常用的锻造加热方法和设备

装置并未完全密封。锻造液压机是应用液压传动原理进行成批大量的黑色和有色金属的模锻和锻造的机械设备。这种忽大忽小的情况出现在气压数值比较大的情况下。是由于装置并未完全密封。在抽走一部分气体时，又有一部分跑了进来。

根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。

1、自由锻。指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，获得合格锻件。自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。

2、模锻。模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。

按照材料分，模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。

挤压应归属于模锻，可以分为重金属挤压和轻金属挤压。

闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。

3、碾环。碾环是指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件，也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。

4、特种锻造。特种锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。例如，辊锻可以作为有效的预成形工艺，大幅降低后续的成形压力；楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件；径向锻造则可以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。

锻模

根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，很难保证精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，就可用较低的锻造力获得形状复杂、精度高的产品，例如生产品种多、尺寸大的汽轮机叶片等锻件。

锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式：

1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。

2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。

3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。

4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。

为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。

滑块

还有滑块垂直和水平运动(用于细长件的锻造、润滑冷却和高速生产的零件锻造)方式之分，利用补偿装置可以增加其它方向的运动。上述方式不同，所需的锻造力、工序、材料的利用率、产量、尺寸公差和润滑冷却方式都不一样，这些因素也是影响自动化水平的因素。

内容提要

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本书以问答的形式，介绍锻造原理、锻造前处理、锻造设备、锻造工艺及注意事项、锻造后处理、多种难锻金属的锻造特点和工艺、特种锻造方法，以及锻模的制造、使用和维护等内容，针对性强，便于读者理解和解决生产中遇到的实际问题。

