大型锻件锻造工艺过程
铸造,锻造,压,铸造的区别
铸造,锻造,冲压,铸造的区别一、锻造的工艺过程1、加热1.1锻造温度范围的确定锻造温度范围是指锻件由开始锻造温度（称始锻温度）到停止锻造温度（称终锻温度）的间隔。
，应尽量提高始锻温度，使金属具有良好可锻性。
使锻温度一般控制在固相线以下150~250℃。
，停止锻造后金属的晶粒还会继续长大，锻件的力学性能也随之下降；终锻温度过低，金属再结晶进行得不充分，加工硬化现象严重，内应力增大，甚至导致锻件产生裂纹。
2、金属在加热时易产生的缺陷2.1氧化、脱碳钢加热到一定温度后，表层的铁和炉气中的氧化性气体（O2、CO2、H2O、SO2）发生化学反应，使钢料表层形成氧化皮（铁的氧化物FeO、Fe3O4、F2O3），这种现象称为氧化。
大锻件表层脱落下来的氧化铁皮厚度可达7~8mm，刚在加热过程中因生成氧化皮而造成的损失，称为烧损。
刚加热到高温时，表层中的碳被炉气中的O2、CO2等氧化或与氢产生化学作用，生成CO或甲烷而被烧掉，这种因钢在加热时表层碳量降低的现象称为脱碳。
脱碳的钢，使工件表面变软，强度和耐磨性降低。
碳中碳的质量分数越高，加热时越易脱碳。
减少脱碳的方法是：a)采取快速加热；b)缩短高温阶段的加热时间，对加热好的坯料尽快出炉锻造；c)加热前在坯料表面涂上保护涂层。
2.2过热、过烧过热是指金属加热温度过高，加热时间过长引起晶粒粗大的现象。
过热使钢坯的可锻性和力学性能下降，必须通过退货处理来细化晶粒以消除过热组织，不能进行退火处理的钢坯通过反复锻打来改善晶粒度。
二、锻造成形金属加热后，就可锻造成形，根据锻造时所用的设备、工模具及成形方式的不同，可将锻造成形分为自由锻成形、模锻成形和胎模锻成形等三、自由锻造1、自由锻造的特点及设备1）改善组织结构，提高力学性能。
通过锻打，金属内部粗晶结构被打碎；气孔、缩孔、裂纹等缺陷被压合，提高了致密性，金属的纤维流线在锻件截面上合理分布，提高了金属力学性能。
2）成本低，经济性合理。
锻造成型工艺介绍
＊ 再结晶：
当加热温度T再： T再=0.4T熔 原子获得更多热能，开始的某些碎晶或杂质为核心 构成新晶粒，因为是通过形核和晶核长大方式进行 的，故称再结晶。
再结晶后清除了全部加工硬化。
再结晶后晶格类型不变，只改变晶粒外形。
上升， 而塑性、韧 性下降。 ＊ 原因：滑移面附近的 晶粒碎晶块， 晶格扭曲畸变， 增大滑移阻力， 使滑移难以 进行。
● 3、金属的回复与再结晶 ＊ 回复：
冷作硬化是一种不稳定的现象，具有自发恢复到稳定 状态的倾向。室温下不易实现。当提高温度时，原子 获得热能，热运动加剧，当加热温度T回(用K氏温标)
●加工硬化的利用、消除
＊利用：冷加工后使材料强度↑硬度↑。如冷拉
钢，不能热处理强化的金属材料。
＊消除：再结晶退火（P29）650—750℃
● 热变形对金属组织和性能的影响 冷变形和热变形 ＊ 冷变形
在再结晶温度以下的变形； 冷变形后金属强度、硬度较高，低粗糙度值。但 变形程度不宜过大，否则易裂。 ＊ 热变形 再结晶温度以上变形。 变形具有强化作用，再结晶具有强化消除作用。在热变 形时无加工硬化痕迹。 金属压力加工大多属热变形，具有再结晶组织。
模膛 飞边槽
锤头
上模
分模面,parting plane 下模
模垫
⑵ 制坯模膛 ＊ i) 拔长模膛 增加某一部分长度。 ii)滚压模膛 减小某部分横截面积,以增大另一部分横截面积，坯料长度基本
不变。 切断金属。
此外还有成型模镗，镦粗台， 击扁面等制坯模镗。
在设计和制造零件时，应使最大正应力的方向于纤维 方向重合，最大切应力的方向于纤维方向垂直。尽量 使纤维组织不被切断。
大锻件 第7部分 大型锻件的特殊锻造方法
第七部分 大型锻件的特殊锻造方法大型锻件锻造的目的之一，在于通过压力将钢锭凝固过程中形成的疏松、空洞等缺陷锻合。
近年来，由于石油、化工、电力等领域的需求，锻件尺寸越来越大，相应的钢锭规格也越来越大型化，且远远超过锻造设备大型化的进程。
如何利用现有设备能力通过工具和锻造方法的改进实现上述目的即成为新的课题。
另外，钢锭内部的缺陷集中在其心部，希望通过特殊的工具形状在心部形成较大变形，并形成大的静水应力。
因而出现了一系列新的锻造方法。
一． FM 锻造法1． 概念z Free From Mannesmann effect避免产生“曼内斯曼”效应，即心部不产生轴向拉应力的锻造方法。
