鍛造鍛件時(shí)產(chǎn)生裂紋的原因

下面茂金鍛造機(jī)械加工廠和您聊聊鍛造鍛件時(shí)產(chǎn)生裂紋的原因

在錘上模鍛時(shí)，常出現(xiàn)飛邊裂紋。這種裂紋深入鍛件，裂紋周圍常發(fā)現(xiàn)有偏析和輕微的過(guò)熱。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器自由鍛已成為鍛造生產(chǎn)的主要方法，在重型機(jī)械制造中，它具有特別重要的作用。飛邊裂紋不僅在切邊時(shí)出現(xiàn)，多的是在淬火后才顯露出來(lái)。一般飛邊愈薄，則飛邊裂紋愈嚴(yán)重。這種裂紋可能由下列原因引起的：模具設(shè)計(jì)不當(dāng)。 在與飛邊相鄰處帶有厚度不大的垂直肋的鍛件，往往由于肋的根部處圓角半徑取得過(guò)小，肋的根部處相對(duì)靜止的金屬與向飛邊槽流動(dòng)的金屬之間產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，以致引起剪裂紋。

為了避免發(fā)生這種裂紋，適當(dāng)圓角半徑，使得介于流動(dòng)與相對(duì)禁止的金屬之間的中間區(qū)域，從而減小剪應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋。 由這種剪應(yīng)力引起的飛邊裂紋，一般是成一水平直線，并位于飛邊區(qū)的邊緣部位，而不在中間。冶金工業(yè)中的鍛壓拉深屬于塑性加工或壓力加工，但鍛壓主要用于生產(chǎn)金屬零件，而軋制拉深主要用于生產(chǎn)板材、帶材、管材、型材和線材等一般金屬材料。坯料的質(zhì)量低。 鋁合金坯料內(nèi)常常有裂紋。分層或氧化膜等缺陷。這些缺陷在模鍛時(shí)可能被擠到飛邊里去，因此，在切除飛邊后，便表現(xiàn)為鍛件的飛邊裂紋。

為避免產(chǎn)生飛邊裂紋，對(duì)形狀簡(jiǎn)單的鍛件，好采用無(wú)飛邊模鍛，對(duì)于形狀復(fù)雜而不宜采用無(wú)飛邊模鍛的，只有適當(dāng)增加制坯和預(yù)鍛工步，并合理地設(shè)計(jì)終鍛模膛。 在低于合金的固相線，但高于正常的鍛造溫度下進(jìn)行鍛造。

在模鍛的后階段，變形區(qū)局限在分模面附近的一個(gè)很窄區(qū)域內(nèi)。通過(guò)鍛造能消除金屬在冶煉過(guò)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。當(dāng)多余金屬?gòu)哪Ｇ粌?nèi)外流時(shí)，流動(dòng)著的金屬與相對(duì)禁止的金屬之間，由于激烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生大量的熱，使這個(gè)局部范圍內(nèi)的金屬發(fā)生過(guò)熱。再加上多余金屬被擠向飛邊槽時(shí)，這個(gè)部位出現(xiàn)很大的剪應(yīng)力，在此剪應(yīng)力的作用下，飛邊處過(guò)熱的部位往往產(chǎn)生裂紋。 此外，鍛件鍛造過(guò)程中如果采用連續(xù)打擊，雖然鍛前加熱溫度并未正常鍛造溫度范圍，同樣也可能產(chǎn)生上述后果

鋁合金鍛造的加熱工藝

鋁合金的鍛造溫度范圍窄，容易過(guò)熱、過(guò)燒，所以必需菁確測(cè)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。在進(jìn)行下料前，需要根據(jù)環(huán)形鍛造原材料標(biāo)準(zhǔn)和工藝要求核對(duì)材料的材質(zhì)證書(shū)，特殊鋼材需按合同規(guī)定核對(duì)，核對(duì)相符方能進(jìn)行下料。國(guó)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(guó)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(guò)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(zhǎng)，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。凡應(yīng)力集中不可避免時(shí)，鍛件材料的缺口韌性通常是選材時(shí)的重要因素。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(guò)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(zhǎng)些，如LC4應(yīng)比LD2合金的加熱時(shí)間長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)，則加熱時(shí)間可超越4～6h，若再長(zhǎng)則倡議將金屬?gòu)臓t中取出，以防過(guò)熱和吸氫。

鑄造和鍛造的輪轂有什么區(qū)別？

1，價(jià)格。如果鍛件上的印記在機(jī)械加工時(shí)會(huì)被切削掉，那末在車間的生產(chǎn)過(guò)程中，在這個(gè)鍛件裝配完畢或用打印模等其它方法重新作出標(biāo)記前，應(yīng)掛上金屬標(biāo)簽，以免混亂。因?yàn)?strong>鍛造的生產(chǎn)工序要比低壓鍛造的多得多，鍛造的輪轂與鑄造的相比，金相組織前者是破碎晶粒與鍛態(tài)組織，后者是枝晶狀晶粒與鑄態(tài)組織。單項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)方面，鍛的普遍提高30%——50%，個(gè)別指標(biāo)更高幾倍。所以同一型號(hào)的輪轂通常鍛造出來(lái)的要比低壓鑄造出來(lái)的要貴的多。

2，外觀。無(wú)論是鑄造還是鍛造出來(lái)的輪轂，當(dāng)經(jīng)過(guò)各種工序后如果不做標(biāo)識(shí)基本上很難從外觀上看出太大的區(qū)別來(lái)，但通常鍛造出來(lái)的輪轂輻條一般會(huì)更簡(jiǎn)結(jié)精細(xì)。

3，性能。低壓鑄造出來(lái)的輪轂，因?yàn)樵趬毫ο鲁湫秃湍?所以充填性好,鑄件縮松少,致密性高?鍛造出來(lái)的輪轂，因?yàn)檩嗇灥木ЯＡ飨蚺c受力方向一致，所以通常強(qiáng)度較高，韌性與疲勞強(qiáng)度也都顯著優(yōu)于鑄造輪轂。

自由鍛造的優(yōu)點(diǎn)

自由鍛造生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)：

①自由鍛造可以改善金屬的組織和性能，金屬自由鍛件的質(zhì)量和力學(xué)性能都比鑄造件的高，其強(qiáng)度比鑄造件的高50% -70%,因此能夠承受大的沖擊載荷，采用鍛件可以在保證零件設(shè)計(jì)強(qiáng)度的前提下，減輕零件本身重量,這對(duì)航空航天和交通工具有重要意義。

②自由鍛造可以節(jié)約原材料。采用自由鍛造方法可以生產(chǎn)出形狀更接近于零件的制件。

③自由鍛造適用于單件小批量生產(chǎn)，品種改變靈活性較大。

④直軸或彎軸件和環(huán)形件由于金屆沒(méi)有橫向流動(dòng)，其流線分布一般比模鍛件的吏為合理。特別適于形狀簡(jiǎn)單、截面變化小而主軸呈平緩的直線或彎曲的軸類件、盤(pán)類件或環(huán)形件。

⑤一些特殊的質(zhì)扭要求，可通過(guò)自由鍛的工藝過(guò)程得到滿足，如通過(guò)反笈鐓拔可提高原材料的質(zhì)量等。