铝合金精密锻造加工的相关工艺技术分析

铝合金以其密度小、比强度高、加工性好等优点在各个领域都得到了广泛的应用，为了达到节能减重的效果，美国、日本和西欧等发达 都在不断加大对铝合金锻造材料及其工艺的研发力度，铝合金锻造技术更是被作为一项核心技术来重点支持和发展。

自1956年起， 铝产量就一直居有色金属首位。目前 铝加工材产量为3000万吨/年，其中板、带、箔材占57%，挤压材占38%。由于铝合金锻造材成本高，生产技术难度大，仅在特别重要的受力部位采用，因此在加工材中所占比例较小，为2.5%。随着汽车工业的不断发展，对汽车轻量化的要求越来越高。据报道，轿车质量每减少10%，燃油消耗可降低6%～8%，因此，以铝合金为代表的轻质材料在汽车零部件中的应用日趋广泛。据估计，全球铝锻件每年的需求量高达100万吨，而目前全 的年产量仅约为80万吨，尚不能满足市场需求。在汽车行业，目前铝合金轮毂的使用量达到数十亿个，且每年仍在以20%的速度增长。

铝合金的锻造工艺特点

⑴塑性较低。铝合金塑性受合金成分和锻造温度的影响较大，而且塑性对变形速度的敏感程度随合金元素的含量不同而不同，当合金元素含量增加时，铝合金塑性不断下降，且对变形速度的敏感程度也增强。大多数铝合金都为正应变速率敏感材料，即流动应力随着变形速率的降低而减小，因此，对于航空用大型铝合金锻件，往往采用油压机或者水压机成形，对于中小型锻件则可采用螺旋压力机或者机械压力机制造。

⑵粘附性强。由于铝和铁可以固溶，因此，铝合金在锻造过程中经常发生粘模现象。一般认为，锭子油可以起到较好的润滑效果，近年来，美国Acheson等公司也开发出了适合工业应用的铝合金润滑剂。国内也有公司自己配制油基或水基润滑剂，使用效果也很好。

⑶锻造温度范围窄。大多数铝合金的锻造温度范围都在150℃以内，有些甚至只有70℃，因此，在锻造生产中，往往需要采用多次加热的方法来确保铝合金具有良好的可锻性。尤其是对产品性能要求严格的航天和军工产品，在 *终成形时往往采用等温锻造的方法进行生产。

⑷工序变形量小。铝合金锻造一般不允许少工序、大变形，以免导致粗晶或者产生裂纹，因此，往往需要将总变形量进行合理分配，制坯工序对于 *终产品的成形结果影响较大。由于工件经过若干工序后，温度往往低于所要求的锻造温度，故需要再次加热。