鍛壓技術(shù)的發(fā)展及其在新材料加工中的應(yīng)用探析

摘 要：自進(jìn)入新世紀(jì)開始，國(guó)內(nèi)鍛壓工業(yè)逐漸蓬勃發(fā)展，鍛壓技術(shù)日益完善，在工業(yè)加工生產(chǎn)過程中能夠達(dá)到自動(dòng)化要求。鍛壓技術(shù)在汽車、航空與電器等行業(yè)中具備廣泛應(yīng)用價(jià)值，技術(shù)應(yīng)用效果關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量，能夠直接影響到人們?nèi)粘Ｉ睢ｋS著科技水平的不斷提升，新鍛壓工業(yè)中逐漸出現(xiàn)了很多新材料，如何利用鍛壓技術(shù)進(jìn)行新材料生產(chǎn)是當(dāng)前制造企業(yè)需要考慮的首要問題?；诖?，本文主要對(duì)鍛壓技術(shù)發(fā)展進(jìn)行探討，并對(duì)其在新材料加工中應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：新材料加工;鍛壓技術(shù);應(yīng)用分析

0 引言

在國(guó)際環(huán)境影響下，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)越來越嚴(yán)峻。從汽車行業(yè)來看，當(dāng)前汽車產(chǎn)品逐漸多元化，產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)逐漸更新，很多產(chǎn)品因?yàn)楦簧蠒r(shí)代發(fā)展而被淘汰。因?yàn)槠嚠a(chǎn)品市場(chǎng)壽命逐漸下降，所以企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定性受到影響，部分企業(yè)為了提高競(jìng)爭(zhēng)力而深入探索鍛壓技術(shù)。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式已經(jīng)跟不上時(shí)代腳步，無法滿足市場(chǎng)環(huán)境需求。

1 鍛壓技術(shù)發(fā)展

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

相對(duì)于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家而言，國(guó)內(nèi)鍛壓技術(shù)仍然處于發(fā)展階段。從汽車行業(yè)角度來看，多數(shù)企業(yè)主要通過以配一五形式從事汽車生產(chǎn)活動(dòng)，這種生產(chǎn)方式比較落后，對(duì)駕駛員生命安全可能會(huì)造成嚴(yán)重威脅。在汽車產(chǎn)品生產(chǎn)制造方面容易發(fā)生失誤問題，且產(chǎn)品加工生產(chǎn)過程中需要應(yīng)用到的場(chǎng)地與人力資源相對(duì)較多，容易增加企業(yè)生產(chǎn)成本。部分企業(yè)在汽車生產(chǎn)過程中運(yùn)用單機(jī)聯(lián)線自動(dòng)化，其生產(chǎn)技術(shù)和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家仍然存在差距，這對(duì)國(guó)內(nèi)鍛壓工業(yè)發(fā)展可能會(huì)造成一定影響。

1.2 發(fā)展趨勢(shì)

在科學(xué)技術(shù)逐漸發(fā)展過程中，鍛壓技術(shù)也在逐步完善，其在工業(yè)生產(chǎn)制造方面能夠發(fā)揮的作用越來越大。未來鍛壓技術(shù)將會(huì)逐漸輕量化，對(duì)環(huán)境造成的污染越來越低，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要消耗的材料與人力等資源逐漸減少。因此，鍛壓技術(shù)加工要求逐漸提高，在產(chǎn)品鍛造過程中將會(huì)出現(xiàn)更多清潔原料。鍛壓技術(shù)正在整體化發(fā)展，其在大型機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中可以有效提升工作質(zhì)量與工作效率。尤其是在關(guān)鍵部件生產(chǎn)制造方面，整體化鍛壓技術(shù)能夠解決接觸面薄弱問題，有效降低產(chǎn)品質(zhì)量[1]。鍛壓技術(shù)正在精密化發(fā)展，其在產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中需要盡量減少資源消耗量，實(shí)現(xiàn)利益最大化目標(biāo)?，F(xiàn)代產(chǎn)品加工中出現(xiàn)的新材料越來越多，能夠有效緩解傳統(tǒng)材料緊張問題，材料性能明顯超過傳統(tǒng)材料。

