………裝……………………訂……………………線…………………

第一煉鋼廠連鑄工預賽理論試卷D

一、填空題（共20分，每空1分）

1、鋁在鋼的主要作用是細化晶粒、固定鋼中的氮、從而顯著提高鋼的沖擊韌性、降低冷脆傾向、和時效傾向性。

2、質量管理的統計分析方法主要有因果圖、調查表法、直方圖、分層法、控制圖、分布圖、帕累托圖七種方法。

3、結晶器鋼水液面系統由傳感器、控制器、執行器組成。

4、結晶器、二次噴淋冷卻裝置，應配備事故供水系統；一旦正常供水中斷，即發出警報，停止澆注，事故供水系統啟動，并在規定時間內保證鑄機的安全。

5、連鑄用耐火材料三大件指大包長水口、整體塞棒、浸入式水口。

6、結晶器的水溫差不能>15℃，最大出水溫度不能>40℃

二、單選題（共40分，每題2分）

1、粘土磚是(B)。

A．堿性耐火材料B．酸性耐火材料C．中性耐火材料

2、若轉爐出鋼量為30t的四流150mm×150mm連鑄機，拉速為1.5m/min，鑄坯比重7.4t/m3，則其一爐鋼的澆注時間為(B)min。

A．30/(4×150×150×7.4×1.5)

B．30/(4×0.15×0.15×7.4×1.5)

C．30/(4×0.15×0.15×1.5)

3、澆鑄過程中急降速溫，會造成(A)內部質量問題。

A．中心裂紋B．角橫裂C．縱裂

4、鋼水凝固放出的熱量有過熱、潛熱、顯熱三種，其中(B)的放出速度直接關系到連鑄的生產率。

A．過熱B．潛熱C．顯熱

5、保護渣的(C)主要靠配入渣中的碳質材料來調節。

A．界面特性B．粘度C．熔化速度

6、降低鋼中氣體，主要是氫和(C)的含量，就可以減少氣泡產生。

A．氮B．一氧化碳C．氧

7、比水量的公式是(B)。

A．(二次冷卻水量)/(冶金長度×鑄坯單重)

B．(二次冷卻水流量)/(鑄坯單重×拉速)

C．(結晶器水量)/(鑄坯單重×拉速)

D．(結晶器水量)/(鑄坯單重)