本书适宜从事锻造生产的技术人员使用。

目录

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第一章 锻造成形基础

1.1 什么是锻造？锻造怎样分类？各有什么特点？

1.2 锻造生产工艺过程一般是怎样的？锻造成形的实质是什么？

1.3 什么是镦粗变形？主要工艺特点是什么？

1.4 什么是压入变形？主要工艺特点是什么？

1.5 什么是拔长变形？主要工艺特点是什么？

1.6 什么是冲孔变形？主要工艺特点是什么？

1.7 常用的扩孔方法有哪些？主要工艺特点是什么？

1.8 什么是弯曲变形？

1.9 什么是扭转变形？如何实现？

1.10 什么是挤压变形？工艺实现有什么特点？

1.11 什么是开式模锻？影响开式模锻成形的因素有哪些？

1.12 什么是闭式模锻？有什么特点？什么是体积偏差？如何控制？

1.13 什么是变形的不均匀性与协调性？有何危害？

1.14 什么是电热镦粗？

1.15 什么是刚端？刚端与变形区的变形流动互有什么影响？如何加以利用？

1.16 什么是主作用内力？它在毛坯内的分布规律是怎样的？

1.17 什么是折叠？分为哪些种类？对流汇合型与局部压入型折叠各是怎样形成的？

1.18 表层移动型折叠和回流卷曲型折叠各是怎样形成的？两者有何区别？如何控制？

1.19 锻造过程中的摩擦分哪几种？各有什么特点？

1.20 锻造时摩擦系数受哪些因素的影响？

第二章 锻造变形前工序

2.1 锻造常用的原材料有哪些？锻造用原毛坯怎样获得？

2.2 锻造生产常用钢材的牌号有哪些？

2.3 锻造常用有色金属及特殊合金的牌号有哪些？

2.4 对锻造原材料有哪些要求？如何检验？

2.5 锻造所用型材有哪些常见的缺陷？如何去除？

2.6 什么是下料？剪切下料的装置、过程和特点是怎样的？如何保证剪切质量？

2.7 什么是锯切下料？有哪些种类？各有什么特点？

2.8 什么是冷折下料？有什么特点？冷折缺口怎样开设？

2.9 什么是砂轮片切割、电火花切割、气割？各有什么特点？

2.10 锻前加热的目的是什么？加热方法有哪些？原理及选择原则是什么？

2.11 什么是电阻炉加热、接触电加热和盐浴炉加热？各有什么特点？

2.12 什么是感应电加热？有什么特点？各种电加热方法的应用范围是怎样的？

2.13 什么是氧化？其危害是什么？影响氧化的因素有哪些？怎样减少氧化？

2.14 什么是脱碳？其危害是什么？影响脱碳的因素有哪些？怎样避免脱碳？

2.15 什么是过热和过烧？其危害是什么？怎样避免过热和过烧？

2.16 加热内应力的种类、产生原因及在毛坯内分布是怎样的？

2.17 什么是锻造温度范围？确定锻造温度范围的方法是什么？

2.18 什么是锻造加热规范？如何表示？加热规范中的装料炉温如何确定？

2.19 加热速度如何表示？如何确定加热速度？

2.20 均热保温包括哪些内容？如何确定保温时间？总加热时间如何确定？

2.21 少无氧化加热的方法有哪些？如何进行快速加热？

2.22 什么是介质保护加热？具体有哪些方法？

2.23 少无氧化火焰加热的具体方法有哪些？

2.24 测定加热温度有哪些方法？

第三章 铸造常用设备

第四章 锤上模锻

第五章 其它设备上锻造

第六章 锻造变形后工序

第七章 特殊金属锻造

第八章 特殊锻造方法

第九章 锻模

参考文献

作者介绍

一、自由锻 指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力,使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。采用自由锻方法生产的锻件称为 自由锻件。自由锻都是以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，获得合格锻件。 自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移及锻接等。自由锻采取的都是热锻方式。

二、模锻 模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零件。模锻可分为热模锻、温锻和冷锻。温锻和冷锻是模锻的未来发展方向，也代表了锻造技术水平的高低。

按照材料分，模锻还可分为黑色金属模锻、有色金属模锻和粉末制品成形。顾名思义，就是材料分别是碳钢等黑色金属、铜铝等有色金属和粉末冶金材料。

挤压应归属于模锻，可以分为重金属挤压和轻金属挤压。

闭式模锻和闭式镦锻属于模锻的两种先进工艺，由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。山西中信重工，但是，应注意不能使坯料完全受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。

三、碾环 碾环是指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件，也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。

四、特种锻造特种锻造包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。例如，辊锻可以作为有效的预成形工艺，大幅降低后续的成形压力；楔横轧可以生产钢球、传动轴等零件；径向锻造则可以生产大型的炮筒、台阶轴等锻件。

锻造设备的模具运动与自由度是不一致的，根据下死点变形限制特点，锻造设备可分为下述四种形式：

1、限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。

2、准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。

3、冲程限制方式：曲柄、连杆和楔机构驱动滑块的机械式压力机。

4、能量限制方式：利用螺旋机构的螺旋和磨擦压力机。为了获得高的精度应注意防止下死点处过载，锻造前桥控制速度和模具位置。因为这些都会对锻件公差、形状精度和锻模寿命有影响。另外，为了保持精度，还应注意调整滑块导轨间隙、保证刚度，调整下死点和利用补助传动装置等措施。

压铸是铸造液态模锻的一种方法。 压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。

有色金属压延加工，是钢铁行业的工艺之一。

有色金属冶炼，其实就是将有色金属原矿石熔融，还原成一定纯度的的金属锭、坯、模等。

把这些冶炼浇铸后形成的金属锭、坯、模，通过轧制、锻打或挤压等外力手段，使其成为需要的形状或结构形式的过程，就是压延加工。

有色金属压延加工的分类：

1、火法冶炼：又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。

2、湿式冶金：湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。

有色金，狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。

有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色金属通常指除去铁（有时也除去锰和铬）和铁基合金以外的所有金属。有色金属可分为重金属(如铜、铅、锌)、轻金属(如铝、镁)、贵金属(如金、银、铂)及稀有金属(如钨、钼、锗、锂、镧、铀)。

有色金属是国民经济发展的基础材料，航空、航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑、家电等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础。

随着现代化工、农业和科学技术的突飞猛进，有色金属在人类发展中的地位愈来愈重要。它不仅是世界上重要的战略物资，重要的生产资料，而且也是人类生活中不可缺少的消费资料的重要材料。