如何減少鋁法蘭的褶皺和裂紋
2017-08-17 來自: 河北源科管道制造有限公司. 瀏覽次數(shù):4155
鋁合金法蘭鍛件因其具有比重小、導(dǎo)熱性好、導(dǎo)電性能高及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),而廣泛用于中、高強(qiáng)度有一定要求的零部件。鋁合金加熱模鍛的工藝特點(diǎn)是流動性差,塑性較低,導(dǎo)熱性良好,鍛造溫度范圍窄,始、終鍛溫度要求嚴(yán)格,加熱模鍛的性能特點(diǎn)是鋁合金不產(chǎn)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,主要依靠正確控制鍛造力學(xué)參數(shù)改善金屬組織,使金屬流線均勻連續(xù)地沿鍛件外形分布以提高機(jī)械性能;加熱模鍛的質(zhì)量特點(diǎn)是鋁合金極易產(chǎn)生折迭與裂紋兩大質(zhì)量缺陷。
其中折迭可減少零件的承載面積,服役時(shí)極易產(chǎn)生應(yīng)力集中而成為疲勞失效源,危害很大,折迭廢品約占鍛件廢品總數(shù)的70%~80%;裂紋危害更大,裂紋廢品約占鍛件廢品總數(shù)的5%~10%。
折迭產(chǎn)生的原因有坯料橫截面尺寸大,制坯形狀不合理,局部壓入式成形,模具模膛過渡處圓角半徑較小,操作時(shí)一次壓下量太大等。
裂紋產(chǎn)生主要是因?yàn)閿D壓鋁棒料具有明顯的各向異性,其中縱向機(jī)械性能明顯高于橫向機(jī)械性能(縱向韌性最大,而橫向韌性最小)。在終鍛開始時(shí)在三向應(yīng)力不等的情況下或非三向壓應(yīng)力的作用下,存在最大剪應(yīng)力,易造成坯料晶粒間聯(lián)系破壞,不利于滑移變形的發(fā)展,變形能力差而產(chǎn)生斜裂。
同時(shí)因變形不均而引起的附加應(yīng)力和溫度不均產(chǎn)生的熱應(yīng)力較大,變形大的部分和變形小的部分相互作用,拉應(yīng)力超出該部分強(qiáng)度時(shí)便產(chǎn)生開裂。
在生產(chǎn)實(shí)際中對鋁合金模鍛件折迭與裂紋兩大質(zhì)量缺陷進(jìn)行質(zhì)量控制,應(yīng)做到預(yù)防為主,工藝技術(shù)和生產(chǎn)管理相結(jié)合,具體應(yīng)做到以下幾個(gè)方面:
(1)應(yīng)對鍛造設(shè)備、工藝裝備和坯料的技術(shù)狀況進(jìn)行必要的分析,使鍛造工藝符合生產(chǎn)實(shí)際,做到先進(jìn)、合理、完整和準(zhǔn)確。
(2)在鍛模設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮鍛件所需的成形力和設(shè)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)的表面粗糙度值。
(3)應(yīng)確保使用的鋁合金原材料無折迭、裂紋和粗晶環(huán)等缺陷。對坯料加熱來說,應(yīng)嚴(yán)格控制裝爐量,在加熱一半的時(shí)間內(nèi)將坯料翻動,盡可能地減少出爐到鍛造的時(shí)間。
(4)在鍛造操作時(shí),應(yīng)按先輕后重的操作原則,正確地控制坯料的變形程度或錘擊力,合理地利用擠壓原材料的各向異性,正確預(yù)熱鍛模和操作工具,以及合理地潤滑鍛模(尤其是上模模膛)。
(5)在鍛造生產(chǎn)時(shí),應(yīng)由生產(chǎn)班長統(tǒng)一指揮,首件檢驗(yàn)應(yīng)有主管技術(shù)人員配合,必要時(shí)跟班作業(yè)指導(dǎo)生產(chǎn),同時(shí)首批首件生產(chǎn),應(yīng)盡可能地安排在白班生產(chǎn),以利于發(fā)現(xiàn)鍛件的質(zhì)量缺陷,在確認(rèn)無折迭和裂紋等缺陷后,可在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)均勻而有節(jié)奏地均衡生產(chǎn)。
(6)在鍛件檢驗(yàn)時(shí),須做到首件檢驗(yàn),嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”,還應(yīng)做到工序檢驗(yàn)、中間檢驗(yàn)、巡回檢驗(yàn)和最終檢驗(yàn),防止系統(tǒng)性質(zhì)量缺陷流入到下道工序。