8、若不及時將“渣條”撈出，不僅有漏鋼危險，而且會造成連鑄坯的(B)質量缺陷。

A．表面龜裂B．夾渣C．氣泡

9、鋼水從澆注溫度冷卻到凝固溫度釋放的熱量稱為(B)。

A．凝固潛熱B．鋼水過熱C．物理顯熱

10、為保證結晶器傳熱效果，結晶器水縫中冷卻水流速應保持在(A)。

A．6～10m/sB． 3～5m/sC．15～20m/s11、鑄坯凝固過程中有(C)個脆性轉變區。

A．1B．2C．312、轉爐煉鋼碳氧化反應主要發生在冶煉(B)期。

A．前B．中C．后D．前中

13、中心硫疏松和縮孔主要是由于柱狀晶過分發展，形成(C)現象所引起的缺陷。

A．脫方B．鼓肚C．搭橋

14、外混式火焰切割燒嘴氧氣與燃氣的混合位置是(A)。

A．燒嘴出口外B．燒嘴出口內C．進燒嘴前D．燒嘴中

15、結晶器冷卻強度，應力求得到(C)。

A．膜沸騰傳熱B．核沸騰傳熱C．強制對流傳熱

16、影響鑄坯三角區裂紋的主要因素是(C)。

A．結晶器B．二冷配水C．拉矯機D．二冷扇形段開口度

17、連鑄使用的PLC和儀表使用穩壓裝置是(A)。

A．為防止電壓波動B．為減輕鑄機負荷C．為防止突發事故

18、下列化合物中熔點最低的是（C）。

A.CaOB.SiO2C.CaF219、下列非金屬夾雜物中（C）屬于球狀（或點狀）不變形夾雜物。

A.Al2O3B.MnSC.CaSD.Cr2O320、鋼鐵料單耗是指(C)。

A.鐵水加廢鋼加合金的噸鋼消耗

B.鐵水加廢鋼加合金加鐵礦石的噸鋼消耗

C.鐵水加廢鋼的噸鋼消耗

21、硅元素對鋼性能影響是(B)。

A.提高鋼的焊接性、加工性

B.增加鋼的彈性、強度

C.提高鋼的沖擊性、延伸率增強

22、鑄坯毛刺清理不徹底易造成軋制的(A)缺陷。

A．結疤B．分層C．星裂D．夾雜

23、轉爐出鋼量為30t，澆160mm×200mm三流連鑄機，V均＝0.9m/min，鑄坯比重p＝7.4t/m3，則一

爐鋼的澆注時間為(A)min。

A．30/(3×0.16×0.20×7.4×0.9)

B．30/(3×160×200×7.4×0.9)

C．30/(3×160×200×0.9)

24、當碳含量為0.12%時，表面縱裂敏感性最大，一般認為這與坯殼內δ-γ相變引起的體積(B)有關。

A．膨脹B．收縮C．不變

25、鋼中的氫含量降低鋼的強度、塑性、沖擊韌性，稱為(C)。

A．蘭脆B．熱脆C．氫脆

26、中包水口破而維持澆鑄時，可能產生(C)廢品。

A．中心線裂紋B．縱裂C．夾雜

27、目前先進鋼廠煉鋼采用分階段精煉工藝，其的流程一般為：鐵水三脫 →

轉爐少渣冶煉 →(C)→ 連鑄保護澆注和中間包冶金。

A.二次精煉B.RH處理C.多功能二次精煉D.真空處理

28、試題: 鑄坯采用多點矯直，而不采用單點矯直，是為了減輕(B)。

A．鑄坯橫裂B．鑄坯內裂C．鑄坯鼓肚

29、一般來說，保護渣粘度越低，耗渣量(A)。

A．越大B．越小C．不變

30、立彎式連鑄機內部夾雜物偏向鑄坯(C)。

A．內弧面B．外弧面C．中心位置D．無夾雜31、18、一般出鋼溫降在（B）℃。

A、20-40B、40-60C、60-80D、80-10032、連鑄坯火焰切割系統由火焰切割車、能源介質及（B）構成A、傳送輥道B、控制系統C、機械飛剪D、引錠裝置

