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發布時間：2021-01-12 15:54
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鍛造鍛件時產生裂紋的原因
下面茂金鍛造機械加工廠和您聊聊鍛造鍛件時產生裂紋的原因
在錘上模鍛時，常出現飛邊裂紋。這種裂紋深入鍛件，裂紋周圍常發現有偏析和輕微的過熱。在現代工業生產中，機器自由鍛已成為鍛造生產的主要方法，在重型機械制造中，它具有特別重要的作用。飛邊裂紋不僅在切邊時出現，多的是在淬火后才顯露出來。一般飛邊愈薄，則飛邊裂紋愈嚴重。這種裂紋可能由下列原因引起的：模具設計不當。 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小，肋的根部處相對靜止的金屬與向飛邊槽流動的金屬之間產生較大的剪應力，以致引起剪裂紋。
為了避免發生這種裂紋，適當圓角半徑，使得介于流動與相對禁止的金屬之間的中間區域，從而減小剪應力，產生裂紋。 由這種剪應力引起的飛邊裂紋，一般是成一水平直線，并位于飛邊區的邊緣部位，而不在中間。冶金工業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金屬零件，而軋制拉深主要用于生產板材、帶材、管材、型材和線材等一般金屬材料。坯料的質量低。 鋁合金坯料內常常有裂紋。分層或氧化膜等缺陷。這些缺陷在模鍛時可能被擠到飛邊里去，因此，在切除飛邊后，便表現為鍛件的飛邊裂紋。
為避免產生飛邊裂紋，對形狀簡單的鍛件，好采用無飛邊模鍛，對于形狀復雜而不宜采用無飛邊模鍛的，只有適當增加制坯和預鍛工步，并合理地設計終鍛模膛。 在低于合金的固相線，但高于正常的鍛造溫度下進行鍛造。
在模鍛的后階段，變形區局限在分模面附近的一個很窄區域內。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。當多余金屬從模腔內外流時，流動著的金屬與相對禁止的金屬之間，由于激烈的相對運動而產生大量的熱，使這個局部范圍內的金屬發生過熱。再加上多余金屬被擠向飛邊槽時，這個部位出現很大的剪應力，在此剪應力的作用下，飛邊處過熱的部位往往產生裂紋。 此外，鍛件鍛造過程中如果采用連續打擊，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，容易過熱、過燒，所以必需菁確測溫、控溫，爐溫偏向蕞好在±5℃范圍之內。
鋁合金可用各種各樣的加熱設備停止鍛前加熱，如電阻爐、燃氣爐、燃油爐、感應加熱安裝、流態粒子爐等。在進行下料前，需要根據環形鍛造原材料標準和工藝要求核對材料的材質證書，特殊鋼材需按合同規定核對，核對相符方能進行下料。國內普通選用電阻爐加熱，在這種狀況下，爐內蕞好裝有強迫爐氣循環安裝，以促使爐溫平均。當運用燃氣爐或燃油爐時，必需運用低硫燃料，并且爐內火焰不允許直接放設坯料外表。國外以為鋁合金鍛造加熱以馬弗爐為蕞佳，并且燃氣半瘋鎖式爐得到了較普遍的應用。在鋁合金鍛壓過程高度自動化時，常用的加熱方式有感應加熱、電阻加熱和流態粒子加熱等。
鋁合金具有良好的導熱性，所以任何厚度的毛坯均可不經預熱，直接進入高溫爐內加熱，但加熱時間比普通碳鋼長，這是由于鋁合金加熱時必需保證內部強化相充沛溶解，以便使合金組織平均，塑性進步。凡應力集中不可避免時，鍛件材料的缺口韌性通常是選材時的重要因素。鋁合金坯料的加熱時間按每毫米直徑或厚度1.5～2min計算。強化相的溶解過程與強化相的大小、外形、散布特性及自身性質有關，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)應取加熱時間的上限。合金元素含量高的坯料，其加熱時間長些，如LC4應比LD2合金的加熱時間長些。普通狀況下，鋁合金的加熱時間1～2h就夠了，假如遇到不得已的延長時，則加熱時間可超越4～6h，若再長則倡議將金屬從爐中取出，以防過熱和吸氫。
鑄造和鍛造的輪轂有什么區別？
1，價格。如果鍛件上的印記在機械加工時會被切削掉，那末在車間的生產過程中，在這個鍛件裝配完畢或用打印模等其它方法重新作出標記前，應掛上金屬標簽，以免混亂。因為鍛造的生產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組織，后者是枝晶狀晶粒與鑄態組織。單項機械性能指標方面，鍛的普遍提高30%——50%，個別指標更高幾倍。所以同一型號的輪轂通常鍛造出來的要比低壓鑄造出來的要貴的多。
2，外觀。無論是鑄造還是鍛造出來的輪轂，當經過各種工序后如果不做標識基本上很難從外觀上看出太大的區別來，但通常鍛造出來的輪轂輻條一般會更簡結精細。
3，性能。低壓鑄造出來的輪轂，因為在壓力下充型和凝固,所以充填性好,鑄件縮松少,致密性高?鍛造出來的輪轂，因為輪轂的晶粒流向與受力方向一致，所以通常強度較高，韌性與疲勞強度也都顯著優于鑄造輪轂。
自由鍛造的優點
自由鍛造生產的優點：
①自由鍛造可以改善金屬的組織和性能，金屬自由鍛件的質量和力學性能都比鑄造件的高，其強度比鑄造件的高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計強度的前提下，減輕零件本身重量,這對航空航天和交通工具有重要意義。
②自由鍛造可以節約原材料。采用自由鍛造方法可以生產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，品種改變靈活性較大。
④直軸或彎軸件和環形件由于金屆沒有橫向流動，其流線分布一般比模鍛件的吏為合理。特別適于形狀簡單、截面變化小而主軸呈平緩的直線或彎曲的軸類件、盤類件或環形件。
⑤一些特殊的質扭要求，可通過自由鍛的工藝過程得到滿足，如通過反笈鐓拔可提高原材料的質量等。
