鍛造的作用和工藝有哪些？

重型鍛造越來越被人們所重視，相關(guān)的培訓(xùn)學(xué)校也如火如荼地發(fā)展起來，下面茂金鍛造小編就來談?wù)勈裁词清懺斓淖饔煤凸に嚒?

首先，鍛造工藝就是使用鍛壓機(jī)械工具對金屬坯料進(jìn)行壓力鍛造的方法，主要就是能夠使金屬坯料產(chǎn)生相應(yīng)的變形，重型鍛件終獲得一定的機(jī)械性能以及一定的形狀和尺寸，達(dá)到想要的加工鍛件。一般來說，重型鍛件，鍛造主要是由鍛造和沖壓這兩大部分組成在一起的，而且總是相輔相成的。工作人員通過鍛造就可以有效地消除掉金屬在冶金過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)以及疏松等相關(guān)的缺點(diǎn)，從而有效地優(yōu)化了金屬坯料在微觀組織方面的構(gòu)造。與此同時(shí)，因?yàn)殄懺炷軌蚝芎玫乇４娼饘倥髁显韧暾慕饘倬€條，所以一般在鍛打結(jié)束后，形成的重型鍛件在機(jī)械性能方面都是比一般材料的鑄件要好很多。

鋁合金鍛造件的特性

鋁合金鍛造件具有以下特性：

①密度小，只有鋼鍛件的34%，銅鍛件的30%，是輕量化的理想材料。

②比強(qiáng)度大、比剛度大、比彈性模量大、疲勞強(qiáng)度高，宜用于輕量化要求高的關(guān)鍵受力部件，其綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它材料。

③內(nèi)部組織細(xì)密、均勻、無缺陷，其可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋁合金鑄件和壓鑄件，也高于其它材料鑄件。

④鋁合金的塑性好，可加工成各種形狀復(fù)雜的高精度鍛件，機(jī)械加工余量小，僅為鋁合金拉伸厚板加工余量的20%左右，大大節(jié)省工時(shí)和成本。

⑤鋁鍛件具有良好的耐蝕性、導(dǎo)熱性和非磁性，這些都是鋼鍛件無法比擬的。

⑥表面光潔、美觀，表面處理性能良好，美觀耐用。

可見，鋁鍛件具有一系列優(yōu)良特征，為鋁鍛件代替鋼、銅、鎂、木材和塑料提供了良好條件。

近幾年來，由于鋁材成本下降，性能提高，品種規(guī)格擴(kuò)大，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越大。主要用于航天航空、交通運(yùn)輸、汽車、船舶、能源動力、電子通訊、石油化工、冶金礦山、機(jī)械電器等領(lǐng)域。

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。

防止鋁合金鍛造氧化和減少脫碳的措施

鋁合金鍛造加工過程中加熱時(shí)，材料鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。

為了防止鋁合金鍛造氧化和減少脫碳的措施有：

1、工件表面涂料、用不銹鋼箔包裝密封加熱。

2、采用鹽浴爐加熱。

3、采用保護(hù)氣氛加熱。

4、采用炎焰然燒爐。

原材料在鋁合金鍛造生成過程中加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度稱為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。