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铝合金的锻造工艺性能有何特点
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铝合金锻造工艺性能特点如下。

(1)锻造变形温度范围窄

多数铝合金的锻造变形温度在350〜450℃范闱内,变形温度范围在100℃左右,少数合金的变形温度范闱甚至只有50-70℃,允许锻造操作的时间较短。这无疑给锻造操作带来极大困难,为争取较长的锻造时间,需要依靠将毛坯尽量加热到上限温度、增加锻造火次和将工、模具预热至更高的温度。

(2)对应变速率敏感

铝合金对应变速率敏感,需要选选择工作速度较低和速度平稳的锻压设备进行锻造。对于铸锭,为防止锻裂,通常需要在压应力状态下、低速进行开坯,采用挤压和锻造或者轧制。铝合金模锻时,往往需要在液压机或机械压力机上进行,尽量不在锻锤类锻压设备上进行,锻造设备选择的余地相对较小。

(3)对加热和锻造温度要求严格

由于铝合金锻造变形温度范围窄,为延长锻造操作时间,应尽可能加热到变形温度允许的上限,这会要求采用高精度的加热炉和温度控制仪表控制加热温度;否则,容易产生过热。

多数经过开坯的铝合金半成品的槊性较高,在一般情况下不容易锻裂;但在锻造过程中应避免激烈变形,以免溢升过高而影响锻件组织和性能,如果不注意操作,采用高速(如使用锻锤)、大变形量锻造,大量变形能转变的热能有可能使锻件温度超过锻造温度的上限,引起过烧,而造成锻件组织和性能不合格。

(4)导热性好

铝合金的导热率为钢的3-4倍,其优点是毛坯小必预热,会能直接装人高温炉加热;优缺点是在锻造过程中表面散热太快,造成锻造过程中锻件内外温差太大,使得变形不均匀,导致局部出现临界变形,容易引起锻件局部粗晶,使锻件组织不均匀。多数铝合金,尤其是具有挤压效应的铝-锰系合金,挤压棒材表层常见的粗晶环,可能会与毛坯表面散热快以及摩擦大,内外层变形不均匀落入临界变形区有关。为防止热量散失太快,必须把模具和与工件接触的工具预热至300℃或更高的温度。

(5)摩擦系数大、流动性差

铝合金与钢质模具之间的摩擦系数大,变形时流动性差,使模锻时金属充满模槽困难,通常需要增加工步和模具,并加大校具的圆角半径。

(6)黏附性大

铝合金黏性大,当进行激烈地大变形锻造时,毛坯往往会黏结在模具上,容易引起锻件起皮、翘曲等缺陷,还会引起模具磨损,严重时会导致锻件和模具二者都报废。

(7)裂纹敏感性强

铝合金对裂纹敏感,锻造过程中产生的裂纹若不及时清理,在随后的锻造中会迅速扩大,导致锻件报废。

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