铝合金的锻造工艺

２０ｌ０年第１期　电力金具　２８　

ＡＳＴＭ　Ｂ　９１８／Ｂ９１８Ｍ－０９　

锻造铝合金热处理规程　

１范围　

１．１本规程规定了常规应用的锻造铝合金热处理。　

１．１．１应用于特定的宇航业的锻造铝合金的热处理在ＡＭＳ２７７２中有所规定。　１．１．２常规应用的铸造铝合金的热处理在规程Ｂ９１７／Ｂ９１７Ｍ中有所规定。　

１．２热处理表格中出现的时间和温度是不同形状，尺寸和制作工艺的材料中具代表性　的，不可能为一个特定种类提供合适的热处理。　１．３在溶解温度范围内，在高温作业过程中淬火或淬火后进行高温作业，例如从压模中　挤出，一些６　牌号的合金可以达到韧度Ｔ４。对于锻造铝合金的热处理如表２脚注Ｌ所述，　可以选择固熔炉加热或浸入式淬火。然而，该规程没有说明对可控挤压机或者热轧制机固　

溶热处理的要求。（铝合金挤压机固溶热处理规程Ｂ８０７，铝合金热轧制机固溶热处理规程　Ｂ９４７．）　１．４单位Ｓ蝉位或英制单位表述的值按标准应区别。各个单位系统表述的值并不完全等　

同；因此，每个单位系统应分开使用。两个单位系统混合使用会导致与标准不一致。　１．５该规程没有说明所有安全条款，仅说明了与其使用相关的部分。使用者需要制定适当的　安全规程并在使用前确定其适用性。　

２引用标准　

２．１购买材料日期下版本有效的下列文件构成了该规程的参考标准：　

２．２ＡＳＴＭ标准：　Ｂ５７７锻造、铸造铝合金和镁合金产品拉力试验的试验方法。　Ｂ８８１铝合金和镁合金产品的相关术语　

Ｂ９１７／Ｂ９１７Ｍ铸造铝合金热处理规程　Ｇ６９测量铝合金腐蚀性的试验方法　Ｇ１　１０通过浸入氯化钠＋过氧化氢溶液，评估铝合金热处理时晶粒间抗腐蚀性的规程　２．３美国国家标准：　Ｈ３５．１／Ｈ３５．１（Ｍ）合金以及铝的回火指示系统　

３术语　

３．１定义参考术语Ｂ８８１对此规程中的产品名称进行定义。　

３．２针对此规程的高温测量设备的定义　３．２．１控制传感器和固熔炉温度调控仪器连接的传感器，读数可记可不记。　３．２．２载荷传感器系在产品材料或产品材料样品上的传感器，它为生产过程用检测仪表　提供了产品材料的温度数据。　

技术威果展矛　往辨技术协作信息　２０１５（ｎ）总第１２１０　

２Ａ　１４铝合金锻造工艺　

高杰’　王本昊２／１－沈阳万恒锻造有限公司；２．沈阳市汽车工程学校　

摘要：铝合金需进行不同的锻造工艺，研究其性能的变化，对已进行锻造工艺的材料从不同部位选取试样，通过组织观察和　实验，从而确定最佳的锻造及热处理工艺过程，保证得到所需组织以及确定何种锻造及热处理工艺对ＬＤ１０铝合金的综合力学性　

能影响最好。　

关键词：铝合金：锻造工艺　

一、铝合金的应用与发展　铝在地壳中的蕴藏量很大，约占地壳　

重量的８０３％，是铁蕴藏量的一倍多。它比　其他有色金属蕴藏量的总和还要多，是地　壳中分布最广的金属元素。　铝合金是工业中应用最广泛的一类　有色金属结构材料，在航天、航空、汽车、　机械制造、船舶及化学工业中已经大量应　

用。随着近年来科学技术以及工业经济的　飞速发展。对铝合金焊接结构件的需求日　益增多，是铝合金的焊接眭研究也随之深　入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接　技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展　了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接　技术正成为研究的热点之一。　

铝具有比重轻、导热、导电性能高、耐　腐蚀性好、塑性强、色泽美观、无低温脆　性、易切削加工等优点。由于纯铝的强度　

较低，一般不做结构材料使用。在铝中加　入其它元素制成铝合金可大大提高机械　性能。某些铝合金的比强度可与合金钢相　媲美，而其比刚度则超过了钢。因此，铝及　铝合金在交通运输、化工、机械、电力、电　

