[摘要]本文以精密锻造技术,粉末锻造技术和触变锻造技术为例,简要探讨了中国锻造技术的发展现状,并展望了今后锻造技术的发展趋势,以期提供相关人员一些技术参考。
[关键词]锻造技术;现状;发展
0引言
锻造技术在中国历史悠久,自青铜时代以来,我国人民已开始使用锻造技术来伪造武器和农具。但是,从遥远的春秋战国到近代,我国的锻造技术一直处于手工作坊的生产状态,锻造工艺也以手工自由锻造为主导。直到第二次世界大战结束和新中国成立,才从日军手中夺得的锻造设备和一些由苏联资助的锻造设备用于建立我国的现代锻造工业。随着科学技术的飞速发展,锻造技术也取得了长足的进步。本文概述了锻造技术的发展现状,讨论了精密锻造技术,触变锻造技术,铸造和锻造复合成形技术的特点,分析和探讨了锻造的未来发展方向。技术进行了展望,希望能给读者带来有益的启示。
1我国锻造技术的发展状况
1.1精密锻技术
1.1.1热精锻工艺
热精锻工艺具有较强的可塑性,不易变形,可用于加工结构复杂的零件。但是,热精锻的成形温度过高,有时会达到约1000℃,在该过程中容易发生强烈的氧化反应。一旦材料的表面被氧化,就很难测量工件的尺寸。而且热精炼通常是封闭的操作,模具本身有缺陷或原材料控制不善,成型时变形阻力大,容易损坏模具和设备。使用分流和减压原理可以解决一些问题并增加模具的使用量[1]。
1.1.2冷精锻工艺
冷精锻工艺的锻造温度不高,可以控制锻造材料的尺寸和形状。加工零件的强度和精度可以满足要求,并且可以保证表面质量。然而,在冷精锻过程中,材料具有很强的抗变形能力,因此塑性不佳,需要非常精密的设备和模具,并且在后期很难再加工成复杂的工件。近年来,冷锻技术在中国取得了一定的发展。江苏大丰森威集团汽车精密锻造零件厂是国内专业的冷锻造厂,年产各类重达15000t的汽,摩托车精密冷热锻件。该工厂大量生产了一些典型的高难度冷锻件,例如汽车恒速万向节外套,星形套筒,变速箱驱动轴等。
1.1.3温精锻工艺
温精锻工艺吸收了热精锻材料和冷精锻材料的优点,克服了两者的缺点,解决了冷锻材料的大变形抗力,工件塑性差,需要对表面和工件进行返工的问题。需要热处理的问题还解决了由于在精炼过程中强烈的氧化而导致的质量差和工件表面精度不准确的问题。但是,很难选择温精锻件的锻造温度,必须使用专业的高精度设备来设定温度。模具结构和材料的要求相对较高,而精密的热锻工艺需要相对苛刻的模具结构和材料[2]。
1.1.4复合精锻工艺
随着精密锻造工件的复杂性增加和对精度的更高要求,简单的冷,热和热锻造工艺已无法满足要求。复合精密锻造工艺结合了冷,温和热锻造工艺来完成工件的锻造,可以利用冷,温和热锻造的优势,摒弃冷,温和热锻造的缺点。如果将复合精密锻造工艺生产的工件的机械性能,尺寸精度和表面粗糙度与其他两个工艺所生产的工件进行比较,可以得出,与过程相比,两者都有改进。因此,复合精密锻造工艺是当前精密锻造工艺发展的重要方向。1.1.5径向锻造技术
径向锻造技术,也称为精密螺旋锻造,也称为精密锻造轴技术,是一种将多个均匀分布的冲击力同时施加到同一平面上的轴零件的成型方法。径向锻造机的基本原理是:在驱动机构的驱动下,沿零件圆周方向均匀分布的多个锤头在径向上往复运动,在夹紧的驱动下,零件沿轴向进给机制。在进给过程中,根据工艺要求控制工件的转速。在某些径向锻造机中,锤头在锻造过程中可能会沿轴向稍微摆动或低速旋转。零件承受均匀分布的高频,高速,短行程锻造压力,并且在高静水压力的应力状态下,材料沿轴向流动。
1.2触变锻造技术