2 新材料加工應(yīng)用

2.1 鋼結(jié)硬質(zhì)合金熱鍛加工分析

鋼結(jié)硬質(zhì)合金熱加工性能、硬度與耐磨性相對(duì)較高，在新材料加工過程中可以進(jìn)行冷切削、鍛壓與焊接處理等，在新工程材料加工方面具有廣泛應(yīng)用價(jià)值。在鋼結(jié)硬質(zhì)合金熱鍛加工過程中常會(huì)使用一些稀貴難熔金屬材料，例如Ti、W或者M(jìn)o等。與熔煉鋼相比，粉末冶金生產(chǎn)組織致密性與連續(xù)性相對(duì)較差，且材料內(nèi)部非金屬偏細(xì)與多孔問題比較明顯，容易出現(xiàn)碳化物橋接或者金屬顆粒分布不均勻等現(xiàn)象。熱鍛加工能夠改善新材料鍛壓處理中的組織結(jié)構(gòu)，克服各種材料生產(chǎn)缺陷。在熱鍛加工處理方面，橋接碳化物與硬質(zhì)相可能會(huì)出現(xiàn)破碎或者粘接現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼機(jī)體出現(xiàn)塑性流動(dòng)或者塑性變形，將粗糙組織細(xì)密化，有利于提升材料性能。由于鋼結(jié)硬質(zhì)合金材料組織與成分比較特殊，因此在熱鍛加工處理前首先需要進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)合金材料鍛壓性能進(jìn)行改造，從而提升材料鍛成合格率。在合金胚料加熱處理方面，需要選擇在中性爐氣或者還原性爐氣，防止合金胚料出現(xiàn)氧化脫碳現(xiàn)象。同時(shí)，技術(shù)人員需要對(duì)材料熱鍛加工中的每火變形率進(jìn)行控制，不同加工階段與方式中所用每火變形率也不一樣。

2.2 噴霧與粉末鍛壓分析

噴霧鍛壓是新材料加工技術(shù)中的一種形式，主要通過熔化方式將金屬氣體霧化，形成粉末狀，通過噴射方式形成預(yù)型件，預(yù)型件密度控制在98%至99%。當(dāng)預(yù)型件形成之后，技術(shù)人員需要通過熱鍛加工方式生成相應(yīng)形狀。這種材料加工方式無需燒結(jié)工序，主要通過傳送裝置將預(yù)型件轉(zhuǎn)送到熱壓加工中，模具生成成本相對(duì)較低。通過噴霧鍛壓形成的預(yù)型件性能明顯超過一般粉末金屬，產(chǎn)品生產(chǎn)成本與金屬消耗明顯下降了50%左右。粉末鍛壓是由精密鍛壓與粉末冶金聯(lián)合而成的一種材料加工技術(shù)，相對(duì)于一般模鍛件而言，這種粉末鍛件表面粗糙度更低，材料利用率超過95%，精度更高，其在鋁合金件與變形合金等生產(chǎn)加工方面更加具有應(yīng)用價(jià)值[2]。

2.3 精鍛與等溫鍛壓分析

在新材料精鍛加工處理方面，需要注重精密鍛壓與進(jìn)化毛坯，保障工藝產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)代鍛壓工藝已經(jīng)突破毛坯生產(chǎn)限制，切削加工逐漸減少甚至取消，能夠加工成各種精鍛件，且這些鍛件可以達(dá)到成品要求。相對(duì)于常規(guī)工藝鍛壓而言，精鍛加工形成的預(yù)型件質(zhì)量與尺寸精度更高，機(jī)械加工余量更少，能夠有效提升材料利用率。尤其是在稀有貴金屬加工生產(chǎn)方面，精鍛加工技術(shù)更加具備應(yīng)用價(jià)值。另外，精鍛成形產(chǎn)品金屬纖維主要根據(jù)部件外輪廓進(jìn)行分布，產(chǎn)品承載能力相對(duì)較高，能夠降低產(chǎn)品變形等缺陷。等溫鍛壓是新材料加工手段之一，主要通過溫度使模具逐漸變形，能夠預(yù)防模具激冷，其在高筋與薄壁等鍛件方面更加具備應(yīng)用價(jià)值。等溫鍛壓成型力是普通成型力的1/10至1/5，成型件內(nèi)部溫度與變形比較均勻組織結(jié)構(gòu)性能較好。在等溫鍛壓加工處理方面，可聯(lián)合噴射成型方法提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著改善，并降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。例如在環(huán)形件或者發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤等關(guān)鍵材料加工生產(chǎn)方面，等溫鍛壓與噴射成型聯(lián)合方式應(yīng)用效果更好。

3 結(jié)語

綜上，鍛壓技術(shù)是汽車、家用電器與航空等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一種加工手段，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有重要影響。雖然國(guó)內(nèi)鍛壓技術(shù)發(fā)展速度很快，但在產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用方面并沒有充分發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在新材料加工生產(chǎn)方面，技術(shù)人員首先需要對(duì)鍛壓技術(shù)進(jìn)行充分了解，根據(jù)材料類型、生產(chǎn)要求等進(jìn)行技術(shù)選擇，從而提升產(chǎn)品加工質(zhì)量與工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚棋.鍛壓技術(shù)的發(fā)展及其在新材料加工中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（20）.

[2]閻旭.鍛壓技術(shù)的發(fā)展及其在新材料加工中的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量，2016（47）.

作者簡(jiǎn)介：王麗娟（1982-），女，河南鄭州人，碩士，講師，研究方向：材料加工工程。