铜合金锻件是众多锻件大家族中的一员，也具有铜合金锻件常见的缺陷与对策 铜合金锻件及铜的概述：铜的最大特点是具有很高的导电、导热性能，以及杰出的耐蚀性可是，工业纯铜的强度不高，故而限定了它作为结构材料的使用为了提高铜的强度，并赋予特殊的性能，在铜中加人适量的合金元素，从而获患上铜合金铜合金具有较高的强度、韧性、耐磨性以及杰出的导电、导热性能，特别是在空气中耐腐蚀因此，在电力、仪表、船只等工业中患上到了广泛的应用一些要求强度高、耐热、耐压又耐蚀的轴类、凸缘类和阀体类零件都用钢合金锻件来打造铜合金主要分为黄铜和青铜器两大类以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜；以锡为主要合金元素的铜合金称为青铜器此外，还有白钢等其它铜合金铜合金锻件的相关缺陷1.过热、过烧铜合金加热温度跨越始锻温度时要产生过热，α黄铜和（α+β）黄铜的过热倾向较大这类黄铜，如加热温度跨越β转变温度，晶粒会剧烈长大，锻造时坯料形成桔皮表面，甚至开裂为制止过热这类铜合金的加热温度不宜跨越β转变温度。2.锻造裂纹铜合金锻裂的原因主要有下面所开列几方面：①坯料内部或者表面有缺陷；②锻造温度不合适,材料范性低；③变形程渡过大或者拉应力过大3.切边扯破铜合金锻件在胎具锻和模锻后，如立即举行切边，往往会在切边处有扯破锻件本体的现象当锻件冷却后再切边时，就可制止这种缺陷4.折叠铜合金变形时，表面容易起皱因此，较易产生折叠例如，拔料时，如变形后的台阶较尖锐，在第二次锤击时就容易产生折叠又例如，当阀体锻件的大本体上有小管接时，如采用压肩倒角的成形工艺，小管接处会因为变形不匀称产生缩孔；若再用镦粗法将其端面拍平，便会在管接与本体交接处形成折叠因此，锻造铜合金时，东西和模具转角处的圆角半径要大一些。5.晶粒粗大铜合金晶粒长大后不能像碳钢那样通过热处理加以细化，因此，晶粒粗上将使产品性能下降铜合金晶粒粗大的原因：①坯料过热；②终锻温渡过高；③锻造时的挠度处于临界挠度规模（10％～15％）内6.应力腐蚀开裂如果铜合金锻件内存在残存应力，则在湿润大气中，特别是在含氮盐的大气中会导致应力腐蚀开裂。7.氢气病所有高铜的铜合金（如 H90），铝青铜器及铜镍合金，在高温下极易氧化含有氧的铜合金，如在含有H2、DO、DH4等的还原氛围中加热，则这些个气体会向 金属 内扩散，与Du2O化合而生成不溶于铜的水气或者DO2这种水气具有一定的压力。铜合金锻件符合锻件加工、制造的所有国家标准，但并不仅仅局限于此，相对于普通锻件，精锻件的加工工序更加复杂、精锻件的制造工艺更加繁杂，精锻件的 价格 也比一般锻件稍高。更多的关于 有色金属 相关报价及产品咨询请查看 有色 网！

铜锻件 英文是什么?铜锻件英文:forging copper锻件需要每片都是一致的，没有任何多孔性、多余空间、内含物或其他的瑕疵。这种方法生产的元件，强度与重量比有一个高的比率。这些元件通常被用在飞机结构中。锻件的优点有可伸展的长度、可收缩的横截面；可收缩的长度、可伸展的横截面；可改变的长度、可改变的横截面。锻件的种类有：自由锻造/手锻、热模锻/精密锻造、顶锻、滚锻和模锻。飞机锻件按重量计算，飞机上有85%左右的的构件是锻件。飞机发动机的涡轮盘、后轴颈（空锻件心轴）、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋板、轮支架、起落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等贵重材料制造。为了节约材料和节约能源，飞机用锻件大都采用模锻或多向模锻压力机来生产。 汽车锻按重量计算，汽车上有71.9%的锻件。一般的汽车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向系统等15个部件构成汽车锻件的特点是外形复杂、重量轻、工况条件差、安全度要求高。如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关汽车安全运行的保安关键锻件。柴油机锻件;柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。船用锻件;船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻件。主机锻件与柴油机锻件一样。轴系锻件有推力轴、中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。兵器锻件;锻件在兵器工业中占有极其重要的地位。按重量计算，在坦克中有60%是锻件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步兵武器中的具有膛线的枪管及三棱刺刀、火箭和潜艇深水炸 锻件弹发射装置和固定座、核潜艇高压冷却器用不锈钢阀体、炮弹、枪弹等，都是锻压产品。除钢锻件以外，还用其它材料制造武器。更多有关铜锻件请详见于上海 有色 网

4月20日消息： 定义铝铸锻件是指是采用铸造的加工方式而得到的纯铝或铝合金的设备器件。一般是采用砂型模或金属模将加热为液态的铝或铝合金浇入模腔，而得到的各种形状和尺寸的铝零件或铝合金零件通常就称为铝压铸件。 铸造模式铸轧、热轧、冷轧、箔轧 铸轧 连续铸轧是直接将金属熔体“轧制”成半成品带坯或成品带材的工艺，这种工艺的显著特点是使其结晶器为两个带水冷却系统的旋转铸轧辊，熔体在辊缝间完成凝固和热轧两个过程，而且是在很短的时间内。 铸轧工艺参数： 铸轧采用双辊倾斜式铸轧机φ650mm×1600mm和φ980mm×1600mm。前箱内熔体温度，纯铝为685～700℃，3A11为690～705℃；辊缝要求，板坯厚7.0～7.5mm时，纯铝为6.3～6.5mm，3A11为6.0～6.3mm；铸轧区长度，φ650mm铸轧机为40～45mm，φ980mm铸轧机为55～60mm；冷却水压0.3～0.5MPa，水温低于25℃；铸轧速度，纯铝为0.95～1.10m/min，3A11为0.8～0.95m/min；新铸轧辊凸度值：φ650mm铸轧辊时纯铝为0.10～0.12mm，3A11为0.15～0.20mm；φ980mm铸轧辊时，纯铝为0.04～0.06mm，3A11为0.10～0.12mm；供料嘴预热时，加热炉膛定温300℃，保温8h以上；前箱液面高度控制在10～20mm之间。 热轧  热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制 热轧优缺点： （1）热轧能显著降低能耗，降低成本。热轧时金属塑性高，变形抗力低，大大减少了金属变形的能量消耗 （2）热轧能改善金属及合金的加工工艺性能，即将铸造状态的粗大晶粒破碎，显著裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为变形组织，提高合金的加工性能。（3）热轧通常采用大铸锭，大压下量轧制，不仅提高了生产效率，而且为提高轧制速度、实现轧制过程的连续化和自动化创造了条件1.经过热轧之后，钢材内部的非金属夹杂物（主要是硫化物和氧化物，还有硅酸盐）被压成薄片，出现分层（夹层）现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化，并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍，比荷载引起的应变大?枚啵?2.不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力，各种截面的热轧型钢都有这类残余应力，一般型钢截面尺寸越大，残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。3热轧不能非常精确地控制产品所需的力学性能，热轧制品的组织和性能不能够均匀。其强度指标低于冷作硬化制品，而高于完全退火制品;塑性指标高于冷作硬化制品，而低于完全退火制品。4热轧产品厚度尺寸较难控制，控制精度相对较差;热轧制品的表面较冷轧制品粗糙Ra值一般在0.5～1.5μm。因此，热轧产品一般多作为冷轧加工的坯料。 冷轧  冷轧：冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。内径为610mm。 冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此还是叫冷轧。由于热轧经过连续冷变型而成的冷轧，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能，没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来做无需折弯，拉伸的产品，1.0以下厚度轧硬的运气好的两边或者四边折弯。 冷轧与热轧比较 1、冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲，从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力；而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。　　2、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差异。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的，而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型。　　3、热轧型钢的自由扭转刚度比冷轧型钢高，所以热轧型钢的抗扭性能要优于冷轧型钢。1、外观及表面质量：由于冷板是热板在冷轧工序后得到的，而且冷轧同时还会进行一些表面精整所以冷板在表面质量（如表面粗糙度之类）上比热板来得好，所以如果对产品后序上漆等涂覆质量存在较高要求的，一般选择冷板，另热板又分酸洗板和未酸洗板，酸洗板表面由于酸洗过所以成正常的金属色，但是未冷轧所以表面还是没冷板高，未酸洗板通常表面会有氧化层带着，发乌，或者存在四氧化三铁乌层，通俗讲就是火烤过似的，而且如果存放环境不好的话通常会带点绣。2、性能：一般情况下，热板和冷板在工程中其机械性能是认为无区别的，虽然冷板在冷轧过程中存在一定的加工硬化，（不过不排除对机械性能要求严格的情况，那就需要区别对待了），冷板通常比热板的屈服强度稍高，表面硬度也高一些，具体怎么样需要看冷板退火的程度。。但是不管怎么退火冷板强度是比热板高的。3、成形性能，由于冷热板得性能基本差不太多，所以成形性能的影响因素就要看其表面质量的区别的，由于表面质量是冷板来的要好，所以通常来讲同材质的钢板，冷板比热板的成形外观效果要好一些。 箔轧  铝箔是很薄的带材，在不同国家，厚度不同。我国定为0.2mm以下，铝箔生产以0.4～0.6mm的退火带卷坯为原料，经3～6道次轧制成所要求的厚度，厚度轧制至0.09～0.014mm时则进行双合叠轧，铝箔生产基本工艺流程如下：液体铝→铸锭→锯切→铣面→铸锭加热→热轧→热轧带卷→冷轧→切边/分边→铝箔毛料→退火→初轧→合卷→精轧→铝箔→分切和切边→成品退火→包装→发货。 （一）铝箔坯料     铝箔坯料生产有铸锭热轧和连铸轧两种方法。铝板带生产铝箔采用铸锭热轧法、即半连续铸造出的铸锭经铣面后，加热热轧至0.4～0.6mm。 （二）坯料退火     经冷轧后的带卷坯料塑性差，为进行箔材轧制必须给予退火炉中进行，退火温度一般为400～500℃，退火周期6～12h。 （三）轧制 规模较大的铝箔车间，根据所轧箔材的厚度和轧机专业分工，将轧制工序分为粗轧、中精轧等工序。 （四）分卷 分卷是将叠轧的两张箔材分开，分别卷在两个套筒上。 （五）成品退火 箔材成品退火的目的不仅是为了提高作为包装材料所必需的塑性，而且也是为了消除箔材表面上残留的轧制油，获得表面无油渍、光亮的箔材。 （六）剪切 箔材剪切时应避免边部不齐或损坏的缺陷。其生产的原因是刀片位置不对或刀片不锐所致。 （七）检查 检查包括：卷材外观检查、尺寸检查和表面质量检查。

黄铜锻件是黄铜被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了黄铜的物理属性。在零部件的现实使用中，一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。    黄铜锻件需要每片都是一致的，没有任何多孔性、多余空间、内含物或其他的瑕疵。这种方法生产的元件，强度与重量比有一个高的比率。这些元件通常被用在飞机结构中。 　　    黄铜锻件的优点有可伸展的长度、可收缩的横截面；可收缩的长度、可伸展的横截面；可改变的长度、可改变的横截面。黄铜锻件的种类有：自由锻造/手锻、热模锻/精密锻造、顶锻、滚锻和模锻。    黄铜锻件焊接开裂的原因是：黄铜焊接时因为杂质较多，普通焊接效果较差。    黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。如果是由二种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。如由铅、锡、锰、镍、铁、硅组成的铜合金。黄铜有较强的耐磨性能。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强。还有切削加工的机械性能也较突出。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。制造板料、条材、棒材、管材，铸造零件等。含铜在62%～68%，塑性强，制造耐压设备等。    更多关于黄铜锻件的资讯，请登录上海 有色 网查询。

近几年来，由于铝材成本下降，性能提高，品种规格扩大，其应用领域越来越大。主要用于航天航空、交通运输、汽车、船舶、能源动力、电子通讯、石油化工、冶金矿山、机械电器等领域。