子、仪表、建筑、农业及轻工业等部门中得　到了广泛的应用。在航空、航天及许多国　防工业部门中，铝及铝合金更是必不可少　

的材料。　铝及铝合金存在易腐蚀、不耐磨、焊　接难等缺点。而化学镀等工艺改善了铝及　

铝合金的性能，促进了其广泛的应用。化　学镀镍作为铝和铝合金理想的表面改性　技术之一，其重要性在不断的增加。铝是　

一种难镀的金属基体，由于铝与氧有很强　的亲和力，铝基体表面极易形成氧化膜，　

复杂弯轴类锻件辊锻-摩擦压力机模锻复合锻造工艺

一、前言

复杂弯轴类锻件的最佳成形法一直是锻造行业致力研究的问题，前些年我国轻轿车生产数量不大，没有形成规模经营，故轻轿车复杂弯轴锻件的生产主要以传统的锤上模锻工艺进行小批量生产，有的厂家甚至采用自由锻—胎模锻工艺，需几火次才能锻成。近年来，我国轻轿车生产迅速发展，生产批量越来越大，整机制造水平越来越高，对复杂弯轴类锻件而言，不仅形状复杂，而且锻件尺寸精度，表面质量等方面的要求也更加严格，故探索轻轿车复杂弯轴类锻件的合理锻造方法，显得尤为重要。根据一汽轻轿车生产实际需求，在试验研究的基础上，我们采用了辊锻制坯—摩擦压力机模锻复合工艺替代传统的锤上模锻，生产了轻型车左转向节臂，奥迪轿车左、右下控制臂等五种复杂弯轴类锻件，其锻件技术水平达到了轻型车、奥迪轿车原图纸设计要求，各项技术经济指标均达到了预期目标。

二、工艺分析与方案确定

轻轿车复杂弯轴类锻件，其特点是轴线呈空间曲线形，多向弯曲，截面差与落差大，外形复杂，锻造成形与模具加工难度较大。以左转向节臂（图1）为例，按传统的锤上模锻工艺，一般要采用拨长—滚压—弯曲—锻造等工步。其突出缺点是锻件精度较差，工作时震动噪音大，材料消耗与能耗大，劳动条件差。如采用较先进的热模锻压力机成形法，虽然工人劳动条件好，生产率及锻件尺寸精度较高，也便于实现机械化和自动化，但其突出缺点是制造成本高，不便于拔长、滚压等制坯工步，需配其它辅助设备制坯。

图1

针对现有锻造工艺的诸多问题及复杂弯轴类锻件自身的技术特点，我们确定了辊锻——摩擦压力机模锻复合锻造工艺的方案，其工艺流程为：下料→中频感应加热→辊锻制坯→弯曲→锻造→切边→校正→锻件质量检测。本工艺方案采用中频感应加热不仅提高了锻件表面质量，稳定了工艺过程，也可提高生产率，改善劳动环境。多道次辊锻制坯，可有效地解决复杂弯轴锻件截面差大的问题，使制坯形状更接近于这类锻件展开后的直线形状和尺寸，减少锻件飞边，节省原材料。由于摩擦压力机具有模锻锤和锻压机的双重工作特性，在摩擦压力机上进行弯曲成形、预锻、终锻及校正成形，有利于稳定工艺过程，保证锻件质量，同时也具有很高的生产率。

Ｔ　

铝合金锻造生产技术　

中国锻压协会首席专家赵一平　

铝及铝合金是应用最广泛的一种有色金属，其　

产量仅次于钢铁。若按地壳中的蕴藏量而论，约占　

地壳质量的８．１３％，是铁蕴藏量的一倍多，比其他　

有色金属蕴藏量的总和还要多。由于铝及铝合金性　

能优异，因此其已经广泛应用于机械、汽车、轨道　

交通、船舶、建筑、桥梁、化工、电力、电子、仪　

表、五金以及家庭生活用品等各个领域。　

铝合金代替某些钢铁可大幅减轻机械产品的质　

量，增加结构的稳定性，因此在航空航天及国防工　

业中，铝及铝合金更是必不可少的材料。如铝合金　

在飞机上的使用量为１５％～５０％。　

一、概述　

近年来，汽车用铝合金锻件获得快速发展，加　

之全球气候变暖，能源紧张，能源价格不断攀升。　

而且，消费者要求乘车舒适，操控灵活，这都对汽　

车工业提出了严峻的挑战，加快了汽车工业轻量化　

的发展速度。　

一般认为，由于常用铝合金的强度极限是钢的　

１／２，用铝合金锻件替代同一钢质锻件，确保其在　

同一强度水平上，铝合金锻件各部位断面面积需为　

原来的两倍，然而铝合金的密度只有钢的１／３，所　

以采用铝合金锻件，其质量可减少１／３。　

１．汽车轻量化的目的　

（Ｉ）降低燃料消耗一辆轿车质量减轻　

１０％，油耗可降低８％～１０％。燃料消耗减少，排　

放ＣＯ，气体等有害气体也减少了。一辆汽车每使用　

１ｋｇ铝，可取代１．５ｋｇ钢材，在使用周期内可减少　

４０ｋｇ　ＣＯ　。近年来，能源紧张，气候转暖，人们进　

一步认识到资源的有限性及燃料节约的重要性，必　

须谋求降低燃料消耗的途径，因此汽车轻量化具有　

重要意义。　（２）提高驾驶性能减轻弹簧下面零部件的　

１２　ｗｗ！ｗ　．ｍｅ剽ｔｕｌｗ　ｏｒｌｃｉ　ｎＥＩｇ掣ＳＯ．　ｃｏｍ罩　参磊　热舡　－‘　’…。…　质量，可提高车架的固有振动频率，改善乘车的舒　

适感和驾车的安全性。悬挂件采用铝合金可以获得　

更佳的安全性和操纵性。　

２．欧美日汽车广泛采用铝合金锻件