z 不对称的上下砧，上为普通平砧，下为大平台。
2． 机理z 普通平砧对称拔长时沿高度方向的轴向应力分布5.0/=h w %20=h ε时的等效应变和静水应力分布。
见下图，a ）为等效应变ε，b ）为静水应力σσ/m 。
由图可见：沿高度方向轴向变形分布：变形以轴向中心线上、下对称砧下------------微小变形区过渡区--------较大变形区中心-----------较大变形区。
沿高度方向轴向应力分布：应力以轴向中心线上、下对称砧下-----------大静水应力过渡区--------小静水应力中心-----------静水应力为正值，轴向、横向均为拉应力。
缺陷集中的中心区应变强度不大，且存在较大轴向拉应力（平均应力为正），即存在Mannesmann effect ，易使缺陷扩展。
若要不出现拉应力，则需加大砧宽至9.0~8.0/=h w ，但所需压力很大，对于大钢锭很难用现有的压机实现。
z FM 锻造法原理上下砧不对称，上小下大（见图）。
锻造力（主作用力）的作用面积沿高度方向逐步增大，垂直应力，即主应σ的绝对值逐渐减小，因此上部金属容易满足屈服条件。
这必将导致上部金力3属先变形，且变形量大，下部金属后变形，且变形量小或不变形的结果。
电厂发电机转子锻件的锻造工艺流程
电厂发电机转子锻件的锻造工艺流程转子锻件的生产工艺流程为：冶炼—铸锭—加热—锻造—第一次热处理（锻后冷却及锻件热处理）—锻件外观检查—切取低倍试片—毛坯超声波探伤—锻件粗加工—超声波探伤—加工热处理吊卡头—第二次热处理（调质）—切取性能试样、钻中心孔—检査内孔质量—超声波探伤—外观尺寸检査—人库。
(1)直接拔长工艺如采用短粗钢锭能满足锻造比要求，即钢锭直径与锻件心部锻透，内部缺陷充分焊合，砧子应采用上、下宽平砧或上、下宽V形砧，相对送进量控制在0.5〜0.8,在髙温尽量采取大压下量，要求操作时变形均匀，以保证钢锭中心不偏移。
这种锻造工艺方案的优点：操作简单，加热火次少，生产周期短。
由于必须镦粗，钢锭轴线不易偏移，并可用小设备锻大型转子。
缺点：锻时只沿轴向变形，锻件流线分布比较明显，横向力学性能有所下降。
(2)镦粗拔长锻造工艺方案由于转子轴身直径很大，如采用普通钢锭锻造时，直接拔长不能达到锻造比要求。
因此，在拔长前应进行镦粗以增大锻造比，同时镦粗还能提高切向力学性能。
生产实践证明，采取一次镦粗，镦粗后如锻造比≥4，则完全可以锻合钢锭内部的疏松，钢锭心部组织能够得到锻透，否则需要两次镦粗。
镦粗前，坯料应进行高温扩散退火，其方法是，在加热到始锻温度后保温25〜40h，使钢锭成分均匀化并可减轻晶内偏析。
镦粗时，镦粗比要大于或等于2. 25。
镦粗后，也用上、下宽平砧或上、下宽V形砧，在高温下以大压下量进行拔长。
这一方案的优点是：由于金属交错流动，能使杂质分布均匀，有利于提高切向力学性能。
其缺点是：锻时钢锭中心容易偏移，火次多，生产率低，需要大吨位设备。
(3)中心压实-拔长方案锻造大型转子时，由于锻件尺寸很大，即使选用高径比很小的短粗钢锭，直接拔长也无法达到锻造比要求，如采用镦粗-拔长工艺进行锻造，而镦粗又受到设备吨位的限制。
为此，可先进行表面降温锻造，使钢锭中心得到充分锻透，然后再进行逐步拔长成锻件，这即是中心压实-拔长工艺方案。
大型Cr12MoV钢锻件的锻造工艺分析
收稿日期:2021-06-17;修回日期:2021-08-22作者简介:吕玉荣(1982—),女,山东潍坊人,讲师,主要从事金属材料的成型加工研究,E-m ai l :119081079@ 。
大型C r12M oV 钢锻件的锻造工艺分析吕玉荣文章编号:1674-9146(2021)11-083-02C r 12M oV 钢具有高硬度、高耐磨性的优点,是我国最常用的冷作模具钢之一,因此被广泛用于高精度、高负荷、高寿命的冷变形模具[1-3]。
但它的缺点也不容忽视,由于其变形抗力大,塑性变形能力差,锻造温度范围区间小,因此大型锻件的锻造工艺十分复杂,锻造时难度较大,很难保证大型锻件的质量[4-5]。
本文对大型Cr 12M oV 钢锭的锻造工艺进行了试验研究,并总结出了大型锻件的锻造要点。
1C r 12M oV 钢的化学成分及各成分作用1.1化学成分C r 12M oV 钢的化学成分见表1。
1.2各成分作用C 元素质量分数越高,硬度和耐磨性越大,而Cr 12M oV 钢的C 元素质量分数为1.45%~1.70%,属于高碳钢,因此其硬度和耐磨性都高。
