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武隆铝合金锻件生产的五大技术要求

作者:连成旺五金制品有限公司时间:2022-04-25 10:49:3324769 次浏览

信息摘要:

锻件材料选择通常由产品设计决定,并规定在零件图案中,材料选择除了根据材料的基本性能,即屈服强度、抗拉强度、塑性和断裂韧性等指标外,为了减轻结构重量,更有意义的参数是材料的比强度和刚度,还必须考虑材料的物理性能、工艺性能(可锻性、淬火、切割加工、焊接等)和经济性。

        使用条件是指飞机和发动机上的零件。重要性、工作条件、拆卸和组装的难度、零件的复杂性等。零件的工作条件还包括力尺寸、振动、工作温度、腐蚀等因素,锻件的技术要求应包括两个方面:锻件的形状、尺寸和表面状态;锻件的组织和机械性能。
        为了满足锻件的使用要求,关键是正确选择锻件的原材料,严格控制原材料的生产工艺和质量,通过合理制定锻件的生产工艺,实现有效的质量控制。
        锻件材料选择通常由产品设计决定,并规定在零件图案中,材料选择除了根据材料的基本性能,即屈服强度、抗拉强度、塑性和断裂韧性等指标外,为了减轻结构重量,更有意义的参数是材料的比强度和刚度,还必须考虑材料的物理性能、工艺性能(可锻性、淬火、切割加工、焊接等)和经济性。
一,锻件原料的技术要求
        选择质量最可靠的原材料是保证锻件质量的先决条件。决定原材料质量的主要环节是材料的熔炼、铸锭和半成品加工。航空锻件使用的原材料的技术要求可概括为以下几个方面:
1,化学成分
        材料中合金元素、有害杂质元素、气体和残留元素的含量应符合航空原材料的技术标准和相关技术条件或技术协议的规定。在生产条件允许的情况下,应尽可能控制材料中有害元素、气体和残留元素的含量。对合金元素的均匀分布有一定的要求。

2,熔炼工艺
        超高强度钢、钛合金、高温合金采用真空自耗重熔工艺生产,钛合金和高温合金要求不少于二次真空自耗重熔。合金结构钢、不锈钢、耐热钢采用电弧炉、电弧炉加电渣重熔双熔工艺或其他更好的熔化方法生产。铝合金通常由火焰炉、电阻炉和感应炉熔化,优质铝合金还需要采取一系列工艺措施,严格控制杂质含量,使材料热处理状态多样化。
        根据锻件的生产工艺和质量要求,材料的品种规格包括铸锭、棒材(轧制材料、锻造材料、挤压材料)、方形坯料、扁平材料、蛋糕(环)等。当锻件有严格的流线分布要求时,应注意选择原材料的流线方向,以协调锻件规定的流线分布。原材料的表面缺陷,如裂纹、折叠、疤痕、重皮肤等,很容易导致锻件表面缺陷,因此应予以限制。原材料的尺寸公差对锻件的精确形成有重要影响,因此对其提出了明确的要求。
3,材料锻造比
        确保材料有足够大的变形,即锻造比的大小应在适当的范围内,以确保材料充分变形,减少或消除材料中的铸造组织。对于大型航空锻件,原材料的锻造比一般大于6?8。
4,机械性能
        原材料的机械性能包括室温和高温下的机械性能,如强度指标、塑性指标、冲击韧性、硬度、断裂韧性、持久强度、蠕变极限、疲劳性能、抗应力腐蚀性能等,应根据锻件及其使用的不同规定,并在原材料的技术要求中种植。大型原材料的一些机械性能指标较低,应注意材料的设计和选择。

5,高倍组织
        它是对原材料在最终热处理状态下的显微组织、晶粒度(钢)和纯度的要求。材料的组织对其性能有决定性的影响。原材料组织中的一些异常组织,如奥氏体和马氏体不锈钢、其他钢、铝、镁合金、钛合金组织、高温合金、碳化物偏析、带状组织等微观组织缺陷,钢本质晶粒度过厚、纯度低,不仅严重影响锻件的性能,提高锻件的废品率。因此,对原材料的高倍组织有明确的要求,并在相关技术标准中规定。
6,低倍组织
        它用于检查和限制各种低倍冶金缺陷的原材料。原材料的低倍冶金缺陷,如白斑、白斑、收缩孔、收缩孔残留、气泡、空洞、剥落、分层、裂缝、混合、渣、异金属混合、点偏差、针孔、严重树枝晶体、碳化物聚集(分析)、氧化膜、钛合金斑点等。严重松散对锻件的性能和锻造工艺有严重影响,应严格限制,并按相关技术标准处理。
7,原材料供应状态
        它是指原材料投入锻件生产前的供应状态,包括是否需要准备热处理,原材料表面是否需要剥皮或加工到一定的粗糙度。