33、下述哪一項不是連鑄保護渣對浸入式水口嚴重侵蝕的影響因素（C）

A、保護渣的堿度過高B、保護渣的黏度過低

C、保護渣熔點過高D、氟化鈣含量過高

34、連鑄過程下述哪一項技術措施不能改善鑄坯的中心偏析缺陷（D）

A、低溫低速澆注B、應用電磁攪拌

C、在凝固末端采用輕壓下技術D、二次冷卻弱冷控制

35、下述哪一項原因不會造成鑄坯表面增碳（C）

A、保護渣碳含量高B、結晶器液位波動大

C、未及時進行撈渣操作D、結晶器液面紅渣操作

36、連鑄“三大件”指的是（A）

A、鋼包保護套管、塞棒、浸入式水口

B、中包水口、塞棒、浸入式水口

C、鋼包保護套管、中包水口、浸入式水口

D、鋼包保護套管、穩流器、浸入式水口

37、結晶器水縫厚度范圍（C）mm

A、1-2B、2-4C、4-6D、6-838、我公司工業氧氣純度標準是（D）。

A、99.2%B、99.5%C、99.9%D、99.6%

39、連鑄坯典型的低倍結構由3個區域帶組成，其中最外層是（D）

A、珠光體B、等軸晶C、鐵素體D、柱狀晶

40、從鐵碳相圖分析可知：碳含量在（B）的鐵碳合金都會出現包晶反應。

A、0.09-0.12%B、0.09-0.53%C、0.07-0.12%D、0.08-0.15%

三、判斷題（共10分，每題1分）

1、鑄坯表面上常見的一種無明顯方向和位置的成組的晶間裂紋，稱之為星狀裂紋。（√）

2、同一種金屬當晶格結構發生改變，將會引起金屬的物理、力學性能變化。（√）

3、熱應力的大小主要取決于鑄坯的體收縮量。（×）

4、煉鋼廠的金屬收得率是指從合格鋼水到所有鑄坯的百分數。（×）

5、中間包塞棒的主要作用是控制漏鋼。（×）

6、敞流澆鑄所使用的潤滑劑菜籽油的著火點為240～280℃。（×）

7、連鑄過程中，只要將鋼液與空氣完全隔開，就能完全杜絕二次氧化。（×）

8、鋼中的氫是白點產生的根本原因，降低鋼的斷面收縮率。（√）

9、拉矯機的作用是拉坯，并在做生產準備時，把引錠桿送入結晶器的底部。（×）

10、澆注速度就是單位時間內注入結晶器的鋼液量。（√）

三、簡答題（共20分，每題5分）、簡述起步漏鋼的原因及措施？

2、簡述塞棒失控原因及處理措施？

3、連鑄與轉爐匹配應考慮那些原則？

4、板坯連鑄機，冶金長度較長，直到矯直區都處于液芯狀態，因此鑄坯鼓肚變形是主要問題，為防止鑄坯鼓肚變形，二次冷卻結構上采取哪些措施？

四、計算題（10分）

小方坯150mm×150mm，V＝1.5m/min，結晶器長度L＝700mm，若澆注過程中結晶器液面穩定在離上口50mm，結晶器凝固系數K＝18mm/min1/2。求出結晶器的坯殼厚度e。(計算過程中小數點保留二位)

第四篇：網格擠壓式頂管施工

摘要上海軌道交通M8線復興路站～淮海路站區間隧道的聯絡通道，采用簡易網格式機頭頂進施工取得成功。文章對施工過程進行了具體敘述，總結出簡易網格式機頭頂進施工的特點；并提出了一系列的優化和改進技術措施，供類似工程參考。

關鍵詞地鐵聯絡通道簡易網格式機頭頂進施工技術

1工程概況上海市軌道交通M8線淮海路站～復興路站區間隧道全長828m，在上行線里程SK19+785。640m處設有1座聯絡通道。其對應的地面位置為與壽寧路交匯處以南30m的西藏南路，地面鄰近建筑物多為3層磚木結構老式里弄民房，并有f500mm上水管和f800mm煤氣管等。隧道內徑為5。5m，外徑為6。2m，普通管片寬1m，鋼管片寬1。1m；聯絡通道的斷面尺寸為：高2。7m、寬1。58m；頂面標高為－11。56m，底面標高為－14。26m，頂覆土厚15。56～15。62m。聯絡通道處的上下行隧道中心標高為－12。56～15。62m，中心線距離為12m，外壁凈距為5。8m，見圖1。聯絡通道采用簡易網格式機頭，由下行線的XK19+789。577m里程向上行線頂進施工。

2工程地質條件根據工程地質資料可知，聯絡通道處的主要土層從上到下分別是①1層雜填土、②層粉質粘土、③層淤泥質粉質粘土、④層淤泥質粘土和⑤1層粘土。頂進時，上半部為④層淤泥質粘土，下半部為⑤1層粘土。各土層物理力學指標見表1。

