锻造基础知识
锻造专题报告
1. 什么是锻造
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、一定形状和尺寸锻件的加工方法。
1.1．锻造按成形方法可分为：
1.1.1开式锻造（即自由锻）利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需的部件，主要有手工锻造和机械锻造两种。自由锻是将加热好的金属坯料放在锻造设备的上,下砥铁之间,施加冲击力或压力,直接使坯料产生塑性变形,从而获得所需锻件的一种加工方法. 自由锻由于锻件形状简单,操作灵活,适用于单件,小批量及重型锻件的生产。自由锻分手工自由锻和机器自由锻，手工自由锻生产效率低,劳动强度大,仅用于修配或简单,小型,小批锻件的生产,在现代工业生产中,机器自由锻已成为锻造生产的主要方法,在重型机械制造中,它具有特别重要的作用.
1.1.2闭模式锻造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，可分为模锻(即模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造成形的。模锻的锻模结构有单模堂锻模和多模膛锻模)、冷镦（即常温下进行冲压使被冲压件按照锻模膛的形状冲压出来）、旋转锻（即成型金属件在旋转的状态下被锻打挤压成型而成）、挤压（通过对成型件以用力的挤压的方式来获得所需要的形状方式）。
1.2．按变形温度锻造又可分为：
1.2.1热锻（在加工温度高于坯料金属的再结晶温度的条件下进行锻造）
1.2.2温锻（在加工温度低于再结晶温度的条件下进行锻造）
1.2.3冷锻（在加工温度于常温下进行锻造）
锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、钛、铜等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属等。金属在变形前的横断面积与变形后的模断面积之比称为锻造比。正确地选择锻造比对提高产品质量、降低成本有很大关系。
2. 锻造加工方式的优点
2.1 改善金属的组织、提高力学性能金属材料经压力加工后，其组织、性能都得到改善和提高，塑性加工能消除金属铸锭内部的气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，并由于金属的塑性变形和再结晶，可使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高金属的力学性能。在零件设计时，若正确选用零件的受力方向与纤维组织方向，可以提高零件的抗冲击性能。
2.2 材料的利用率高金属塑性成形主要是靠金属的体积重新分配，而不需要切除金属，因而材料利用率高。
2.3 较高的生产率塑性成形加工一般是利用压力机和模具进行成形加工的，生产效率高。例如，利用多工位冷镦工艺加工内六角螺钉效率比用棒料切削加工工效率高出很多。
2.4 毛坯或零件的精度较高应用先进的技术和设备，可实现少切削或无切削加工。例如，精密锻造的伞齿轮齿形部分可不经切削加工直接使用，复杂曲面形状的叶片精密锻造后只需磨削便可达到所需精度。
3.学习及讨论开模式锻造（即自由锻造）加工方式.
3.1 自由锻：利用冲击力或压力，使金属在上、下砧铁之间，产生塑性变形而获得所需形状、尺寸以及内部质量锻件的一种加工方法。自由锻造时，除与上、下砧铁接触的金属部分受到约束外，金属坯料朝其它各个方向均能自由变形流动，不受外部的限制，故无法精确控制变形的发展。
3.2 自由锻分类：手工锻造和机器锻造两种。手工锻造只能生产小型锻件，生产率也较低。机器锻造是自由锻的主要方法。
3.3 自由锻的特点：工具简单、通用性强，生产准备周期短。自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨，对于大型锻件，自由锻是唯一的加工方法，这使得自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用，例如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆、重要的齿轮等零件在工作时都承受很大的载荷，要求具有较高的力学性能，常采用自由锻方法生产毛坯。
3.4 自由锻的工艺流程：不同的锻造方法有不同的流程，一般顺序为：锻坯下料；锻坯加热；（辊锻备坯）；锻造成形；切边；中间检验，检验锻件的尺寸和表面缺陷；锻件热处理，用以消除锻造应力，改善金属切削性能；清理，主要是去除表面氧化皮；矫正；检查，一般锻件要经过外观和硬度检查，重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。
3.4.1锻坯下料：根据客户要求的锻造比或锻件的重量在锻造前把棒料切成所需长度的工序。
下料方法主要有切削下料和锻压设备下料两种：
切削下料：用锯片、锯条、锯带、薄片砂轮和车刀切断锻坯，切削下料端面平整，但切口损耗材料，生产率低，多用于品种多、批量较小或对切口质量要求高的锻坯。
锻压设备下料有剪切、折断、加热后用剁刀切等方法。刀口形状和棒料截面相似。小尺寸的棒
料多用冷剪。对有些合金钢和尺寸较大的碳钢棒料,为防止断口产生裂纹,还须加热到350～550℃剪切。如果用多工位热锻自动机，也可在锻造温度下热切。剪切下料效率高，适用于大批生产,切口没有材料损耗,但剪切端面质量较差。采用精密剪切工艺和设备，可以改善剪切端面的平整度和减小下料的重量误差。提高剪切精度的办法因材料而异。主要方法有把棒料置于夹紧状态下剪切和高速剪切。剪切后的端面和轴线的不垂直度可小于1°，重量误差在0.5～1％以内。
折断下料是在棒料需折断处先锯切或气割出一小缺口，然后将棒料两端垫起使缺口悬空，在缺口背面施加压力，将棒料折断。这种方法适用于折断塑性较差的钢材。
下料设备用于下料的锻压设备主要是剪断机，也可用机械压力机和螺旋压力机下料，中国现生产的剪切机已可以剪切直径为230mm的炭钢圆棒。
3.4.2 锻坯加热：基本上，金属随着温度的提高而降低，当金属加热到一定的温度后塑性提高，变性抗力减小，锻造前加热的目的是为了消除金属内部抗应力，增加金属的塑性，在合理范围内，温度越高，塑性越好。
加热温度: 锻坯一般加热到金属的允许始锻温度。为保证里外温度均匀，锻坯表面加热到所需温度后还应保温一定时间。保温时间与金属的导热系数、锻坯的截面尺寸和在炉内的放置状态有关。冷坯料加热的升温速度不宜太高，以防止表层与心部之间出现过大的温差和在心部出现大的热应力。心部热应力容易引起裂纹。常用的测温仪表有测炉温的热电偶，测金属表面温度的光学高温计。
加热方法: 古代锻造是用明火直接加热锻坯。现代锻坯加热使用各种燃煤、燃油、燃气和电热式的工业炉，包括间歇式的室式炉、台车式炉、电阻炉、感应炉和连续式炉。感应炉具有加热速度快、温度均匀、占地小、便于自动控制等优点，已广泛应用于中、小模锻件生产线中。锻坯加热消耗大量能源，因此必须提高工业炉的热效率，改进加热的管理和操作。
常用金属的锻造温度（始锻温度~终锻温度），碳钢：1200~800℃；合金钢1150~800℃；合金工具钢（高速钢）：1180~900℃；不锈钢：1300~850℃；铝合金：480~380℃；铜合金：900~700℃。
加热容易出现的缺陷（在高温下，钢中的铁与炉气中的氧化合，形成FeO、Fe3O4、Fe2O3等氧化物，称为氧化皮。氧化皮的产生会增加金属的耗损。一般间歇式火焰加热炉的氧化烧损率为2～3％，感应加热小于0.5％。此外，氧化皮还会加剧模具的磨损，降低锻件精度和导致表面粗糙，从而加大机
械加工的加工余量，增加了材料消耗。氧化皮还阻碍热的传导，延长加热时间，影响炉底寿命和工业炉的机械化作业。氧化除产生氧化皮外，还会减少钢的表层碳含量，形成脱碳层，降低锻件表层的硬度和强度。氧化皮的产生更不利于精密锻造）对加热工艺现在人们也在不停的进行改进。
3.4.3 辊锻备坏：一般可用辊锻作细长材料的前道工序加工。
3.4.4 自由锻造成形：自由锻造是利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。自由锻造分为手工自由锻造和机器自由锻造两种方式，手工锻件主要锻造小型的零部件，生产效率也比较低，机器锻造是目前自由锻的主要方式。