铝合金模锻件因其具有比重小、导热性好、导电性能高及耐腐蚀等优点，而广泛用于中、高强度有一定要求的零部件。铝合金加热模锻的工艺特点是流动性差，塑性较低，导热性良好，锻造温度范围窄，始、终锻温度要求严格，加热模锻的性能特点是铝合金不产生同素异构转变，主要依靠正确控制锻造力学参数改善金属组织，使金属流线均匀连续地沿锻件外形分布以提高机械性能；加热模锻的质量特点是铝合金极易产生折迭与裂纹两大质量缺陷。其中折迭可减少零件的承载面积，服役时极易产生应力集中而成为疲劳失效源，危害很大，折迭废品约占锻件废品总数的70％～80％；裂纹危害更大，裂纹废品约占锻件废品总数的5％～10％。　　2 折迭与裂纹的实例分析　　2.1 三通阀折迭的分析　　如图1所示的三通阀锻件，材料为LY11或LD10，下料尺寸为φ50mm×55mm或40mm×40mm×69mm，重0.29kg，锻造时产生折迭。从锻件宏观上可以看出，中间部分的折迭是由两股流动的金属对流汇合而造成的，而φ23mm与中间部分过渡处的折迭是由一部分金属的局部变形被压入到另一部分金属内而形成的，同时还有一股金属急速流动将邻近的表层金属带着流动而形成的，另外在折迭处有一定的氧化现象。　　2.1.1 折迭产生的原因　　坯料横截面尺寸大，制坯形状不合理，局部压入式成形，模具模膛过渡处圆角半径较小，操作时一次压下量太大。图1 三通阀锻件 　　2.1.2 消除折迭的方法　　将模具模膛的模锻斜度由5°增大到7°；将模膛φ23mm与锻件过渡处的圆角半径由R3mm增大到R8mm；将锻件易折迭部分模膛处的制造抛光方向顺着金属流动方向进行；将模膛表面粗糙度值Ra=1.6μm减小到Ra=0.4μm；将坯料制坯尺寸变为38mm×58mm×74mm，在锻件终锻成形时按先轻后重的方式进行操作，并适当地润滑上模模膛。　　2.2 轴承盖裂纹的分析　　如图2所示的492Q汽油机轴承盖锻件，材料为LY11的挤压棒料，下料尺寸为φ70mm×120mm，重1.3kg。当沿坯料轴向镦粗制坯后再终锻，在锻件坯料轴线45°方向产生宏观斜裂，裂纹开口角度为30°～50°。图2 汽油机轴承盖锻件 　　2.2.1 裂纹产生的原因　　挤压铝棒料具有明显的各向异性，其中纵向机械性能明显高于横向机械性能(纵向韧性最大，而横向韧性最小)。在终锻开始时在三向应力不等的情况下或非三向压应力的作用下，存在最大剪应力，易造成坯料晶粒间联系破坏，不利于滑移变形的发展，变形能力差而产生斜裂。同时因变形不均而引起的附加应力和温度不均产生的热应力较大，变形大的部分和变形小的部分相互作用，拉应力超出该部分强度时便产生开裂。　　2.2.2 消除裂纹的方法　　严格控制始、终锻温度，减少坯料装炉数量，缩短坯料出炉到锻造的时间，当坯料在加热一定的时间后进行翻动；利用挤压坯料沿轴向韧性好、塑性好的特点，沿坯料径向即垂直于纤维方向锻造压扁制坯，然后终锻。　　2.3 油堵折迭与裂纹的分析　　如图3所示的油堵锻件，材料为LY11或LY12的挤压棒料，下料尺寸为φ35mm×45mm，重0.08kg。在RFX－45箱式电炉中加热，每次出炉量15件，但在锻造10件以后，采用轴向或径向镦粗制坯，然后终锻时，出现与沿分模面方向的飞边成15°～35°的裂纹，并沿伸到锻件。当采用φ30mm×60mm的坯料沿轴向镦粗制坯时，在锻件环R10mm处四周产生较大的折迭。图3 油堵锻件 　　2.3.1 折迭与裂纹产生的原因　　每次坯料出炉量过多，始锻温度低，制坯终锻时变形程度过大或锻造比过大，锻模预热或润滑不当。　　2.3.2 消除折迭与裂纹的方法　　选择坯料规格的最小直径为φ35mm，坯料加热到480℃保温2h，每次坯料出炉量在10件以下，终锻按先轻后重的方式进行，提高锻模的预热温度，并每隔2件润滑上模一次。　　3 结束语　　在生产实际中对铝合金模锻件折迭与裂纹两大质量缺陷进行质量控制，应做到预防为主，工艺技术和生产管理相结合，具体应做到以下几个方面：　　(1)应对锻造设备、工艺装备和坯料的技术状况进行必要的分析，使锻造工艺符合生产实际，做到先进、合理、完整和准确。　　(2)在锻模设计时，应考虑锻件所需的成形力和设备的吨位，合理分配制坯或中间坯料的体积，选择正确的充填方式，增大锻模模膛过渡处的圆角半径或模锻斜度，降低模膛(含飞边桥)的表面粗糙度值。　　(3)应确保使用的铝合金原材料无折迭、裂纹和粗晶环等缺陷。对坯料加热来说，应严格控制装炉量，在加热一半的时间内将坯料翻动，尽可能地减少出炉到锻造的时间。　　(4)在锻造操作时，应按先轻后重的操作原则，正确地控制坯料的变形程度或锤击力，合理地利用挤压原材料的各向异性，正确预热锻模和操作工具，以及合理地润滑锻模(尤其是上模模膛)。　　(5)在锻造生产时，应由生产班长统一指挥，首件检验应有主管技术人员配合，必要时跟班作业指导生产，同时首批首件生产，应尽可能地安排在白班生产，以利于发现锻件的质量缺陷，在确认无折迭和裂纹等缺陷后，可在规定的时间间隔内均匀而有节奏地均衡生产。　　(6)在锻件检验时，须做到首件检验，严格执行“三检制”，还应做到工序检验、中间检验、巡回检验和最终检验，防止系统性质量缺陷流入到下道工序。　　折迭与裂纹产生的原因　　每次坯料出炉量过多，始锻温度低，制坯终锻时变形程度过大或锻造比过大，锻模预热或润滑不当。删除

