铝锻造指南: 类型, 材料, 好处, 申请

2. 什么是铝锻造?

锻造 是一个制造过程，通过按下金属形状, 锤击, 或滚动.

与众不同 铸件, 涉及将熔融金属倒入模具中, 或者 加工, 它去除材料以达到形状, 锻造利用热和压力形成和完善金属的结构.

铝锻造 特别指将铝加热到可延展的状态的过程 (通常在350°C和500°C之间) 然后施加力将其塑造成所需的形式.

这个过程完善了谷物结构, 增强金属的机械性能.

3. 铝锻造过程的类型

开放式锻造

开放式锻造, 也称为免费锻造, 是一种多功能且广泛使用的金属加工过程. 它使用未完全包围材料的模具来形成铝.

在此过程中, 铝制坯料被盖章, 锤击, 并敲打直到它符合死亡的形状.

由于材料不完全限制, 成品组件通常经过次要处理以实现所需的最终形状.

此方法是生产简单组件（例如光盘）的理想选择, 袖子, 气缸, 和轴.

开放式锻造的关键好处之一是它通过重复影响增强铝的谷物结构的能力, 改善疲劳阻力和整体强度.

像其他锻造技术一样, 它有效地消除了可能损害零件表现的空隙.

在开放式锻造中, 工件可以横向移动, 允许创建重几吨的非常大的组件.

此过程非常适合短期生产和定制产品, 通常是在进一步加工之前作为塑造铸币的初步步骤.

此外, 打开锻造可改善铝的可加工性, 导致具有增强的耐磨性和机械性能的组件与加工或铸造产品的机械性能相媲美.

封闭 (印象 - 迪) 锻造

封闭的锻造锻造与开放式锻造非常相似, 但是关键区别在于死亡的功能.

在封闭的锻造中, 一半的模具完全包裹了钢坯或空白, 允许生产更复杂的形状.

这个过程可以在一个或多个阶段发生, 取决于最终产品的复杂性.

闭合锻造中使用的铝合金在量身定制的特定温度下进行热处理.

在封闭的锻造期间, 坯料或空白位于模具的上半部分之间, 下半部分放在砧上，上半部分连接到锤子.

仔细控制变形以使晶粒流与应力方向对齐, 完善材料的微观结构.

封闭的锻造可提供出色的维度准确性, 通常最大程度地减少对二级加工的需求，以达到紧张的公差.

每个锻造产品都保持一致的尺寸, 导致表现出极好的机械性能和结构完整性.

作为大型生产量的经济高效解决方案, 封闭的锻造锻造通过减少进一步加工和加速生产速度的需求来提高效率.

类似于其他铝制产品, 闭合锻造组件具有高强度重量比和锻造结构，可抵抗冲击和疲劳.

该过程还消除了空隙和孔隙率, 产生光滑均匀的表面.

冷锻造

冷锻造是将铝合金塑造成复杂设计的高效方法. 这个过程允许形成复杂形状而无需缩放,

使用较低的压力并使用与工件相同温度保持的模具.

通过利用铝的可塑性（在室温下永久变形的能力），锻造可以有效，精确地制造.

与切割方法不同, 可以是劳动密集型并以剃须形式产生浪费, 冷锻造速度更快，不会产生浪费.

它可以创建复杂的二维设计, 包括孔等功能, Chamfers, 别针, 鳍, 和步骤, 全部在一个操作中.

冷锻造的核心原理涉及变形铝制坯料, 酒吧, 或在重结晶点以下温度下的其他工件, 通常在室温附近.

这种经济的技术导致完全形成的铝制零件，通常需要最少的饰面.

垂直压力机, 无论是手动还是自动, 在工件上施加重要的力量, 将其压缩在上下模具之间，直到与所需形状匹配.

冷锻造用途广泛, 允许生产各种铝制组件,

包括交流发电机, 齿轮, 启动电机, 摩托车零件, 空心轴, 阀, 开关, 和抗振动元素.

热锻造

热锻造铝可显着增强其特性, 产生优于钢的强度与权重比.

由于制造商在产生各种表面表面上的多功能性，因此经常选择热锻造, 从光滑到不均匀的纹理, 与通过冷锻造获得的典型饰面不同.

这使得热锻造的铝制组件在不同行业的成本效益方面高度追捧, 美学吸引力, 和设计多功能性.

在热门锻造过程中, 将铝加热至其重结晶温度, 范围从350°C到500°C (662°F至932°F).