由表1和工程地質資料可知：聯絡通道所處的④淤泥質粘土層和⑤1粘土層，基本上均屬微透水性、抗剪強度較高的土層，其自立性較好。

3聯絡通道施工設計考慮到聯絡通道所處的④淤泥質粘土層和⑤1粘土層自立性較好，若采用簡易網格式機頭頂進施工，則在保證安全的前提下，可以節省人力、物力、經費及縮短工期。3。1施工設備簡易網格式機頭由正面網格切土裝置、垂直法蘭、中繼間（內設糾偏千斤頂）、主頂進裝置、后靠和導軌組成（見圖2）。

⑴正面網格切土裝置是由下行線隧道內的382、383環鋼管片中的6塊洞口塊緊固連接成一體后加工而成的。將鋼管片中間2列開口打通，考慮到控制出土量和風險因素，還須制作相應數量的胸板，一旦出現突發事件，可以馬上封堵出土口。⑵主頂進裝置由6臺1000kN的千斤頂、高壓變量油泵、換向閥和高壓軟管組成。沿聯絡通道軸線左右對稱布置的千斤頂支架，起到支撐千斤頂和導向的作用；高壓變量油泵提供千斤頂的壓力，換向閥可控制千斤頂的伸縮，規格一致的千斤頂保證千斤頂的行程同步。⑶糾偏千斤頂設在中繼間內，用來糾正頂管的姿態，其數量和規格由正面的土壓力及復合管節外壁的摩擦力來確定。⑷后靠支撐系統是由與隧道內弧面密貼的船底板加強肋板組成，后座與管片的接觸面須均勻密貼。其具體尺寸是根據聯絡通道的埋深和土質情況，通過計算推進反力來確定的。⑸導軌由2根可以自由拆卸的型鋼組成，按設計的軸線鋪設，讓電機車將復合管節運輸至千斤頂頂進的范圍，并導向其順利頂入土中。3。2工作原理簡易網格式機頭在主頂千斤頂的推力下頂進，網格前的土體受被動土壓力的作用，當被動土壓力大于網格艙內土壓時，土體就會被擠入艙內，然后人工把泥土運走。出土量由網格的開口率大小來控制。3。3管節聯絡通道由6節寬1。58m、高2。7m、壁厚為0。2m的預制復合管節組成，其中2節長1。2m，為進出洞復合管節，4節標準復合管節長1。5m。復合管節由鋼殼和內襯混凝土組成，鋼殼背板涂2度環氧瀝青漆，內襯混凝土等級為C30，抗滲強度為0。8MPa，混凝土保護層厚2。5mm，平整度和密實度符合設計規定，并預留壓漿孔（見圖3）。

4聯絡通道施工技術4。1頂進施工前的預備工作4。1。1土體加固為防止網格打開后正面的土體坍塌，造成水土流失，同時也為防止頂進時隧道發生橫向位移和管片變形，因此，須對簡易網格式機頭出進洞處混凝土管片外的土體進行注漿加固，經加固后的土體有很好的自立性、均質性，無側限抗壓強度達0。2～0。3MPa。4。1。2測量放樣聯絡通道施工前，采用地面控制網，根據進出洞門的中心連線，定出頂進的軸線和導軌面標高、后靠和千斤頂組的中心位置，減小因上下行線在施工中管片排布的差異而引起的相應預留孔方位差異造成的施工難度；同時，將測量臺固定在不受頂進影響的管片上，避免因后靠系統的變形而影響復測的精度。4。1。3管片支撐體系聯絡通道施工前，應在隧道內設置型鋼支撐，形成柱狀鋼支撐，支撐聯絡通道口兩側的10環混凝土管片；在鋼支撐上（沿隧道縱向）設置鋼桁架梁，支撐點設在開口環上，開口位置上的支撐點處，必須填充混凝土。為了給鋼支撐施加預應力，在各鋼支撐頂端設液壓千斤頂，采用三角形墊塊與混凝土管片密貼（見圖4）。