铝合金锻压出产及锻件的运用　　刘静安，潘伟深，盛春磊　　摘要：全面体系深化地介绍了铝合金锻压出产在国民经济中的重要位置，出产现状及开展水平，分析了锻件的商场需求及运用远景，主张我国抓住缔造几条大、中型铝合金锻压出产线是非常必要的，这对国民经济的高速继续开展和国防军工现代化有严重的现实含义和久远含义。　　要害词：铝合金锻压出产；大、中型铝合金锻件；出产技能；开展水平；运用开发；飞机铝锻件；轿车铝车轮　　1锻压出产在国民经济中的重要位置　　锻压出产是向各个工业职业供给机械零件毛坯的首要途径之一。锻压出产的优越性在于：它不光获得机械零件的形状，并且能改善材料的内部安排，前进力学功用。一般来讲，关于受力大、力学功用要求高的重要机械零件，大都选用锻压办法来制造。　　在飞机上锻压件的分量占70%，坦克上锻压件的分量占60%，轿车上锻压件分量占50%，电力工业中水轮机主轴、透平叶轮、转子、护环等均是锻压而成。从这些比如能够看出，锻压出产在工业职业中占有极重要的位置。　　铝合金因为比重小、比强度、比刚度高级一系列长处，已许多运用在各个工业部门，铝合金锻压件已成为各个工业部门机械零件必不行少的材料。但凡用低碳钢能够锻出的各种锻件，都能够用铝合金铸造出来。铝合金能够在锻锤、机械压力机、液压机、顶锻机、扩孔机等各种铸造设备上铸造，能够自由锻、模锻、轧锻、顶锻、辊锻和扩孔。　　一般来说，尺度小、形状简略、误差要求不严的铝锻件，能够很容易地在锤上铸造出来，可是关于规格大、要求剧烈变形的铝锻件，则宜选用水(液)压机来铸造。关于大型杂乱的全体结构的铝锻件则非选用大型模锻液压机来出产不行。关于大型精细环形件则宜用精细轧环机轧锻。特别是近十年来，跟着科学技能的前进和国民经济的开展，对材料提出越来越高的要求，迫使铝合金锻件向大型全体化、高强高韧化、杂乱精细化的方向开展，大大促进了大中型液压机和锻环机的开展。　　跟着我国交通运送业向现代化、高速化方向开展，交通运送工具的轻量化要求日趋激烈，以铝代钢的呼声越来越大，特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、轿车、舰艇、船只、火炮、坦克以及机械设备等重要受力部件和结构件，近几年来许多运用铝及铝合金锻件和模锻件以代替本来的钢结构件，如飞机结构件简直悉数选用铝合金模锻件；轿车(特别是重型轿车和大中型客车)轮毂、保险杠、底座大梁；坦克的负重轮；炮台机架；直升机的动环和不动环；火车的气缸和活塞裙；木工机械机身；纺织机械的机座、轨迹和绞线盘等等都已运用铝合金模锻件来制造。并且，这些趋势正在大幅度添加，乃至某些铝合金铸件也开端选用铝合金模锻件来代替。　　现在，国际上大型锻压液压机为数不多，我国更是屈指可数，跟着国防工业的现代化和民用工业特别是交通运送业的开展，铝合金模锻件的种类和产值，不只不能满意国内商场的需求，国际商场也有很大缺口。因而，我国抓住缔造几条大、中型铝合金锻压出产线是非常必要的、及时的，对国民经济的高速开展和国防军工现代化有重要的现实含义和久远含义。　　2铝合金锻压件的特性及运用范畴　　2.1铝合金锻压件的特性　　①密度小，只需钢锻件的34%，铜锻件的30%，是轻量化的抱负材料。　　②比强度大、比刚度大、比弹性模量大、疲惫强度高，宜用于轻量化要求高的要害受力部件，其归纳功用远远高于其它材料。　　③内部安排细密、均匀、无缺点，其牢靠性远远高于铝合金铸件和压铸件，也高于其它材料铸件。　　④铝合金的塑性好，可加工成各种形状杂乱的高精度锻件，机械加工余量小，仅为铝合金拉伸厚板加工余量的20%左右，大大节约工时和本钱。　　⑤铝锻件具有杰出的耐蚀性、导热性和非磁性，这些都是钢锻件无法比拟的。　　⑥表面光洁、漂亮，表面处理功用杰出，漂亮经用。　　可见，铝锻件具有一系列优秀特征，为铝锻件代替钢、铜、镁、木材和塑料供给了杰出条件。　　2.2铝合金锻件的运用范畴　　近几年来，因为铝材本钱下降，功用前进，种类规格扩展，其运用范畴越来越大。首要用于航天航空、交通运送、轿车、船只、能源动力、电子通讯、石油化工、冶金矿山、机械电器等范畴。首要铸造铝合金的特征及用处见表1。　　3铝合金锻压出产技能与开展水平　　3.1国外开展状况与水平分析　　锻件出产是一个很陈旧的职业，但铝合金锻件的许多出产运用是从1950年代开端的。通过几十年的现代化改造，不管在工业配备上，模具规划和制造上，出产工艺和技能上，仍是在产种类类规格、出产规划和质量等方面都得到飞速开展，尤其是美国、俄国、德国、日本、法国、意大利、捷克、奥地利、瑞士等国的锻压出产的开展到达了适当高的水平。　　现在，全国际有锻压厂上千家，锻压机数千台，年产锻件近500万吨/年，其间，铝合金模锻件30万吨/年左右(年耗费近50万吨/年)。全球有大小水(液)压机500余台，其间100MN以上的大型水(液)压机10余台。300MN以上的重型锻压机的散布状况是：俄国4台。其间一台是750MN，为国际之最；美国5台(其间包含2台450MN)；法国1台，为650MN；德国2台；我国1台(我国正在缔造和制造450MN和800MN巨型模锻液压机)；罗马尼亚1台；英国1台。这些大型水(液)压机的首要特色是结构紧凑、功用多、主动化程度高、配备有操作机和快速换模设备、平面配备合理、有利于接连作业、出产功率高。　　此外跟着铝合金模锻件大型化、精细化程度前进，大型精细多向模锻液压机日益受到重视，各国已具有多台大型多向模压液压机，其间美国3台，最大为300MN；法国1台为650MN；英国1台为300MN；我国1台为100MN，俄国2台为200MN和500MN；德国1台为350MN。多向模锻机归于精细锻压设备，配备了西门子模块体系和计算机操控体系，可对能量、行程、压力、速度进行主动调理，对要害部件最佳作业点进行操控，对各项作业状况进行监控和显现，对体系故障、设备过载、过温文失控等进行预告和维护，对制质量量进行操控。有的还包含有偏移检测、同步体系、作业台和机架变形补偿、磁包存储器、集成电路、光纤通讯、五颜六色屏等，可完成全机或全机列，乃至整个车间的主动操控与科学管理。　　除此以外为了出产各种规格和种类的大、中型精细锻件，各国还装配了各种类型的精锻机，50吨以上的大型锻锤、平锻机及Φ5～Φ12M的大型精细轧环机，如美国的Φ12M、俄国的Φ10M精细轧环机，我国也配备了多台Φ5M的精细轧环机。　　表1铸造铝合金的特性及用处　　在铝及铝合金锻件技能方向研制开发出了许多的锻压新工艺、新技能，如液体模锻、半固态模锻、等温铸造、粉末铸造、多向铸造、无斜度精细模锻、分部模锻、包套模锻等，对简化工艺、削减工序、节约能耗、扩展质量、添加规格、前进质量和出产功率、维护环境、下降劳动强度、前进经济效益等方面发挥了严重效果。专用的计算机软件对操控铸造温度、锻压力、变形程度(欠压力)和工艺光滑等首要工艺参数，操操控品尺度和内部安排、力学功用等供给了牢靠的确保。　　模锻的规划与制造是铝合金锻压技能的要害，锻件CAD/CAM/CAE体系已非常老练和遍及，在美国，CAD/CAM/CAE体系正被CIM(计算机一体化)所代替。CIM包含成套技能、计算机技能、CAD/CAM/CAE技能、机器人、专家体系、加工方案、操控体系以及主动材料处理等，为模锻件的优化规划和工艺改善供给了条件。如轿车工业上，对前梁、羊角、轮毂、曲轴等零件进行规划和工艺进程优化，可使优化规划后的羊角减重15%，轮毂减重30%，曲轴减重20%，并且大大前进出产功率，下降能耗。　　在产种类类和质量上获得了打破性开展，现在国际上研制开发的铸造铝合金有上百种，十几个状况，可大批量出产不同合金、不同状况、不同功用、不同功用、各种形状、各种规格、各种用处的铝合金锻件，规划在30000吨/年以上的大型厂商已有十来家。现在国际上可出产的铝合金模锻件的最大投影面积达5m2(750MN)，最长的铝锻件达15m，最重的铝锻件达1.5吨，最大的锻环直径达11.5m，根本上可满意最大的飞机、飞船、火箭、、卫星、航艇、航母以及发电设备、起重设备等的需求。产品的内部安排、力学功用和尺度精度也能满意各种用户要求，在产品开发上到达了适当高的水平。　　因为近年来，除我国正在缔造450MN和800MN巨型模锻机外，国际各国在大、中型锻压机的新建和改造方面力度不大，因而，总的来说，国际铝合金锻件的出产尚不能满意交通运送轻量化对铝锻件的需求，有必要新建若干条现代化的大、中型铝锻压出产线。　　3.2国内开展现状和水平分析　　锻压出产在我国有悠长的前史，3300多年曾经的殷墟文明前期，锻压已用于武器出产。解放前，锻压出产非常落后。解放后，锻压出产迅速开展，180MN以下的自由锻水压机、300MN模锻水压机、160KN以下的模锻锤、16000KN以下的冲突压力机、8000KN以下的热模锻压机已成系列配备了各锻压厂。　　但到现在为止，我国铝加工厂商仅有300MN、100MN、60MN、50MN、30MN10台大、中型铝锻压水(液)压机和1台100MN多向模压水压机及Φ5m轧环机2台，铝锻件年出产才能仅为20000吨左右，最大模锻件投影面积为2.5 m2(铝合金)及1.5 m2(钛合金)，最大长度为7m，最大宽度为3.5m，锻环最大直径Φ6m，以及盘径为Φ534mm～Φ730mm的铝合金绞线盘和Φ650mm左右的轿车轮箍。产种类类相对较少，例如工业发达国家的模锻件已占悉数锻件的80%左右，我国只占30%左右。国外模锻件的规划、模具制造方面已引进计算机技能、模锻CAD/CAM/CAE和模锻进程仿真已进入实用化阶段，而我国许多锻压厂在这方面才刚刚起步。工艺配备的主动化水平缓工艺技能水平也相对落后。　　依据以上分析可知，现在我国铝合金锻压工业，不管在技能配备上、模具规划与制造上、产品产值与规划上、出产功率与批量化出产上、产质量量与效益等方面都与国外先进水平存在较大距离。不只不能满意国内外商场对铝合金锻件日益添加的需求，更跟不上交通运送(如飞机、轿车、高速火车、轮船等)轻量化要求以铝锻件代替钢锻件的脚步。　　为此，我国应会集人力、物力和财力，赶快前进我国铝合金锻压出产的工艺配备水平缓出产工艺水平，并赶快新建若干条大中型现代化铝合金锻压液压机出产线，以赶快缩小与国外先进水平的距离，最大程度地满意国内外商场的需求。可喜的是，跟着我国大飞机项目及航母以及其他大型重点项目的施行，正在缔造200MN重型卧式揉捏机和450MN和800MN巨型立式模锻液压机，向国际铝合金锻压大国和强国跨进。　　4铝合金锻件的技能开发及运用远景分析　　4.1铝合金锻件的产、消状况分析　　因为铝及铝合金锻件具有以上一系列的优越性，在航空航天、轿车、船只、交通运送、武器、电讯等工业部门备受喜爱，运用规模越来越广泛。据初步统计，1985年铝锻件占国际锻件总产值的0.5%(即1.8万吨)，2008年上升到18%左右，现在，国际上耗费锻件450万吨左右，其间铝锻件占了80万吨/年左右；钛锻件和高温合金锻件大约占1.5%(即1.8万吨/年左右)；钢锻件仍然占绝大大都。　　从铝加工工业的视点来看，现在全国际的铝产值(包含再生铝)为5000万吨/年左右，其间85%要变成加工材，即现在国际上加工材年产值为4000万吨左右，其间板、带、箔材占57%左右，揉捏材占38%左右。铝合金铸造材因为本钱较高，出产技能难度较大，仅在特别重要的受力部位才运用，所占比重不大。可是，铝铸造材是添加速度最快的铝材，近十多年来，因为军工和民用工业，特别是交通运送业现代化和轻量化的需求，以铝代钢的要求非常火急，因而，铝锻件的种类和运用都得到了迅猛的添加。其在铝材中的份额已由1985年的0.5%添加到了2009年的2.5%，即80万吨/年左右。　　为了满意军工和民用各部门对铝和铝合金锻件日益添加的要求，国际各国都会集人力、物力和财力开展铝锻压出产，规划和制造各种锻压设备，特别是大中型水(液)压锻压机。可是因为锻压设备比较贵，制造周期长，锻件出产技能也比较杂乱，因而很难满意商场需求。现在国际上铝锻件的出产才能大约为80万吨/年左右，不能满意消费量100万吨/年的需求。我国因为大、重型水(液)压铸造设备少，出产才能低，远远不能满意工业部门对铝锻压件的需求，年缺口量在4.0万吨以上。到2015年，因为我国的轿车、飞机、船只及交通运送和机械制造业的许多添加，铝锻件的年耗费量或许到达8万吨/年以上。　　4.2商场需求及运用远景分析　　由以上分析，铝及铝合金锻件的首要用于要求轻量化程度大的工业部门，依据当时各国的运用状况，首要的商场散布如下。　　(1)航空(飞机)锻件：飞机上的锻件占飞机材料分量的70%左右，如起落架、结构、肋条、发动机部件、动环和不动环等，一架飞机上所用的锻件上千种，其间除了少量高温部件运用高温合金和钛合金锻件外，绝大部分已铝化，如美国波音公司，年产飞机上千架，年需耗费铝合金锻件数万吨。我国歼击机等军用飞机和民用飞机也在飞速开展，特别是大飞机项目的发动及航母等大项重点项目的施行，需求耗费的铝锻件也会逐年添加。　　(2)航天锻件：航天器上的锻件首要是锻环、轮圈、翼梁和机座等，绝大部分为铝锻件，只需少量钛锻件。宇宙飞船、火箭、、卫星等的开展对铝锻件的需求日益俱增。如近年来，我国研制的超长途用AL-Li合金壳体锻件，每件重达300多公斤，价值几十万元。Φ1.5～Φ6mm的各类铝合金锻环的用量也越来越大。　　(3)武器工业：如坦克、坦克车、运兵车、战车、、炮架、军舰等常规武器上运用铝合金锻件作为承力件的数量大大添加，根本代替了钢锻件。特别是铝合金坦克负重轮等重要锻件已成了武器器械轻量化、现代化的重要材料。　　(4)轿车是运用铝合金锻件最有出路的职业，也是铝锻件的最大用户。首要作为轮毂(特别重型轿车和大中型客车)、保险杠、底座大梁和其它一些小型铝锻件，其间铝轮毂是运用量最大的铝锻件，首要用于大客车、卡车和重型轿车上。近年来，在中小型轿车、摩托车和高级轿车上也开端运用。据统计，国际上几年来铝轮毂的用量的年添加速度达20%以上，现在的运用量达数十亿个。　　我国刚刚起步，但一汽、二汽等大型轿车厂商正在开端研制，跟着轿车产值的添加(2010年我国轿车产值估计到达1500万辆/年，国际轿车产值或许打破7000万辆/年)，铝轮毂和其它铝锻件的用量将会得到惊人的开展。现在工业上常用的轿车了铝合金车轮的制造办法首要有铸造法和铸造法两种。　　铸造法又分为重力铸造和压力铸造法。铸造法出产的车轮产品的安排致密度和均匀性较差，力学功用亦较低。制造的精度(厚度)也较差，后续加工量大，不能满意高牢靠性的轻量化乘用车功用要求，并且无法满意商用车的车轮的耐冲击和疲惫寿数及承载才能的要求。　　而用铸造法出产的铝合金轿车车轮的力学功用杰出，结构强度高，分量轻(壁厚薄)，抗冲击才能高，防腐蚀功用和抗疲惫强度优秀等长处，能够满意商用车车轮的要求，因而，逐步成为轿车，特别是高级轿车和大型、重型、豪华型客车与卡车用车轮的首选配件，有逐步代替铸造铝合金车轮的趋势。如美国铝业公司用80MN锻压水压机出产的6061T6轿车轮毂，其晶粒变形流向与受力方向共同，强度与耐性及疲惫强度均大大高于铸造合金车轮，而分量则削减20%，伸长率可达12%～16%。并且具有适当高的吸震与承压才能，接受冲击才能强。　　此外，锻铝车轮的致密度高，无疏松、针孔，表面无气孔，具有杰出的表面处理功用。涂层均匀共同，结合力高，颜色谐和漂亮。锻铝车轮有很好的机械加工功用。由此可见，铸造铝车轮具有分量轻、比强度高、耐性和抗疲惫性与抗腐蚀性优秀，导热性好，易于机械加工，圆形度好，抗冲击，运用安全，便于修理，运用本钱低，节能、环保、漂亮经用等特色，是轿车车轮等交通运送滚动部件的抱负材料，有宽广的运用远景。　　(5)能源动力工业上，铝锻件会逐步代替某些钢锻件制造机架、护环、动环和不动环以及煤炭运送车轮、液化天然气法兰盘、核电站燃料架等，一般都是大中型锻件。　　(6)船只和舰艇上运用铝锻件作为机架、动环和不动环、炮台架等。　　(7)在机械制造业上，现在首要用于制造木工机械、纺织机械等中的机架、滑块、连杆及绞线盘等，仅纺织机用绞线盘铝锻件，我国每年就需求数万件，重1500多吨。　　(8)模具工业上用铝合金锻件制造橡胶模具，鞋模具及其它轻工模具。　　(9)在运送机械、火车机车工业上，铝合金锻件许多用作气缸、活塞裙带等。仅国内每年耗费的4032合金的气缸和活塞裙等锻件达数万件。　　(10)其它方面，如电子通讯、家用电器、文体器件等方面也开端运用铝锻件代替钢、铜等材料的锻件。　　5定论　　(1)锻压出产是向各工业部门供给机械零件毛坯的重要途径之一，在国民经济继续高速开展和国防军工现代化中占重要的位置并起着特殊的效果。　　(2)因为铝合金锻件具有一系列优秀特性，其运用规模越来越广泛，商场潜力巨大，运用远景很好。特别是在制造飞机要害部件和轿车车轮方面有宽广运用远景。　　(3)锻压出产的前史悠长，但开展速度较压延和揉捏来说相对缓慢。近几十年来，铝合金锻压出产和技能在国外已获得严重开展，而我国的开展水平缓国外比较仍存在较大距离，应赶快前进我国铝合金锻压出产的工艺水平缓工艺配备水平，并抓住缔造若干条60MN～800MN现代化铝合金锻压液压机出产线，以缩小与国外先进水平的距离，最大程度满意国内外商场的需求，向铝锻压大国强国跨进。　　参考文献　　[1]肖亚庆，谢水生，刘静安等.铝加工实用技能手册.北京：冶金工业出版社，2004　　[2]马鸣图，游江海等.半固态成形铝合金车轮工艺讨论.我国铝业，2009.No.2：29-40　　[3]马鸣图，马露露.铝合金在轿车轻量化中的运用及前瞻技能.新材料工业，2008(9)：43-50　　[4]刘静安，谢水生.铝合金材料的运用与技能开发.北京：冶金工业出版社，2004　　[5]刘静安.铝合金材料及其加工技能的开展趋势.广州：Lw2004铝型材技能(国际)论坛文集　　[6]郑言顺，杨国清.铝轮毂多向等温模锻技能的开发.铝加工，1995(3)　　[7]陈能秀.起落架接头模锻件的尺度和形位公役操控.铝加工，1995(5)　　[8]曾庆华.负重轮模锻件坯料改善研讨.铝加工，2004，(3)　　[9]曾苏民.超厚铝合金锻件热处理新工艺研讨.铝加工，1995(2)　　[10]曾苏民.国际铸造工业的现状与开展远景.铝加工，1996(4)

铝锻件车间设计(design of aluminium forging workshop) 　　以铝合金铸锭、挤压棒材、条材和轧制板材为坯料，通过锻造加工，生产各种锻件的铝加工厂车间设计。 　　铝锻件产品分为自由锻件和模锻件，以模锻件为主。材质为中高强度变形铝合金。产品按热锻、退火、淬火 - 时效等状态供货。大型锻造水压机车间建设投资大，一般都是一机多用。在中国，铝锻件车间除生产铝合金锻件外，还生产镁、钛和合金钢锻件。 　　工艺流程选择 　　锻造用的铸锭要进行车皮和均匀化处理；挤压坯、轧制坯的表面缺陷须修整清除。自由锻件的主要生产工序为坯料加热、锻造、蚀洗、清除缺陷、淬火、时效、质量 检验和成品验收。模锻件一般先进行自由锻，使坯料预成形，然后在电炉内加热，在机械压力机或模锻水压机上进行模锻；对于结构复杂的锻件，要经多道模锻。模 锻后的锻件在带锯或切边机上切毛边，接着在硝酸溶液中进行蚀洗和清除缺陷。锻件经终锻和切毛边后，在立式淬火炉内淬火，在液压矫正机上矫正，根据合金类型 对锻件进行自然时效或人工时效。最后进行质量检验。 　　设备选择 　　包括加热、锻造、热处理等设备的选择。 　　(1)加热设备。有室状辐射式电阻炉和空气强制循环电阻炉两种。室状辐射式电阻炉结构简单，分批装料，适用于小批量和大锻件单件生产。空气强制循环电阻炉加热速度快，温差小，采用推料式或链带式的连续装料方式，适用于大批量生产。 　　(2)锻造设备。有机械压力机、自由锻造水压机和模锻水压机。小型模锻件常选用机械压力机，大 中型模锻件和形状复杂的模锻件普遍选用水压机。自由锻造水压机用于生产自由锻件；单向模锻水压机和多向模锻水压机均用于生产模锻件。水压机一般用高压水驱 动，当车间内配置多台水压机时，可共用高压水泵站。大中型锻造设备都配有无轨或有轨坯料装出料机、锻造操作机或旋臂起重机等辅助设备，以减轻劳动强度和提 高生产效率。 　　(3)热处理设备。有淬火炉、时效炉和退火炉三种。淬火炉通常选用立式空气循环电阻炉，设有活动炉底，锻件出炉后可直接投入淬火水槽中淬火。时效炉通常采用空气强制循环电阻炉。退火可以在时效炉内进行。 　　车间配置 　　通常按两跨厂房布置。主跨配置机械压力机、锻造水压机和模锻水压机；副跨配置下料、加热、修整、时效和制模等设备。蚀洗、立式淬火炉和高压水泵站配置在车间侧面。锻造区的在制品、模具存放面积和装出料机、操作机的操作面积，根据计算和经验决定。

