鍛鋼球閥的鍛造工藝詳解:
鍛造是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形,以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸的鍛件的加工方法。鍛造和沖壓同屬塑性加工性質,統(tǒng)稱鍛壓。
鍛鋼球閥鍛造是機械制造中常用的成形方法。通過鍛造能消除金屬的鑄態(tài)疏松、焊合孔洞,鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。
鍛鋼球閥鍛造按坯料在加工時的溫度可分為冷鍛和熱鍛。冷鍛一般是在室溫下加工,熱鍛是在高于坯料金屬的再結晶溫度上加工。有時還將處于加熱狀態(tài),但溫度不超過再結晶溫度時進行的鍛造稱為溫鍛。不過這種劃分在生產中并不*統(tǒng)一。鋼的再結晶溫度約為460℃,但普遍采用800℃作為劃分線,高于800℃的是熱鍛;在300~800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛。
鍛造按成形方法則可分為自由鍛、模鍛、冷鐓、徑向鍛造、擠壓、成形軋制、輥鍛、輾擴等。坯料在壓力下產生的變形基本不受外部限制的稱自由鍛,也稱開式鍛造;其他鍛造方法的坯料變形都受到模具的限制,稱為閉模式鍛造。成形軋制、輥鍛、輾擴等的成形工具與坯料之間有相對的旋轉運動,對坯料進行逐點、漸近的加壓和成形,故又稱為旋轉鍛造。
鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼,其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。
鍛鋼球閥一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。棒料的晶粒組織和機械性能均勻、良好,形狀和尺寸準確,表面質量好,便于組織批量生產。只要合理控制加熱溫度和變形條件,不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件。
經壓制和燒結成的粉末冶金預制坯,在熱態(tài)下經無飛邊模鍛可制成粉末鍛件。鍛件粉末接近于一般模鍛件的密度,具有良好的機械性能,并且精度高,可減少后續(xù)的切削加工。粉末鍛件內部組織均勻,沒有偏析,可用于制造小型齒輪等工件。但粉末的價格遠高于一般棒材的價格,在生產中的應用受到一定限制。
不同的鍛造方法有不同的流程,其中以熱模鍛的工藝流程zui長,一般順序為:鍛坯下料;鍛坯加熱;輥鍛備坯;模鍛成形;切邊;中間檢驗,檢驗鍛件的尺寸和表面缺陷;鍛件熱處理,用以消除鍛造應力,改善金屬切削性能;清理,主要是去除表面氧化皮;矯正;檢查,一般鍛件要經過外觀和硬度檢查,重要鍛件還要經過化學成分分析、機械性能、殘余應力等檢驗和無損探傷。
鍛壓是鍛造和沖壓的合稱,是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力,使之產生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。
在鍛造加工中,坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形,有較大量的塑性流動;在沖壓加工中,坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形,其內部不出現(xiàn)較大距離的塑性流動。鍛壓主要用于加工金屬制件,也可用于加工某些非金屬,如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復合材料的成形等。
鍛壓和冶金工業(yè)中的軋制、拔制等都屬于塑性加工,或稱壓力加工,但鍛壓主要用于生產金屬制件,而軋制、拔制等主要用于生產板材、帶材、管材、型材和線材等通用性金屬材料。
鍛壓主要按成形方式和變形溫度進行分類。按成形方式鍛壓可分為鍛造和沖壓兩大類;按變形溫度鍛壓可分為熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓和等溫鍛壓等。
鍛壓可以改變金屬組織,提高金屬性能。鑄錠經過熱鍛壓后,原來的鑄態(tài)疏松、孔隙、微裂等被壓實或焊合;原來的枝狀結晶被打碎,使晶粒變細;同時改變原來的碳化物偏析和不均勻分布,使組織均勻,從而獲得內部密實、均勻、細微、綜合性能好、使用可靠的鍛件。鍛件經熱鍛變形后,金屬是纖維組織;經冷鍛變形后,金屬晶體呈有序性。
鍛壓是使金屬進行塑性流動而制成所需形狀的工件。金屬受外力產生塑性流動后體積不變,而且金屬總是向阻力zui小的部分流動。生產中,常根據(jù)這些規(guī)律控制工件形狀,實現(xiàn)鐓粗拔長、擴孔、彎曲、拉深等變形。鍛壓出的工件尺寸、有利于組織批量生產。模鍛、擠壓、沖壓等應用模具成形的尺寸、穩(wěn)定??刹捎缅憠簷C械和自動鍛壓生產線,組織專業(yè)化大批量或大量生產。提高鍛壓件的內在質量,主要是提高它們的機械性能(強度、塑性、韌性、疲勞強度)和可靠度。這需要更好地應用金屬塑性變形理論;應用內在質量更好的材料;正確進行鍛前加熱和鍛造熱處理;更嚴格和更廣泛地對鍛壓件進行無損探傷。