4。2出洞施工技術4。2。1施工參數頂進速度控制在10mm/min左右，出土量宜控制在理論值的95%～98%；當千斤頂的頂力偏大時，可把網格適當放大（即上下2排網格打通）；反之，用胸板堵住網格。4。2。2注重事項⑴為防止簡易網格式機頭發生“磕頭”，須將糾偏裝置（中繼間）與前2節復合管節緊密連接，確保相鄰管節的外形平整，控制頂管的姿態。⑵為控制頂管的姿態，頂進時要隨時調整主頂千斤頂的位置，即控制千斤頂的合力位置，若頂管有向上的趨勢，則將下部的千斤頂向上移動；反之，讓上部的千斤頂向下移動。4。3正常頂進施工4。3。1施工參數頂進速度一般控制在20～30mm/min，假如發現正面土體擠入很慢，且頂進壓力也變得越來越大時，應放慢頂進速度，即控制在10mm/min左右，否則極易造成頂管上拋。正常情況下，出土量控制在理論值的97%～100%之間；假如千斤頂的頂力過大時，則可以適當提高網格開口率。4。3。2注重事項⑴密切關注地表沉降、土質的變化、覆土的厚度及地面建筑物等的監測數據，及時調整出土量，控制地層變形；⑵優化主頂千斤頂的編組，控制頂管的姿態；⑶在主頂千斤頂編組能控制的情況下，盡量不用糾偏裝置，以免影響后面整體復合管節的姿態和測量；⑷當一節管節頂進結束吊放下一節管節時，應保證止水密封橡膠帶在對接拼裝時與管節充分密貼，且受力均勻。4。4進洞施工技術4。4。1導軌的鋪設簡易網格式機頭在進洞前，應安裝好導軌裝置，導軌的坡度應與聯絡通道的坡度相吻合。4。4。2布置應力釋放孔將鋼管片兩旁的壓漿孔作為應力釋放孔，預先安裝上球閥。當機頭即將靠近洞門時，根據實際情況，用球閥來控制應力釋放孔的閉啟，避免封門變形或正面的土體涌入隧道內。4。4。3施工參數頂進速度一般控制在10mm/min左右；為降低對封門的壓力，防止土體涌入隧道內，必須盡量挖空正面土體。4。4。4注重事項⑴拆除封門時要有專人指揮，布置好最佳的吊點；簡易網格式機頭必須保持良好的狀態，一旦封門拆除，簡易網格式機頭立即頂出土體，盡量縮短進洞的時間；⑵簡易網格式機頭進洞后，用鋼板將洞門圈和復合管節間的空隙封焊住，防止水土流入隧道；⑶聯絡通道完全貫通后，通過復合管節上預留的注漿孔，壓注足量的漿液填充建筑空隙，防止地面沉降和管節滲水，并處理好壓漿孔。

5施工監測⑴在聯絡通道上方鄰近的建筑物和管線處布置地表變形測點，測點間距為2～5m；測量頻率視地表變形速度及可能對地面結構造成影響的程度而定；采用自動安平水準儀和線條式銦瓦水準標尺等儀器進行測量，測量精度在±0。3mm左右。⑵隧道變形的監測范圍為沿隧道40m，測點間距為2～5m（聯絡通道四周的測點應加密布置，用同上的儀器量測管片的水平和垂直位移，測定隧道的變形。⑶聯絡通道頂進施工的實際時間僅為40h，地面累計（30天）最大沉降量為6。12mm，管線及建（構）筑物的累計最大沉降量為3。41mm；已建成的隧道測得最大位移值為+1mm；測得最大變形值為1mm；頂進結束后10d，測得周平均沉降值<0。5mm；聯絡通道內未見滲漏水點。