自由锻的特点：工具简单、通用性强，生产准备周期短。自由锻件的质量范围可由不及一千克到二、三百吨，对于大型锻件，自由锻是唯一的加工方法，这使得自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用，例如水轮机主轴、多拐曲轴、大型连杆、重要的齿轮等零件在工作时都承受很大的载荷，要求具有较高的力学性能，常采用自由锻方法生产毛坯。由于自由锻件的形状与尺寸主要靠人工操作来控制，所以锻件的精度较低，加工余量大，劳动强度大，生产率低。自由锻主要应用于单件、小批量生产，修配以及大型锻件的生产和新产品的试制等。
自由锻工序
自由锻工序：基本工序、辅助工序和修整工序。
基本工序
使金属坯料产生一定程度的塑性变形，以得到所需形状、尺寸或改善材质性能的工艺过程。它是锻件成形过程中必需的变形工序，如镦粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转和错移等。实际生产中最常用的是镦粗、拔长和冲孔三个工序。
镦粗：沿工件轴向进行锻打，使其长度减小，横截面积增大的操作过程。常用来锻造齿轮坯、凸缘、圆盘等零件，也可用来作为锻造环、套筒等空心锻件冲孔前的预备工序。
镦粗可分为全镦粗和局部镦粗两种形式：（a）全墩粗，（b）局部墩粗。
镦粗时，坯料不能过长，高度与直径之比应小于2.5，以免镦弯，或出现细腰、夹层等现象。坯料镦粗的部位必须均匀加热，以防止出现变形不均匀。
拔长：是沿垂直于工件的轴向进行锻打，以使其截面积减小，而长度增加的操作过程。常用于锻造轴类
和杆类等零件。
对于圆形坯料，一般先锻打成方形后再进行拔长，最后锻成所需形状，或使用V型砧铁进行拔长
下图为拔长图示：
所示，在锻造过程中要将坯料绕轴线不断翻转。
冲孔利用冲头在工件上冲出通孔或盲孔的操作过程。常用于锻造齿轮、套筒和圆环等空心锻件，对于直径小于25mm的孔一般不锻出，而是采用钻削的方法进行加工。
在薄坯料上冲通孔时，可用冲头一次冲出。若坯料较厚时，可先在坯料的一边冲到孔深的2／3深度后，拔出冲头，翻转工件，从反面冲通，以避免在孔的周围冲出毛刺。
实心冲头双面冲孔时，圆柱形坯料会产生畸变。畸变程度与冲孔前坯料直径D0、高度H0和孔径d1等有关。D0/d1愈小，畸变愈严重，另外冲孔高度过大时，易将孔冲偏，因此用于冲孔的坯料直径D0与孔径d1之比（D0/d1）应大于2.5，坯料高度应小于坯料直径。
1－冲头2－坯料3－垫环4－芯料
辅助工序
为使基本工序操作方便而进行的预变形工序称为辅助工序（压钳口、切肩等）。
修整工序
用以减少锻件表面缺陷而进行的工序（如校正、滚圆、平整等）。
自由锻工艺规程的制定
制订工艺规程、编写工艺卡片是进行自由锻生产必不可少的技术准备工作，是组织生产、规范操作、控制和检查产品质量的依据。制订工艺规程，必须结合生产条件、设备能力和技术水平等实际情况，力求
技术上先进、经济上合理、操作上安全，以达到正确指导生产的目的。
自由锻工艺规程：根据零件图绘制锻件图、计算坯料的质量与尺寸、确定锻造工序、选择锻造设备、确定坯料加热规范和填写工艺卡片等。
绘制自由锻件图
以零件图为基础，结合自由锻工艺特点绘制而成的图形，它是工艺规程的核心内容，是制定锻造工艺过程和锻件检验的依据。锻件图必须准确而全面反映锻件的特殊内容，如圆角、斜度等，以及对产品的技术要求，如性能、组织等。
绘制时主要考虑以下几个因素：
敷料对键槽、齿槽、退刀槽以及小孔、盲孔、台阶等难以用自由锻方法锻出的结构，必须暂时添加一部分金属以简化锻件的形状。为了简化锻件形状以便于进行自由锻造而增加的这一部分金属，称为敷料.
锻件余量在零件的加工表面上增加供切削加工用的余量，称之为锻件余量。锻件余量的大小与零件的材料、形状、尺寸、批量大小、生产实际条件等因素有关。零件越大，形状越复杂，则余量越大。
锻件公差锻件公差是锻件名义尺寸的允许变动量，其值的大小与锻件形状、尺寸有关，并受生产具体情况的影响。
计算坯料质量与尺寸
确定坯料质量自由锻所用坯料的质量为锻件的质量与锻造时各种金属消耗的质量之和，可由下式计算：G坯料= G锻件+G烧损+G料头
式中G坯料——坯料质量，单位为kg；
G锻件——锻件质量，单位为kg；
G烧损——加热时坯料因表面氧化而烧损的质量，单位为kg；第一次加热取被加热金属质量分数的2%~3%，以后各次加热取1.5%~2.0%；
G料头——锻造过程中被冲掉或切掉的那部分金属的质量，单位为kg；如冲孔时坯料，中部的料芯，修切端部产生的料头等。
对于大型锻件，当采用钢锭作坯料进行锻造时，还要考虑切掉的钢锭头部和尾部的质量。
确定坯料尺寸根据塑性加工过程中体积不变原则和采用的基本工序类型（如拔长、镦粗等）的锻造比、高度与直径之比等计算出坯料横截面积、直径或边长等尺寸。
选择锻造工序
自由锻锻造工序的选取应根据工序特点和锻件形状来确定。一般而言，盘类零件多采用镦粗（或拔长－镦粗）和冲孔等工序；轴类零件多采用拔长，切肩和锻台阶等工序，自由锻工序的选择与整个锻造工艺过程中的火次（即坯料加热次数）和变形程度有关。所需火次与每一火次中坯料成形所经历的工序都应
明确规定出来，写在工艺卡片上。
选择锻造设备
根据作用在坯料上力的性质，自由锻设备分为锻锤和液压机两大类。
锻锤产生冲击力使金属坯料变形。锻锤的吨位是以落下部分的质量来表示的。生产中常使用的锻锤是空气锤和蒸汽－空气锤。空气锤利用电动机带动活塞产生压缩空气，使锤头上下往复运动进行锤击。它的特点是结构简单，操作方便，维护容易，但吨位较小，只能用来锻造100kg以下的小型锻件。蒸汽－空气锤采用蒸汽和压缩空气作为动力，其吨位稍大，可用来生产质量小于1500kg的锻件。液压机产生静压力使金属坯料变形。目前大型水压机可达万吨以上，能锻造300吨的锻件。由于静压力作用时间长，容易达到较大的锻透深度，故液压机锻造可获得整个断面为细晶粒组织的锻件。液压机是大型锻件的唯一成形设备，大型先进液压机的生产常标志着一个国家工业技术水平发达的程度。另外，液压机工作平稳，金属变形过程中无振动，噪音小，劳动条件较好。但液压机设备庞大、造价高。自由锻设备的选择应根据锻件大小、质量、形状以及锻造基本工序等因素，并结合生产实际条件来确定。例如，用铸锭或大截面毛坯作为大型锻件的坯料，可能需要多次镦、拔操作，在锻锤上操作比较困难，并且心部不易锻透，而在水压机上因其行程较大，下砧可前后移动，镦粗时可换用镦粗平台，所以大多数大型锻件都在水压机上生产。
确定锻造温度范围
锻造温度范围是指始锻温度和终锻温度之间的温度范围。
锻造温度范围应尽量选宽一些，以减少锻造火次，提高生产率。加热的始锻温度一般取固相线以下100~200℃，以保证金属不发生过热与过烧。终锻温度一般高于金属的再结晶温度50~100℃，以保证锻后再结晶完全，锻件内部得到细晶粒组织。碳素钢和低合金结构钢的锻造温度范围，一般以铁碳平衡相图为基础，且其终锻温度选在高于Ar3点，以避免锻造时相变引起裂纹。高合金钢因合金元素的影响，始锻温度下降，终锻温度提高，锻造温度范围变窄。
自由锻件的结构工艺性
自由锻件的设计原则是：在满足使用性能的前提下，锻件的形状应尽量简单，易于锻造，在实际操作中应注意避免以下几点：
避免锥体或斜面结构锻造具有锥体或斜面结构的锻件，需制造专用工具，锻件成形也比较困难，从而使工艺过程复杂，不便于操作，影响设备使用效率，应尽量避免。
避免几何体的交接处形成空间曲线，不然锻件成形十分困难, 改成交接处以平面相交，消除了空间曲线，使锻造成形容易。
避免加强肋、凸台，工字形、椭圆形或其它非规则截面及外形，不然难以用自由锻方法获得，若采用特殊工具或特殊工艺来生产，会降低生产率，增加产品成本。
避免锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时，可设计成由数个简单件构成的组合体，如图2-17所示。每个简单件锻造成形后，再用焊接或机械联接方式构成整体零件。
3.4.5切边：即将锻造后的冗余料部分去除，达到与图纸相符的产品。
3.4.6中间检验，检验锻件的尺寸和表面缺陷：中间检验也称过程检验，依照客户要求的尺寸及重量进行检验，若尺寸及重量达不到客户要求还需要加热锻打以满足客户所要求的尺寸及重量要求，表面缺陷主要检验有无裂纹（不锈钢类的锻件特别容易产生裂纹，检验时应特别注意），表面是否凹凸不平等。
3.4.7锻件热处理：用以消除锻造应力，改善金属切削性能：根据锻件的用途不同而机械性能往往要求也不相同，通过热处理达到对锻件机械性能的调整。
一般热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。