粗晶缺陷是铝合金模锻件常见缺陷之一，它降低锻件的强度。在锻件中的粗晶组织以及由粗晶组织向细晶组织急剧变化的过渡区，锻件的疲劳强度降低[1-2]。本文主要讨论在铝合金模锻件生产过程中避免和减少粗晶缺陷的措施。　　　　1粗晶出现机制　　　　金属经过塑性变形后自由能提高，组织处于不稳定状态，当将其加热到适当温度时重新形成晶核并长大，由新晶粒构成的显微组织叫做再结晶。再结晶之后一般可得到细而均匀的等轴晶粒，但是如果加热温度正利于晶粒长大或加热保温时间过长，再结晶晶粒会长大成为粗大晶粒[3-4]。晶粒长大的过程可以分为两种类型：一种是逐渐地长大，表现为各个晶粒之间的相对大小基本接近；另一种是反常的长大，表现为各个晶粒之间的相对大小极为悬殊，有的晶粒长得非常粗大。在铝合金模锻件粗晶缺陷废品中，出现再结晶晶粒反常长大的几率要较大。　　　　2避免或减少模锻件的粗晶缺陷　　　　铝合合金模锻件的粗晶缺陷与锻件的材质、锻造工艺参数、锻件形状、模具温度、热处理工艺参数等有关。　　　　2.1锻件的材质　　　　制造模锻件的铝合得奖号不同，其产品出现粗晶的几率有很大差别。铝-锌-镁-铜系合金的锻件较少出现粗晶缺陷，而铝-铜-镁系、铝-镁-硅系合金，锻件出现粗晶缺陷的几率相对较多。　　　　2.2锻造工艺参数和模具温度　　　　(1)选择合理的终锻温度　　　　终锻温度过低则锻件很容易出现粗晶，特别是铝-铜-镁系、铝-镁-硅系合金一定要严格控制终锻温度，如2A11(LY11)合金桨叶模锻件终锻温度必须高于390℃，否则很容易出现粗晶。锻件的材质不同对终锻温度的要求也不同，但所有的铝合金模锻件均要求其终锻温度不低于370℃。　　　　（2）模具预热温度不宜过低　　　　模具温度过低会加速型腔内金属冷却速度，从而使金属的变形温度过低，令金属难以充满型腔且可能在锻件表面形成粗晶。模具的预热温度与锻件的形状和铝合得奖号等因素有关，一般要求控制在300℃～400℃。　　　　（3）变形程度不宜过小　　　　尤其是较后一火的变形程度不宜过小，若变形程度很小，再结晶晶核较少，孕育期又很长，模锻件再次加热（或热处理）后将会形成粗大的晶粒。如果变形程度小到临界变形程度（大约3％～15％左右）的范围内，再结晶晶粒会急剧长大，使锻件会出现粗晶缺陷。在生产中要严格控制模锻件的模锻火次及每火压下量，避免因为模锻火次过多，一次压下量过小而使锻件处于临界变形状态。在保证金属能较终充满模具型腔及低倍流线要求的情况下，尽量减少模锻火次。形状简单易于成形的锻件可以一火成形，形状复杂不易成形的锻件模锻火次尽量不要超过3次。　　　　（4）毛料余量不宜过大　　　　尤其是对于带高筋的锻件，如果当金属已充满型腔后仍剩有多余金属，上下模若继续靠拢，腹板处的多余金属就会沿着筋条根部以较近的路线直接流入毛边槽，可能使此处因变形量过大而出现局部粗晶。　　　　2.3热处理参数的选择　　　　热处理时淬火温度过高、保温时间过长都容易使铝合金锻件出现粗晶。特别是对于铝-镁-硅系、铝-铜-镁系合金一定要严格控制淬火温度及保温时间。

随着汽车工业的发展及我国加入WTO，国内国际市场对汽车锻件的质量及成本价格的要求越来越苛刻，如拔模斜度、重量公差、尺寸、加工余量等要求均很高，而且价格又不太理想，但批量很大。为适应市场化的需求，本文对工艺进行了分析并反复实践，找到了一个比较理想的工艺，对同类产品的生产有重要意义。     产品的介绍及工艺方案的确定     产品的介绍     臂体是用于重型车刹车泵上的一个零件，结构如图1所示。锻造中有以下几个难点：(1)拔模斜度小，只有外3°、内5°，而顶料出模装置在∮62孔内只有一处;(2)加工余量小，∮62及方槽23.2mm两处的加工只用镗削与拉削;(3)10-∮6.2*5这10个钉的充满困难且位置度要求高，而且钉的根部圆角为R0.2，该部位模具的磨损较快，生产流转过程中易磕碰造成变形。     工艺方案的确定     为了适应大批量生产，提高效率，我们确定了如下工艺:(中频炉)加热/(楔横轧)制坯/(25000kN热模锻压机)压弯/预锻/终锻/(3150kN双点压力机)冲孔/切边/正火/抛丸探伤/精压。在工艺流程中，加热制坯是采用一次两件，零件柄部细长，自由锻单件制坯效率低。采用楔横轧制坯(如图2示)，同时在轧机上切断成两件。由于零件的截面变化较大，从∮55轧制到∮23，需两次起楔方可完成，所以轧制模具加工及修复难度较高。     精压工序在保证压头部及柄部尺寸外，更重要的是校正10个钉的位置、根部的圆角，以及压弯柄部。因此，采用两块活动带5个孔的标准压板，保证了钉的位置及根部圆角，提高了锻模的寿命。     模具设计及制作的要点     通常压弯模设计时只考虑压出的坯外形弯曲与锻件相一致。由于臂体大头与柄部的厚度相差较大，在放入预锻模时，弯坯柄部会悬空，预锻时，柄部与大头过渡处产生了折叠，由于弯坯柄部悬空，预锻时这部位的金属流动过大而造成。因此，压弯坯的设计必须使弯坯放在预锻模上，使其外形与预锻模的外形相符。

模锻件有不少封闭的断面，两肋间距离短，肋较薄，两肋间距和腹板问厚度大，并且不少部位表面是非加工成的。因为模锻件肋薄很多，在生产中经常在薄肋和腹板相交处、肋和缘条连接处产生折叠问题。模锻件上折叠破坏其连续性，由于它使断面部分变弱，或在使用时出现应力集中而发生疲劳裂纹，很大程度上减小锻件承载能力，而肋一般都用来给予刚性或为别的零件提供安装或者链接面，所以要防止折叠缺陷。　　　　1铝合金模锻件折叠缺陷部位和原因分析　　　　1．1模锻件折叠部位由锻件结构与外形能够看出，在生产中折叠大多发生在锻件腹板和筋、筋和缘条部位。　　　　1．2折叠缺陷的原因　　　　①毛料设计，设计不合理，造成金属分配存在差异性。锻件工艺选择直径是180mm×420mm长棒材，按照二次多方段进行打方，直到120mm×180mm×480mm，然后对其中间局部进行拔长，再在50水压机上终压成型。由其外形可知，其上下筋对称，虽然毛料外形与锻件外形接近，锻件毛料上部与底部金属不均匀，底部金属分布较大，高度不够，锻件是上下对称的，在模压时，上部筋充满着型腔，下部金属没有充满，随着变形在型腔中圆角上部就产生一个空穴，较终在此处金属与下部汇合充填，产生折叠。　　　　②从腹板和筋连接部位圆角半径分析，由于该圆角半径小，在模锻中，两筋充满后，上下模不断靠拢，表面金属顺着阻力较小方向穿过，流进毛边槽，并带动表面金属外流，使筋与腹板叠在一起，产生折叠。　　　　③从金属流向考虑模压时，金属填充型腔中，不是贴着圆角壁流人，离开圆角，使金属先和相对侧壁接触，再与底部接触，向圆角处出现金属倒流，这使正流与倒流金属表面发生重合，进而形成折叠。　　　　④上一次模压完时修伤没有彻底，没有快速把折叠修干净而使其进入下一次模压，使锻件内部与外部都有折叠。　　　　1.3解决折叠缺陷方法　　　　①把锻件毛料改成选择直径是170mm×280mm长棒材，在拔长模上进行拔长，拔成头端是直径(170×80+10)mm，尾部压扁到70+5i"~11TI厚。选择新改进毛料来模压，可看到其上下金属均匀，在模压过程中金属变形比较均匀，在棒子拔长部位圆角将圆滑过渡，在模压时使和分模垂直方向上流动阻力较小，不能在型腔中圆角上部产生空穴，让金属均匀充满型腔。　　　　②增加筋和腹板上圆角与模具上凸圆角半径，使金属模压时均匀充满型腔，流动阻力减小，多余金属将沿模腔外形流人毛边槽。　　　　③经过改进工艺的锻件表面不存在折叠，流线沿着锻件分布，符合图纸和验收标准。　　　　2轴类锻件的折叠缺陷　　　　在模锻件中，有较大部分是轴类锻件，其成形模具是摔模，由上下两部分构成，锻造中锻件绕着轴线旋转，没有飞边，例如卡摔模和调直摔模。摔模成形特点是通过模具侧面压力来制约金属横向流动，使金属顺着轴线延长，和自由锻成形比起来，拔长率提高~1120％～40％。同时，内拔长时应力情况也能防止内部出现纵向裂纹。在生产中发现，台阶轴锻件使用一般摔模锻造时，往往在台阶部位发生折叠缺陷。

模锻件有不少封闭的断面，两肋间距离短，肋较薄，两肋间距和腹板问厚度大，并且不少部位表面是非加工成的。因为模锻件肋薄很多，在生产中经常在薄肋和腹板相交处、肋和缘条连接处产生折叠问题。模锻件上折叠破坏其连续性，由于它使断面部分变弱，或在使用时出现应力集中而发生疲劳裂纹，很大程度上减小锻件承载能力，而肋一般都用来给予刚性或为别的零件提供安装或者链接面，所以要防止折叠缺陷。　　　　2．1折叠缺陷问题下面是半轴锻件工艺，以此说　　　　明利用成形台阶轴过程中出现缺陷，和模具改进后的解决。半轴成形步骤是：　　　　①压肩直径是130mm；　　　　②拔长两端到直径130mm，自由锻成形；　　　　③一端压肩直径118mm；　　　　④拔长一端到直径115mm，自由锻成形；　　　　⑤压肩直径108mm；　　　　⑥拔长另一端到直径105mm，自由锻成形；　　　　⑦修整和调直成形，调直摔模。利用摔模时，在步骤①、③、⑤、⑦，都容易发生折叠缺陷，尤以调直摔模这一步较为严重。　　　　2．2问题分析现在以调直摔模这一步为例，分析缺陷原因和工序改进。摔模型腔不同部位产生台阶，其高度结合直径差来确定，这就使锻打过程中台阶不为金属发生剧烈变形和流动不畅。上、下模块在合拢时，型腔上为避免应力出现集中与使流动平滑而设置圆角在接触台阶部位产生一个台阶缝隙，进一步对金属流动造成影响。这样，在台阶部位除了大多数金属按工装流动产生台阶外，剩下的金属因为直径变化引起流动不畅，有一部分流到上、下模块的缝隙中，形成像模锻时的“飞边”。在锻件旋转锻造时，这部分剩下的金属因为厚度薄在锻造时被弯曲而贴在锻件表面，进一步锻打时会卡在锻件内，形成折叠。所(下转第1O5页)(上接第1o3页)以，普通摔模时折叠缺陷的原因包括两个：一个是型腔上因为直径不同的台阶；二是型腔的圆角。针对这两个因素进行分析：　　　　①型腔的圆角无法取消；　　　　②折叠开始出现在模块交界处，说明接近其接触部位台阶是造成折叠的主因。　　　　2．3问题的解决对工装进行修改，从根源上解决轴类锻件的折叠问题。在摔模的台阶处，在小直径型圆弧切向设置两条切线和大直径型圆角相切。这样部分消除存在于模块接触部位台阶，减慢形状上改变。当模块合拢时在圆角处产生一个容纳剩下金属的空腔，不是原来的台阶缝隙。锻打时剩下金属分流到这个部位时，不产生飞边，而产生一个棱形块，在锻件旋转锻造时，这部分剩下金属因为是棱形由于其厚度后所以不是先弯曲再折叠，而是经过锻粗和锻平然后融进锻件内部，成为一个整体，不会发生折叠缺陷。　　　　3弯曲锻件的折叠缺陷弯曲锻件是常用的结构锻件，主要有连杆、曲轴和管接头等，这类锻件的多数缺陷是弯角转接部位的折叠，锻件流线要顺着零件方向分布时，这类折叠被锻件形状所制约，特别是弯曲角低于110。时，折叠难以避免。　　　　3．1零件形状与缺陷位置锻件材料为不锈钢，使用设备是摩擦压力机，工艺是弯曲制坯和开式模锻和冷校正。缺陷位置与深度有这种特征：位置是弯曲转角和平台相接处。缺陷打磨以后深度是1-2mm，经过剖开后检查，确定缺陷性质是折叠。　　　　3．2缺陷产生原因该缺陷产生主要因为模锻成型时，已弯曲棒料弯曲端用料少，变形区处圆台用料多，所以在模锻时，弯曲端材料向着较大用料圆台处汇集，圆台处金属部分填到型腔，部分朝型腔外部流，与弯曲端流动来充型材料汇流，这时弯曲棒料若有褶皱等问题，会增加材料流动的差异性，因此发生折叠。　　　　3．3解决缺陷措施对缺陷发生原因，要采取这种措施来解决，弯曲工序是引起折叠关键一步，由实验可知，在温度与打击力度合适时，该种材料弯曲后，弯曲角超过120。，弯曲半径超过8mm时，坯料一般不出现褶皱。综合分析该锻件放置与用料，把弯曲角由110。改为115。，弯曲的内半径由5mm改成10mm，从而降低弯曲褶皱发生可能性，消除褶皱发展成折叠隐患。还有，弯曲模具设计时，弯曲槽设计很重要。棒材弯曲以后，变形区会出现椭圆状变形，应注意折弯后截面是否发生凹陷，如果有，要及时调整弯曲槽设计，加大倾斜角尺寸，从135。加到150。　　　　4结语通过对锻件折叠发生的原因分析，进而对锻件毛料改进和模具尺寸更改，使锻件尺寸良好，锻件表面和低倍组织都没有出现折叠，锻件力学性能都符合标准要求，其质量稳定，像台阶轴，工装改进设计已经在生产中用到全部摔模设计，基本解决了台阶轴折叠缺陷问题。弯曲锻件折叠缺陷，重要的是锻造工艺与模具设计必须合理、恰当。

