大口径铝管铝合金锻压件的应用领域
近几年来,由于铝材成本下降、性能提高、品种规格扩大,其应用领域
越来越大。主要用于航空航天,交通运输、汽车、船舶、能源动力
电子通讯、石油化工、冶金矿山、机械电器等领域。主要锻造
特性及用途见表1-1。
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表1-1锻造铝合金的特性及用途
1.2.1 锻压生产的发展历史
人类在新石器时代末期,已开始以锤击天然红铜来制造装饰品
小的用品。中国在公元前2000 多年已应用冷锻工艺制造工具。商代
期用陨铁制造武器,采用了加热锻造工艺。春秋后期出现的块炼素
铁,就是经过反复加热锻造以挤出氧化物夹杂并成形的。
初,人们靠抢锤进行锻造,后来出现通过人拉绳索和滑车来提
起重锤再自由落下的方法锻打还料,14 世纪以后出现了畜力和水力落
锤锻造。
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1842 年,英国的史密斯制成第一台蒸汽锤,使锻造进入应用动力
的时代。以后陆续出现锻造水压机、电机驱动的夹板锤、空气锻锤
和机械压力机,夹板锤早应用于美国内战(1861~1865年)期间,
用以摸锻武器的零件,随后在欧洲出现了蒸汽模锻锤,模锻工艺逐渐
推广。到19世纪末已形成近代锻压机械的基本体系。
进入20世纪初期,随着汽车工业和其他制造业的飞速发展,热模
锻讯速发展,成为锻造的主要工艺。20 世纪中期,热模锻压力机,平锻
机和无砖锻锤逐渐取代了普通锻锤,提高了生产率,减小了震动和噪音
。随着锻还无氧化加热技术、和高寿命模具、热挤压,成形轧制
制等新锻造工艺和锻造操作机、机械手以及自动锻造生产线的发展锻造生产的
造生产的效率和经济效果不断提高。由于铝工业和航空
西兴起与发展,20世纪中期铝及铝合金自由锻造和模锻得
展,
冷锻出现先于热锻。早期的红铜、金、银薄片和硬币都是冷锻
冷锻在机械制造中的应用到20 世纪方得到推广,冷墩,冷挤压、
径向锻造,摆动碾压等相继发展,逐渐形成能生产不需切削加工的精
密制件的锻造工艺。
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中国的锻造也有着悠久的历史,中国古代锻造分为冷锻和热锻两
种。早在元前2000多年的齐家文化时期,冷锻工艺已应用于制造工具。
1978年以前在甘肃武威皇娘娘台齐家文化遗址出土的红铜器如刀凿锥
和一些饰物均经过冷锻,锤击痕迹非常明显。在秦魏家出土的青铜锥
也是经过冷锻的。1953年和20世纪70年代在河南安阳段出土
西殿代冷锤打的金箔碎片厚仅0.01mm,厚度差不超过士0.001
到北宋时期,文献中已有冷锻铁铠甲的记载。明代宋应星
开物》有冷锻锯条的记载,用”熟铁锻成薄片,不钢,亦不
绕后,频加冷锤坚性,用锉开齿”。热锻工艺早发现在商
公元前14 世纪),用陨铁制造武器,采用了加热锻造工艺。
现了“块炼”熟铁的技术,将熟铁经过反复加热锻造以挤
杂并成形。1954~1957年在西安半坡战国墓中出土一件铁
爱制方法是将熟铁还料先加热锻成薄片,折合后再锻造成形。
当时是兵器大都采用热锻工艺。战国后期的块炼渗碳钢也经过反
录碳分布均匀。01965 年河北易县出土的战国后期钢剑(全长1004毫米
,钢部长985mm)采用海绵铁先锻成薄片,渗碳后叠在一
·6·1概 论
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起经加热锤锻成剑,并经淬火。同时出土的铁兜鍪(铁盔)用89片铁甲缀成。为了减轻质量,铁甲多为薄片,大都经过加热锻造。1960年呼和浩特二十家子古城出土的西汉铁铠甲,其铁片厚度仅1~2mm,为热锻铁件。1973年在郑州发现的窖藏东汉末年的铁器遗物中,锻件占很大比重。其中有荥水县王湾村出土的两条铁锁链,一条长2400mm,每环长75mm,是熟铁经热锻焊连成链索的。《天工开物》中总结了古代大小器物的锻造方法并附有图画,谈到战舰和海船用的千钧锚,“锤法先成四爪,以次逐节接身",即采用分段锻造,然后锻焊成整体。
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1840年鸦片战争以后,为了适应航运业发展的需要,外商首先在中国建立了船舶修造厂。1845年英国人J.C.柯拜在广州黄埔设立的柯拜船舶厂,是中国领土内早的一家外资机械厂。清政府为了自救开展了洋务运动,开始了中国近代机械制造工业。从早的江汉制造局、江南制造局、金陵制造局到福州船政局等都已经开始了现代制造业。1871年福州船政局所属铁厂首先采用新的冶炼技术,安装吊车,铸造大型汽缸,购置3t汽锤锻造大轴,建成中国机械工业早的铸锻车间。
我国的锻造业历史悠久,到19世纪中国也有了一些现代制造业的铸锻车间,但是,这主要是用于锻造钢铁材料的,有色金属锻造,特别是铝及铝合金的锻造业几乎还是。
1.2.2铝合金锻压生产与技术的发展现状及水平分析
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