正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。
回火是为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。
在淬火及回火工艺中，根据冷却方式的不同，锻造件表面机械性能也略有不同：
油冷却：冷却时间短，冷却表面温度较为均匀统一使锻件表面晶体排列更加均匀致密，使其表面具有更强的硬度与耐磨性；而且在冷却过程当中不与空气接触，不会造成氧化物的产生，节约了锻造件的材料。
风冷却：冷却时间较为长，冷却表面温度均匀但冷却后锻造件表面晶体结构不够紧密，不具有强的硬度等；且其在冷却过程当中长时间暴露在空气当中，很容易在金属表面产生相应的氧化物，对锻造件的材料有一点浪费。
水冷却：其性质介与油冷却与风冷却之间，但其表面仍然会存在氧化机加工时造成一定的材料的浪费。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其
置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。
表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热处理对锻造件的后处理是必不可少的，其可以保证和提高工件的各种性能，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。
3.4.8清理，主要是去除表面氧化皮：在前面工序所加热的过程当中，工件完全暴露在空气当中，由于工件表面温度一直保持较高状态，易产生相应的氧化物，对于最终检验前须将表面氧化物清理干净以防止检验发生偏差。
3.4.9检查：一般锻件要经过外观和硬度检查，重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤
外观检查：即在自然光下或相应的灯光照射下通过目视检验零件的表面情况，如是否有裂纹，结疤，折叠杂物等。
硬度检验：一般所指的硬度即指表面硬度（维氏硬度），其他的硬度描述还有洛氏硬度，布氏硬度，韦氏硬度，劭氏硬度，肖氏硬度。
洛氏硬度：在规定条件下，将压头（金刚石圆锥、钢球或硬质合金球）分2个步骤压入试样表面，卸除主试验力后，在初试验力下测量压痕残余深度h，以压痕残余深度ｈ代表硬度的高低。根据测试压头的不同硬度的表示也不一样，表示方法有HRA，HRB~HRK，不过一般用的压头为120°金刚石圆锥，表示符号为HRC ，洛氏硬度只能表示某点的硬度。
维氏硬度：采用正四棱锥体金刚石压头，在试验力作用下压入试样表面，保持规定时间后，卸除试验力，测量试样表面压痕对角线长度，试验力除以压痕表面积的商就是维氏硬度值，维氏硬度试验测量范围宽广，可以测量目前工业上所用到的几乎全部金属材料，从很软的材料（几个维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。维氏硬度试验最大的优点在于其硬度值与试验力的大小无关，
只要是硬度均匀的材料，可以任意选择试验力，其硬度值不变。这就相当于在一个很宽广的硬度范围内具有一个统一的标尺。这一点又比洛氏硬度试验来得优越。但维氏硬度的测试也有其缺点，维氏硬度试验效率低，要求较高的试验技术，对于试样表面的光洁度要求较高，通常需要制作专门的试样，操作麻烦费时，通常只在实验室中使用，其表示符号为HBS。
布氏硬度：用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的实验力（F）压入试样表面，经规定保持时间力拆除压力，测量试样表面的压痕直径L，以实验力除以压痕表面的压痕面积所得的商为布式硬度值, 对于较硬的钢或者较薄的板材布氏测量方法不适用，其表示符号为HBW。
韦氏硬度：即一定形状的硬钢压针，在标准弹簧试验力作用下压入试样表面，用压针的压入深度确定材料硬度，定义0.01mm的压入深度为一个韦氏硬度单位，韦氏硬度单位表示为HW，韦氏硬度一般只适用与铝合金类的产品。
劭氏硬度：劭氏硬度一般是测试塑胶，硅胶产品用的，其值表示为硅橡胶抵抗坚硬物体嵌入的能力（HA，HD），肖氏硬度（HS）一般表示金属弹性变形的一个标准。
其它硬度还有里氏硬度，莫氏硬度，落氏硬度不常用，便不做描述。
化学成分分析：当接到客户询单时便确认材料的化学成分含量，便根具化学成分进行炼钢或向钢厂订相应的坯料，当最终锻造好产品后比对化学成分进行检验，化学成分的检验一般在炼钢时便进行不定时2～3取样，以检验是否达到所要求的化学成分比例，锻造成品锻造后，先从产品上取样（保证取样不会影响产品的最终使用为原则）通过光谱仪进行检验。
相关机械性能检验：测定材料在一定环境条件下受力或能量作用时所表现出的特性的试验，又称材料力学性
能试验。试验的内容主要是测量材料的强度（即指材料在外力作用下，抵抗变形和破坏的一种性能。常用的强
度指标有：屈服强度和抗拉强度，是零件设计选材的重要依据）、硬度、刚性（即指材料是否有弹性）、塑性（在
外力作用下产生明显形变而不被破坏的特性），宏观和韧性（一般是相对脆性而言）等。材料机械性能的测定与
机械产品的设计计算、材料选择、工艺评价和材质的检验等有密切的关系。测出的机械性能数据不仅取决于材
料本身，还与试验的条件有关。取样的部位和方向、试样的形状和尺寸,试验时的加力特点,包括加载速度、环境
介质的成分和温度等,都会影响试验的结果。为了保证试验结果的相对可比性，通常都制订出统一的标准试验方法，对试验条件一一作出规定，以便试验时遵守。
残余应力测试：残余应力即物体在没有外力的作用下保持物体内部结构（或内部分子结构）平衡的力。在机械制造过程当中，大多制程工艺均会造成残留的应力，但一般原因大多为：不均匀的塑性变性，不均匀的温度以及不均匀的相变；不适当的残余应力可能降低疲劳强度，产生应力腐蚀（应力与腐蚀介质共同作用下引起的断裂现象），失去尺寸精度，甚至造成产品变形等。所以往往都要求最终产品都进行应力的调整或者是应力的消除，通常采用的方法是进行回火处理，利用残余应力的热松弛效应来减小或者消除残余应力。通常检测应力的方法为X射线衍射法，超声法和磁性法。
无损探伤检验：即在不损坏工件或原材料工作状态的条件下，对被检验部件的表面或者内部进行质量检查。常用的探伤方法有：X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法（现锻件及铸造件所接触到的方法为以下几种）。
磁粉探伤：当工件磁化时，若工件表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置，从而判断缺陷的存在。
超声波探伤：超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响，通过对超声波受影响程度和状况的探测了解材料性能和结构变化的技术称为超声检测，超声检测方法通常有穿透法、脉冲反射法、串列法等。
着色探伤：着色（渗透）探伤的基本原理是利用毛细现象使渗透液渗入缺陷，经清洗使表面渗透液支除，而缺陷中的渗透残瘤，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残瘤渗透液而达到检验缺陷的目的。
荧光探伤：利用荧光物质在紫外丝照射下发光的性质，将荧光物质涂在零件表面上，借助荧光检验零件表面缺陷，荧光探伤可用于磁性和非磁性材料的检验，也可用于非金属材料的检验。
X光射线探伤：通过X射线穿透被检验的金属，其内部结构是否存在缺陷便被显象出来，从而分辨出其内部及表面结构结构是否完整，是否存在缺陷等。
3.5锻造工具：在自由锻造中，所用的工具为锤压机和水压机，这里主要讨论水压机，其关键参数为锻压时力的大小，用此力的大小来表示机器设备的吨位数（1N约等于0.1KG力，80000千牛水压机便为8000吨的水压机）水压机的作业方式为用上、下锻砧和简单工具进行自由锻,主要用于单件和小
批生产。
一般说来，吨位越大的水压机能够锻造出来更大的零件。一个国家锻造水平可以反映出这个国家的机器制造水平，拥有水压机吨位的大小也表明了一个国家在机械行业上水平的高低及发达程度。
4．学习并讨论环状及半环状锻造件的加工方式：
现环件的制作基本上都是扎制工艺来完成的