Cr 元素可以增加钢的淬透性,提高其回火的稳定性,并且还会使其产生二次硬化现象。
M o 元素可以使钢的淬透性增加,同时还可以细化晶粒,从而起到细晶强化的作用。
V 元素既能细化晶粒、提高韧性,又能形成高硬度的碳化钒(V C ),从而进一步提高钢的耐磨性[6-8]。
2大型C r 12M oV 钢锻件的锻造工艺分析2.1锻前准备由于钢锭本身就存在各种不同程度的铸造缺陷,因此加热前需要清除相关缺陷,如钢锭表层的氧化皮和表面裂纹等。
采用切削加工后,还要对钢锭进行磁力探伤,保证钢锭内部不能有残留的裂纹。
2.2锻造所用钢锭选择试验所用钢锭质量及相关锻造工序、总锻比见表2。
表1C r 12M oV 钢的化学成分(%)表2锻件工序安排. All Rights Reserved.2.3锻造特点由于Cr 12M oV 钢的C 元素质量分数和C r 元素质量分数都很高,并且所含合金元素也多,因此其晶体结构比较复杂;又由于金相组织中的莱氏体脆性大,因此Cr 12M oV 钢很难进行塑性变形。
大锻件的锻造工艺
大锻件的锻造工艺大锻件通常由大铸锭直接锻压成形。
大铸锭内部通常存在严重的偏析、缩孔、夹杂与晶粒粗大等铸造缺陷，且随着大锻件的规格不断增大，铸造缺陷越来越严重。
因此，改形与改性是大锻件锻造的两大关键任务。
大锻件一般采用自由锻成形。
根据锻造方式的不同，大锻件的自由锻工艺分为镦粗和拔长两类。
镦粗镦粗是使坯料高度减小、横截面积增加的锻造工艺。
除了饼类锻件的成形主要应用镦粗工序之外，许多重要轴类锻件的成形也常采用镦粗工序。
镦粗的主要目的是增大坯料横截面积，提高拔长的锻造比，改善锻件的横向力学性能和减少力学性能的异向性。
镦粗方法有普通平砧镦粗、凹形砧镦粗、锥形板镦粗与M形板镦粗等。
Array 1.普通平砧镦粗普通平砧面镦粗是最早采用的镦粗工艺。
传统的理论认为，镦粗过程中锻件中心点处于三向压应力状态，镦粗有利于压实心部孔隙缺陷，且不会在心部产生新的裂纹缺陷。
但是在实际生产中却发现，大型饼类锻件在经历大变形量的普通平砧镦粗工艺后，超声波探伤不合格率仍较高，主要原因是其内部出现横向裂纹缺陷。
显然，普通平站镦粗过程中锻件中心部位并不是一直处于三向压应力状态。
为此，从主动和被动塑形变形区等概念出发，于20世纪90年代初提出了普通平站镦粗圆柱体的两个新理论——刚塑性力学模型的拉应力理论和静水应力力学模型的切应力理论。
采用有限元数值模拟的方法，定量地分析了普通平站徽粗过程中圆柱体中心点部位应力场的演变规律，结果表明，原始高径比大于1.6的圆柱体毛坯中心点在镦粗过程中出现了两向拉应力状态，随着压下率的增大，圆柱体毛坯中心点的拉应力先增大后减小，并达到临界压下率时拉应力转变为压应力，且该临界压下率随着原始高径比的减小而减小。
对于原始髙径比为2.33 的圆柱体而言，该临界压下率为35%，对应的锻件瞬时高径比为1.129。
因此，开坯时，压下率应该大于40%，但是每次压下率应该在材料容许的塑性范围之内。
所以，圆柱体毛坯的原始高径比最好为2〜2. 2。
镁合金锻造工艺流程(一)
镁合金锻造工艺流程（一）（1）坯料准备镁合金锻造用的原材料有铸锭和挤压毛坯。
为了保证毛坯在锻造时具有较高塑性以及保证成品零件具有必要的力学性能，大多数情况下都采用挤压毛坯。
在锻造大型模锻件时，由于采用大截面的挤压毛坯有困难，才采用铸锭作为锻造毛坯。
目前镁合金铸锭多采用半连续浇注的方法制造。
半连续浇注由于结晶速度高，铸锭的结晶组织比较均匀，柱状晶区域不大，铸锭中化学成分均匀，氧化膜和夹杂少。
此外，铸锭的补缩条件好，中心没有疏松，因此沿整个橫截面都具有较高的塑性。
镁合金铸锭宏观组织的均匀程度还与合金中所含合金元素种类和含量有关，例如，镁锰系合金（MB1 MB8）在铸锭结晶时，形成柱状晶和粗大结晶组织的倾向性较大，对MG-CE系合金（MB14）而言，CE和MG形成高熔点的金属间化合物MG9CE，细小分散的MG9CE质点可作为结晶时的核心而细化晶粒，并在晶界上起着阻碍柱状晶长大的作用，从而柱状晶区域不大且结晶组织均匀。
镁合金中所含的氯化物，氧化物和氮化物等非金属夹杂，会使金属完整性受到局部破坏，降低合金的塑性，并在半成品锻件和模锻件中形成缺陷，另外，镁合金具有吸氢特性，在熔炼和浇注时，镁合金中有大量溶解的氢气随着铸锭缓慢冷却而析出，导致铸锭内形成气泡，大大降低合金的力学性能，特别是伸长率和断面收缩率，因此，为了保证镁合金铸锭的质量，除了用半连续浇注的方法外，还必须严格控制熔炼和浇注条件。