加热后, 铝制工件受到锻造设备的压力，使其重磅并将其锤击成一个模具.

该技术导致具有提高强度的产品, 耐用性, 和更细的晶粒尺寸.

轻巧的质量, 高强度重量比, 热燃烧铝的极好的热和电导率进一步有助于其受欢迎程度.

在热锻造期间保持正确的温度和压力至关重要.

在整个过程中，温度升高，以防止变形期间应变硬化.

锻造模具被加热以匹配或略低于工件的温度, 确保一致的热分布.

铝制工件反复敲打或盖章，直到它符合所需的形状, 随着加热的模具，材料的流动促进.

掉锻造

通过锤击两半之间的加热工件，将铝制成分掉落形状, 使其非常适合大量生产.

上部模具连接到锤子上, 较低的死亡静置在砧上.

加热的铝放置在下部模具中, 连续压力压缩材料，直到填充模具腔.

任何多余的铝, 称为闪光灯, 通过模具间隙挤出并收集以回收.

铝的轻质性质使其成为掉落锻造的绝佳选择, 特别是使用合金 6000 和 7000 系列.

下降锻造过程之后, 闪光灯被删除, 工件可能会根据需要进行其他治疗.

这种方法增强了强度, 韧性, 和铝的疲劳性. 它保证了精确的维度准确性和均匀性，同时最大程度地减少废物.

此外, 掉落锻造可以成本效率地产生复杂和复杂的形状.

滚动的锻造

滚环锻造是一个专门的过程，用于创建钢坯或气缸的无缝环.

首先使钢坯不高兴, 降低其高度，同时增加直径以达到所需的环尺寸.

该技术采用开放式方法, 加热钢坯高于其重结晶温度以增强延展性.

在令人沮丧的阶段, 沿坯料的长度施加水平压力, 使其扩展. 加热材料使它变软, 改变金属的谷物结构以提高可工程性.

形成戒指, 通过打孔或剪切创建一个中央孔, 导致一块适合曼德尔的甜甜圈形碎片.

这个mandrel, 或马鞍, 必须足够强大才能忍受锻造压力.

在滚动环锻造中, 该工件被加热到其重结晶点以下的柔韧温度.

随着工件旋转, 将其压在驱动器上, 调整内径和外径以满足最终规格.

Mandrel压在甜甜圈的内部, 压缩墙壁以减少厚度.

铝的韧性, 抗拉强度, 和抗疲劳性使其非常适合滚动环锻造.

此外, 锻造铝提供了优越的表面表面，既光滑又美观.

铝滚动环字子的申请包括喷气发动机, 涡轮机, 风车, 造纸厂, 直升机变速箱, 和为危险环境设计的工具.

4. 用于锻造的关键铝合金

各种铝合金提供了针对特定应用的独特特性和福利:

• 6061 铝合金: 以其多功能性而闻名, 由于其出色的耐腐蚀性，该合金被广泛使用, 良好的可焊性,
  和高力量. 它是航空航天和建筑行业中结构组件的理想选择.
• 6063 铝合金: 通常称为建筑铝, 这种合金以其光滑的表面表面和挤压易于, 非常适合建造应用和装饰结构.
• 6082 铝合金: 这种合金提供了高强度和出色的可加工性, 使其适用于各种结构应用, 特别是在运输部门.
• 7075 铝合金: 被公认为可用的最强铝合金之一, 7075 由于其明显的强度与重量比和对应力腐蚀破裂的抗性，因此在航空航天应用中广泛使用.
  它的脾气等级, 例如T6和T651, 进一步提高其性能.
• 2014 铝合金: 该合金提供高强度比率，在重型应用中特别有价值, 包括航空航天和军事部门.

5. 铝锻造的好处

铝锻造的优势使其成为各个行业的首选选择:

• 表面饰面: 锻造的零件可以实现光滑或纹理的表面, 取决于所需的完成, 增强美学和功能.
• 设计灵活性: 锻造允许创建复杂的形状和几何形状, 容纳可能具有挑战性的复杂设计，可以通过其他方法实现.
• 高强度重量比: 铝制锻造产生的组件轻巧又强大, 使其非常适合最小化重量至关重要的应用,
  例如在航空航天和汽车行业.
• 增强的机械性能: 锻造可以完善金属的谷物结构, 导致韧性改善, 疲劳性抗性, 和整体性能.
• 耐腐蚀性: 铝的固有抵抗力使锻造的铝制零件耐用且持久, 特别是在恶劣的环境中.
• 成本效率: 虽然最初的锻造工具成本可能很高, 大型生产运行的每单位总成本大大降低, 使大众生产经济.
• 耐用性和可靠性: 锻造的铝制组件以其强度和耐磨性而闻名, 确保他们随着时间的流逝可靠地表现.
• 维度的准确性: 精确锻造结果在符合最小材料废物的严格规格的零件中结果, 降低生产成本.
• 高体积生产: 锻造非常适合大量生产, 确保大批零件的质量一致.