6結束語通過本工程的施工實踐，可以得出：簡易網格式機頭施工工藝較適用于上海軟土地層內的聯絡通道施工。簡易網格式機頭的施工工藝具有以下特點：⑴預備期、實施期均很短（約為冰凍法的1/3），且聯絡通道的后期穩定時間亦較短；⑵對土體的擾動小，不僅全面增強了鄰近建筑和管線的安全，而且能使聯絡通道始終處于較穩定的土體中；⑶一旦碰到險情時，可立即封堵，有效地控制險情的擴展；⑷施工成本較低（約為冰凍法的2/3），且頂進設備可重復利用，經濟效益顯著；⑸由于管節為高精度的預制構件，且在施工過程中便于控制，使聯絡通道質量得到提高。外觀質量優良，未見滲漏水點。為使該施工工藝在今后的類似工程中可得到廣泛的推廣應用，進一步做好設計、施工一體化，需對下列幾方面進行優化與改進：⑴根據盾構機的性能，盡量放大隧道內鋼管片（聯絡通道預留口）的寬度，尤其是鋼管片的開口寬度，以實現更大空間的頂進法聯絡通道施工；⑵將作為簡易網格式機頭的頂出鋼管片，由現在的徑向開口改為水平開口；并使接收側隧道內的洞門鋼管片尺寸略大于始發側，便于頂管機的進出洞施工；⑶在盾構推進至聯絡通道位置時，盡量減小對土體的擾動，并盡快實施土體加固和環箍注漿等措施，隔絕同步漿液流竄，保證頂進時的土體均勻性；⑷在滿足隧道內施工空間的前提下，盡量采用長行程（大于管節長）千斤頂作為主頂千斤頂，這樣就不必多次更換頂塊，可使頂進施工連續進行，既加快了施工速度，又有利于頂進軸線的控制、降低起重作業風險、提高總體質量。建議在有集水井的聯絡通道中，采用簡易網格式機頭進行施工，即在頂進管節的相應位置，預留類似鋼管片的可頂出結構，進行向下頂進施工，構筑集水井。

（編

第五篇：鋁合金的精密擠壓技術

鋁合金精密零件的擠壓技術

凱福精密制造的黃教授說了：每當型材的壁厚最小的只有0.4 mm，其公差要求為±0.04mm.擠壓生產過程對設備、工模具、工藝要求相當嚴格。通常他把這種擠壓技術稱為精密擠壓技術。

因為現代許多工業設備儀器如精密儀器、弱電設備中的部分零件要求小型的、薄壁的、斷面尺寸非常精確的鋁型材，對其尺寸公差要求非常嚴格。型材的壁厚最小的只有0.4 mm，其公差要求為±0.04mm.擠壓生產過程對設備、工模具、工藝要求相當嚴格。通常把這種擠壓技術稱為精密擠壓。精密鋁精密加工的特點

有一些小型精密鋁型材的公差比JIS標準中特殊級的公差還小一半以上，一般精密鋁型材要求的尺寸公差在±0.04～±0.07mm之間。

電位差計用的精密鋁型材斷面為“︼”型材重量30 g／m，斷面尺寸公差范圍為±0 07 mm.織機用的精密鋁型材斷面為“■”，斷面尺寸公差為±0.04mm，角度偏差小于0.5°，彎曲度為0.83×L.A1050、A1100、A3003、A6061、A6063（低、中強度合金）小型精密擠壓型材的最小壁厚0.5mm，最小斷面積20mm2.A5083、A2024、A7075、（中、高強度鋁合金）小型精密擠壓型材的最小壁厚0.9mm，最小斷面積110mm2.精密鋁型材尺寸公差舉例

尺寸/mm 尺寸允許公差/mm

JIS特殊級 小型、精密

A 2.54 ±0.15 ±0.07

B 1.78 ±0.15 ±0.07

C 3.23 ±0.19 ±0.07

精密擠壓技術要求

一般說，鋁合金熱擠壓變形程度大，擠壓溫度和速度的變化、擠壓設備的對中性、工模具的變形等都容易對型材尺寸的精度產生影響，而且它們相互影響因素很難克服。圖3列出精密擠壓的影響因素。