镁合金挤压坯料的各向异性较铝合金的严重，为了获得力学性能均匀的锻件，应尽可能减少挤压坯料力学性能各向异性，并在锻造过程中采用“十字”锻造法，使毛坯交替地进行镦粗和拔长，调整毛坯中的晶体取向，使各个方向力学性能均匀。
镁合金下料可在圆盘锯或车床上进行，而不宜采用剪床下料，以防在切口处形成裂纹，除了MB2 MB15外，一般不推荐在热态下剁切，铸锭在锻造前应进行表面机械加工，对坯料或棒料也应检查并消除表面缺陷，以防在锻造中开裂，MB15挤压棒中常有粗晶环，锻前应进行扒皮，由于镁屑易燃，下料速度应缓慢，切削时不用润滑剂和冷却液，以防镁屑燃烧和毛坯受到腐蚀，切屑要单独存放，工作场地要清洁，以防爆炸。
锻造工艺
第一章，锻造用材料准备1`锻造是金属塑性成形工艺的一种，属于体积成形技术. 锻造就是要使金属由一种形态在无切削的情况下变形为另一种形态的过程，通常需要大型设备。
2`为什么要锻造改善组织性能；提高材料利用率。
3`模锻根据使用的设备：锤上模锻——模锻锤./螺旋压力机上模锻——螺旋压力机./锻压机上模锻——模锻压力机、平锻机、模锻液压机等4`锻造生产流程：备料—加热—锻造—热处理—清理—校正—质检5`优势：锻件的力学性能高/ 模锻具有较高的生产效率/可提高材料利用率不足：工艺难度大/工作条件差/对环境有一定的影响6锻造用原材料从材质上分黑色金属/有色金属有色金属：铝合金镁合金铜及其合金钛合金镍合金等..从形态上分：钢锭（大型锻件）/轧材、挤压棒材和锻坯（中小型锻件）.7锻造用钢锭8钢锭的内部缺陷（1）偏析：各处的成分、杂质分布不均匀（2）夹杂：冶炼中氧化物、硫化物、硅酸盐等非金属夹杂外来夹杂物（3）气体：钢锭中的有害气体（氢、氧等）（4）气泡：主要分布在钢锭的冒口、底部及中心部位（5）缩孔：在最后凝固的冒口区，由于冷凝结晶时没有钢液补充而形成孔洞性缺陷组织，同时含有大量杂质。
（6）疏松：主要集中在钢锭中心部位，产生的原因与缩孔相同，它使钢锭组织致密度降低。
9晶粒度：用于描述晶粒大小的参数，常用的是1~8级。
常用的表示方法：8级的晶粒实际平均长度0.0196mm。
1级的晶粒实际平均长度0.222mm。
单位体积的晶粒数目（ZV）单位面积内的晶粒数目（ZS）晶粒的平均线长度（或直径）10下料方法剪切下料是一种普遍采用的方法(专用剪床、曲柄压力机、液压机、锻锤)优点：（a）效率高、操作简单（b）断口无金属损耗、模具费用低（c）对设备要求低缺点：（a）坯料局部被压扁（b）端面不平整（c）剪断面常有毛刺和裂缝（d）下料不准确锯切法(圆盘锯、弓形据、带锯)优点：（a）下料长度准确（b）端面平整缺点：（a）生产效率低（b）锯口有材料损耗切割法(利用气割器或普通焊枪，把坯料局部加热至熔化温度，逐步使之熔断。
锻冲造过程介绍
锻造工艺流程的一般顺序为：锻坯下料；锻坯加热；辊锻备坯；模锻成形；切边；中间检验，检验锻件的尺寸和表面缺陷；锻件热处理技术，用来除去锻造应力，提高金属切削的性能；矫正；即检查，一般锻件要经过外观和硬度检测，重要锻件还需经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检测和无损探伤；清理，主要是去除锻件表面氧化皮层锻造是机械制造中常用的成形方法。
通过锻造能消除金属的铸态疏松，焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件金属冲压是用一个金属冲压模或一系列金属冲压模来将金属板材成形为三维尺寸形状的工件的制造工艺。
金属冲压产品用在各种行业中，如：汽车、家用电器。
汽车冲压件是金属冲压行业的重要的一部分。
金属冲压可以非常高效地成形金属板材。
金属冲压模具装在压力机上，压力机的每一个冲程成形一个工件。
金属冲压的生产是由金属冲压工完成的。
金属冲压模是由机床或模具厂生产的。
一些机床和模具厂也生产冲压件。
冷轧成型机，是以金属薄板或卷料为原料。
并通过多组滚轮以成型机对材料进行滚压成型，也可配上各种辅助加工。
如：冲缺口（孔），压印压花，纵弯，冲剪，便组合成了高产的生产线。
利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。
锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。
锻造是机械制造中常用的成形方法。
通过锻造能消除金属的铸态疏松，焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。
分类锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。
冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属的再结晶温度下加工。
有时还将处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。
这种划分在生产中并不完全统一。
钢的再结晶温度约为460℃，但普遍采用800℃作为划分线,高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
Cr12MoV钢大型锻件的锻造工艺
Cr12MoV钢大型锻件的锻造工艺I. 引言A. 研究背景B. 研究目的和意义II. Cr12MoV钢大型锻件的材料特性A. Cr12MoV钢的化学成分和性能B. 钢锭的质量要求C. 锻件的成形难度和要求III. Cr12MoV钢大型锻件的锻造工艺A. 预处理工艺1. 钢锭的加热和热处理2. 模具和汽锤的准备B. 锻造工艺1. 非等径锻造2. 等径锻造C. 冷却和回火处理IV. Cr12MoV钢大型锻件的质量控制A. 锻件表面质量检测B. 内部质量检测C. 化学成分和机械性能检测V. Cr12MoV钢大型锻件的应用前景和发展方向A. 应用领域B. 现阶段面临的挑战和问题C. 未来发展趋势和方向VI. 结论A. 研究成果总结B. 研究意义和贡献C. 进一步研究和发展方向注： Cr12MoV是一种特殊钢，用于锻造大型锻件，这种钢的化学成分、机械性能和材料特性都需要纳入考虑，进行科学的生产和制造，才能获得高质量的锻件。
第一章：引言锻造是金属加工中一项重要的工艺，通过锻造可以改变金属材料的形状和性质，制造出符合特定要求的零部件和机械设备。
Cr12MoV钢是一种高性能的特殊钢，常用于制造大型锻件，具有良好的机械性能和耐磨、耐腐蚀性能，广泛应用于航空、航天、化工等领域。
对于Cr12MoV钢的大型锻件，其锻造工艺和质量控制是非常关键的，对于生产效率、产品质量和工业安全均有重要影响。
本文将对Cr12MoV钢大型锻件的锻造工艺进行研究，探讨材料特性、锻造工艺和质量控制等相关内容，希望为相关领域的工程师和研究人员提供参考。
第二章：Cr12MoV钢大型锻件的材料特性本章主要介绍Cr12MoV钢的化学成分和性能、钢锭的质量要求、锻件的成形难度和要求。
1. Cr12MoV钢的化学成分和性能Cr12MoV钢是一种铬钼钒高速工具钢，主要成分为C、Cr、Mo和V等。
根据生产的不同工艺和设备，其成分和性能略有不同，且不同批次的产品也存在冷热裂纹和变异等质量问题。
金属锻造工艺流程
金属锻造工艺流程金属锻造是一种古老而重要的金属加工工艺，通过对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的锻件。
金属锻造工艺在制造业中有着广泛的应用，从汽车零部件到航空航天部件，从机械工具到医疗器械，都离不开锻造工艺的支持。
接下来，让我们详细了解一下金属锻造的工艺流程。
一、原材料准备金属锻造的第一步是准备原材料。
通常使用的原材料包括各种钢材、铝材、铜材等。
这些原材料需要具有良好的塑性和可锻性，以确保在锻造过程中能够顺利变形。
在选择原材料时，需要考虑锻件的用途、工作环境和性能要求等因素。
例如，对于承受高强度和高磨损的锻件，通常会选择高强度合金钢作为原材料；而对于一些要求具有良好导电性和导热性的锻件，则会选择铜材或铝材。
原材料在进入锻造车间之前，还需要进行检验和预处理。
检验的内容包括化学成分分析、力学性能测试、外观检查等，以确保原材料的质量符合要求。
预处理则包括去除表面的氧化皮、油污和杂质，以及对原材料进行切割和下料，使其达到合适的尺寸和形状。
二、加热加热是金属锻造过程中的一个重要环节。
通过加热，可以提高金属的塑性，降低变形抗力，从而使锻造过程更加容易进行。
加热的温度和时间需要根据原材料的种类、尺寸和锻造工艺的要求来确定。
