中國鍛造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、中 國 鍛 造 業(yè) 發(fā) 展 現(xiàn) 狀課程名稱：鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì) 院 系： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級： 2010 年 3月 28日中國鍛造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀首先，應(yīng)該表述的是，鍛造是一種借助工具或模具在中級或壓力作用下加工金屬機(jī)械零件或零件毛坯的方法。與其他的幾種加工方法相比，如鑄造、機(jī)械切割加工等等，鍛造的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。它主要表現(xiàn)在鍛造加工的生產(chǎn)率最高；鍛件的形狀、尺寸穩(wěn)定性好，并且具有最佳的綜合力學(xué)性能；而且鍛件韌性高、纖維組織合理，件與件之間性能變化??；鍛件的內(nèi)部質(zhì)量與加工歷史有關(guān)，不會(huì)被任何一種金屬加工工藝超越。我國在公元前200年就掌握了鍛造的有關(guān)技術(shù)，例如在陜西兵馬俑出土的三把合

2、金寶劍，其中一把至今仍光艷奪目，鋒利如昔。這種情況表明了在很早的時(shí)候，我們就可以運(yùn)用鍛造技術(shù)來制作我們正產(chǎn)生活中的各種工具以及戰(zhàn)爭兵器。在經(jīng)過了幾千年的發(fā)展以后，在1864年和1913年，Tresca和Mises先后發(fā)現(xiàn)了金屬進(jìn)行塑性變形的條件，即屈服準(zhǔn)則，促使鍛壓成為一門學(xué)科，從此開始了鍛壓的快速發(fā)展。這其中包括前蘇聯(lián)學(xué)者古布金較為全面、系統(tǒng)地論述了壓力加工原理，從而奠定了壓力加工學(xué)科的理論基礎(chǔ)。經(jīng)過了100多年的發(fā)展，鍛壓已經(jīng)成為了一門綜合性的學(xué)科，它以塑性成形原理、金屬學(xué)、摩擦學(xué)為理論基礎(chǔ)，同時(shí)涉及傳熱學(xué)、物理化學(xué)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)等相關(guān)學(xué)科，以各種工藝學(xué)，如鍛造工藝學(xué)、沖壓工藝學(xué)等為技術(shù)，與

3、其他學(xué)科一起支撐著機(jī)器制造業(yè)。在我國這個(gè)發(fā)展中國家，經(jīng)過了半個(gè)多世紀(jì)的建設(shè)，鍛造工業(yè)可以說從無到有、從大到小，一步步的發(fā)展到了今天的規(guī)模。也正是今天這樣的規(guī)模，為我國機(jī)器制造業(yè)持續(xù)高速發(fā)展奠定了雄厚的基礎(chǔ)。當(dāng)然，與發(fā)達(dá)國家相比，我國無論是鍛造設(shè)備還是鍛造技術(shù)，無論是設(shè)備的數(shù)量、噸位、種類，還是性能方面，都有著比較大的差距。這是當(dāng)前我國鍛造業(yè)的現(xiàn)狀，也促使著我們要繼續(xù)重視鍛造業(yè)的發(fā)展和改革，爭取早日走到世界的前列。而今天在這里，我主要是談?wù)撘幌洛懺旒夹g(shù)的一個(gè)分支，即鋁合金的等溫鍛造技術(shù)的發(fā)展以及這種技術(shù)在我國國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況。鋁合金的等溫鍛件具有組織均勻、機(jī)械質(zhì)量高的特點(diǎn)，在航空航天等領(lǐng)