轧制工艺的特点：轧制需先在压力机上镦粗坯料并冲孔，然后进入径轴向环轧机轧制，特点是坯料旋转，变形连续，压下量小，具有表面变形特征，轧制是局部变形积累达到整体成形的连续变形技术，它将小直径厚截面的环形毛坯逐渐轧制成大直径的薄截面的环件，它具有省力、节能、节材、生产率高、生产成本低、产品范围广等显著特点，又能使产品金属流线成封闭的环形分布，从而大大提高了零件的综合力学性能，在许多工业领域中得到了广泛的应用。
扎环主要是按照以下几个步骤实现:
1)下料:将棒材锯切成料段，即根据环件的大小，重量，将棒材锯下作为环件的坯料。
2)制坯:将料段从室温均匀加热到高塑性、低抗力的热变形温度,然后将热态的料段镦粗、冲孔制成轧制用环件毛坯。
粗墩如下图：
冲孔如下图：
3)轧环机轧制成形:将毛坯放入加热炉中加热,当温度达到热变形温度(铝合金环件热变形温度为550℃～350℃;钢铁材料环件热变形温度为1200℃～800℃)时取出,放入轧环机孔型内轧制成形,轧制过程中环件与轧辊间保持良好的润滑,当环件经过多转轧制变形且直径扩大到预定尺寸时,成为规定形状尺
寸的外台阶截面环件锻件;
当然，为了使轧制的环件满足尺寸要求，则轧制的环件尺寸应在要求的尺寸基础上留有加工余量。为此，在环件轧制中通常控制近扩孔机端面的环件尺寸，使环件外径为正偏差，内径为负偏差，环件内外都留有一定的加工余量以满足后续的机加工要求。
为降低挤压力，防止模具损坏，提高零件表面质量，一般都必须采取润滑措施，为防止润滑剂被挤掉失去润滑效果，常对钢质零件采用磷化处理，使坯料表面呈多孔结构，以存储润滑剂，在高压下起到润滑作用，常用润滑剂有矿物油、豆油、皂液等。
4)锻件机械切削加工成产品：利用车床，钻床等机械加工方式将产品加工成成品。
5）环件扎制所用的主要设备为辗压机，其工作原理为主动旋转的辗压辊逐步压下，使置于芯辊上的环形毛坯直径相应扩大，毛坯的截面形状尺寸也随之改变，直至达到产品的要求。辗压机在芯辊的两侧设有导向辊和控制辊。导向辊在辗压过程中起扶持毛坯的稳定作用。控制辊在工件辗扩到预定的直径时发出信号，起控制尺寸的作用。
半圆环：即在加工好相同直径的圆环后，按客户要求去除部分圆弧。
在制程中其中间检验，热处理，最终检验项目和自由锻造相同，不再复述。
二，查询并学习各个国家自由锻造基本情况
目的：通过对火电，核电锻件信息查询及跟单，依托此实单基础，对相关渠道及相关锻件知识进行了解，达到知识及渠道的积淀。以至以后不会像这次再进行大规模的四处发送寻单，对今后再遇到相同或者类似的锻造件进行有方向性的发送寻单，从而能够及时的得到报价及相关资源。
方法：先对国内相关锻造厂商进行询问，包括这么大的锻件大概需要多大规格的设备，各个锻件在制程当中出现的缺陷，对需要锻造的产品有所了解后，再通过对各个锻造协会，相关文章报道，各个关键字的搜寻，对各个国家的厂商进行查询，火电锻件及核电锻件基本信息的查询了解所查询厂商基本信息，包括其压机能力（吨位），通常锻造的材料，锻造的形状/尺寸，服务的行业等，再逐个邮件或者电话询问。
过程：通过对国外厂商进行联系（邮件与电话），当然，通过筛选，剔除掉那些水压机远低于2500吨以下的，若其能够有相似吨位的水压机，看其所锻造的尺寸有多大，最大的是否能够满足或者接近我方的所要锻造的最大的锻件，看其服务的行业，是否从事相关的能源或电力行业，看其是否具有炼钢的能力（大多数都没有炼钢能力），如无，看其材料库是否有与我方需求的材料，若无，是否有相关系列的材料，这样才能判断出其是否有可能进行锻造。和其中大部分的厂商进行了沟通（邮件与电话）——美国的厂商时差原因，电话沟通得少，打了电话后其回复率仍然比较低，所有回复的情况是大多数厂商均拒绝报价，原因有很多，如：压机的吨位数达不到（制程能力达不到）；我方产品太大；产品形状不在其常规锻造的产品范围内；没有我方要求的材质的材料,即使说明是否能够从有小的炼炉的钢厂订购，通常对方也是不愿意的，其一般只做其有库存材料的锻件；锻件太小；我方要求的数量少了对方无方订购材料；无我方检验项目的要求检验设备；还有些厂商只是说不愿意报价问其什么原因后也没有音信的，甚至还有一家厂商知道我方客户直接说明他们就是报价也没有这一项目的竞争优势的，也有遇到一家客户已经直接联系中了。
结果：通过筛选出来的70余家厂商进行了联系，9家厂商别提供了1个或者2个项目的报价，其中有一家单独对核电锻件提供了报价，其中一家提供了核电和火电一个锻件的报价，还有其中一家提供了火电一个项目和核电圆环项目的报价。有家厂商态度比较好，能够说明为什么不能够报价，希望下一次能够合作。
在询价过程当中对各个厂商的邮件进行了大概的描述，包含了沟通的内容及进展，对下一次相同锻件的寻价取得方向。
三，通过对火电，核电锻件的跟单学习及体会
1．火力发电厂蒸汽轮机工作原理：煤（当然也可以是燃油）在锅炉里燃烧，将水加热成温度和压力都很高的蒸汽。高温高压的蒸汽在蒸汽轮机中做功（这是热能转化成机械能的过程），带动发电机发电。当然，蒸汽轮机仅仅是热机的一种。随着燃气轮机的发展成熟，大型火力发电厂具有采用燃气-蒸汽联合循环的趋势。燃气-蒸汽联合循环，就是燃料在燃气轮机中燃烧，释放热能推动燃气轮机做功。燃气轮机排放出的废气温度还很高，正好用来加热水变成蒸汽，再利用蒸汽轮机做功，从而通过发电机转换为电能。
2. 核能发电工作基本知识及相关原理：
我国现核电还处于起步阶段，到2020年，我国的电力装机容量将增至9亿千瓦以上。核电的供应如按4%的比例测算，届时将有装机容量3600万千瓦以上，而且压水核反应堆的发电成本比天然气发电站和火力发电站少３０％到５０％，在未来十几年内，我国将会建设20多座核电机组，因此，核电在我国具有很大的前景。
反应堆是核电站的关键设计，链式裂变反应就在其中进行。反应堆种类很多，核电站中使用最多的是压水堆（与之对应的还有沸水堆）。
压水堆是目前比较广泛采用的核反应堆。其特征是水在堆芯内不沸腾，因此水必须保持在高压状态。上图是压水堆核电站的流程示意图。燃料用的是二氧化铀陶瓷块，这样的铀芯块本身就起防止放射性物质外逸的作用，即构成了第一道安全屏障。把这些小的铀块重叠在高3米，外径9．5毫米，厚0．57毫米的锆合金管内封闭，即成为燃料元件棒，即铀棒。锆合金管也能防止放射性物质逸出，故构成第二道安全屏障。每200多根铀棒，排列成横17排，纵17排的燃料元件。如果堆内有100多个这样的燃料元件，即可成为90万千瓦的压水堆核电站。整个堆芯放在内径为4米，高为13米，厚为0．2米的压力壳内。壳内压强为155个大气压。可把水加热到330℃以上。温度升高了的水进入蒸汽发生器内，器内
有很多细管，细管中的水接收热量变成蒸汽进入蒸汽轮机发电。
从反应堆出来的水是跟细管中的水分开的，即使堆中的水有少量放射性物质，也不会传递到细管中的水中。从反应堆出来的水在蒸汽发生器中温度降低后，经一回路的循环泵驱动，又回到压力壳的堆芯继续加热，完成第一回路的循环。一回路和压力壳组成第三道安全屏障。蒸汽发生器内的蒸汽进入蒸汽轮机做功后，再进入冷凝器冷却成水，经二回路循环泵驱动，再回到蒸汽发生器继续使用，这就是第二回路循环。冷凝器中用三回路循环泵抽来的江河水作冷却剂，冷却后又排回到江河中，组成第三回路循环。压水核反应堆与一般的核反应堆相比有三大优势：造价和运营成本相对较低，安全性能很高，产生的放射性物质很少。
3.可以看出，汽轮机类所使用的材料必须是耐高温，防锈蚀的材质，比对火电5个锻件与核电的环件，每个锻件所用的都是不同的材质: F91,F92, GH901,不锈钢UNS S42200，1Cr12Mo,但是其主要都是Cr, Mo合金类材料。通过这段时间的学习与资料的查询，在汽轮机所应用的基本上都是这类的材料：Cr, Mo合金类材料,其化学成份里大多也含有Ni元素。
4.Cr，Mo, Ni的性质及在合金中起的作用：
1．铬Cr
铬在钢中的角色多元且重要，它会形成安定而硬的碳化物，而且具抗蚀性，其主要作用有：
a．增进钢的硬化能和渗碳作用。
b．使钢在高温畤仍具高强度。
c．能增加耐磨耗性。
d．增高钢之淬火温度。
f．能增进钢的抗腐蚀性。
2．钼Mo
钼可增加钢之最大强度及硬度，因此在合金钢中也颇为重要。
a．能改善钢在高温之抗拉及潜变强度。
b．在工作红热情况下，能使钢之硬度保持不变。
c．高速工具钢含钼，可予以较佳之切割性能。
d．合金钢中加入钼可去除回火脆性。
3．镍Ni
a．增进钢的硬化能。
b．能降低热处理时的淬火温度，因之在处理时变形小。
c．能增加钢的韧性。
d．高镍合金钢能耐腐蚀，抗锈蚀等。
在炼钢，锻造，热处理等相关制程过程中P，S，C 等元素的含量应控制在相关要求的范围内以影响材质性能。其应用于蒸汽轮机锻件上主要是增强合金的抗氧化，腐蚀及利用其耐高温，压延性等.