一般来说，加热温度应控制在金属的再结晶温度以上，但不能过高，以免引起金属的过热或过烧。
过热会导致金属的晶粒粗大，降低力学性能；过烧则会使金属的晶界熔化，造成废品。
常用的加热方法有火焰加热、电加热和感应加热等。
火焰加热是一种传统的加热方法，使用燃料燃烧产生的火焰来加热金属。
这种方法加热速度较慢，温度控制不够精确，但设备简单，成本较低。
电加热则是通过电阻丝或电极产生的热量来加热金属，具有加热速度快、温度控制精确的优点，但设备成本较高。
感应加热是利用电磁感应原理，使金属内部产生涡流而发热，具有加热效率高、节能环保的特点，但对设备的要求也较高。
三、锻造锻造是金属锻造工艺的核心环节，包括自由锻造和模型锻造两种方式。
锻造工艺的流程和注意事项
变形温度钢的开端再结晶温度约为727℃，但普遍选用800℃作为划分线，高于800℃的是热锻；在300～800℃之间称为温锻或半热锻。
二、坯料根据坯料的移动办法，锻造可分为自由锻、镦粗、揉捏、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。
1、自由锻。
运用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以取得所需锻件，首要有手工锻造和机械锻造两种。
2、模锻。
模锻又分为开式模锻和闭式模锻．金属坯料在具有必定形状的锻模膛内受压变形而取得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向造和揉捏等等。
3、闭式模锻和闭式镦锻因为没有飞边，材料的运用率就高。
用一道工序或几道工序就可能完结复杂锻件的精加工。
因为没有飞边，锻件的受力面积就削减，所需求的荷载也削减。
可是，应留意不能使坯料完全遭到约束，为此要严厉操控坯料的体积，操控锻模的相对方位和对锻件进行丈量，努力削减锻模的磨损。
三、锻模根据锻模的运动办法，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等办法。
摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。
为了进步资料的运用率，辊锻和横轧可用作细长资料的前道工序加工。
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度比较，锻造力较小情况下也可完结形成。
包含自由锻在内的这种锻造办法，加工时资料从模具面邻近向自由外表扩展，因此，很难确保精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机操控，就可用较低的锻造力取得形状复杂、精度高的产品,例如出产品种多、尺度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，根据下死点变形约束特点，锻造设备可分为下述四种办法：1、约束锻造力办法：油压直接驱动滑块的油压机。
2、准冲程约束办法：油压驱动曲柄连杆安排的油压机。
3、冲程约束办法：曲柄、连杆和楔安排驱动滑块的机械式压力机。
4、能量约束办法：运用螺旋安排的螺旋和磨擦压力机。
重型航空模锻液压机进行热试为了取得高的精度应留意防止下死点处过载，操控速度和模具方位。
因为这些都会对锻件公役、形状精度和锻模寿数有影响。
航空锻件工艺流程
航空锻件工艺流程航空锻件工艺流程航空锻件是航空发动机等重要领域的关键零部件之一。
其工艺流程决定了锻件的质量和性能，对于航空安全至关重要。
下面将介绍一般航空锻件的工艺流程。
1. 设计和材料选择：首先，根据航空锻件的要求，进行设计和材料选择。
设计要考虑到锻件的形状、尺寸和力学性能等因素，并确定最佳的材料。
材料选择要考虑到高温、高强度和耐腐蚀等特性。
2. 材料预处理：对选择的材料进行预处理，包括去除表面氧化层、残余应力和杂质等。
材料的预处理可以提高锻件的质量和性能。
3. 锻模设计和制造：根据锻件的形状和尺寸，设计并制造相应的锻模。
锻模的设计要考虑到材料的流动和成型过程，以及锻件的要求。
锻模通常由钢制成，需要经过多道数控加工和热处理等工艺。
4. 加热和锻造：将选定的材料加热至适当的温度，使其达到可塑性，然后进行锻造。
锻造是将材料加工成所需形状和尺寸的过程，可以通过冷锻、热锻或半热锻进行。
锻造可以采用单步或多步的方式，以保证锻件的形状和力学性能。