锻件的缺陷包括表面缺陷和内部缺陷。有的锻件缺陷会影响后续工序的加工质量，有的则严重影响锻件的性能，降低所制成品件的使用寿命，甚至危及安全。因此，为提高锻件质量，避免锻件缺陷的产生，应采取相应的工艺对策，同时还应加强生产全过程的质量控制。本章概要介绍三方面的问题：锻造对金属组织、性能的影响与锻件缺陷；锻件质量检验的内容和方法；锻件质量分析的一般过程。 　　（一）锻造对金属组织和性能的影响 锻造生产中，除了必须保证锻件所要求的形状和尺寸外，还必须满足零件在使用过程中所提出的性能要求，其中主要包括：强度指针、塑性指针、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度和抗应力腐蚀性能等，对高温工作的零件，还有高温瞬时拉伸性能、持久性能、抗蠕变性能和热疲劳性能等。锻造用的原材料是铸锭、轧材、挤材和锻坯。而轧材、挤材和锻坯分别是铸锭经轧制、挤压及锻造加工后形成的半成品。锻造生产中，采用合理的工艺和工艺参数，可以通过下列几方面来改善原材料的组织和性能：1）打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部孔隙，提高材料的致密度；2）铸锭经过锻造形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻，使锻件得到合理的纤维方向分布；3）控制晶粒的大小和均匀度；4）改善第二相（例如：莱氏体钢中的合金碳化物）的分布；5）使组织得到形变强化或形变——相变强化等。由于上述组织的改善，使锻件的塑性、冲击韧度、疲劳强度及持久性能等也随之得到了提高，然后通过零件的较后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能。但是，如果原材料的质量不良或所采用的锻造工艺不合理，则可能产生锻件缺陷，包括表面缺陷、内部缺陷或性能不合格等。 　　（二）原材料对锻件质量的影响 原材料的良好质量是保证锻件质量的先决条件，如原材料存在缺陷，将影响锻件的成形过程及锻件的较终质量。如原材料的化学元素超出规定的范围或杂质元素含量过高，对锻件的成形和质量都会带来较大的影响，例如：S、B、Cu、Sn等元素易形成低熔点相，使锻件易出现热脆。为了获得本质细晶粒钢，钢中残余铝含量需控制在一定范围内，例如Al酸0．02％～0．04％（质量分数）。含量过少，起不到控制晶粒长大的作用，常易使锻件的本质晶粒度不合格；含铝量过多，压力加工时在形成纤维组织的条件下易形成木纹状断口、撕痕状断口等。又如，在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢中，Ti、Si、Al、Mo的含量越多，则铁素体相越多，锻造时愈易形成带状裂纹，并使零件带有磁性。如原材料内存在缩管残余、皮下起泡、严重碳化物偏析、粗大的非金属夹杂物（夹渣）等缺陷，锻造时易使锻件产生裂纹。原材料内的树枝状晶、严重疏松、非金属夹杂物、白点、氧化膜、偏析带及异金属混人等缺陷，易引起锻件性能下降。原材料的表面裂纹、折叠、结疤、粗晶环等易造成锻件的表面裂纹。 　　（三）锻造工艺过程对锻件质量的影响 锻造工艺过程一般由以下工序组成，即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗及锻后热处理。锻造过程中如果工艺不当将可能产生一系列的锻件缺陷。加热工艺包括装炉温度、加热温度、加热速度、保温时间、炉气成分等。如果加热不当，例如加热温度过高和加热时间过长，将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。 对于断面尺寸大及导热性差、塑性低的坯料，若加热速度太快，保温时间太短，往往使温度分布不均匀，引起热应力，并使坯料发生开裂。锻造成形工艺包括变形方式、变形程度、变形温度、变形速度、应力状态、工模具的情兄和润滑条件等，如果成形工艺不当，将可能引起粗大晶粒、晶粒不均、各种裂纹、折叠。寒流、涡流、铸态组织残留等。 锻后冷却过程中，如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点、网状碳化物等。 　　（四）锻件组织对较终热处理后的组织和性能的影响 奥氏体和铁素体耐热不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金等在加热和冷却过程中，没有同素异构转变的材料，以及一些铜合金和钛合金等，在锻造过程中产生的组织缺陷用热处理的办法不能改善。在加热和冷却过程中有同素异构转变的材料，如结构钢和马氏体不锈钢等，由于锻造工艺不当引起的某些组织缺陷或原材料遗留的某些缺陷，对热处理后的锻件质量有很大影响。现举例说明如下： 　　1）有些锻件的组织缺陷，在锻后热处理时可以得到改善，锻件较终热处理后仍可获得满意的组织和性能。例如，在一般过热的结构钢锻件中的粗晶和魏氏组织，过共析钢和轴承钢由于冷却不当引起的轻微的网状碳化物等。 　　2）有些锻件的组织缺陷，用正常的热处理较难消除，需用高温正火、反复正火、低温分解、高温扩散退火等措施才能得到改善。例如，低倍粗晶、9Cr18不锈钢的孪晶碳化物等。 　　3）有些锻件的组织缺陷，用一般热处理工艺不能消除，结果使较终热处理后的锻件性能下降，甚至不合格。例如，严重的石状断口和棱面断口、过烧、不锈钢中的铁素体带、莱氏体高合金工具钢中的碳化物网和带等。 　　4）有些锻件的组织缺陷，在较终热处理时将会进一步发展，甚至引起开裂。例如，合金结构钢锻件中的粗晶组织，如果锻后热处理时未得到改善，在碳、氮共渗和淬火后常引起马氏体针粗大和性能不合格；高速钢中的粗大带状碳化物，淬火时常引起开裂。 锻造过程中常见的缺陷及其产生原因在第二章中将具体介绍。应当指出，各种成形方法中的常见缺陷和各类材料锻件的主要缺陷都是有其规律的。不同成形方法，由于其受力情况不同，应力应变特点不一样，因而可能产生的主要缺陷也是不一样的。例如，坯料镦粗时的主要缺陷是侧表面产生纵向或45°方向的裂纹，锭料镦粗后上、下端常残留铸态组织等；矩形截面坯料拔长时的主要缺陷是表面的横向裂纹和角裂，内部的对角线裂纹和横向裂纹；开式模锻时的主要缺陷则是充不满、折叠和错移等。各主要成形工序中常见的缺陷将在第四章中详细介绍。 不同种类的材料，由于其成分、组织不同，在加热、锻造和冷却过程中，其组织变化和力学行为也不同，因而锻造工艺不当时，可能产生的缺陷也有其特殊性。例如，莱氏体高合金工具钢锻件的缺陷主要是碳化物颗粒粗大、分布不均匀和裂纹，高温合金锻件的缺陷主要是粗晶和裂纹；奥氏体不锈钢锻件的缺陷主要是晶间贫铬，抗晶间腐蚀能力下降，铁素体带状组织和裂纹等；铝合金锻件的缺陷主要是粗晶、折叠、涡流、穿流等。

铝及铝合金锻件的首要用于要求轻量化程度大的工业部门，依据当时各国的运用状况，首要的商场散布如下。 　　（1）航空（飞机）锻件：飞机上的锻件占飞机材料分量的70%左右，如起落架、结构、肋条、发动机部件、动环和不动环等，一架飞机上所用的锻件上千种，其间除了少量高温部件运用高温合金和钛合金锻件外，绝大部分已铝化，如美国波音公司，年产飞机上千架，年需耗费铝合金锻件数万吨。我国歼击机等军用飞机和民用飞机也在飞速开展，特别是大飞机项目的发动及航母等大项重点项目的施行，需求耗费的铝锻件也会逐年添加。 　　（2）航天锻件：航天器上的锻件首要是锻环、轮圈、翼梁和机座等，绝大部分为铝锻件，只需少量钛锻件。宇宙飞船、火箭、、卫星等的开展对铝锻件的需求日益俱增。如近年来，我国研制的超长途用AL-Li合金壳体锻件，每件重达300多公斤，价值几十万元。Φ1.5～Φ6mm的各类铝合金锻环的用量也越来越大。 　　（3）武器工业：如坦克、坦克车、运兵车、战车、、炮架、军舰等常规武器上运用铝合金锻件作为承力件的数量大大添加，根本代替了钢锻件。特别是铝合金坦克负重轮等重要锻件已成了武器器械轻量化、现代化的重要材料。 　　（4）轿车是运用铝合金锻件最有出路的职业，也是铝锻件的最大用户。首要作为轮毂（特别重型轿车和大中型客车）、保险杠、底座大梁和其它一些小型铝锻件，其间铝轮毂是运用量最大的铝锻件，首要用于大客车、卡车和重型轿车上。近年来，在中小型轿车、摩托车和高级轿车上也开端运用。据统计，国际上几年来铝轮毂的用量的年增长速度达20%以上，现在的运用量达数十亿个。 　　我国刚刚起步，但一汽、二汽等大型轿车厂商正在开端研制，跟着轿车产量的添加（2010年我国轿车产量估计到达1500万辆/年，国际轿车产量或许打破7000万辆/年），铝轮毂和其它铝锻件的用量将会得到惊人的开展。现在工业上常用的轿车了铝合金车轮的制造办法首要有铸造法和铸造法两种。 　　铸造法又分为重力铸造和压力铸造法。铸造法出产的车轮产品的安排致密度和均匀性较差，力学功能亦较低。制造的精度（厚度）也较差，后续加工量大，不能满意高可靠性的轻量化乘用车功能要求，并且无法满意商用车的车轮的耐冲击和疲惫寿数及承载才能的要求。 　　而用铸造法出产的铝合金轿车车轮的力学功能杰出，结构强度高，分量轻（壁厚薄），抗冲击才能高，防腐蚀功能和抗疲惫强度优秀等长处，能够满意商用车车轮的要求，因而，逐步成为轿车，特别是高级轿车和大型、重型、豪华型客车与卡车用车轮的首选配件，有逐步代替铸造铝合金车轮的趋势。如美国铝业公司用80MN锻压水压机出产的6061T6轿车轮毂，其晶粒变形流向与受力方向共同，强度与耐性及疲惫强度均大大高于铸造合金车轮，而分量则削减20%，伸长率可达12%～16%。并且具有适当高的吸震与承压才能，接受冲击才能强。 　　此外，锻铝车轮的致密度高，无疏松、针孔，表面无气孔，具有杰出的表面处理功能。涂层均匀共同，结合力高，颜色谐和漂亮。锻铝车轮有很好的机械加工功能。由此可见，铸造铝车轮具有分量轻、比强度高、耐性和抗疲惫性与抗腐蚀性优秀，导热性好，易于机械加工，圆形度好，抗冲击，运用安全，便于修理，运用成本低，节能、环保、漂亮经用等特色，是轿车车轮等交通运送滚动部件的抱负材料，有宽广的运用远景。 　　（5）能源动力工业上，铝锻件会逐步代替某些钢锻件制造机架、护环、动环和不动环以及煤炭运送车轮、液化天然气法兰盘、核电站燃料架等，一般都是大中型锻件。 　　（6）船只和舰艇上运用铝锻件作为机架、动环和不动环、炮台架等。 　　（7）在机械制造业上，现在首要用于制造木工机械、纺织机械等中的机架、滑块、连杆及绞线盘等，仅纺织机用绞线盘铝锻件，我国每年就需求数万件，重1500多吨。 　　（8）模具工业上用铝合金锻件制造橡胶模具，鞋模具及其它轻工模具。 　　（9）在运送机械、火车机车工业上，铝合金锻件很多用作气缸、活塞裙带等。仅国内每年耗费的4032合金的气缸和活塞裙等锻件达数万件。 　　（10）其它方面，如电子通讯、家用电器、文体器件等方面也开端运用铝锻件代替钢、铜等材料的锻件。

锻件出产过程中的能耗包含燃料耗费和动能耗费。炉子燃耗是铸造中的首要能源耗费。大型自由锻车间燃料耗费占车间各种能耗的80%以上。下降锻件炉耗含义严重，常用的办法是： 　　1、选用合理热源　　锻件加热常用的燃料有固体、粉末、液体、气体等类型。其间固体焚烧是煤炭；粉末燃料是煤粉；液体燃料是重油、轻柴油；气体燃料是天然气、液化、煤气。　　大部分供应商选用天然气，还有部分常见选用液化、煤气，也有部分供应商选用重油、轻柴油。　　2、选用先进的加热炉型　　毛坯、锻件燃气加热炉选用数字化蓄热式高速脉冲焚烧和操控技能及接连供给燃料蓄热式脉冲焚烧和操控技能。比照选用惯例高速烧嘴+空气预热器的焚烧方法，使用于高温铸造加热炉，节能率高达50%，炉温均匀性操控在±10℃之间，使用于中、低温热处理炉，节能率达30-50%，炉温均匀性操控在±5℃之间。　　3、选用热料装炉工艺　　热料装炉是进行大锻件加热的有用节能办法，即从炼钢车间浇注完结的钢锭不经过冷却直接运送至铸造车间入炉加热，一般入炉温度操控在600℃以上。与冷料装炉比较，可节能40-45%，一起能够节约加热时刻，削减加热装备数量，进步出产功率。　　4、余热收回技能　　燃料炉中排出的烟气温度高达600-1200℃，带走的热量占总热量的30-70%，对这部分热量的收回使用是铸造车间节能的重要途径。现在首要的使用方法是选用预热器，即使用烟气余热对助燃空气和气体燃料进行加热。跟着国家对节能减排的大力推动，余热二次收回使用技能在铸造职业中的使用将越来越广泛。