在查询这类锻件的供应商时，先通过询问国内锻造厂商了解相关锻件类知识，了解相关情况后再查询国外相关生产厂商（对于其中两个2吨多重的锻件，水压机应该在3000吨左右，才有可能锻造出相关尺寸的锻件，因不锈钢在锻造后热处理时特别容易产生裂纹导致不锈钢锻件在锻造时难度很大，对于我方要求的其中三个较小的锻件，国内厂商有些反映应量小，无法定购材料，有些也反映量小，无法炼钢）在查询国外厂商时也注意查询：
1）设备能力状况，能否锻造出相关尺寸的锻件。
2）其库存是否有我方需求的材料。
3）其是否有炼钢能力（对于我方三个重量小的锻件，其是否有小的熔炼炉）。
4）对于容易产生裂纹的不锈钢锻件，其是否有锻造过。
5）我方的锻件是用在火电及核电上的，其服务行业是否有电力相关行业（火电，核电等）。
6）对于环件扎制，其扎制的最到外径是多大。
现询的自由锻件和环件是用在火电蒸汽轮机和核电2回路上的，通常火电厂蒸汽轮机由以下几部分组成：
压缩机，燃烧室，涡轮机，喷嘴/叶片，螺钉，板材，涡轮盘等。
这些部件通常用的材料分为两大类，铬钼合金与高镍合金，如叶片，喷嘴，外壳等，通常使用铬钼合金，铬的含量一般在10~25%，如防护罩所中铬含量便达到25%，这类的铬钼合金可称为不锈钢类材料；相关板材，螺钉，涡轮盘等大多用高镍合金，如Inconel718,InconelX718,或者其他镍基合金等，如这两大类材料里面也有其他金属成分，使这两大类金属具有耐温耐腐共性，只是偏向有所不同。
铸造基础知识培训资料总
NWS NEW WEI SAN INDUSTRIES 培 训 资 料 二○○六年三月
目录 第一章浇注系统 (3) 1、浇注系统的定义 (3) 2、浇注系统的组成 (3) 3、各组元的作用 (3) 1）浇口杯 (3) 2）直浇道 (5) 3）直浇道窝 (5) 4）横浇道 (5) 5）内浇道 (10) 4、浇注系统的类型 (10) 5、金属的流动性与金属的凝固性 (15) 6、铸件浇注位臵及分型面确定 (18) 第二章铸件缺陷 (21) 1、气孔 (21) 2、缩孔及缩松 (23) 3、冷豆 (24) 4、裂纹类缺陷 (24) 1）冷裂 (24) 2）热裂 (24) 3）温裂 (25)
5、掉砂 (25) 6、渣孔 (25) 7、粘砂 (26) 8、夹砂 (27) 9、冷隔 (28) 10、浇不足 (28) 11、跑火 (29) 12、多肉 (29) 13、错型 (31) 14、偏芯 (31) 15、变形 (31) 附表：我国铸造缺陷的分类 (34) 本资料主要摘自《造型工手册》 ——品保一部铸造是将熔化的金属液引入预定型腔的过程。在这个过程中，铸型能否经得住铁水带来的恶劣环境？铁水在与铸型的接触中会发生怎样的变化？ 本教材将带你初探其中的奥秘。
第一章 浇注系统 一、浇注系统的定义 铸型接受浇入的液态金属，并将其引入到铸型型腔的一系列通道叫浇注系统。 二、浇注系统的组成 1、浇口杯 2、直浇道 3、直浇道窝 4、横浇道 5、内浇道等 三、各组元的作用（见图1-1） ※ 浇口杯 （一）浇口杯的作用 1、用来承接来自浇包的金属液流，并且将金属液引入直浇道， 同时可以防止金属外溢。 2、避免金属液流直冲直浇道，减少金属液对铸型的冲刷。 3、具有一定的挡渣效果。（见图1-2） 4、增加金属液静压头（砂箱高度较低时）。 例如：用漏包浇注时，金属液冲刷力大，流量也不易控制而且包孔很难对准直浇 道，没有浇口杯很难实现浇注。 （二）金属液在浇口杯中的流动特点（见图1-3、1-4） 当金属液流入直浇道时，容易产生涡流，当金属液进入直浇道内时，将空气和渣子一并带入型腔，使铸件产生渣孔和气孔等不良缺陷。涡流对于铸件质量影响较大，因尽可能减少涡流，其具体措施有：（见图1-5） 1、降低浇注包与浇口杯之间的距离，保持金属液在浇口杯中的高度，即降低金属液流入浇口杯的落差。因而在浇注时，浇口杯中液体应有一 图 1-1 1—直浇道 2—横浇道 3 —内浇道 4—冒渣口 图 1-2 浇口杯的档渣作用 图1-3 漏斗形浇口杯 图1-4 图1-5 浇注状态对液流运动的影响
锻造基础知识大汇集
forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种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、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，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。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主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．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，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。 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。 重型航空模锻液压机进行热试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
锻造基本知识
锻造知识太汇总 锻造是一种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、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、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。 1. 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727 ℃，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，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。 2. 锻造类别 上面提到，根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。 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。 5）锻模
铸造工艺基础要点
铸造工艺基础知识 一、铸造方法 常见的铸造方法有以下几种： 1、砂型铸造：砂型铸造是将原砂和粘结剂、辅助材料按一定比例混 制好以后，用模型造出砂型，浇入液体金属而形成铸 件的一种方法。砂型铸造是应用最普遍的一种铸造方 法。 2、熔模铸造：熔模铸造又称“失蜡铸造”，通常是在蜡模表面涂上数 层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而 制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件 的一种方法。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和 表面粗糙度，所以又称“熔模精密铸造”。 3、金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属用重力 浇注法浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。 所以又称“重力铸造”。 4、低压铸造：低压铸造是液体金属在压力作用下由下而上的充填型 腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低， 所以叫低压铸造。 5、压力铸造：压力铸造简称压铸，是在高压作用下，使液态或半液 态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用 下凝固而获得铸件的一种方法。
6、离心铸造：离心铸造是将液体金属浇入旋转的铸型中，使液体金 属在离心力的作用下充填铸型和凝固成形的一种铸造 方法。 7、连续铸造：连续铸造是将熔融的金属不断浇入一种叫做结晶器的 特殊金属型中，凝固了的铸件连续不断的从结晶器的 另一端拉出，从而获得任意长度或特定长度铸件的一 种方法。 8、消失模铸造：消失模铸造是采用泡沫气化模造型，浇注前不用取 出模型，直接往模型上浇注金属液，模型在高温下 气化，腾出空间由金属液充填成型的一种铸造方法。 也叫“实型铸造”。 二、零件结构的铸造工艺性分析 零件结构的铸造工艺性通常指的是零件的本身结构应符合铸造生产的要求，既便于整个铸造工艺过程的进行，又利于保证产品质量。 对产品零件图进行分析有两方面的作用：第一，审查零件结构是否符合铸造生产的工艺要求。因为零件的设计者往往不完全了解铸造工艺。如发现结构设计有不合理的地方，就要与有关方面进行研究，在不影响使用要求的前提下，予以改进。这对简化工艺过程、保证质量及降低成本均有极大作用。第二，在既定的零件结构条件下，考虑在铸造过程中可能出现的主要缺陷，在工艺设计中采取相应工艺措施予以避免。 （一）从避免缺陷方面审查铸件结构的合理性
锻造基础知识大汇集