5. 热处理：锻件在锻造后需要进行热处理以改善其组织和性能。
热处理通常包括退火、调质和正火等工艺。
热处理可以改善锻件的硬度、强度、韧性和耐腐蚀性等性能。
6. 机加工：热处理后的锻件需要进行机加工以达到最终的形状和尺寸要求。
机加工可以包括车削、铣削、钻孔和磨削等工艺。
机加工是为了保证锻件的精度和表面质量。
7. 检测和检验：锻件在机加工后需要进行检测和检验以验证其质量和性能。
常用的检测方法包括超声波探伤、磁粉检测和尺寸测量等。
检测和检验可以确保锻件的无缺陷和符合要求。
8. 表面处理和涂装：最后，对锻件进行表面处理和涂装，以提高其耐腐蚀性和外观。
常用的表面处理方法包括抛光、喷砂和酸洗等。
航空锻件工艺流程是一个复杂而关键的过程，需要严格控制每个环节的工艺参数和质量要求。
通过合理的工艺流程和有效的控制措施，可以确保航空锻件的质量和性能，保障航空安全。
自由锻工艺
您当前的位置：第四章>>第四节返回4.4 自由锻工艺4.4.1 自由锻的工艺特点一．应用设备和工具有很大的通用性，且工具简单，所以只能锻造形状简单的锻件，操作强度大，生产效率低。
二．自由锻可以锻出质量从不到1kg到200～300t的锻件。
对大型锻件，自由锻是唯一的加工方法，因此自由锻在重型机械制造中有特别重要的意义。
三．自由锻依靠操作者控制其形状和尺寸，锻件精度低，表面质量差，金属消耗也较多。
所以，自由锻主要用于品种多，产量不大的单件小批量生产，也可用于模锻前的制坯工序。
4.4.2 自由锻的基本工序无论是手工自由锻、锤上自由锻以及水压机上自由锻，其工艺过程都是由一些锻造工序所组成。
所谓工序是指在一个工作地点对一个工件所连续完成的那部分工艺过程。
根据变形的性质和程度不同，自由锻工序可分为：基本工序，如镦粗、拔长、冲孔、扩孔、芯轴拔长、切割、弯曲、扭转、错移、锻接等，其中镦粗、拔长和冲孔三个工序应用得最多；辅助工序，如切肩、压痕等；精整工序，如平整、整形等三类。
一．镦粗镦粗是使坯料的截面增大，高度减小的锻造工序。
镦粗有完全镦粗如图4-15所示和局部镦粗。
局部镦粗按其镦粗的位置不同又可分为端部镦粗和中间镦粗两种，如图4-16所示。
图4-16完全镦粗镦粗主要用来锻造圆盘类（如齿轮坯）及法兰等锻件，在锻造空心锻件时，可作为冲孔前的预备工序。
镦粗的一般规则、操作方法及注意事项如下：1．被镦粗坯料的高度与直径（或边长）之比应小于2.5～3，否则会镦弯，如图4-17a所示。
工件镦弯后应将其放平，轻轻锤击矫正，如图4-17b所示。
局部镦粗时，镦粗部分坯料的高度与直径之比也应小于2.5～3。
2．镦粗的始锻温度采用坯料允许的最高始锻温度，并应烧透。
坯料的加热要均匀，否则镦粗时工件变形不均匀，对某些材料还可能锻裂。
图2-17 局部镦粗a)漏盘上镦粗 b)胎膜内镦粗 c)中间镦粗图4-17 镦弯的产生和矫正（a）镦弯的产生 b)镦弯的矫正3．镦粗的两端面要平整且与轴线垂直，否则可能会产生镦歪现象。
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大锻件一般应用在大型机械的关键部位，由于工作环境恶劣，受力复杂多变，因此，在生产过程中对大型锻件的质量要求很高。
大锻件由钢锭直接锻造成形，生产大型锻件时，即使采用最先进的冶金技术，钢锭内部也不可避免存在微裂纹、疏松、缩孔、偏析等缺陷，严重影响锻件的质量，为了消除这些缺陷，提高锻件质量，就必须改进锻造工艺，选用合理的锻造工艺参数。
大锻件锻造不仅要满足所需零件形状和尺寸，而且重要的是破碎铸态组织、细化晶粒、均匀组织、锻合缩孔、气孔和缩松等缺陷，提高锻件内部质量。
钢锭尺寸愈大，钢锭中的缺陷也愈严重，锻造改善缺陷愈困难，进而增加了锻造难度。
在锻造过程中，镦粗和拔长是最基本的工序，也是不可缺少的工序，对于具有特殊外形的锻件来说，胎模锻造也较为常用。
一、镦粗工艺
在大型锻件的自由锻生产中，镦粗是一个非常主要的变形工序。
镦粗工艺参数的合理选择，对大锻件的质量起着决定性的作用。
反复的镦拔不但可以提高坯料的锻造比，同时也可以破碎合金钢中的碳化物，达到均匀分布的目的；还可以提高锻件的横向力学性能，减小力学性能的异向性。
大型饼类锻件和宽板锻件都是以镦粗为主要变形，且镦粗的变形量很大，但是目前该类锻件的超声波探伤废品率很高，主要因为内部出现了横向内裂层缺陷，然而现行的工艺理论对此不能解释。