合金取样方向σb/MPaσ0.2/MPaδ/%E/GPaKIC/MPa.m1/2应力腐蚀门槛值/MPaPM7090-T7E71纵 向长横向61457957954510472.4纵-长横向367091-T7E69纵 向长横向61454557949610973.8纵-长横向32约310CW67-T7X2纵 向长横向6066065795721415 纵-长横向44 MR64-TX7-TX73纵 向长横向60055955249669  约310约310IN9021-T4纵 向长横向627600600586141176.5长横-纵向37约552IN9052纵 向长横向59356555955262.574.5长横-纵向30约552IM7075-T6纵 向长横向64155257249012971.4纵-长横向247075-T73纵 向5034341371.7纵-长横向35>310

铝合金锻压件的特性　　　　①密度小，只有钢锻件的34%，铜锻件的30%，是轻量化的理想材料。　　　　②比强度大、比刚度大、比弹性模量大、疲劳强度高，宜用于轻量化要求高的关键受力部件，其综合性能远远高于其它材料。　　　　③内部组织细密、均匀、无缺陷，其可靠性远远高于铝合金铸件和压铸件，也高于其它材料铸件。　　　　④铝合金的塑性好，可加工成各种形状复杂的高精度锻件，机械加工余量小，仅为铝合金拉伸厚板加工余量的20%左右，大大节省工时和成本。　　　　⑤铝锻件具有良好的耐蚀性、导热性和非磁性，这些都是钢锻件无法比拟的。　　　　⑥表面光洁、美观，表面处理性能良好，美观耐用。　　　　可见，铝锻件具有一系列优良特征，为铝锻件代替钢、铜、镁、木材和塑料提供了良好条件。

锻压生产是向各个工业行业提供机械零件毛坯的主要途径之一。锻压生产的优越性在于：它不但获得机械零件的形状，而且能改善材料的内部组织，提高力学性能。一般来讲，对于受力大、力学性能要求高的重要机械零件，多数采用锻压方法来制造。 　　在飞机上锻压件的重量占70%，坦克上锻压件的重量占60%，汽车上锻压件重量占50%，电力工业中水轮机主轴、透平叶轮、转子、护环等均是锻压而成。从这些例子可以看出，锻压生产在工业行业中占有极重要的地位。 　　铝合金由于比重小、比强度、比刚度高等一系列优点，已大量使用在各个工业部门，铝合金锻压件已成为各个工业部门机械零件必不可少的材料。凡是用低碳钢可以锻出的各种锻件，都可以用铝合金锻造出来。铝合金可以在锻锤、机械压力机、液压机、顶锻机、扩孔机等各种锻造设备上锻造，可以自由锻、模锻、轧锻、顶锻、辊锻和扩孔。 　　一般来说，尺寸小、形状简单、偏差要求不严的铝锻件，可以很容易地在锤上锻造出来，但是对于规格大、要求剧烈变形的铝锻件，则宜选用水（液）压机来锻造。对于大型复杂的整体结构的铝锻件则非采用大型模锻液压机来生产不可。对于大型精密环形件则宜用精密轧环机轧锻。特别是近十年来，随着科学技术的进步和国民经济的发展，对材料提出越来越高的要求，迫使铝合金锻件向大型整体化、高强高韧化、复杂精密化的方向发展，大大促进了大中型液压机和锻环机的发展。 　　随着我国交通运输业向现代化、高速化方向发展，交通运输工具的轻量化要求日趋强烈，以铝代钢的呼声越来越大，特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、汽车、舰艇、船舶、火炮、坦克以及机械设备等重要受力部件和结构件，近几年来大量使用铝及铝合金锻件和模锻件以替代原来的钢结构件，如飞机结构件几乎全部采用铝合金模锻件；汽车（特别是重型汽车和大中型客车）轮毂、保险杠、底座大梁；坦克的负重轮；炮台机架；直升机的动环和不动环；火车的气缸和活塞裙；木工机械机身；纺织机械的机座、轨道和绞线盘等等都已应用铝合金模锻件来制造。而且，这些趋势正在大幅度增长，甚至某些铝合金铸件也开始采用铝合金模锻件来代替。 　　目前，世界上大型锻压液压机为数不多，中国更是寥寥无几，随着国防工业的现代化和民用工业特别是交通运输业的发展，铝合金模锻件的品种和产量，不仅不能满足国内市场的需要，国际市场也有很大缺口。因此，我国抓紧建设几条大、中型铝合金锻压生产线是十分必要的、及时的，对国民经济的高速发展和国防军工现代化有重要的现实意义和长远意义。

随着工农业产品的发展，铝及铝产品种类不断增多，品种日趋完善，铝产品分类见表1。 表1  铝产品分类品 种厚/mm宽/mm长/mm标 准 铝及铝合金热轧板  铝及铝合金花纹板  表盘装饰铝合金板  铝及铝合金波纹板  钎接用铝合金板  普通带材  工业纯铝箔  电力有机电容器箔  铝合金箔  精制铝箔  电解电容器铝箔50～150 5～150 0.3～0.6 0.6～1.0 0.8～4.0 0.2～1.5 0.006～0.030 0.06～0.0116 0.030～0.200   0.030～0.2001000～2500 1000～2500 1000～1500 1115～10000 1000～1600 60～2300 40～1000 40～1000 40～1000 卷宽20～1300 40～10002000～10000   2000～5000 2000～10000 2000～10000            GB193－82 GB3618－89   GB8544－87 GB3198－82 GB3616－91 GB10570－89 GB3614－83 GB3614－83 GB10570－83 GB3615－83     表1所列产品均采用轧制方法生产，其他产品生产方式见表2。 表2  铝其他产品生产方式品 种生产方式 铝及铝合金挤压棒挤 压 高强度铝合金挤压棒挤 压 焊条用铝及铝合金线材拉 拔 铆钉用铝及铝合金钱材拉 拔 导电用铝线拉 拔 铝及铝合金热挤压管热 挤 旋压无缝铝管旋 压 工业用铝及铝合金轧制管轧 制 铝粉末粉末冶金 铝锻件锻 压 铝铸件熔 铸 DI罐深 冲   以美国为例，其技术经济指标见表3： 表3  美国铝产品技术经济指标 热轧板材产品率：75%～90%（从铸锭算起） 冷轧板成品率：51%～72%（从铸锭算起） 蒙皮板：50% 箔材成品率：70%～75%（从0.75轧到0.007） 板带材劳动生产率：（1979年）450t/（人·a） （1981年）650t/（人·a） 挤压产品成品率：正挤压产品：90% 反挤压产品：93%～96%     我国2002年全国铝工业企业平均熔铸成品率92.53%，加工材成品率73.99%，铝加工材综合成品率69.87%，铝加工金属消耗1047.03kg/t，综合电耗1620.14kW·h/t，综合能耗1164.41kg/t。对于纯铝系列和软合金系列铝板带箔生产，国内较先进企业铝板带材加工成品率约80%，一般水平企业可达75%左右，落后水平企业在60%～70%。按品种分，热轧板：80%～85%，冷轧板：70%，蒙皮板：23%，箔材成品率：58%～59%（0.007mm），62%～63%（0.02mm）。     目前，发达国家的铝加工企业通过采用高效设备，组织专业化生产等，大幅度提高了劳动生产率。日本轻金属公司名古屋压延厂人均产能142.86t/a；日本东海铝箔厂人均劳动生产率为72t/a；美国古斯庞德铝板压延厂人均劳动生产率为250t/a。2000年国内部分大型铝加工企业劳动生产率情况见表4。   表4  国内部分大型铝加工企业劳动生产率项 目年末职工/人生产能力/t·a－1实际产量/t人均产能/ t·a－1劳动生产率/t·（人·a）－1华北铝业公司 东北轻合金公司 西南铝业公司 西北铝加工厂1927 10369 8567 418640000 82540 210000 5376039654 46760 110545 1400920.76 7.96 24.51 12.8420.95 4.51 12.90 3.35

我国2002年全国铝工业企业平均熔铸成品率92.53%，加工材成品率73.99%，铝加工材综合成品率69.87%，铝加工金属消耗1047.03kg/t，综合电耗1620.14kW?h/t，综合能耗1164.41kg/t。对于纯铝系列和软合金系列铝板带箔生产，国内较先进企业铝板带材加工成品率约80%，一般水平企业可达75%左右，落后水平企业在60%～70%。按品种分，热轧板：80%～85%，冷轧板：70%，蒙皮板：23%，箔材成品率：58%～59%（0.007mm），62%～63%（0.02mm）。     随着工农业产品的发展，铝及铝产品种类不断增多，品种日趋完善，铝产品分类见表1。 表1  铝产品分类品 种厚/mm宽/mm长/mm标 准 铝及铝合金热轧板50～1501000～25002000～10000GB193－82 铝及铝合金花纹板5～1501000～2500　GB3618－89 表盘装饰铝合金板0.3～0.61000～15002000～5000　 铝及铝合金波纹板0.6～1.01115～100002000～10000GB8544－87 钎接用铝合金板0.8～4.01000～16002000～10000GB3198－82 普通带材0.2～1.560～2300　GB3616－91 工业纯铝箔0.006～0.03040～1000　GB10570－89 电力有机电容器箔0.06～0.011640～1000　GB3614－83 铝合金箔0.030～0.20040～1000　GB3614－83 精制铝箔　卷宽20～1300　GB10570－83 电解电容器铝箔0.030～0.20040～1000　GB3615－83     表1所列产品均采用轧制方法生产，其他产品生产方式见表2。 表2  铝其他产品生产方式品 种生产方式铝及铝合金挤压棒挤 压高强度铝合金挤压棒挤 压焊条用铝及铝合金线材拉 拔铆钉用铝及铝合金钱材拉 拔导电用铝线拉 拔铝及铝合金热挤压管热 挤旋压无缝铝管旋 压工业用铝及铝合金轧制管轧 制铝粉末粉末冶金铝锻件锻 压铝铸件熔 铸DI罐深 冲      以美国为例，其技术经济指标见表3： 表3  美国铝产品技术经济指标热轧板材产品率：75%～90%（从铸锭算起）冷轧板成品率：51%～72%（从铸锭算起）蒙皮板：50%箔材成品率：70%～75%（从0.75轧到0.007）板带材劳动生产率：（1979年）450t/（人·a） （1981年）650t/（人·a）挤压产品成品率：正挤压产品：90% 反挤压产品：93%～96%     我国2002年全国铝工业企业平均熔铸成品率92.53%，加工材成品率73.99%，铝加工材综合成品率69.87%，铝加工金属消耗1047.03kg/t，综合电耗1620.14kW?h/t，综合能耗1164.41kg/t。对于纯铝系列和软合金系列铝板带箔生产，国内较先进企业铝板带材加工成品率约80%，一般水平企业可达75%左右，落后水平企业在60%～70%。按品种分，热轧板：80%～85%，冷轧板：70%，蒙皮板：23%，箔材成品率：58%～59%（0.007mm），62%～63%（0.02mm）。     目前，发达国家的铝加工企业通过采用高效设备，组织专业化生产等，大幅度提高了劳动生产率。日本轻金属公司名古屋压延厂人均产能142.86t/a；日本东海铝箔厂人均劳动生产率为72t/a；美国古斯庞德铝板压延厂人均劳动生产率为250t/a。2000年国内部分大型铝加工企业劳动生产率情况见表4。  表4  国内部分大型铝加工企业劳动生产率项 目年末职工/人生产能力/t·a－1实际产量/t人均产能/ t·a－1劳动生产率/t·（人·a）－1华北铝业公司1927400003965420.7620.95东北轻合金公司1036982540467607.964.51西南铝业公司856721000011054524.5112.9西北铝加工厂4186537601400912.843.35