2015-06-08锻压世界锻压世界 forming1950专注锻造、冲压、钣金成形行业，汇聚作者与读者、用户与装配商、行业与市场最新动态，通过行业市场类、技术交互类、技术文章类题材为锻压行业打造一流的交流学习、技术传播、信息服务平台。锻造工艺(Forging Process)是一种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、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。 变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，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。 坯料 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。 1、自由锻。利用冲击力或压力使金属在上下两个抵铁（砧块）间产生变形以获得所需锻件，主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．金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，又可分为冷镦、辊锻、径向锻造和挤压等等。 3、闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，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。 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。
锻造基本知识
锻造是一种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、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、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。 1.变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，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，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。 2.锻造类别 上面提到，根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。 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。
铸造工艺标准设计基础学习知识
铸造工艺设计基础 铸造生产周期较长，工艺复杂繁多。为了保证铸件质量，铸造工作者应根据铸件特点，技术条件和生产批量等制订正确的工艺方案，编制合理的铸造工艺流程，在确保铸件质量的前提下，尽可能地降低生产成本和改善生产劳动条件。本章主要介绍铸造工艺设计的基础知识，使学生掌握设计方法，学会查阅资料，培养分析问题和解决问题的能力。 §1-1 零件结构的铸造工艺性分析 铸造工艺性，是指零件结构既有利于铸造工艺过程的顺利进行，又有利于保证铸件质量。 还可定义为：铸造零件的结构除了应符合机器设备本身的使用性能和机械加工的要求外，还应符合铸造工艺的要求。这种对铸造工艺过程来说的铸件结构的合理性称为铸件的铸造工艺性。 另定义：铸造工艺性是指零件的结构应符合铸造生产的要求，易于保证铸件品质，简化铸造工艺过程和降低成本。 铸造工艺性不好，不仅给铸造生产带来麻烦，不便于操作，还会造成铸件缺陷。因此，为了简化铸造工艺，确保铸件质量，要求铸件必须具有合理的结构。 一、铸件质量对铸件结构的要求 1．铸件应有合理的壁厚 某些铸件缺陷的产生，往往是由于铸件结构设计不合理而造成的。采用合理的铸件结构，可防止许多缺陷。
每一种铸造合金，都有一个合适的壁厚范围，选择得当，既可保证铸件性能（机械性能）要求，又便于铸造生产。在确定铸件壁厚时一般应综合考虑以下三个方面：保证铸件达到所需要的强度和刚度；尽可能节约金属；铸造时没有多大困难。 （1）壁厚应不小于最小壁厚 在一定的铸造条件下，铸造合金能充满铸型的最小壁厚称为该铸造合金的最小壁厚。为了避免铸件的浇不足和冷隔等缺陷，应使铸件的设计壁厚不小于最小壁厚。各种铸造工艺条件下，铸件最小允许壁厚见表7-1～表7-5 表1-2 熔模铸件的最小壁厚（单位：㎜）
锻造基础知识讲座
锻造基础知识讲座 （一）锻造的基本概念。 锻造是锻压工艺的一部分，锻压包括锻造和冲压两部分。 锻造的根本目的：是获得所需形状和尺寸，同时要求其性能和组织符合一定的技术要求的毛坯。 锻造按温度来分有：热锻、温锻和冷锻。不同的锻造温度对锻件的组织和性能的影响也是不同的。 下面介绍的内容主要是热锻部分知识。 锻造分自由锻和模锻两部分。 自由锻是自由锻造的简称，自由锻包括胎模锻，适用于单件小批生产。 模锻适用于批量生产和大批量生产，如汽车制造行业。 自由锻和模锻是锻造工艺的主要支柱。 发达国家的模锻件占锻件总重量的70％以上；我国在50年 代模锻件占锻件总重量不到20％，现在有进步，但模锻件总重乃比自由锻件少。 自由锻又分手工锻和机器锻。 手工锻在现在工厂用得很少，只在工具修理部门有，农村的铁匠炉基本上还是用手工锻。 机器锻又分锤上自由锻和水压机上自由锻，前者用来生产大、中、小锻件；后者用来生产大型和特大型锻件。 自由锻特点： 1.所用工具简单，通用性强，灵活性大。 2.靠工人的手工操作来控制锻件的形状和尺寸，因此，锻件的 精度差，工人的劳动强度大，生产率低。 锻件的主要缺陷有： 1.裂纹：有横向、纵向裂纹及其它各种裂纹。 2.过烧。 3.白点（锻件内部银白色、灰白色圆形的裂纹） 4.折叠。 5.疏松、非金属夹杂物。 6.机械性能达不到要求（锻比不够）。 7.弯曲、变形。 产生以上缺陷的原因很多，有铸锭缺陷引起的，有锻造加热不当引起的，有锻造本身的原因，也有锻后冷却和热 处理不当引起的。总之，原因很多。所以当锻件的缺陷发现 后，需要综合起来进行分析，并要掌握在不同情况下产生缺
锻造基础知识
锻压就是对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变其尺寸、形状，用于制造机械零件或毛坯成形方法。是锻造和冲压的总称。锻压的方法主要有自由锻、胎模锻、锤上模锻、特种锻和冲压等。 锻压加工的优点： 1、能改善金属组织，提高力学性能这是因为锻压可以将坯料中的疏松处压合，提高金属的致密度；可以使粗大的晶粒细化；可以使高合金工具钢中的碳化物被击碎，并且均匀地分布。 2、锻压件的形状和尺寸接近于零件与直接切削钢材的成形方法相比较，不但可以节省金属材料的消耗，而且也节省切削加工工时。 3、生产率高锻压成形，特别是模锻成形的生产效率。比切削加工成形高得多。例如，生产内六角螺钉，用模锻成形的生产率是切削加工的50倍。若采用冷镦工艺制造时，其生产效率是切削加工成形的400倍以上。 4、锻压加工在生产中有较强的适应性锻压加工既可以制造形状简单的锻件（如圆轴），也可以制造形状比较复杂，不需要或只需要进行少量切削加工的锻件（如精锻齿轮）。锻件的重量可以小到不足一克，大到几百吨。锻件既可以单件小批生产，也可以大批大量生产。 缺点：常用的自由锻件精度比较低；胎模锻和模锻的模具费用较高；与铸造生产相比，难以生产既有复杂外形又有复杂内腔的毛坯。 机床制造业中，主轴、传动轴、齿轮等重要零件以及切削刃具等，都是用锻压方法成形的。
锻造工艺基础 手工锻造是用手锻工具，依靠人力在铁砧上进行的。这种方法简陋，仅用于修理性质和小批量生产的场合。 机器锻造是靠各种锻造设备提供作用力的锻造方法，是现代锻造的主要形式。 一、自由锻 只用简单的通用性工具，或在锻造设备上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，称为自由锻。 1、基本工序可分为拔长、镦粗、冲孔、弯曲等。 拔长：也称为延伸，它是使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序。 镦粗：是使毛坯高度减小，横断面积增大的锻造工序。 冲孔：是利用冲头在镦粗后的坯料上冲出透也或不透孔的锻造方法。 弯曲：采用一定的工模具将毛坯弯成所规定的外形的锻造工序。 2、自由锻的特点及应用 特点：工艺灵活性较大，生产准备的时间较短； 生产率低，锻件精度不高，不能锻造形状复杂的锻件。 应用：自由锻是大型锻件的主要生产方法。这是因为自由锻可以击碎钢锭中粗大的铸造组织，锻合钢锭内部气孔、缩松等空洞，并使流线状组织沿锻件外形合理分布。
锻造安全培训知识
行业资料：________ 锻造安全培训知识 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共9 页
