鍛造工藝介紹

鍛造是一種利用鍛壓機(jī)械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高、工作條件嚴(yán)峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。

變形溫度

按變形溫度，鍛造又可分為熱鍛（鍛造溫度高于坯料金屬的再結(jié)晶溫度）、溫鍛（鍛造溫度低于金屬的再結(jié)晶溫度）和冷（常溫）。鋼的再結(jié)晶溫度約為460℃，但普遍采用800℃作為劃分線，高于800℃的是熱鍛；在300～800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛。

閉式模鍛和閉式鐓

鍛由于沒有飛邊，材料的利用率就高。用一道工序或幾道工序就可能完成復(fù)雜鍛件的精加工。由于沒有飛邊，鍛件的受力面積就減少，所需要的荷載也減少。但是，應(yīng)注意不能使坯料完全受到限制，為此要嚴(yán)格控制坯料的體積，控制鍛模的相對位置和對鍛件進(jìn)行測量，努力減少鍛模的磨損。

鋁合金鍛造的加熱工藝

鋁合金的鍛造溫度范圍窄，容易過熱、過燒，所以必需菁確測溫、控溫，爐溫偏向蕞好在±5℃范圍之內(nèi)。

鋁合金可用各種各樣的加熱設(shè)備停止鍛前加熱，如電阻爐、燃?xì)鉅t、燃油爐、感應(yīng)加熱安裝、流態(tài)粒子爐等。國內(nèi)普通選用電阻爐加熱，在這種狀況下，爐內(nèi)蕞好裝有強(qiáng)迫爐氣循環(huán)安裝，以促使?fàn)t溫平均。當(dāng)運(yùn)用燃?xì)鉅t或燃油爐時(shí)，必需運(yùn)用低硫燃料，并且爐內(nèi)火焰不允許直接放設(shè)坯料外表。國外以為鋁合金鍛造加熱以馬弗爐為蕞佳，并且燃?xì)獍氙傛i式爐得到了較普遍的應(yīng)用。在鋁合金鍛壓過程高度自動(dòng)化時(shí)，常用的加熱方式有感應(yīng)加熱、電阻加熱和流態(tài)粒子加熱等。

鋁合金具有良好的導(dǎo)熱性，所以任何厚度的毛坯均可不經(jīng)預(yù)熱，直接進(jìn)入高溫爐內(nèi)加熱，但加熱時(shí)間比普通碳鋼長，這是由于鋁合金加熱時(shí)必需保證內(nèi)部強(qiáng)化相充沛溶解，以便使合金組織平均，塑性進(jìn)步。鋁合金坯料的加熱時(shí)間按每毫米直徑或厚度1.5～2min計(jì)算。強(qiáng)化相的溶解過程與強(qiáng)化相的大小、外形、散布特性及自身性質(zhì)有關(guān)，組織愈粗大，溶解也愈慢，所以鑄錠、大型鍛件及粗棒料(φ100mm以上)應(yīng)取加熱時(shí)間的上限。合金元素含量高的坯料，其加熱時(shí)間長些，如LC4應(yīng)比LD2合金的加熱時(shí)間長些。普通狀況下，鋁合金的加熱時(shí)間1～2h就夠了，假如遇到不得已的延長時(shí)，則加熱時(shí)間可超越4～6h，若再長則倡議將金屬從爐中取出，以防過熱和吸氫。

鋁合金鍛造的工藝怎樣清理呢？下面茂金鍛造小編為您解答：

(1)在含4%～8%(質(zhì)量百分比)NaOH的水溶液中，于70℃下浸漬0.5～5min。

(2)立即在75℃或更高溫度的熱水下沖洗0.5～5min。

(3)浸入88℃，10%(體積百分比)肖酸的水溶液中，以去除黑色沉淀物。

(4)在60～70℃的熱水中漂洗3～5min。

鋁合金鍛造的模鍛工藝

鋁合金鍛件的生產(chǎn)可在多種鍛造設(shè)備上進(jìn)行。鍛錘可用于開式模鍛和閉式模鍛，其生產(chǎn)費(fèi)用較低，鍛打時(shí)需要控制好錘頭的高度、打擊力量和速度，因?yàn)樵诩眲∽冃芜^程中鋁合金對應(yīng)變速率敏感并具有放熱性。機(jī)械壓力機(jī)和螺旋壓力機(jī)都廣泛用于鋁合金閉式模鍛，適宜于生產(chǎn)中等尺寸、大體積和形狀適度的鋁鍛件。

液壓機(jī)適于生產(chǎn)非常大的閉式模鍛件或非常復(fù)雜的鋁合金鍛件。在液壓機(jī)上進(jìn)行變形比其他設(shè)備較易控制，因此液壓機(jī)尤為適用于生產(chǎn)普通的、高清晰輪廓的、無拔模斜度的精密的和凈尺寸的鋁合金鍛件。在這種情況下，慢的或可控的應(yīng)變速率使鋁合金的變形抗力降到蕞小值，減小了所需壓力和易于達(dá)到預(yù)定形狀。

由于鋁合金的流動(dòng)性差(比鋼及鈦合金差，比鎂合金好)，并對裂紋比較敏感，故不宜采用聚集工步，另外鍛造溫度范圍窄，故一般采用單型槽模鍛。模鍛所需坯料，多采用自由鍛制得。自由鍛制坯要準(zhǔn)確，以防鍛件充不滿或流線混亂。

同力鋁合金鍛造在壓力機(jī)上模鍛時(shí)，一般需要采用預(yù)鍛、終鍛兩個(gè)工步。因?yàn)?，?dāng)壓力機(jī)一次行程變形程度大于40%時(shí)，大量金屬擠向毛邊，型槽不能完全充滿。對形狀非常復(fù)雜的鍛件，還要進(jìn)行多次模鍛。