铸造 　　对金属坯料（不含板材）施加外力，使其发生塑性变形、改动尺度、形状及改进功能,用以制造机械零件、工件、东西或毛坯的成形加工办法。 　　铸造的品种和特色 　　当温度超越300-400℃（钢的蓝脆区），到达700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能也得到很大改进。依据在不同的温度区域进行的铸造，针对锻件质量和铸造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。本来这种温度区域的区分并无严厉的边界，一般地讲，在有再结晶的温度区域的铸造叫热锻，不加热在室温下的铸造叫冷锻。 　　在低温铸造时，锻件的尺度改变很小。在700℃以下铸造，氧化皮构成少，并且表面无脱碳现象。因而，只需变形能在成形能范围内，冷锻简单得到很好的尺度精度和表面光洁度。只需操控好温度和光滑冷却，700℃以下的温锻也能够取得很好的精度。热锻时，因为变形能和变形阻力都很小，能够铸造形状杂乱的大锻件。要得到高尺度精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。别的，要留意改进热锻的作业环境。锻模寿数（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）与其它温度域的铸造比较是较短的，但它的自在度大，成本低。 　　坯料在冷锻时要发生变形和加工硬化，使锻模接受高的荷载，因而，需求运用高强度的锻模和选用避免磨损和粘结的硬质光滑膜处理办法。别的，为避免坯料裂纹，需求时进行中间退火以确保需求的变形才能。为坚持杰出的光滑状况，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行接连加工时，现在对断面还不能作光滑处理，正在研讨运用磷化光滑办法的或许。 　　依据坯料的移动办法，铸造可分为自在锻、镦粗、揉捏、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻因为没有飞边，材料的运用率就高。用一道工序或几道工序就或许完结杂乱锻件的精加工。因为没有飞边，锻件的受力面积就削减，所需求的荷载也削减。可是，应留意不能使坯料彻底受到约束，为此要严厉操控坯料的体积，操控锻模的相对方位和对锻件进行丈量，尽力削减锻模的磨损。 　　依据锻模的运动办法，铸造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等办法。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了进步材料的运用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自在锻相同的旋转铸造也是部分成形的，它的长处是与锻件尺度比较，铸造力较小情况下也可完成构成。包含自在锻在内的这种铸造办法，加工时材料从模具面邻近向自在表面扩展，因而，很难确保精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用核算机操控，就可用较低的铸造力取得形状杂乱、精度高的产品。例如出产品种多、尺度大的汽轮机叶片等锻件。 　　铸造设备的模具运动与自在度是不一致的，依据下死点变形约束特色，铸造设备可分为下述四种办法： 　　· 约束铸造力办法：油压直接驱动滑块的油压机。 　　· 准冲程约束办法：油压驱动曲柄连杆安排的油压机。 　　· 冲程约束办法：曲柄、连杆和楔安排驱动滑块的机械式压力机。 　　· 能量约束办法：运用螺旋安排的螺旋和磨擦压力机。 　　为了取得高的精度应留意避免下死点处过载，操控速度和模具方位。因为这些都会对锻件公役、形状精度和锻模寿数有影响。别的，为了坚持精度，还应留意调整滑块导轨空隙、确保刚度，调整下死点和运用补助传动设备等办法。 　　此外，依据滑块运动办法还有滑块笔直和水平运动（用于细长件的铸造、光滑冷却和高速出产的零件铸造）办法之分，运用补偿设备能够添加其它方向的运动。上述办法不同，所需的铸造力、工序、材料的运用率、产值、尺度公役和光滑冷却办法都不相同，这些要素也是影响自动化水平的要素。 　　锻件与铸件比较有什么特色 　　金属通过铸造加工后能改进其安排结构和力学功能。铸造安排通过铸造办法热加工变形后因为金属的变形和再结晶，使本来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、巨细均匀的等轴再结晶安排，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其安排变得愈加严密，进步了金属的塑性和力学功能。 　　一般说来，铸件的力学功能低于同原料的锻件力学功能。此外，铸造加工能确保金属纤维安排的接连性， 使锻件的纤维安排与锻件外形坚持一致，金属流线完好，可确保零件具有杰出的力学功能与长的运用寿数选用精细模锻、冷揉捏、温揉捏等工艺出产的锻件，都是铸件所无法比拟的。 　　铸造的品种 　　飞机锻件 　　按分量核算，飞机上有85%左右的的构件是锻件。飞机发动机的涡、后轴颈（空心轴）、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋板、轮支架、起落架的表里筒体等都是触及飞机安全的重要锻件。飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等宝贵材料制造。为了节省材料和节省能源，飞机用锻件大都选用模锻或多向模锻压力机来出产。 　　轿车锻 　　按分量核算，轿车上有17-19%的锻件。一般的轿车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向体系等15个部件构成轿车锻件的特色是外形杂乱、分量轻、工况条件差、安全度要求高。如轿车发动机所运用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥运用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关轿车安全运转的保安要害锻件。 　　柴油机锻件 　　柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。 　　船用锻件 　　船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻件。主机锻件与柴油机锻件相同。轴系锻件有推力轴、中间轴艉轴等。舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。 　　兵器锻件 　　锻件在兵器工业中占有极其重要的位置。按分量核算，在坦克中有60%是锻件。火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步卒兵器中的具有膛线的管及刀、火箭和潜艇深水发射设备和固定座、核潜艇高压冷却器用不锈钢阀体、炮弹、弹等，都是锻压产品。除钢锻件以外，还用其它材料制造兵器。 　　石油化工锻件 　　锻件在石油化工设备中有着广泛的使用。如球形储罐的人孔、法兰，换热器所需的各种管板、对焊法兰催化裂化反应器的整锻筒体（压力容器），加氢反应器所用的筒节，化肥设备所需的顶盖、底盖、封头号均是锻件。 　　矿山锻件 　　按设备分量核算，矿山设备中锻件的比重为12-24%。矿山设备有： 　　采掘设备 卷扬设备 破碎设备 研磨设备 洗选设备 烧结设备 　　核电锻件 　　核电分为压水堆和沸水堆两类。核电站首要的大锻件可分为压力壳和堆内构件两大类。 压力壳含：筒体法兰、管嘴段、管嘴、上部筒体、下部筒体、筒体过渡段、螺栓等。 堆内构件是在高温、高压、强中子幅照、水腐蚀、冲刷和水力振荡等严峻条件下作业的，所以要选用18-8奥氏不锈钢来制造。 　　火电锻件 　　火力发电设备中有四大要害锻件，即汽轮发电机的转子和护环，以及汽轮机中的叶轮与汽轮机转子。 　　水电锻件 　　水力发电站设备中的重要锻件有水轮机大轴、水轮发电机大轴、镜板、推力头号。

对金属坯料(不含板材)施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。　　锻造的种类和特点　　当温度超过300-400℃(钢的蓝脆区)，达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。原本这种温度区域的划分并无严格的界限，一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。　　在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。因此，只要变形能在成形能范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。另外，要注意改善热锻的工作环境,锻模寿命(热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个)与其它温度域的锻造相比是较短的，但它的自由度大，成本低。　　坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法。另外，为防止坯料裂纹，需要时进行中间退火以保证需要的变形能力。为保持良好的润滑状态，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行连续加工时，目前对断面还不能作润滑处理，正在研究使用磷化润滑方法的可能。　　根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。　　根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品,例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。

锻铝加工锻铝的特性与用途   高强度锻铝，热态下有高的可塑性，易於锻造、冲压，可热处理强化，工艺性能较好，抗蚀性也较好，但有晶间腐蚀倾向，切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等   LD2 中等强度，在热态和退火状态下可塑性高，易於锻造、冲压，在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性，易於点焊和氢原子焊，气焊尚可。切削加工性在淬火时效後尚可。用於制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件 LD2-1 LD2-2 耐蚀性好，焊接性能良好。用於制造大型焊接构件、锻件及挤件 LD5 高强度锻铝，热态下有高的可塑性，易於锻造、冲压，可热处理强化，工艺性能较好，抗蚀性也较好，但有晶间腐蚀倾向，切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等 LD6 在热压力加工时都有很好的工艺性能，可进行点焊和滚焊，热处理後易产生应力腐蚀倾向和晶间腐蚀敏感性。可制造复杂形状和中等强度的锻造零件和模锻件 LD7 LD8 LD9 耐热锻铝，可热处理强化，点焊、滚焊和接触焊性能良好，电焊性能差，耐蚀性和切削加工性尚好，LD8的热强性和可塑性比LD7差。用作在高温下工作的复杂锻件 LD10 高强度铝，热强性较好，但在热态下可塑性差，其他性能同LD5。用於制造高负荷和形状简单的锻件、模锻件 LD30 用於制造中等强度(σb＞27kgf/mm2)在+50~-70℃ 围内工作并要求在潮湿和海水介质中具有合格耐蚀性能的零件 .   锻铝加工，用塑性加工方法将铝坯锭加工成材，主要方法有轧制、挤压、拉伸和锻造等。铝加工在20世纪初开始以工业方式进行生产，30年代以前，基本上沿用铜加工的生产设备，产品主要用于飞机制造。60年代后，铝材生产发展很快，每年大约增长4～8％，产品广泛应用于航空、建筑、运输、电气、化工、包装和日用品工业等部门。 产量 仅次于钢铁，居 金属 材料第二位。中国于50年代中期建成较大型的铝加工厂，形成了生产体系，产品已系列化,品种有七个合金系,可生产板材、带材、箔材、管材、棒材、型材、线材和锻件（自由锻件、模锻件）八类产品。

日前，作为“高档数控机床与基础制造装备”国家科技重大专项的重要内容之一，由中国第二重型机床集团公司承担的“大型关键件模锻工艺技术”课题研究日前取得了重大进展。　　　　据悉，课题重点围绕大型航空模锻件热模锻近净成形技术，结合正在建设的800MN大型模锻压机，开发出航空复杂精密锻件的近净成形新技术，解决了大型模锻工艺基础共性技术和关键技术问题。突破了大型钛合金、铝合金锻件的整体成形技术，在航空用典型钛合金、铝合金、高强钢的基础数据测试，锻造成形过程的无网格法模拟技术研究，钛合金典型结构件成形过程润滑防护技术研究，模锻工艺数据库/知识库研究开发等方面取得了显着成绩。　　　　该课题研究成果将广泛应用于大型、整体、精细、优质、低成本、长寿命的模锻件产品的研发，为我国大型飞机提供关键件制造基础。　　　　目前，该课题研究成果为800MN大型模锻压机提供了生产工艺指导，解决了大型模锻工艺基础技术和关键技术问题，使我国近净成形技术达到国际先进水平；为使用800MN大型模锻压机制造出大型、优质、整体的大型模锻件奠定良好的基础。

合金的自由锻是指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。铜合金铸锭的宏观组织可分为3个区域：激冷区、柱状晶区和等轴晶区。 铜合金 的自由锻是指对铜合金铸锭组织进行控制，使之形成均匀、细小的等轴晶粒组织，可以有效提高铸锭的变形性能。自由锻有如下优势：1、自由锻锻件的精度不高，形状简单，其形状和尺寸一般通过操作者使用通用工具来保证，主要用于单件、小批量生产。2、对于大型机特大型锻件的制造，自由锻仍是唯一有效的方法。3、自由锻对锻工的技术水平要求高，劳动条件差，生产效率低。自由锻过程中，对在铸造熔液中添加细化剂是有效的细化晶粒的方法。用于塑性加工特别是自由锻的铸锭，应严格控制有害杂质(如铅、铋等)的含量，否则在拉应力的作用下，容易在低熔点杂质聚集的地方产生裂纹。根据铜合金铸锭的特点，自由锻的注意事项主要包括如下几方面： (1)铜合金的锻造温度范围较窄，为避免在锻造过程中坯料温度迅速下降而落入脆性区，在锻造前应将锤头、砧面以及操作工具如冲头、芯轴、胎模、漏盘等预热至200℃以上。操作时动作应轻快，坯料在砧面上要经常翻动。进行冲孔时，冲头应预热至尽可能高的温度，使与冲头接触的金属温度下降不致太多，避免孔的边缘产生裂纹。锻造时如坯料温度下降至脆性区范围，应立即停锻，重新加热后再恢复锻造。 (2)铜合金质地较软，在拔长时压出的棱角比较尖锐，为避免产生折叠缺陷，锻造铜合金的砧块的棱边应倒圆R10以上，操作时送进量与压下量之比应适当加大，可保持在0.7～1.0，同时锤击时应尽可能快一些。在锻制带孔法兰时，如果先冲孔，再在胎模内镦粗头部，容易在孔的内壁产生折叠缺陷，因此，锻造铜合金带孔法兰时，一般应先在胎模中镦粗头部，最后再冲孔;也可在冲孔后，在坯料孔中放置芯棒再在胎模中镦粗成形头部。 (3)黄铜对内应力比较敏感，内应力较大时容易自行开裂。锻制长轴类黄铜锻件时，应反复掉头锻造，并均匀翻动锻件，使锻件各段的变形温度相差不致过大，以便降低锻件的内应力并获得比较均匀的组织。此类锻件在锻后应及时退火处理。

铜合金铸锭的宏观组织可分为3个区域：激冷区、柱状晶区和等轴晶区。其中激冷区为紧靠铸锭模壁的一层外壳，厚度相对于几个晶粒。等轴晶区位于铸锭的中心区域，由比较粗大的等轴晶粒组成;柱状晶区位于二者之间，由和模壁垂直、彼此平行的柱状晶粒组成。上述三种晶区的宽度随合金化学成分、铸造方式及工艺的不同而不同，通过铸造工艺的调整，可以获得单一等轴晶或单一柱状晶的铸锭。柱状晶组织对铸锭的性能影响很大，在柱状晶与等轴晶交界处往往存在低熔点共晶组织及夹杂物、气孔和疏松，还可能存在晶间裂纹，是铸锭脆弱的地方，当铸锭进行压力加工时，易于沿此处开裂。因此，用于塑性变形的铸锭，柱状晶区应尽可能小，等轴晶区应尽可能宽，特别要避免出现粗大的柱状晶组织。　　对铸锭组织进行控制，使之形成均匀、细小的等轴晶粒组织，可以有效提高铸锭的变形性能。在铸造熔液中添加细化剂是有效的细化晶粒的方法。用于塑性加工特别是自由锻的铸锭，还应严格控制有害杂质(如铅、铋等)的含量，否则在拉应力的作用下，容易在低熔点杂质聚集的地方产生裂纹。　　根据铜合金铸锭的特点，自由锻的注意事项有：　　(1)铜合金的锻造温度范围较窄，为避免在锻造过程中坯料温度迅速下降而落入脆性区，在锻造前应将锤头、砧面以及操作工具如冲头、芯轴、胎模、漏盘等预热至200℃以上。操作时动作应轻快，坯料在砧面上要经常翻动。进行冲孔时，冲头应预热至尽可能高的温度，使与冲头接触的金属温度下降不致太多，避免孔的边缘产生裂纹。锻造时如坯料温度下降至脆性区范围，应立即停锻，重新加热后再恢复锻造。　　(2)铜合金质地较软，在拔长时压出的棱角比较尖锐，为避免产生折叠缺陷，锻造铜合金的砧块的棱边应倒圆R10以上，操作时送进量与压下量之比应适当加大，可保持在0.7～1.0，同时锤击时应尽可能快一些。在锻制带孔法兰时，如果先冲孔，再在胎模内镦粗头部，容易在孔的内壁产生折叠缺陷，因此，锻造铜合金带孔法兰时，一般应先在胎模中镦粗头部，最后再冲孔;也可在冲孔后，在坯料孔中放置芯棒再在胎模中镦粗成形头部。　　(3)黄铜对内应力比较敏感，内应力较大时容易自行开裂。锻制长轴类黄铜锻件时，应反复掉头锻造，并均匀翻动锻件，使锻件各段的变形温度相差不致过大，以便降低锻件的内应力并获得比较均匀的组织。此类锻件在锻后应及时退火处理。

