铝合金锻件锻造过程中的10大常见主要缺陷及原因分析

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01  形状和尺寸不符合图纸要求

主要特征：主要表现在自由锻件缺陷，模锻件成形性不好：欠压、错移、尺寸不符等。

产生原因及后果：

①工艺余料太小或锻工技术差；模锻时锻料放置不正、设备压力不够，上下模锁扣、导柱等导向或固定装置磨损太大。

②该缺陷的直接后果是加工不出另件。

02 折叠

主要特征：锻件的表面向其深处扩展，造成锻件金属局部的不连续。

产生原因及后果：

①拔长时送进量小于压下量；锻造过程中产生的尖角突起和较深凹坑没有即时修伤、毛料模、预锻模、终锻模之间各结构要素配合不好。

②折叠破坏了金属的连续化，是另件的裂纹源和疲劳源。

03 内部裂纹

主要特征：锻件内部出现的横向或纵向裂纹，一般位于锻件的心部，低倍检查或超声波探伤可出现此类缺陷。

产生原因及后果：

①拔长时，当相对送进量太小（I/H<0.5）时，坯料中心变形小，锻不透并受轴向拉应力，易产生横向内部裂纹。当相对送进量太大（I/H>0.5）时，坯料横断面对角线两侧的金属产生剧烈相对运动，容易产生横向对角线裂纹；圆断面坯料在平砧上拔长，若压下量较小、接触面较窄、较长，金属主要横向流动，轴心受到较大拉应力，锻件心部易产生纵向裂纹，速可众铝合金锻造表示尤其在温度过低时更容易出现。

②锻造操作不当造成的这种内部裂纹破坏了金属连续性，属废品。

04 毛边裂纹

主要特征：在模锻时，沿模锻件毛边出现的裂纹，切边后就暴露出来。

产生原因及后果：

①当坯料在高于锻造温度，低于合金固相线温度模锻时，模具表面与锻件表面存在较大摩擦，处于相对静止状态，发生流动的是距离模具表面一定深度的金属。在模锻时，大量的多余金属流向毛边，流动的金属和相对静止的金属间产生大量的热量，使得材料处于过热状态。同时，此处正处于剪应力区，加剧了毛边处的裂纹形成。另外，模具设计不当，在毛边相邻处的垂直肋根圆角太小，模锻时肋根处相对静止的金属与以毛边挤压去的金属间存在较大的剪应力，促使形成水平直线状的裂纹，多位于毛边的边缘处。

②裂纹深入零件区将判锻件报废。

05 金属或非金属压入

主要特征：在锻件表面压入与锻件金属有明显界限的外来金属或非金属。

产生原因及后果：

坯料表面不干净，工模具不清洁，存有金属或非金属脏物，润滑剂不干净等造成。缺陷深度超过零件加工余量，该锻件报废。

铸造表面不干净；挤压坯料表面有气泡等缺陷；工模具表面太粗糙，锻造时又润滑不好，激烈变形时锻件表面粘在工模具上。起皮影响锻件外观质量。

06 起皮

主要特征：锻件表面呈小的薄片状起层或脱落。

产生原因及后果：

①铸锭表面不干净，挤压坯料表面有气泡等缺陷；工模具表面太粗糙，锻造时又润滑不好，激烈变形时锻件表面粘在工模具上。

②起皮影响锻件外观质量。

07 表面粗糙

主要特征：锻件表面凹凸不平。

产生原因及后果：

①模膛表面不光滑、润滑剂配制不当或塗抹过多，模锻后残存在锻件表面，经蚀洗后锻件表面粗糙。

②模锻件非加工面上不允许存在该缺陷。

08 粗大晶粒

主要特征：在锻件低倍上出现满面粗晶组织；在锻件在锻件低倍上出现满面粗晶组织；在锻件的横向低倍上出现十字交叉的粗晶组织；在模锻件腹板中心处出现粗晶；在模锻件整个外表面出现粗晶。

产生原因及后果：

产生粗晶的主要原因有工模具和坯料温度低，且变形程度小，并落入临界变形程度范围内；变形很不均匀，流动剧烈的部位极易出现粗品；采用了有粗晶环的挤压坯料，粗晶遗传到模锻件的表面上。

粗大晶粒对锻件的疲劳性能、耐腐蚀性能、冲击韧性有影响。所以如飞机机轮及螺旋浆叶片，限制使用具有粗晶组织的模锻件；速可众铝合金锻造表示对于一般的结构件通常采用检查粗晶区的力学性能，如符合技术条件则合格，不符合技术条件则判废。

09 涡流

主要特征：模锻件低倍流线呈回流状、旋涡状、树木年轮状。

产生原因及后果：

①具有人形、U形和H形截面的模锻件成型时，所用坯料过大，缘条（凸台和缘条）充满后，腹板仍有多余金属继续流向毛边，使缘条处的金属产生相对回流，形成涡流。

②严重的涡流将使零件的疲劳强度大大降低，是不允许的。

10 折叠

主要特征：模锻件低倍流线穿透缘条（凸台和缘条）的根部。

产生原因及后果：

①同涡流产生原因。

②它破坏了流线的连续性，严重影响材料的耐腐蚀性和疲劳性能，属废品。