为此，从90年代开始，中国学者经过长时间的认真研究，从主变形区以及被动变形区理论出发，对镦粗理论进行深入研究。
提出了平板镦粗时刚塑性力学模型的拉应力理论以及静水应力力学模型的切应力理论，与此同时还进行了大量的定性物理模拟实验，并利用广义滑移线法和力学分块法来求解分析工件内部的应力状态，大量数据证明了该理论的合理性和正确性，揭示了利用普通平板镦粗圆柱体时其内部应力的分布规律，进而提出了锥形板镦粗新工艺，建立了方柱体镦粗的刚塑性力学模型。
二、拔长工艺
拔长是大型轴类锻件锻造过程中必须的一道工序，也是影响锻件质量的主要工序，通过拔长工序使坯料截面积减小，长度增加，同时也起到打碎粗晶、锻合内部疏松与孔洞、细化铸态组织等作用，从而获得均质致密的高质量锻件。
在研究平砧拔长工艺的同时，人们逐步开始认识到大锻件内部的应力、应变状态对锻合内部缺陷的重要性，从普通的上下平砧拔长，发展到上平砧下V 型砧拔长以及上下V 型砧拔长，再到后来通过改变拔长砧形和工艺条件，又提出了WHF锻造法、KD锻造法、FM锻造法、JTS锻造法、FML锻造法、TER 锻造法、SUF锻造法以及新FM锻造法，这些方法都己经应用于大锻件生产，并且取得较好的效果。
1. WHF锻造法是一种宽平砧强力压下的锻造方法，其锻造原理是利用上、下宽平砧，并且采用大的压下率，锻造时的心部大变形有利于消除钢锭内部缺陷，广泛应用于大型水压机锻造中。
2. KD锻造法是在WHF 锻造方法基础上研发出来的，其原理是利用钢锭在长时间的高温条件下有足够的塑性，能在有限的设备上，用宽砧大压下率进行锻造，采用上、下V 型宽砧锻造有利于锻件表面金属塑性的提高，增加心部的三向压应力状态，进而有效地锻合钢锭内部缺陷。
3. FM锻造法是利用上平砧，下平台锻造时的非对称变形，以及下平台对锻件变形的摩擦阻力作用，使锻件从上到下逐渐变形，以便使拉应力转移到坯料与平台的接触面上，中心部位的静水压应力得到了增加，进而改善了变形体内的应力状态。
4. JTS 锻造法是锻前将钢锭加热到高温，然后使表面快速冷却，钢锭表面进而就形成一层硬壳，心部仍然处于高温状态，这层硬壳对坯料的变形起到固定作用，使变形主要集中在锻
件的中心部位，从而增加了心部的压实效果，提高了锻件的合格率。
5. FML锻造法是在FM法的基础上降低压力机负荷的一种锻造法，其上砧的宽度要比坯料窄，长度方向与坯料轴向方向保持一致，下面的辅助工具仍然是大的平台，再锻造过程中压下量和锻造比都比较小，是在保证有效地锻合坯料内部孔洞、疏松缺陷的前提下来降低压机的载荷。
6. TER锻造法锻造拔长时使用宽平砧在一个方向进行拔长，并采用错砧工艺进行多次强压拔长，使坯料的最大变形产生在一个方向上，有效地锻合内部的孔洞型缺陷。
运用该方法锻造时，所需压力较小，并且锻造成形的周期较短，进而提高了劳动生产率，降低了生产成本，增加了经济效益。
7. SUF锻造法是通过对砧宽比的控制，锻造时充分减小钢锭的高度，最后将断面锻成矩形的一种锻造方法，是一种用宽平砧压扁的锻造法，利用宽平砧压扁，进而增大了钢锭轴心附近金属塑性流动范围的宽度，更有利于锻合坯料心部缺陷。
8. 新FM锻造法是根据锻件心部的横向应力与料宽比的关系，在FM锻造法的基础上增加了对料宽比的控制，进而来减小心部的横向拉应力，应用新FM锻造法原理进行大型锻件生产时，取得了显著的经济效益。
三、胎模锻造工艺
胎模锻造就是直接用坯料或者先经过自由锻把坯料预锻成胎锻所需的形状与尺寸，而后在自由锻设备上利用胎模进行终锻成形的锻造方法，胎模锻除了需要上下平砧及通用锻造工具外，还需要专用的胎模。
胎模不固定在锻造设备上，当使用时就放在设备的下平砧上，不用时就卸下来，使用方便，不需要安装、大大节省了试模的时间，工艺操作灵活多样；由于金属变形始终在模膛内完成，锻件形状及尺寸主要有胎模保证，所以可以获得形状复杂以及尺寸要求准确的锻件，而且所需加热的火次及变形工序也减少，因此不但提高了金属材料利用率，而且减少机械加工工时，大大提高劳动生产率。
从锻件质量方面来说，在成型过程时由于模具的作用，金属变形受到限制，锻造出来的锻件组织致密，锻件质量相对较好，表面质量也较好，机加工余量也很小，材料的利用率大大提高，生产效率也比较高，而且能够锻造形状较复杂的锻件；而且还可以在小型设备上生产大型锻件，还可以做到局部成型，基于以上优点，胎模锻造已经受到很多厂家的重视和青睐。