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    鍛件有哪幾種鍛造工藝? 常州奧嘉機械有限公司

    發布日期:2021-07-15 點擊:205

           鍛件的組織和力學性能與很多因素有關,而鍛造比是影響鍛件質量的主要因素之一。今天我們就來了解一下鍛造比。


        鍛造比是鍛造時金屬變形程度的一種表示方法。鍛造比越大,鍛件的變形程度就高,而變形程度直接關系到材料末了夾雜物尺寸、材料共晶碳化物的破碎程度、材料末了成形后的纖維流向及密度等,對材料的綜合性能產生較大的影響。


        目前有3類提高鍛造比均勻性的工藝方案,分別為改變坯料與模具的邊界條件、改變坯料形狀、改變鐓粗變形方式。以及通過改變平砧鐓粗的變形方式能夠有效的提高鍛件鍛造比及幾何尺寸均勻性。


        不同鍛造比鍛件內的鍛造比(即變形程度)分布是不均勻的,明顯分為大鍛造比區域、平均鍛造比區域和小鍛造比區域。力學性能實驗表明:在相同熱處理條件下,進行一定鍛造比的塑性變形,能夠明顯提高軋鋼材的強度指標與塑性指標,當鍛造比到達一定值時,鍛件的組織性能變化激烈,其強度提高到較好,但韌性明顯下降。在相同的應變速率條件下,鍛造比(即塑性變形程度)越大,鍛件組織中的動態再結晶越明顯,當鍛造比達到一定值時,原始晶粒就會被新生的再結晶晶粒取代,發生較完全的動態再結晶。因此鍛造比對鍛件質量有很大的影響。


        鍛件一般應用在機械的關鍵部位,由于工作環境惡劣,受力復雜多變,因此,在生產過程中對鍛件的質量要求很高。鍛件由鋼錠直接鍛造成形,生產鍛件時,即使采用先進的冶金技術,鋼錠內部也不可避免存在微裂紋、疏松、縮孔、偏析等缺陷,嚴重影響鍛件的質量,為了消除這些缺陷,提高鍛件質量,就須改進鍛造工藝,選用合理的鍛造工藝參數。接下來我們就來說三種鍛件的鍛造工藝。


        首先是鐓粗工藝,在鍛件的自由鍛生產中,鐓粗是一個非常主要的變形工序。鐓粗工藝參數的合理選擇,對鍛件的質量起著決定性的作用。反復的鐓拔不但可以提高坯料的鍛造比,同時也可以破碎合金鋼中的碳化物,達到均勻分布的目的;還可以提高鍛件的橫向力學性能,減小力學性能的異向性。


        餅類鍛件和寬板鍛件都是以鐓粗為主要變形,且鐓粗的變形量很大,但是目前該類鍛件的超聲波探傷廢品率很高,主要因為內部出現了橫向內裂層缺陷,然而現行的工藝理論對此不能解釋。為此,從90年代開始,中國學者經過長時間的認真研究,從主變形區以及被動變形區理論出發,對鐓粗理論進行深入研究。提出了平板鐓粗時剛塑性力學模型的拉應力理論以及靜水應力力學模型的切應力理論,與此同時還進行了大量的定性物理模擬實驗,并利用廣義滑移線法和力學分塊法來求解分析工件內部的應力狀態,大量數據證明了該理論的合理性和正確性,揭示了利用普通平板鐓粗圓柱體時其內部應力的分布規律,進而提出了錐形板鐓粗新工藝,建立了方柱體鐓粗的剛塑性力學模型。


       然后是胎模鍛造工藝,胎模鍛造就是直接用坯料或者先經過自由鍛把坯料預鍛成胎鍛所需的形狀與尺寸,而后在自由鍛設備上利用胎模進行終鍛成形的鍛造方法,胎模鍛除了需要上下平砧及通用鍛造工具外,還需要專用的胎模。胎模不固定在鍛造設備上,當使用時就放在設備的下平砧上,不用時就卸下來,使用方便,不需要安裝、大大節省了試模的時間,工藝操作靈活多樣;由于金屬變形始終在模膛內完成,鍛件形狀及尺寸主要有胎模保證,所以可以獲得形狀復雜以及尺寸要求準確的鍛件,而且所需加熱的火次及變形工序也減少,因此不但提高了金屬材料利用率,而且減少機械加工工時,大大提高勞動生產率。

        

       從鍛件質量方面來說,在成型過程時由于模具的作用,金屬變形受到限制,鍛造出來的鍛件組織致密,鍛件質量相對較好,表面質量也較好,機加工余量也很小,材料的利用率大大提高,生產效率也比較高,而且能夠鍛造形狀較復雜的鍛件;而且還可以在小型設備上生產鍛件,還可以做到局部成型,基于以上優點,胎模鍛造已經受到很多廠家的重視和青睞。


        末了是拔長工藝,拔長是軸類鍛件鍛造過程中須的一道工序,也是影響鍛件質量的主要工序,通過拔長工序使坯料截面積減小,長度增加,同時也起到打碎粗晶、鍛合內部疏松與孔洞、細化鑄態組織等作用,從而獲得均質致密的高質量鍛件。在研究平砧拔長工藝的同時,人們逐步開始認識到鍛件內部的應力、應變狀態對鍛合內部缺陷的重要性,從普通的上下平砧拔長,發展到上平砧下V型砧拔長以及上下V型砧拔長,再到后來通過改變拔長砧形和工藝條件,又提出了WHF鍛造法、KD鍛造法、FM鍛造法、JTS鍛造法、FML鍛造法、TER鍛造法、SUF鍛造法以及新FM鍛造法,這些方法都己經應用于大鍛件生產,并且取得較好的效果。





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