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铸造铝合金箱体和铸铁箱体的优劣点对比分析

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发表时间:2020-04-28 09:51作者:邹战江来源:青岛景顺诚金属汇编网址:http://www.jingshuncheng.com
文章附图

1、重量:

铝的比重比铸铁要轻,铸铁的密度为7.8gcm3,铸铝的密度为2.7gcm3,比如同等结构的情况下铝制壳体要比铸铁制壳体轻很多。所以在重量这一点上铝制壳体要比铸铁壳体占很大优势。铸铁的强度高.常用的铝合金强度如下表:

铸铁一般在200~~400MPa的样子,但是铝合金重量轻,很多产业都用铝合金代替铸铁了。但是铸铁还是有它的优势,比如灰铁的消振性,抗性变能力好,球铁的耐磨性、塑性和强韧性综合较好。

例如:我们BQ435联泵壳体为铸铁时联泵总重量大约280kg,如果壳体为铸铝经过估算联泵总重量大约为160kg,质量减轻了120kg。

2、体积:

同样的原因,铝比重轻,单位体积的铝结构强度要小于铸铁,所以同等强度下铝制壳体体积会比铸铁制壳体大一些。所以在体积这一点上铝制壳体要比铸铁制壳体有一些劣势。同等体积的情况下,铸铝的强度要小于铸铁。

3、成本:

现在铝锭的市场价格是14000元吨;铸铝毛坯(含热处理)价格为:33000元吨;铝制壳体在成本上大大高于铸铁制成本。所以在成本上铸铝制壳体要比铸铁制壳体有很大的劣势。

根据三维软件的估算铸铁壳体的重量大约为200kg,铸铝壳体的重量大约为85kg。例如:BQ450联泵铸铁壳体铸造成本=6000(根据项目成本资金计划所得)

BQ450联泵铸铁壳体铸造成本=6778(根据采购估算所得)

铝合金铸造箱体.jpg

4、散热性:铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。如果用铝制壳体的话可以充分保证箱体的散热性。

例如:在相同的散热面积下Q=mcΔt,m为质量、c为比热容。

5、耐腐蚀性和强度:铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。铸铁在耐腐蚀性方面远不及铸铝。

6、膨胀系数:从设计手册上查铸铝的线形膨胀系数为:(18.44~24.5)10-6℃轴承钢(用碳钢替代)为:(10.6~12.2)10-6℃

联泵从装配时的室温20℃到夏季正常工作温度100℃,轴承外圈与铸铝壳体的配合因温度变化将增加间隙:(轴承外圈直径按100mm计算)

[(18.44~24.5)-(10.6~12.2)]10-610080

=(7.84~12.3)10-68000

=(6.3~9.8)10-2mm

结论:轴承与壳体的配合间隙因为温升,将带来0.06~0.1mm的间隙;此间隙可能会造成轴承、齿轮的损坏。

7、噪音:铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。

8、铸造性能:铝易成型及易加工成复杂形状,可进行各种铸造成形,生产形状复杂的零件毛坯。铸铁铸造性能不如铸铝,但是铸铁由于工艺目前比较成熟当对来说铸铁和铸铝的铸造性能相差不大。

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9、美观:铸铝外表均匀平整相对于铸铝来说具有很大优势,但是铸铝表面较软可以采取氮化处理增加其表面硬度。

10机加工性能:铸造铝合金箱体机加工性能低于铸铁箱体。

总结:综上所述铝制壳体的优点主要体现在重量轻、散热性好、铸造性能好、壳体表面美观、有着良好的耐腐蚀性、能够降低噪音。缺点主要体现在成本比较大、线膨胀系数较大、螺纹孔需要加钢丝螺套、机械强度低。

铸铁制壳体主要优点强度高、成本低、铸造工艺成熟、质量容易控制、机械强度高。

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