4、域的應(yīng)用越來越廣泛。鋁合金具有比強(qiáng)度、比剛度高，以及導(dǎo)熱性好等特點(diǎn)，成為了飛機(jī)和航天器材輕量化的首選材料?，F(xiàn)在，每輛空中客車上使用了180t的厚鋁板，大多數(shù)巡航導(dǎo)彈的殼體是用優(yōu)質(zhì)鋁合金鑄鍛件制造的，目前，鋁合金在民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的用量也在逐漸增加。然而，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形狀特殊切性能要求較高，鋁合金材料在熱加工時(shí)因其成形溫度窄，導(dǎo)熱系數(shù)大，加工產(chǎn)品對象成形加工時(shí)變形程度較大，致使其成形加工性差。因此，對于復(fù)雜的鋁合金零件，特別是高強(qiáng)度的鋁合金零件，成形大多數(shù)都是采用等溫鍛造的技術(shù)來完成。等溫鍛造是近年來發(fā)展起來的一種先進(jìn)的鍛造技術(shù)，它是指在模鍛的整個(gè)過程中，將模具和胚料的溫度保持在相同的或相近的溫

5、度，并且較慢的成形速度來完成的成形方法。在較高的溫度條件下，鍛件以較低的應(yīng)變速率變形，因此變形材料能充分的再結(jié)晶，從而可以大部分或全部客服加工硬化的影響。等溫鍛造的工藝關(guān)鍵是要求胚料在一定溫度點(diǎn)或者在一定溫度段發(fā)生變形，而對不同變形胚料來說，其最佳變形溫度也是不同的，所以在鍛造過程中對溫度的要求控制十分重要。與常溫鍛造相比，等溫鍛造具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 變形速率低，變形溫度恒定，克服了模冷、局部過熱和變形不均勻等不足，切動(dòng)態(tài)再結(jié)晶十分充分，鍛件的微觀組織和綜合性能具有良好的均勻性和一致性。2 顯著的提高金屬材料的塑性，毛坯的冷卻速度和變形速率都降低，因而大大降低了材料的變形抗力。3 由于減少或消除

6、了模具激冷和材料應(yīng)變硬化的影響，不僅鍛造載荷小，設(shè)備噸位大大降低，而且還有助于簡化成形過程，因此可以鍛造出形狀復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)件和精密鍛件。4 等溫條件使模鍛過程在最佳的熱力規(guī)范下進(jìn)行，且加工參數(shù)可以被精確控制，因此產(chǎn)品具有均勻一致的微觀組織和優(yōu)良的力學(xué)性能，并且能使少切削或完全無切削的優(yōu)質(zhì)復(fù)雜零件的生產(chǎn)成為可能。世界上等溫鍛造技術(shù)起始于美國。1964年，美國國際商務(wù)機(jī)器公司開始用等溫鍛造成形零件，在20世紀(jì)70年代就使用這種等溫鍛造設(shè)備和熱鍛模技術(shù)生產(chǎn)航空飛機(jī)零件。我國國內(nèi)的等溫鍛造起始于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，20世紀(jì)80年代，劉潤廣、王件仁、呂炎教授等人開始研究鋁合金等溫鍛造技術(shù)工藝。在1985年

7、，開始了對LD5鍛鋁合金葉片等溫鍛造進(jìn)行了研究。在1993年，對2618A鋁合金鉸鏈接頭的成形工藝研究，生產(chǎn)出的零件晶粒度大到了1.0級。90年代，景德鎮(zhèn)航空鍛鑄公司生產(chǎn)出了國內(nèi)最早裝機(jī)的鋁合金精密鍛件。2000年開始，北京航空材料研究院的李惠曲等人對LD11（4032）的鋁合金等溫鍛造進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)變形溫度升高，變形抗力降低，有利于鍛造成型。但是，過高的溫度易使合金發(fā)生過燒，在390450攝氏度范圍內(nèi)，應(yīng)變速率0.0050.05范圍內(nèi)變形合適。目前，我國最大的等溫鍛造機(jī)油壓機(jī)問10000t，位于陜西江源航空鍛鑄工業(yè)公司。在2005年，該公司利用萬噸油壓機(jī)、龍控鏜銑床等先進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)出目前國內(nèi)最大的鋁合金等溫鍛件。在未來的很久一段時(shí)間內(nèi)，航空航天的發(fā)展會(huì)越來越迅猛。在這種情況下，鋁合金等溫鍛造技術(shù)的發(fā)展也會(huì)日新月異，我們要把