LD2 　　中等强度，在热态和退火状态下可塑性高，易於锻造、冲压，在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性，易於点焊和氢原子焊，气焊尚可。切削加工性在淬火时效後尚可。用於制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。 　　LD2-1 LD2-2 　　耐蚀性好，焊接性能良好。用於制造大型焊接构件、锻件及挤件。 　　LD5 　　高强度锻铝，热态下有高的可塑性，易於锻造、冲压，可热处理强化，工艺性能较好，抗蚀性也较好，但有晶间腐蚀倾向，切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。

特殊钢厂锻钢车间规划(design of special steel forge shop)运用锻压设备对特殊钢锭进行开坯或成材的车间规划。锻钢车间首要出产小批量、多种类、较大规格的特殊钢锻材;并出产部分难以轧制、塑性低、变形抗力大的高合金钢坯;在有较大锻压设备时，还可出产部分特殊钢锻件。锻钢产品用于冶金、机械、电子、石油、化工、航空、军工和原子能等工业部门。简史1842年英国制作了第一台蒸汽锤，使铸造出产进入运用动力的年代。我国建成配备蒸汽锤的特殊钢厂锻钢车间。蒸汽锤适于出产供轧薄板坯和小规格锻材，但其锭型较小，产品表面粗糙不平，加工余量大。跟着工业特别是航空工业的开展，需求用规格更大的高合金钢锭(镍基合金或钛合金)进行铸造，才干满意对产品规格和质量的要求，一起对产品的表面精度也提出了更高的要求。蒸汽锤已不能习惯。从20世纪50年代开端，瑞典、英国、德国、美国、日本等国接连选用快锻压机，不只行程次数高，还完成尺度精度操控和辅佐工序机械化，以及与铸造操作机联合铸造。习惯了较大高合金钢锭型快速铸造变形要求，并可取得高精度的锻件，进步了成材率和出产率。因而，在20世纪70年代后期，快锻压机得到了广泛的运用。例如1967年5月在瑞典乌得霍尔姆公司(Uddehlm-aktiebolag)的哈格福尔斯(Hagfors)工厂安装了一台联邦德国德马克液压设备制作公司规划和制作的30MN快锻液压机，首要产品是铸造高合金钢、东西钢、不锈钢、特殊合金的180～850mm方坯、200～900mm的圆坯和1850mm宽的板坯。质料为重1～45t，直径400～1900mm的钢锭;直径为600～1000mm，长达4500mm的电渣重熔钢锭和扁锭。在同一时期，奥地利和联邦德国还开展了一种机械传动和液压传动的径向铸造的精锻机。用于特殊钢出产的卧式精锻机，能够把钢锭锻成高精度的方、圆或扁形棒材或轴类件，并能削减后部工序的加工余量。精锻机铸造，锻件处于两向压应力状况下，可防止表面裂纹;其高速变形发生的热量能抵消热辐射散热量，可在一火内将钢锭锻至制品，因而较快锻压机更合适高合金钢的铸造。一般，精锻机的出产率、产品成材率较快锻压机可得到进一步进步，但其锭型断面受锤头开口度的约束。近几年，快锻压机和精锻机的联合作业，在国外的特殊钢厂受到重视，这样能够发挥快锻压机大锭开坯和精锻机一火成材的特色，出产大型轴类锻件。我国从1980年前后建造安装了20～25MN的快锻压机和3.4～14MN精锻机，如某钢厂在1986年建成具有20MN快锻压机和10MN精锻机的现代化的锻钢车间，使我国特殊钢出产技能到达世界先进水平。20世纪70年代奥地利的出产技能和机器制作有限公司(简称GFM)又将精锻工艺开展成精锻一轧制工艺，直接将连铸小方坯锻轧成棒材，具有占地小，出资少的长处。规划规划与产品计划锻钢车间规划规划一般为年产值20000～100000t。产品计划应区别不同种类产品的代表钢种、断面形状、规格规划、交货状况及产品标准等要求。锻钢车间的产种类类以锻材为主，还可承当部分高合金钢轧钢用坯和部分特殊钢锻件出产任务。一般产品按钢种可分为碳素结构钢、合金结构钢、碳素东西钢、合金东西钢(包含模具钢)、弹簧钢、轴承钢、高速钢、不锈钢，有些车间还有高温合金、钛合金或精细合金等。锻材断面以方、圆、扁形为主，规格规划为80～500mm锻件有饼材、环件、模块及旋转对称轴等种类。这些都要依据市场需求来断定。供应轧制坯的钢种、规格、产值按轧钢车间的要求断定。工艺流程挑选工艺流程依据出产的钢种规格和用户对产品的要求进行挑选。 锻钢基本出产工艺流程见图1。         单重2t以上的钢锭，应考虑热送。某些钢种冷送钢锭在炼钢车间要先进行扒皮。供轧坯铸造缓冷后，需经砂轮扒皮或酸洗(或抛丸)部分整理表面缺点，然后送轧钢车间。锻材可按其钢种断定工艺流程。碳素、合金结构钢的锻材可由钢锭一火锻到制品;高合金东西钢、不锈钢和高速钢的锻材一般需经开坯、酸洗及整理表面缺点后，再加热铸造成材。冷加工锻材锻后一般要进行退火，下降硬度和细化晶粒。依据用户要求，有的锻材要求切断面和倒角或粗加工后交货。锻件锻后多进行退火处理。退火锻件须进行外观尺度、无损探伤和低倍安排的查验，有的要进行机械性能和高倍安排查验。对归纳力学性能指标要求较高的锻件，在粗加工后，还需进行调质处理，之后再进行力学性能、低倍断口和高倍安排查验。设备挑选 首要有锻压设备、加热炉、热处理炉和精整设备等。 锻压设备特殊钢厂选用的锻压设备有蒸汽自在锻锤(以下简称蒸汽锤)、快速自在铸造液压机(以下简称快锻压机)和精锻机。蒸汽锤因为结构简略、报价低廉，仍可选用。但5t蒸汽锤因为噪音和轰动较大，已趋向筛选;3t蒸汽锤合适出产小型薄板坯;一火锻材可安排两台3t或2t蒸汽锤进行联合作业出产。30MN快锻压机以出产锻件为主;16MN～20MN快锻压机适于高合金钢锭的开坯，出产特殊钢锻材以及模块、饼材、环件、阶梯轴等锻件。8MN快锻压机以高合金钢锭开坯和出产锻材为主。10MN精锻机可将直径小于550mm的圆锭或八角锭在一火内直接铸造成材;8MN精锻机可将直径小于.400mm的圆锭或坯直接铸造成材;5MN精锻机多用于轴类件的铸造出产;有芯棒设备的精锻机能够出产空心轴、厚壁管等产品。与锻压设备配套的机械设备有铸造操作机、钢锭反转小车、换砧设备等。锻压设备公称才能及其数量是依据车间产品计划和锻压设备的出产率来挑选的。即依据产种类类、钢种、规格规划及其铸造比要求先断定锭型、锻压工艺计划、锻压设备及其公称才能;然后依据产品产值、锻压设备出产率，核算锻压设备需求的年总工作台时，再按下列公式断定锻压设备台数： 式N为核算需求的锻压设备台数;t为锻压设备年总工作台时数，h;T为每台锻压设备年时基数，6500h;η为设备负荷率，%;N1为选用锻压设备台数。设备负荷率：蒸汽锤一般为80%～85%，至少不低于60%;铸造液压机一般为70%～83%，至少不低于60%;精锻机一般为80%～85%，至少不低于65%。蒸汽锤、快锻压机和精锻机出产才能实例如表。多火铸造时，可增设室式加热炉与接连加热炉合作运用。12.5MN的快锻液压机和10MN以上的精锻机，以装备环形炉为宜。为满意少量大规格锻件的出产，应装备1～2座车底式加热炉。快锻液压机出产有多火铸造时，还应装备室式加热炉。选用2t以上钢锭为质料时，车间要设置车底式预热炉，使运来的热钢锭及时入炉保温，也可做冷钢锭的预热。加热炉炉外机械设备首要有推钢机、出钢机、运锭车和有(无)轨装出料机等。        热处理设备依据产品的热处理工艺和用户要求挑选。一般选用车底式热处理炉，其台车长度按锻件的长度考虑，台车宽度一般为1.5～2m，台车长度一般为4～11m。台车面积可按下式核算： 式中F为热处理台车总面积，m2;1.1为重复处理系数;Q为全年锻材热处理量，t;7700为热处理炉年工作时刻，h;f为热处理炉出产率，一般取50～75kg/(m2•h)。热处理台车总面积断定后，依据出产需求选定车底式热处理炉的尺度和座数。 精整设备有酸洗、抛丸整理、缺点修磨设备。选用酸洗或抛丸的办法整理锻材表面氧化铁皮，露出其缺点，以便进一步修磨整理。因为抛丸机出产率很高，又无废酸污水处理问题，已逐步替代酸洗。方、圆、扁形钢的扒皮整理多选用砂轮修磨机，也有选用车床的。锻材内部缺点查看一般选用超声波探伤机。有棒材、方板坯和饼材超声波探伤机。 锻材的试样切开和定尺切开一般选用圆锯机和带锯机。此外，应设置压力矫直机，以便对热处理后呈现曲折的棒材进行矫直。车间吊车的起分量首要是依据车间出产吊运成垛锻件或缓冷箱需求和设备检修需求来断定的。快锻压机和精锻机车间吊车起分量要考虑检修最大锻机部件的起吊分量;锻锤车间吊车起分量首要考虑铸造操作机的起吊分量。锻压工段吊车选用重级工作制，其他工段为中级工作制。每台吊车服务规划为40～50m。车间组成及安置锻钢车间由质料、铸造、热处理、精整、制品、东西机修等部分组成。单一的锻钢车间可和辅佐车间相邻安置。关于有两个以上的锻钢车间，可分隔安置，并考虑质料、制品寄存、后部工序的共用性。如某锻钢车间的厂房安置，其质料的运入和制品的运出，各工序之间的运转疏通，锻压设备和加热炉的安置紧凑合理。首要工段和辅佐工段相距很近，物料活动互不搅扰。这可削减辅佐作业时刻，有利于多火高合金钢的铸造。两台以上压机考虑可独自作业又可联合作业。 某厂工艺平面安置见图2首要技能经济指标锻钢车间规划规划一般为年产值20000～100000t(其间锻材产值大约占72%，锻坯产值大约占28%)。钢种不同的产品钢锭消耗量也不同。碳素结构钢、碳素东西钢、合金结构钢锻坯的吨产品钢锭消耗量一般大约为1200kg/t，锻材的吨产品钢锭消耗量一般大约为1230kg/t;弹簧钢、滚珠轴承钢、不锈钢、合金东西钢锻坯的吨产品钢锭消耗量一般大约为1240kg/t;锻材的吨产品钢锭消耗量一般大约为1350kg/t;高速钢、高温合金锻坯的吨产品钢锭消耗量一般大约为1360kg/t，锻材的吨产品钢锭消耗量一般大约为1430kg/t;锻件的吨产品钢锭消耗量一般大约为1500kg/t。锻钢的吨产品耗电量一般大约为250kw•h/t;吨产品燃料消耗量一般大约为18000MJ/t;吨产品耗汽量蒸汽锤一般大约为3700kg/t;吨产品耗水量一般大约为20000kg/t;锻钢车间出产工人的年产值一般大约为80t/(a•人)。

2011：螺钉及要求有杰出切削性能的机械加工产品； 2014：使用于要求高强度与硬度（包含高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和揉捏材料，车轮与结构元件，多级火箭榜首级燃料槽与航天器零件，货车构架与悬挂体系零件； 2017：是榜首个取得工业使用的2XXX系合金，现在的使用规模较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件； 2024：飞机结构、铆钉、构件、货车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件； 2036：轿车车身钣金件 ； 2048：航空航天器结构件与武器结构零件； 2124：航空航天器结构件； 2218：飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环； 2219：航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，作业温度为-270~300摄氏度。焊接性好，断裂韧性高，T8状况有很高的抗应力腐蚀开裂才能 ； 2319：焊拉2219合金的焊条和填充焊料；  2618：模锻件与自在锻件。活塞和航空发动机零件； 2A01：作业温度小于等于100摄氏度的结构铆钉； 2A02：作业温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片； 2A06：作业温度150~250摄氏度的飞机结构及作业温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉； 2A10：强度比2A01合金的高，用于制作作业温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉； 2A11：飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉；  　2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件；  2A14：形状杂乱的自在锻件与模锻件； 2A16：作业温度250~300摄氏度的航天航空器零件，在室温及高温下作业的焊接容器与气密座舱；  2A17：作业温度225~250摄氏底的航空器零件； 2A50：形状杂乱的中等强度零件； 2A60：航空器发动机压气机轮、导风轮、电扇、叶轮等； 2A70：飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、等； 2A80：航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他作业温度高的零件； 2A90：航空发动机活塞

LD2中等强度，在热态和退火状态下可塑性高，易於锻造、冲压，在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性，易於点焊和氢原子焊，气焊尚可。切削加工性在淬火时效後尚可。用於制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。 　　LD2-1 LD2-2 　　耐蚀性好，焊接性能良好。用於制造大型焊接构件、锻件及挤件。 　　LD5 　　高强度锻铝，热态下有高的可塑性，易於锻造、冲压，可热处理强化，工艺性能较好，抗蚀性也较好，但有晶间腐蚀倾向，切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。删除