在现代化铸造行业中，因社会市场需求、环境发生较大变化，以往应用较为普遍的单质金属已无法满足多样化的铸造要求，为进一步提高铸造质量、效果，促使研发出了双金属复合材料，相比于传统材料具有更广阔的应用市场、更好的发展前景，不仅性能得到大幅提升，且降低了生产成本，是当前性价比较高的铸造材料，因此，为确保双金属复合材料成型效果，就要重视研究该材料的挤压铸造生产技术。
1.挤压铸造双金属复合材料成型工艺要点
1.1双金属复合材料挤压加工
双金属复合材料挤压加工的关键步骤为：①打毛被包覆材料的复合面，露出新生表面。通过模具、工模的配合，将复合材料放入挤压模中，利用挤压模向外施加压力以获得制品。期间需要根据料挤出时间，设置挤压机的启动和停止时间。②安装工模具，挤压模具主要由刀模、挤压模及腔模构成。操作时应将刀模置于腔模内，将挤压模置于腔模的另一端，与刀模同轴，将腔模装入模座，使模座的端面与被包覆材料接触。将模座的轴套旋入刀模内，使刀具置于刀模内，并从模座的侧部通过刀模轴向中间孔置入被包覆材料至挤压模内。③将工模具预热，放入已加热的料，控制制品出口速度为1～8m/min，调整挤压比保持在5～25范围内，进行侧向挤压。制品出口速度根据材料的热工性能确定，当挤出比大于5～25时，要考虑制品的收缩，同时要注意观察制品表面是否有裂纹。侧向挤压后去除压余，继续加入已加热的料，按照上述工艺则可实现连续侧向挤压。
1.2挤压铸造双金属材料固液复合度调节
挤压铸造双金属材料的固液复合度调节是其成型的一项重要过程。双金属复合材料的界面结合过程一般为“一高、一低”，高合金钢与单质金属间的结合质量较好，而低合金钢与单质金属间的结合质量则较差。因此，需要通过一定的方法控制两种金属间的固液复合度，从而提高界面结合品质。期间需要将融化的金属液注射到模型结构中，再由金属分离装置高速旋转，形成强大的离心力，将金属液体均匀地包裹在模型结构上，再由低合金钢迅速形成。然后，在模具中倒入金属液体使之成型。低合金钢的性能和复合材料的特殊性能，可以加速成型，一般会在15min内完成。在此期间，要时刻关注金属液体的固液混合度，即金属液体和温度的比例，利用专业仪器测量，当固液复合度小于6，便达到了成型要求，超过6，就要重新熔化。通过对双金属材料固液复合度的控制，可以在成型前强化粘合效果，增强力学性能。
1.3挤压铸造双金属材料包覆温度控制
在确保双金属材料固液复合度得到合理控制后，等待材料彻底成型即可进行包覆。具体而言，首先应准备足量的，能够完全浸没模型的铝溶液，确保在模型外表面全面、均匀形成一层铝膜作为防护层。在实际浸泡模型时，应适当提高操速度以免导致防护层中的含铝量超标，对挤压施工效果产生不良影响。其次，在浸泡完成后应对模型进行高温加热处理，根据模型材料体积调节温度，即针对大型铸件应提升温度，针对小型铸件应降低温度，但需要注意为减小模型松散现象产生几率，应控制温度最高不得大于185℃。此外，复合界面粘接层的厚度应按照镀锌层厚度参数变化进行正向调节。
1.4挤压铸造双金属复合材料的退温与成型
高温煅烧结束后，应及时进行退温处理，从模具中取出模型，将之放置在指定温度环境中，使之逐渐硬化，为后续进行挤压操作奠定良好基础，进一步强化材料品质、性能，彻底消除应力，有效规避模型开裂、形变现象。另外，还应持续加大对退温技术的研发创新力度，达到细化模型微粒、全面消除表面残留液体、杂质的目的。在退温完成后，还需进行压铸使之彻底成型，实践时应先调整压铸温度达到180℃，之后缓慢逐渐提升压力、温度，结合具体情况控制压入速度，以保证材料的密度、强度达到预计标准，防止复合材料受损，出现大量裂痕。
2.挤压铸造双金属复合材料的性能
2.1易导电
通常而言，常规的单质铜、单质铝的金属铝含量决定着其导电性，且应用时极易受到多方不稳定因素的影响而生氧化反应，降低了运作性能，对设备设施造成干扰，增大运行风险系数，甚至会出现设备瘫痪情况。但双金属复合材料是由铝、铜结合形成的性能较为稳定的材料，能够有效减少电化学反应产生频率，并可显著增强导电性能。例如，由铝芯、钢芯结合形成的钢芯铝绞线，导电率较高，能够承载较大的电压和电流负荷，提高强电流传输速度，此外，还具有机械强度大、质地轻、耐腐蚀性能优良等优势，因此在架空输电线路建设中应用较为广泛。
2.2轻量化
双金属复合材料除了具有强导电性，还具有轻量化特点。尽管该材料由各种单质金属熔模锻压、挤压而成，增大了材料体积，但在重量上与纯铜、纯铁材料相比较而言，是单质金属重量的1/3，使之成为航天、交通领域中的广受欢迎的材料。通过实际调研发现，采用锰钢材质建设而成的铁路轨道，产生形变的几率要高于由双金属复合材料打造的铁轨，同时，因质量较轻而提高了操作灵活性与载重负荷量，用于航空航天领域，有利于增加飞机航程，提升飞机燃油性价比。
结语：挤压铸造双金属复合材料成型工艺的应用效果将会受到材料表面预处理质量、固液复合度数值的影响，操作效率、成型周期则与材料、模具、设备、技术、固化方式等密切相关，因此，想要确保制作形成的双金属复合材料具有较强的导电性能，有效提高材料的轻量化程度，就要严格按照相关技术规定标准，提高双金属复合材料挤压加工，材料固液复合度调节，材料包覆温度控制，退温与成型等环节操作的规范性，并要及时引进更为先进、适配的新型技术、设备，为生产加工提供有力支持。
参考文献：
[1]袁婷,曾朝伟,孙振威,等.镁/铝双金属复合材料成形工艺的研究进展及影响结合层的因素[J].精密成形工程,2023,15(08):53-64.
[2]杨金鹏,吴孟武,陆文兴,等.固液双金属复合铸造工艺及机理研究进展[J].特种铸造及有色合金,2020,40(09):964-970.