6. 铝锻造的应用

铝制锻造在各个行业中起着至关重要的作用, 使用需要力量的应用, 轻量级属性, 和耐用性:

• 航天: 用于飞机结构, 起落架, 和发动机组件, 锻造铝零件对整体性能和安全性有很大贡献.
• 汽车: 悬架系统等组件, 车轮, 底盘零件受益于锻造铝的强度和轻质特性, 提高燃油效率和处理.
• 工业设备: 锻造铝用于重型机械组件, 工具, 和固定装置, 确保苛刻环境中的寿命和可靠性.
• 建造: 建筑应用利用锻造铝的腐蚀性和美学吸引力, 使其在构建框架中很受欢迎, 梁, 和装饰元素.
• 医疗设备: 锻造铝的轻巧和耐用性使其适用于需要高性能的手术仪器和其他医疗设备.
• 消费产品: 锻造铝通常在运动器材中发现, 自行车, 和家用电器, 力量和轻巧特征至关重要的地方.

7. 锻造铝与. 铸造铝

了解锻造铝和铸铝之间的差异对于选择正确的制造过程至关重要:

• 锻造的铝: 以其出色的机械性能而闻名, 与铸铝相比，锻造铝的强度和较低的重量.
  它特别适合高压力应用, 例如在航空航天和汽车行业.
• 铸造铝: 这种方法允许更多复杂的形状和设计，但与锻造铝相比，通常会导致强度和耐用性较低.
  铸铝更适合需要复杂形状但高强度并不重要的应用.

伪造铝之间的选择最终取决于特定因素，例如成本, 性能需求, 并设计复杂性.

当力量至关重要时，锻造是首选的选择, 铸造是高度详细形状的理想选择.

8. 铝锻造的挑战

• 高初始工具成本: 特别是闭合锻造, 模具和模具的成本可能很大.
  然而, 从长远来看，这些初始投资通常会通过提高效率和减少废物而回报.
• 温度控制: 精确的温度调节对于避免裂纹或过度谷物生长等缺陷至关重要.
  现代技术, 例如高级传感器和控制系统, 帮助保持最佳条件.
• 材料特性: 铝的高热导率需要在锻造过程中仔细控制热量，以维持最佳条件.
  适当的预热和冷却技术对于确保最佳结果至关重要.

9. 结论

铝制锻造是一种多功能且强大的制造过程，可提供许多优势, 包括高强度, 轻的, 和出色的机械性能.

通过了解不同类型的锻造, 关键合金, 以及每个的独特好处, 制造商可以做出明智的决定以满足其特定的申请需求.

从航空航天到消费品, 伪造的铝制组件因其高性能和可靠性而珍贵.

随着技术进步继续增强锻造过程, 铝制锻造有望成为产生高质量的关键方法, 将来的成本效益零件.

常见问题解答

问: 与其他成型过程相比，铝锻造的好处是什么?

一个: 锻造铝零件提供更高的强度, 优质的机械性能, 与铸造或加工零件相比，耐腐蚀性增强.

问: 铝制锻造如何提高产品耐用性?

一个: 锻造过程完善了金属的谷物结构, 导致零件更艰难, 更多耐磨性, 随着时间的流逝，不太容易受到疲劳的影响.

问: 开放式和闭合锻造之间的主要区别是什么?

一个: 开放式锻造使用简单的模具，这些模具无法完全包围工件, 允许生产大型, 沉重的零件和定制形状.

相比之下, 闭合锻造使用完全包含工件的模具, 实现复杂的创造, 高精度零件.

问: 哪种铝合金最适合航空应用?

一个: 7075 铝合金在航空航天应用中受到高度青睐，因为其特殊的强度与重量比和对应力腐蚀破裂的抵抗力.

问: 可以在低温应用中使用锻造的铝?

一个: 而一些铝合金, 例如7075-T6, 由于韧性较低，可能不适合低温应用, 7075-T73等其他脾气可能更合适.

然而, 必须仔细考虑和测试以确保材料满足低温环境的特定要求.