触变技术主要是将材料加热到半固态,然后将其放入模具中进行锻造和成型。该技术主要包括三个工艺过程:第一,半固体原料坯的制备;第二,原料的制备。第二,生坯的半固态重熔和加热。最后,半固态毛坯的触变锻造。此过程可以扩大复杂零件的成型范围,并实现接近最终的成型。显着减少加工环节,降低加工成本,降低锻造能耗,减少切削量,提高材料利用率。Ti14合金的触变可锻性研究表明,Ti14合金在半固态时具有较小的锻造变形阻力。当变形为45%-75%时,合金表现出良好的可锻性,并且锻造表面没有明显的缺陷。与常规锻造相比,合金经过触变变形后,其晶粒较圆,并且强度显着提高,而塑性却降低[3]。
1.3粉末锻造技术
粉末锻造技术完美地融合了传统的研磨冶金和精密锻造。它使用粉末冶金作为锻造原料,首先制备具有一定形状和尺寸的多孔预成型坯,简称多孔预成型坯,并在保护性气氛中烧结。并加热至热处理温度。粉末锻造技术保持了粉末冶金近净成形的优点,具有材料利用率高,尺寸精度高,加工量小的特点。一次性锻造后的预成型坯的密度可以达到98%以上,内部均匀致密,细晶粒的尺寸很小。与传统锻件的机械性能相比,使用某些材料锻造的机械性能将优于传统锻件。粉末锻造的加工温度低,不发生氧化反应,锻造精度高,模具表面磨损小,锻造过程中单位面积的压力远低于普通模锻。
1.4铸锻复合成型技术
铸造和锻造复合成型技术是一种将压铸和锻造有机结合的技术。该技术主要是通过将熔融金属倒入预热的模具中,然后在高压下使其凝固,然后通过高温锻造使其成形。相关研究表明,通过铸造和锻造复合成型技术对零件进行锻造不仅效率很高,而且最终的锻造零件没有裂纹,气孔等问题,质量很高,其抗拉强度也很高,相比而言会增加了17%[4]。
2锻造技术的发展趋势
锻造技术是一种非常古老的金属加工技术。经过我国长期的发展,取得了很大的成就。如今,锻造技术在我国制造业中起着至关重要的作用,并且在我国未来的工业生产活动中仍然具有不可替代的重要地位。将来,我国的锻造技术将在高精度,低能耗,低成本和环境保护方面继续发展。数值模拟技术将在未来的锻造行业中得到更全面的应用。同时,锻造专家部门。该系统还将在将来不断改进和应用,以为我国锻造生产的发展提供有效的指导。另外,随着机器人技术的飞速发展,相信在不久的将来,锻造行业将实现自动化生产,这不仅将有效地提高锻造行业的生产效率和生产质量,还将有效地挽救人力资源,实现节省成本的效果。如今,在中国的锻造行业中,已经装备了20多台容量超过10,000吨的锻压机,其中包括两台80,000吨的模锻液压机。中国的锻造能力已正式进入世界前列。但是,与美国,欧洲,日本和俄罗斯等锻造大国相比,中国在许多方面仍然存在,例如先进的锻造设备,锻造精度,数值模拟技术的应用,人工智能系统的构建以及自动化生产的差距很大,我国有识之士应该清楚地认识到这一点,并不断努力取得进展,以便尽快赶上锻造力量。
3结束语
综上所述,随着科学技术的不断发展,越来越多的锻造技术将被应用到机械设备的制造中,最终将克服当前锻造技术所面临的一些技术问题。在加工零件时,相关人员应根据设备的实际要求选择合适的加工方法,以确保加工零件的尺寸和形状符合设备的安装标准。
参考文献
[1] 李建军,黄茂林,彭谦之,魏志文,张强,贾贝,雷雪峰.锻造技术的发展现状及趋势[J].热处理技术与装备,2015,03:57-62.
[2] 王忠雷,赵国群.精密锻造技术的研究现状及发展趋势[J].精密成形工程,2009,01:32-38+83.
[3]韩凤麟.汽车粉末冶金结构零件[J].粉末冶金技术,1990,8(2):99-113.
[4]张方,窦忠林,邹彦博.航空锻造技术的应用现状及发展趋势[J].航空制造技术,2015(07):60-63.