2.1 對工模具的要求

模具是影響擠壓制品尺寸精度最直接的因素，要保證擠壓制品在生產中斷面尺寸不變或變化很小，必須使模具的剛性、耐熱性、耐磨性達到一定的要求。

首先要保證模具在高溫高壓下不易變形，有很高的耐熱性，對精密擠壓而言更為嚴格，要求在工作溫度（500℃左右）下，模具材料的屈服強度不小于1200N/mm2.其次需要有高的耐磨性，這主要決定于氮化層硬度和厚度，一般要求氮化層的硬度在1150HV以上，氮化層深度在0.25 mm～0.45mm之間，而氮化后模具尺寸的變化應在0.02mm以內。

對于斷面有懸壁的實心型材和空心型材，還要考慮模具的彈性變形，為了使模具保證一定的剛度，可以考慮適當增加模具的厚度或配形狀相似的專用墊。

為控制型材開口尺寸的變化，可以在模子上開導流槽來控制金屬的流動。

2.2 對擠壓工藝要求

擠壓方法對制品的精度有影響。正向擠壓一般容易出現前端（開始擠出部分）比后端的壁厚較大的現象，反向擠壓制品的前后端壁厚變化很小，如圖5所示。因此采用反相擠壓較容易控制制品尺寸的精度。

擠壓制品在熱狀態下冷卻會產生收縮變形。其變形量S%

沿擠壓方向的位置／m 中：

s％——收縮率；

lt——熱狀態的斷面尺寸；

l0——冷卻后的斷面尺寸；

a——熱膨脹系數；

Te——擠壓溫度；

Ts——周圍環境溫度。

可知，溫度的變化會引起制品尺寸的變化，溫度變化越大，其變形量越大，因此要保證制品尺寸的精確，擠壓機應有Tips控制系統（等溫擠壓系統）。即采用等溫擠壓。如擠壓機沒有這種裝置，對鋁棒可采用梯度加熱，做到近似等溫擠壓，總之要保證制品前后端溫度一致或相差較小。

另外，可以看出，擠壓溫度越高，產生的變形越大，因此在保證制品力學性能情況下，盡可能來用較低的擠壓溫度。

擠壓速度的變化也會使制品的尺寸發生變化，特別是有開口的制品易引起開口尺寸的變化，應采用等速擠壓、現代擠壓機一般都有Fi控制系統（等速擠壓控制系統）。

制品從擠壓模孔出來的冷卻至關重要，必須保持均勻、恒定的冷卻速度，使制品的收縮保持一致。

2.3 對設備的要求

擠壓機的品質影響擠壓制品的精度。一般要求擠壓機張力柱為預應力的整體結構，設備的剛度和對中性要好，一般擠壓軸、擠壓筒、模具、送料機械手之間最大允許偏差小于1.5mm，通常控制在1.2mm以內。對于精密擠壓而言，模具、擠壓筒、擠壓桿中心偏差應小于0.2mm用于精密擠壓的擠壓機應有等溫擠壓控制系統和等速擠壓控制系統，至少應有等速擠壓控制。

除此之外，模具應有冷卻裝置，確保模具在一定溫度下的剛性、耐磨性和尺寸的穩定性。

2.4 對鑄棒材質的要求

鑄棒的成分、組織不均勻，有夾雜、偏析、晶粒粗大等缺陷都會影響金屬的流動和變形，使制品的尺寸發生變異。對于精密擠壓而言，對鑄棒的材質要求更為嚴格，必須經過均勻化處理，晶粒應控制在一級以內。結束語

唉 說白了，精密擠壓是一項綜合性技術。要求模具的材質、設計、制造非常嚴格；擠壓機必須是先進的設備；根據不同的制品斷面選擇[考試|大|不同的擠壓方法和工藝；鋁棒需經均勻化處理，其組織、性能必須均勻。只有這樣才能滿足精密擠壓的要求。

所以呢，我們要抱著持之以恒的態度去整事，想掙錢去實現自己的理想，都需要腳踏實地滴，老板也是從點滴做起。