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铝合金锻件的锻造工艺


作者:连成旺五金制品     日期:2022-06-19     人气:
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大型锻件一般用于大型机械的关键部位。由于工作环境差,力复杂多变,大型锻件在生产过程中的质量要求很高。大锻件由钢锭直接锻造而成。在生产大型锻件时,即使采用先进的冶金技术,钢锭内部也不可避免地存在微裂纹、松散、收缩、偏析等缺陷,严重影响锻件的质量。为了消除这些缺陷,提高锻件的质量,必须改进锻件工艺,选择合理的锻件工艺参数。

大型锻件锻造不仅要满足所需零件的形状和尺寸,而且要破碎铸件组织,细化颗粒,均匀组织,锻造收缩孔、孔、松动等缺陷,提高锻件的内部质量。锭的尺寸越大,锭中的缺陷就越严重,锻造就越难改善缺陷,从而增加锻造的难度。在锻造过程中,滚动和拉伸是一个基本的过程,也是一个不可或缺的过程,对于具有特殊形状的锻件,轮胎模锻也更常用。

一、镦粗工艺

在大型锻件的自由锻造生产中,卷头是一个非常重要的变形过程。合理选择卷头工艺参数对大型锻件的质量起着决定性的作用。反复卷头不仅可以提高钢坯的锻造比,还可以破碎合金钢中的碳化物,达到均匀分布的目的;还可以提高锻件的水平机械性能,降低机械性能的异向性。

大型蛋糕锻件和宽板锻件主要是头部变形,头部变形量很大,但目前超声波探伤率很高,主要是由于内部水平内裂纹层缺陷,但目前的工艺理论无法解释。为此,自20世纪90年代以来,经过长期的认真研究,中国学者从主变形区和被动变形区理论开始,对头部理论进行了深入的研究。提出了刚性塑料机械模型的拉应力理论和静水应力机械模型的切应力理论,同时进行了大量的定性物理模拟实验,利用广义滑移线法和机械分块法分析工件内部应力状态,大量数据证明了理论的合理性和正确性,揭示了普通平板圆柱体内部应力的分布规律,提出了锥板滚动的新工艺,建立了刚性塑料机械模型。

二、拔长工艺

拔长是大轴锻件锻造过程中必不可少的一道工序,也是影响锻件质量的主要工序。通过拔长工艺,可以减少坯料的截面积,增加长度。同时还可以破碎粗晶,锻造内部疏松和孔洞,细化铸件组织,从而获得均质致密的锻件。在研究平砧拉长工艺的同时,人们逐渐认识到大锻件内部应力和应变状态对锻件内部缺陷的重要性,从普通上下平砧拉长到上下平砧下V砧拉长和上下V砧拉长。后来,通过改变拔长砧的形状和工艺条件,提出了WHF锻造、KD锻造、FM锻造、JTS锻造、FML锻造、TER锻造、SUF锻造和新的FM锻造。

1.WHF锻造法是一种强力压下宽平砧的锻造方法。其锻造原理是利用上下宽平砧,压力率大。锻造过程中心脏的大变形有利于消除钢锭内部缺陷,广泛应用于大型水压机的锻造中。锻件

2.KD锻造方法是在WHF锻造方法的基础上开发的来的。其原理是利用钢锭在长期高温条件下具有足够的塑性,可在有限的设备上用宽砧大压下率锻造。上下V型宽砧锻造有利于提高锻件表面的金属塑性,增加心脏的三向压应力状态,有效锻造钢锭内部缺陷。

3.FM锻造方法是利用上平砧、下平台锻造不对称变形、下平台锻造摩擦阻力,使锻件从上到下逐渐变形,使拉应力转移到空白与平台接触面,增加中心静水压应力,改善变形体的应力状态。

4.JTS锻造方法是在锻造前将钢锭加热到高温,然后快速冷却表面,钢锭表面形成硬壳,心脏仍处于高温状态,硬壳固定钢坯变形,使变形主要集中在锻件中心,提高心压实效果,提高锻件合格率。

5.FML锻造法是在FM法的基础上降低压力机负荷的锻造方法。砧板的宽度比坯料窄,长度方向与坯料轴向方向一致。以下辅助工具仍然是一个大平台。在再锻造过程中,压力和锻造比相对较小,在保证坯料内部孔洞有效锻造的前提下,在疏松缺陷的前提下。

6.TER锻造法采用宽平砧在一个方向上拉长,采用错误的砧工艺进行多次强压拉长,使坯料在一个方向上产生大变形,有效锻造内部孔缺陷。采用该方法锻造时,压力小,锻造成型周期短,提高劳动生产率,降低生产成本,提高经济效益。

7.SUF锻造法是一种锻造方法,通过控制砧宽比,充分降低钢锭的高度,然后将截面锻成矩形。它是一种用宽平砧压扁的锻造方法。采用宽平砧压扁,增加了钢锭轴附近金属塑性流动范围的宽度,更有利于锻造钢坯的心脏缺陷。

8.新的FM锻造方法是在FM锻造方法的基础上,根据锻件心脏的横向应力与材料宽比之间的关系,增加对材料宽比的控制,从而降低心脏的横向拉应力。在采用新的FM锻造方法原理生产大型锻件时,取得了显著的经济效益。

三、胎模锻造工艺

轮胎模具锻造是一种直接用坯料或自由锻造将坯料预锻成轮胎锻造所需的形状和尺寸,然后在自由锻造设备上使用轮胎模具进行最终锻造的锻造方法。轮胎模具锻造不固定在锻造设备上,使用时放在设备下砧上,使用方便,无需安装,大大节省了模具试验时间,工艺操作灵活多样;由于金属变形始终在模具室内完成,锻件的形状和尺寸主要由轮胎模具保证,可获得复杂的形状和准确的尺寸要求,加热火灾和变形过程也减少,不仅提高了金属材料的利用率,而且减少了加工时间,大大提高了劳动生产率。在锻件质量方面,由于模具的作用,金属变形受到限制,锻件组织密集,锻件质量较好,表面质量好,加工余量小,材料利用率大大提高,生产效率高,锻件形状复杂;也可在小型设备上生产大型锻件,局部成型。基于上述优点,轮胎模具锻造受到了许多制造商的关注和青睐。锻件

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