8,材料的工艺性

        它是指对原材料可锻性、淬火性、切削加工性、可焊性等的规定。原材料的可锻性对锻件的形成和质量有重要影响,通常用塑性和变形抗性两个指标来衡量。热顶锻造试验是一种表示其可锻性的方法。材料的淬火、切削和可焊性是锻件加工过程中必须具备的工艺性能。材料的工艺要求应在相关技术标准中规定。
9,特检项目的规定
        用于航空重要锻件的原材料,如棒材、蛋糕(环)坯料,应规定超声波狡猾探伤检查,以防止或避免在破坏性检查中未发现的材料内部冶金缺陷进入锻件。超声波探伤方法和标准,以及需要检测的材料,应在相关技术条件下规定。
10,重复试验问题的规定
        每个原材料检验项目的试验结果不符合规定的,应区分重复试验问题,并认真对待。对于因样品加工(包括样品热处理)问题、试验方法不准确导致检验不合格的项目,或充分证明检验不合格确实不是机械性能、化学成分、供应状态硬度、热顶锻造试验等材料缺陷造成的项目,允许重复试验。原则上,原材料的低倍冶金缺陷不允许重复试验(除原材料供应商采用超声波探伤法或其他有效方法筛选原材料的冶金缺陷外,原材料接收厂可考虑验收和试验。但是,无论在什么情况下,钢中的白点、白点,一旦发现,应全炉报废。
11,试验方法
        检查原材料技术要求的试验方法应明确规定,并符合相关国家标准(GB)、冶炼标准(YB)、航空标准(HB)或其他权威试验方法标准。
12,其他技术要求
        作为重要锻件使用的原材料应进行头部管理或盛节号管理;在有技术依据的情况下,原材料可以根据需方的要求提出更严格的技术要求,如缩小化学成分范围、更严格的低组织和高组织、无发纹钢、更高的机械性能、更严格的表面质量(脱层深度等)或其他质量要求。
二、锻件形状、尺寸及表面状态的技术要求
        锻造加工的任务之一是获得所需的锻件形状、尺寸和表面状态,以满足零件加工和使用条件的要求,并满足零件图案的规定。
        锻件的形状和尺寸应满足零件外形和尺寸的要求,并尽可能相似或接近。锻件图设计的主要基础是零件图,同时应考虑锻造工艺的特点、附加的机械加工余量和工艺材料、锻件的结构要素、表面形位公差和尺寸公差,锻件图是锻件生产验收的主要基础。
        锻件表面状态是评价锻件质量的重要指标。锻件未加工表面的表面状态也将直接影响零件的使用性能。锻件表面状态的技术要求的起点是使锻件的表面完整性符合一定的规范要求。
三、锻件组织及机械性能的技术要求

        锻件的组织和机械性能是确保零件符合使用条件的最基本方法。确保锻件组织和机械性能合格的主要手段是正确制定和严格控制锻造过程。

        锻件组织包括锻件的低倍组织和高倍组织。低倍组织用于检查锻件的流线分布,判断锻件中的各种冶金缺陷。高倍组织包括最终热处理状态下锻件的显微组织、粒度、纯度等项目。
        锻件的机械性能因锻件的不同用途而有所不同。锻件的室温机械性能,如强度指标、塑性指标、冲击韧性、硬度、疲劳强度、断裂韧性等,将因材料和锻件的不同用途而有所不同。对于在高温下工作的零件,还应具有高温瞬时拉伸性能、耐久性能、抗蠕变性能、冷热疲劳性能和热稳定性等要求。锻件的机械性能指标也应与原材料的机械性能指标相协调和保持一致。对于大型锻件,可按规定适当降低机械性能指标。各种锻件的机械性能指标在相关技术标准中规定。应在专用技术条件下注明试制批锻件所需的测试项目。
四、锻件的其他技术要求
        锻件的其他技术要求包括锻件热处理、特殊工程检验和试验方法。
        锻件热处理根据材料的不同,锻件的热处理分为预备热处理和最终热处理。钢锻件在零件加工过程中进行预备热处理。高温合金、钛合金和铝合金锻件主要在最终热处理状态下供应。
        锻件图案或专用技术文件中注明了预备热处理和最终热处理的工艺系统。
        特殊工程检查是指锻件的超声波探伤和其他无损探伤。鉴于锻件形状复杂,超声波探伤仅用于重要锻件,如I、II锻件。除设计部件受力较大外,探伤部件还应考虑工艺特点和部件容易产生缺陷的薄弱环节。具体部件的确定可由设计、冶金和工艺部门协商并标记在产品图案或锻件图案上。其他无损探伤是指磁粉探伤和荧光探伤。I、II锻件制成的零件应100%进行此类检查;III和IV锻件制成的零件可根据需要确定比例和数量。一些冶金缺陷也可以采用更有效的无损探伤方法。例如,为了检查钛合金的α伦析,可以使用蓝色阳极化法,并在特殊技术文件中注明。
        锻件试验方法必须明确规定锻件各项技术要求的试验方法,并在锻件的技术标准中规定。
五、锻件技术标准
        锻件技术标准是根据零件使用条件对锻件的技术要求制定的。就标准产生的法律效力和受控范围而言,我国航空锻件技术标准分为以下类型:
        ①HB(航空工业部标准)和YB(冶金工业部标准,经航空工业部批准)。
        ②Q/6s(航空工业邢材料研究所标准)。
        ③工厂企业标准。

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