锻造安全培训知识 一、锻造车间受伤性质及产生原因 锻造车间人体受伤的性质主要有机械损伤、热损伤和电损伤三种。属于机械损伤的有：挫伤、轧伤、压伤、割伤、刺伤、擦伤、骨折、扭伤、切断伤等。属于热损伤的有：热辐射损伤、化学性灼伤、烧伤、烫伤、中暑等。电损伤主要指由于触电而引起的电伤。 人体受伤主要是由不安全状态和不安全行为所致。 1. 锻造车间可能存在的不安全状态 不安全状态是导致物质发生的物质条件，它包括机械、物质与环境诸方面。 1）防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷。如无防护罩、无安全保险装置、无安全标志、无护栏或护栏损坏、电气未接地、绝缘不良等。 2）设备、设施、工具、附件有缺陷。如设计不当，结构不符合安全要求；制动装置有缺陷；安全间距不够；工件上有锋利毛刺、飞边；机械强度不够；绝缘强度不够；起吊重物的绳索不符合安全要求；设备超负荷运转；设备失修；地面不平；保养不当、设备失灵等。 3）个人防护用品用具缺少或有缺陷。如无个人防护用品、用具；所用防护用品、用具不符合安全要求等。 4）生产现场环境不良。如照明光线不良；通风不良；作业场所狭窄；交通线路的配置不安全；操作工序设计或配置不安全；地面打滑等。 2. 锻造车间可能存在的不安全行为 第 2 页共 9 页
不安全行为指造成事故的人为错误，主要有： 1）操作错误，忽视安全，忽视警告。如未经许可开动或关停机器；开动或关停机器未给信号；忘记关闭设备；忽视警告标志、警告信号等。 2）造成安全装置失败。如拆除了安全装置；安全装置失去作等。 3）使用不安全装置。如使用无安全装置的设备等。 4）手代替工具操作。如用手清除氧化物；用手代替工具送料等。 5）物体存放不当，如成品半成品、材料、工具、模具等未按指定地点存放。 6）在起吊物下作业、停留。 7）机器运转时进行加油、修理、检查、调整等项工作。 8）注意力不集中。 9）未按规定穿戴防护用品。 10）进入危险场所。 二、锻造车间安全生产的主要对策 为防止工伤事故的发生，实现安全生产，按照“安全第一，预防为主”的原则，必须采取三项重要对策，即安全技术、安全教育、安全管理。 安全技术是实现安全生产的基础；安全教育和安全管理是实现安全生产的保证，三项对策必须兼顾，缺一不可。 1. 安全技术 如前所述，这是为了防止生产中所引起的工伤事故和对工人健康有害的影响，以及为消除这些现象的发生而采取的各种技术措施。 2. 安全教育 第 3 页共 9 页
铸造基础知识.pdf
铸造部分 目录 第一节 铸造基础知识 (3) 一、铸造生产概述 (3) 二、铸造生产常规工艺流程 (3) 第二节 砂型铸造工艺 (4) 一、型砂和芯砂的制备 (4) 二、型砂的性能 (4) 三、铸型的组成 (5) 四、浇冒口系统 (5) 五、模样和芯盒的制造 (6) 第三节 合金的熔炼 (8) 一、铝合金的熔炼 (8) 二、铸铁的熔炼 (9) 第四节 造 型 (11) 一、手工造型 (11) 二、制芯 (14) 三、合型 (15) 四、造型的基本操作 (15) 五、合金的浇注 (17) 六、机器造型 (18) 第五节 铸造工艺设计 (20) 一、分型面 (20) 二、型芯 (21) 三、铸造工艺参数 (21) 四、模样的结构特点 (21) 第六节 铸件常见缺陷的分析 (23) 铸工实习安全技术守则 (24) 第七节 铸工概论 (25) 一、铸造的辉煌历史 (25) 二、铸造的分类 (25) 第八节 特种铸造 (26) 一、压力铸造 (26)
二、实型铸造 (27) 三、离心铸造 (27) 四、低压铸造 (28) 五、熔模铸造 (29) 六、垂直分型无箱射压造型 (30) 七、金属型铸造 (30) 八、多触头高压造型 (31) 九、真空密封造型 (32) 第九节 铸造工艺图的绘制 (33) 一、铸造工艺图 (33) 二、浇注位置 (33) 三、分型面 (33) 四、机械加工余量和铸孔 (33) 五、拔模斜度 (34) 六、铸造圆角 (34) 七、型芯、芯头及芯座 (34) 八、铸造收缩率 (34) 九、铸造工艺图的绘制 (34) 十、模样图的绘制 (34) 十一、铸型装配图的绘制 (35) 十二、铸件图的绘制 (36) 十三、模样、型腔、铸件和零件之间的尺寸与空间的关系 (36) 十四、铸造技术的发展趋势 (36)
大型自由锻造基础知识汇编
大型自由锻造 基础知识汇编 内容提要: 1、大型锻件质量控制举例 2、世界大型自由锻和模锻液压机装备数量分布 3、大型锻件质量控制举例
锻压行业在国民经济生产和国防建设中的作用在国民经济生产和国防建设中，锻压行业是不可缺少的重要部分，它为各种机械产品和军工装备生产各种重要基础零件。一台机械产品或军工装备，如汽车、火车、采矿机械、轧钢机、发电设备、石油化工设备、工程机械、农业机械、舰船、飞机、装甲车辆、导弹、火箭、火炮、弹药……等等，都是用各种材料（如金属、塑料、陶瓷、玻璃、木材、碳纤维、皮革……）进行不同的加工之后才能组装成机器设备或产品。其中凡是负载大的受力件和传递动力的运动件，在高温、高压下工作的重要零件，都是采用金属材料经压力加工成形的锻件。 锻件的质量直接决定主机的性能、整机质量、使用寿命、安全性和可靠性。 锻件是利用金属材料的可塑性，在冷态（常温）或热态（300～1250℃）时借助锻压设备所产生的力，使金属材料变形，获得机械零件毛坯所需形状和尺寸。锻压件分自由锻件、模锻件、挤压件、冲压件、旋压件、粉锻件、封头成形件等。 锻件广泛用于各种机械设备、军工装备和日常生活中，如果设有锻件，就设有这个多彩的世界。在当代，凡锻造工业实力强大的国家，必然在机械工业和军工装备生产的实力都很强大。所以在工业发达国家，都把锻件生产放在非常重要的地位，从一个国家所拥有的锻压设备数量、品种、等级和锻件产量，就可衡量其工业水平和国防实力。
一、我国锻压行业的发展历程 世界上锻压件的生产历史起源何时无法考证，但从我国出土的文物考证已有4000多年的历史，早就用金、银、铜、铁、锡，采用热锻、冷锻、拉拔、旋压、锤薄等工艺制造武器、工具、日用品和工艺品。我国的锻压工业虽然历史悠久，但真正形成我国现代锻压工业的时间，还是近50多年的事。在1949年以前，我国仅生产少量小型机械设备，最大锻锤仅3吨，年产锻件可能数千吨。 1949年10月1日中华人民共和国成立之日，就是我国现代锻压工业发展的起点。当回顾我国锻压工业经过50多年成长发展到现在的历程时，也经过一段艰难曲折的道路。随着国民经济各部门的发展，我国的锻压工业经过恢复、创业和大发展，现在己拥有一个门类比较齐全，生产能力比较雄厚的锻压工业，在装备我国机械制造业和军事工业中发挥巨大的作用 目前我国锻压设备品种、等级和数量，随着发展需要，在开发自制新型锻压设备的同时，还进口一些高、精、尖、大的锻压设备，在品种和数量上，作为发展中国家来说，已名列前茅，可与先进工业国相媲美。椐不完全统计，我国现有各种锻压设备40000万台，其中1．自由锻设备总量约：34000台，其中 自由锻液压机约150台，公称压力8～20MN（800～2000吨）100台，25MN～150MN（2500～15000吨）50台；在2008年还有160MN、165MN、185MN三台自由锻液压机要投产。 这些设备主要为发电（火电、水电、核电）、轧钢、采矿、石化、
铸造基础知识总结
铸造——将液体金属浇注到具有与零件形状相应的铸型型腔中，待其冷却凝固后获得铸件的方法。 作为一种成型工艺，熔铸的基本优点在于液态金属的抗剪应力很小，易于成型。 优点： 1、原材料来源广，价格低廉，如废钢、废件、切屑等；生产成本低，与其它成形工艺相比，铸造具有明显的优势。 2、铸造是金属液态成形，因此可生产形状十分复杂，尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。 3、铸件的形状尺寸与零件非常接近，减少了切削量，属于无切削加工； 4、铸件的大小、重量及生产批量不受限制，可生产多种金属或合金的产品，比较灵活。 5、应用广泛，农业机械中40%~70%、机床中70%~80%的重量都是铸件。 缺点： 1、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好 2、铸件质量不够稳定，工序多，影响因素复杂，工艺过程较难控制。 3、制品中有各种缺陷与不足。微观组织随位置变化，化学成分随位置变化。如铸件内部常 存在气孔、缩孔、缩松、夹杂、砂眼和裂纹等缺陷。 4、尺寸精度较低。 5、铸造生产的劳动条件较差。砂型铸造中，单件、小批量生产，工人劳动强度大 砂型铸造——是以砂为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。 主要工序为：制作模样及型芯盒，配制型砂、芯砂，造型、造芯及合箱，熔化与浇注，铸件的清理与检查等。 简述砂型铸造的基本工艺过程。 （1）造型：用型砂及模样等工艺设备制造铸型。通常分为手工造型和机器造型。 造芯、涂料、开设浇注系统、合型。 （2）熔炼与浇注 熔炼：使金属由固态转变为熔融状态。 浇注：将熔融金属从浇包注入铸型。 （3）落砂与清理 落砂：用手工或机械使铸件与型砂、砂箱分开。 清理：落砂后在铸件上清理表面粘砂、型砂、表面金属等。 金属型铸造——将液态金属浇入金属材料制成的铸型中以获得铸件的方法。 优点：
锻造基本知识教学提纲
锻造基本知识
锻造知识太汇总 锻造是一种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、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、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。 1.变形温度 钢的开始再结晶温度约为727℃，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，在室温下进行锻造的称为冷锻。用于大多数行业的锻件都是热锻，温锻和冷锻主要用于汽车、通用机械等零件的锻造，温锻和冷锻可以有效的节材。 2.锻造类别 上面提到，根据锻造温度，可以分为热锻、温锻和冷锻。 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。
