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鋁合金法蘭鍛件因其具有比重小、導熱性好、導電性能高及耐腐蝕等優點,而普遍用于中、高強度有一定請求的零部件。鋁合金加熱模鍛的工藝特性是活動性差,塑性較低,導熱性良好,鍛造溫度范圍窄,始、終鍛溫度請求嚴厲,加熱模鍛的性能特性是鋁合金不產生同素異構轉變,主要依托正確控制鍛造力學參數改善金屬組織,使金屬流線平均連續地沿鍛件外形散布以進步機械性能;加熱模鍛的質量特性是鋁合金極易產生折迭與裂紋兩大質量缺陷。
其中折迭可減少零件的承載面積,退役時極易產生應力集中而成為疲倦失效源,危害很大,折迭廢品約占鍛件廢品總數的70%~80%;裂紋危害更大,裂紋廢品約占鍛件廢品總數的5%~10%。
折迭產生的緣由有坯料橫截面尺寸大,制坯外形不合理,部分壓入式成形,模具模膛過渡處圓角半徑較小,操作時一次壓下量太大等。
裂紋產生主要是由于擠壓鋁棒料具有明顯的各向異性,其中縱向機械性能明顯高于橫向機械性能(縱向韌性最大,而橫向韌性最小)。在終鍛開端時在三向應力不等的狀況下或非三向壓應力的作用下,存在最大剪應力,易形成坯料晶粒間聯絡毀壞,不利于滑移變形的開展,變形才能差而產生斜裂。
同時因變形不均而惹起的附加應力和溫度不均產生的熱應力較大,變形大的局部和變形小的局部互相作用,拉應力超出該局部強度時便產生開裂。
在消費實踐中對鋁合金模鍛件折迭與裂紋兩大質量缺陷停止質量控制,應做到預防為主,工藝技術和消費管理相分離,詳細應做到以下幾個方面:
(1)應對鍛造設備、工藝配備和坯料的技術情況停止必要的剖析,使鍛造工藝契合消費實踐,做到先進、合理、完好和精確。
(2)在鍛模設計時,應思索鍛件所需的成形力和設備的噸位,合理分配制坯或中間坯料的體積,選擇正確的充填方式,增大鍛模模膛過渡處的圓角半徑或模鍛斜度,降低模膛(含飛邊橋)的外表粗糙度值。
(3)應確保運用的鋁合金原資料無折迭、裂紋和粗晶環等缺陷。對坯料加熱來說,應嚴厲控制裝爐量,在加熱一半的時間內將坯料翻動,盡可能地減少出爐到鍛造的時間。
(4)在鍛造操作時,應按先輕后重的操作準繩,正確地控制坯料的變形水平或錘擊力,合理天時用擠壓原資料的各向異性,正確預熱鍛模和操作工具,以及合理地光滑鍛模(特別是上模模膛)。
(5)在鍛造消費時,應由消費班長統一指揮,首件檢驗應有主管技術人員配合,必要時跟班作業指導消費,同時首批首件消費,應盡可能地布置在白班消費,以利于發現鍛件的質量缺陷,在確認無折迭和裂紋等缺陷后,可在規則的時間距離內平均而有節拍地平衡消費。
(6)在鍛件檢驗時,須做到首件檢驗,嚴厲執行“三檢制”,還應做到工序檢驗、中間檢驗、巡回檢驗和最終檢驗,避免系統性質量缺陷流入到下道工序。