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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(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。因此，在斷面突變交接處成為應(yīng)力集中的部位，加之兩部分塑性差異較大，故在錘擊力的作用下，凸芯的周圍容易造成開裂。國內(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，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。然后升降機(jī)下降對(duì)鍛件進(jìn)行浸泡和上下?lián)u晃，此時(shí)從底部發(fā)出的空氣泡與同時(shí)從側(cè)面進(jìn)入的噴流一起形成組合清洗，洗凈能力可大大提高。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)間長些，如LC4應(yīng)比LD2合金的加熱時(shí)間長些。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時(shí)，則加熱時(shí)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。

大型鍛件鍛造加工變形不均勻有何危害?

鍛造時(shí)，毛坯某處是否發(fā)生塑性變形，取決于是否塑性條件，可見，若毛坯各處應(yīng)力狀態(tài)不同，或毛坯各處性能不同，則變形情況也不同，變形先發(fā)生在那些先塑性條件的部位，造成毛坯個(gè)不問的變形不均勻。一組來自中國鍛壓協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示從數(shù)量看2009年中國汽車鍛造產(chǎn)量達(dá)3680000噸模鍛造部件4790000噸整個(gè)行業(yè)鍛造大概生產(chǎn)了7760000噸。毛坯應(yīng)力狀態(tài)與載荷、模具形狀、摩擦、毛坯形狀尺寸等因素有關(guān);結(jié)果與材料晶格類型、組織狀態(tài)、溫度分布、硬化情況等因素有關(guān)。

變形協(xié)調(diào)性是指當(dāng)年變形不均勻時(shí)，變形大小不同或先后不同的部位將發(fā)生互相牽連。對(duì)精密鍛模來說，正確的預(yù)熱、保溫、潤滑和冷卻是非常必要的，這樣才能保證鍛件質(zhì)量和提高模具壽命。由于這種作用，將產(chǎn)生相互平衡的內(nèi)應(yīng)力，即附加應(yīng)力。例如使用凸輥來輥軋矩形截面毛坯，由于各處壓下量不同而變形不均勻，中間不問壓下量大，長度方向的伸長變形大;而兩側(cè)部位壓下量小，長度方向的伸長變形小。伸長多的中間部位將牽拉著伸長小的兩側(cè)部位，使兩側(cè)部位收到附加拉應(yīng)力;反之，伸長小的兩側(cè)部位將限制伸長大的中間部位，使中間部位受到附加壓應(yīng)力。可見附加應(yīng)力總是成對(duì)出現(xiàn)。

鍛造過程中，變形不均勻是造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷的重要原因：附加拉應(yīng)力常使鍛件產(chǎn)生開裂，而附加壓應(yīng)力可能使鍛件產(chǎn)生失穩(wěn)起皺;變形小的部位其組織性能常達(dá)不到要求。但對(duì)于大批量、小型鍛件，特別是杯狀及不通孔鍛件的內(nèi)部清洗比較困難。是高碳鋼、合金鋼、高溫合金、有色金屬合金等鍛件，經(jīng)常由于開裂及性能檢驗(yàn)不合格而報(bào)廢。因此鍛造時(shí)應(yīng)該盡可能減少大型鍛件變形不均勻程度。

金屬的鍛造溫度范圍是指開始鍛造溫度（始鍛溫度）和結(jié)束鍛造溫度（終鍛溫度）之間的一段溫度區(qū)間。

鍛鍛造溫度范圍的確定原則是，應(yīng)能保證金屬在鍛造溫度范圍內(nèi)具有較高的塑性和較小的變形抗力，并使鍛件獲得所希望的組織和性能。在此前提下，鍛造溫度范圍應(yīng)盡可能取得寬- 些，以便減少鍛造火次，降低消耗，提高生產(chǎn)效率并方便操作等。

確定鍛造溫度范圍的基本方法是，運(yùn)用合金相圖、塑性i圖、抗力圖及再結(jié)晶圖等，從塑性、 變形抗力和鍛件的組織性能三個(gè)方面進(jìn)行綜合分析，確定出合理的鍛造溫度范圍，并在生產(chǎn)實(shí) 踐中進(jìn)行驗(yàn)證和修改。