铸造基础知识培训资料总
培 训 资 料 二○○六年三月
目录
（3） 1、浇注系统的定义 (3) 2、浇注系统的组成 (3) 3、各组元的作用 (3) 1）浇口杯 (3) 2）直浇道 (5) 3）直浇道窝 (5) 4）横浇道 (5) 5）内浇道 (10) 4、浇注系统的类型 (10) 5、金属的流动性与金属的凝固性 (15) 6、铸件浇注位置及分型面确定…………………………
（21） 1、气孔 (21) 2、缩孔及缩松 (23) 3、冷豆 (24) 4、裂纹类缺陷 (24) 1）冷裂 (24) 2）热裂 (24) 3）温裂 (25)
5、掉砂 (25) 6、渣孔 (25) 7、粘砂 (26) 8、夹砂 (27) 9、冷隔 (28) 10、浇不足 (28) 11、跑火…………………………………………………… （29）12、多 肉 (29) 13、错型…………………………………………………… （31）14、偏 芯 (31) 15、变形…………………………………………………… （31） 附表：我国铸造缺陷的分类 (34)
本资料主要摘自《造型工手册》 ——品保一部铸造是将熔化的金属液引入预定型腔的过程。在这个过程中，铸 型能否经得住铁水带来的恶劣环境？铁水在与铸型的接触中会发生 怎样的变化？ 本教材将带你初探其中的奥秘。 第一章浇注系统 一、浇注系统的定义 铸型接受浇入的液态金属，并将其引入到铸型型腔的一系列通道叫浇注系统。 二、浇注系统的组成 1、浇口杯 2、直浇道 3、直浇道窝 4、横浇道 5、内浇道等 三、各组元的作用（见图1-1） ※浇口杯 （一）浇口杯的作用图 1-1 1—直浇道 2—横浇道3—内浇道 4—冒渣口 图 1-2 浇口杯的档渣作用 图1-3漏斗形浇口杯
锻造基础知识
锻造基础知识.txt昨天是作废的支票；明天是尚未兑现的期票；只有今天才是现金，才能随时兑现一切。人总爱欺骗自己，因为那比欺骗别人更容易。锻造基础知识对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。锻造的种类和特点当温度超过300-400℃（钢的蓝脆区），达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能力也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。原本这种温度区域的划分并无严格的界限，一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。因此，只要变形能在成形能范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。另外，要注意改善热锻的工作环境。锻模寿命（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）与其它温度域的锻造相比是较短的，但它的自由度大，成本低。坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法。另外，为防止坯料裂纹，需要时进行中间退火以保证需要的变形能力。为保持良好的润滑状态，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行连续加工时，目前对断面还不能作润滑处理，正在研究使用磷化润滑方法的可能。 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，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。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：·限制锻造力形式：油压直接驱动滑块的油压机。·准冲程限制方式：油压驱动曲柄连杆机构的油压机。·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。·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。此外，根据滑块运动方式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。锻件与铸件相比有什么特点金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。一般说来，铸件的力学性能低于同材质的锻件力学性能。此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻
铸造工培训计划及培训大纲
铸造工培训计划 一、培训目标 1、总体目标 培养具备以下条件的人员：具有创新精神和较强实践能力，掌握必要的文化基础知识和专业知识，掌握现代金属材料铸造等专业知识，有较强的实际操作能力，能适应社会主义市场经济的生产、建设、服务、管理等一线需要的技术应用性专门人才。 学员应掌握较宽的基本理论知识和较扎实的基本技能。具有分析、解决铸造生产技术问题的能力。具有应用现代铸造技术的能力和自学能力。 2、理论知识培训目标 依据《铸造工国家职业标准》中对铸造工的理论知识要求，通过培训，使培训对象掌握本专业培养目标所必需的技术基础知识，机械制图基本知识，公差与配合、常用金属材料与热处理知识；掌握铸造工艺与工装设计及铸件质量检测方面的专业知识；了解铸造新技术的发展现状及基本原理。 3、操作技能培训目标 依据《铸造工国家职业标准》中对铸造工的操作技能要求，通过培训，使培训对象具备铸造工艺的编制与实施的基本能力；具有铸造工装的设计与制造的基本能力；具有材料检验及管理的基本能力；具备运用所学知识，分析、解决铸造车间现场技术问题的能力；具备良好的文字表达能力和用普通话进行社交的能力。 二、教学要求 2.1理论知识要求 2.1.1职业道德、职业守则、安全文明生产与环境保护知识 2.1.2专业基础知识 2.1.3加工准备知识
2.2操作技能要求 2.2.1 加工准备 2.2.2钳工、车工、铣工、磨工、焊接的基本过程、工艺范围及其应用2.2.3了解各工种的操作方法 2.2.4 铸造工装的设计与制造 三、教学计划安排 总课时数：400课时。 理论知识授课：110课时。 理论知识复习：25课时。 操作技能授课：50课时。 操作技能练习：190课时。 机动课时：25课时。
锻造的基本知识点
第二篇金属压力加工 一.压力加工：利用金属在外力作用下产生的塑性变形来获得具有一定形状和力学性能的原 材料，毛坯或零件的生产方法，叫压力加工 二.加工途径：扎制、拉拔、挤压、冲压 2-1-1金属塑性变形 弹性变形的原因：金属所受外力<屈服强度 塑性变形的原因：金属所受外力>屈服强度 塑性变形的实质：晶体内部间产生了滑移的结果 2-1-2金属塑性变形对金属组织性能的影响 一.组织：1.晶粒沿最大变形方向伸长2.晶粒与晶格发生扭曲，产生内应力3.晶粒间产生碎晶 二.性能：1.强度硬度增高，韧性塑性下降，叫冷变形硬化 2.有回复性（回复温度=0.25-0.3熔点） 3.强化金属材料的重要途径，利用金属的冷变形实现的 三.金属变形中的冷变形与热变形 冷变形：T
锻造的基础知识
锻造的基础知识 对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。 对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。 当温度超过300-400℃（钢的蓝脆区），达到700-800℃时，变形阻力将急剧减小，变形能也得到很大改善。根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温度区域。原本这种温度区域的划分并无严格的界限，一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。 在低温锻造时，锻件的尺寸变化很小。在700℃以下锻造，氧化皮形成少，而且表面无脱碳现象。因此，只要变形能在成形的范围内，冷锻容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。只要控制好温度和润滑冷却，700℃以下的温锻也可以获得很好的精度。热锻时，由于变形能和变形阻力都很小，可以锻造形状复杂的大锻件。要得到高尺寸精度的锻件，可在900-1000℃温度域内用热锻加工。另外，要注意改善热锻的工作环境,锻模寿命（热锻2-5千个，温锻1-2万个，冷锻2-5万个）与其它温度域的锻造相比是较短的，但它的自由度大，成本低。 坯料在冷锻时要产生变形和加工硬化，使锻模承受高的荷载，因此，需要使用高强度的锻模和采用防止磨损和粘结的硬质润滑膜处理方法。另外，为防止坯料裂纹，需要时进行中间退火以保证需要的变形能力。为保持良好的润滑状态，可对坯料进行磷化处理。在用棒料和盘条进行连续加工时，目前对断面还不能作润滑处理，正在研究使用磷化润滑方法的可能。 根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，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。 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。