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锻造是一种通过对金属坯料进行锤击、挤压,使其产生塑性变形,以获得所需机械性能、形状和尺寸的加工方法。它能够消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化微观组织结构,因此能显著提高零件的强度、韧性和疲劳寿命。

以下是一些典型的需要锻造工艺的零部件和领域:
一、航空航天与军工领域
此领域对零件的强度、可靠性和轻量化要求达到了完善,锻造是保障其性能不可或缺的工艺。
航空发动机关键部件: 如涡轮盘、压气机盘、涡轮叶片、发动机轴等。这些部件在高温、高压、高转速的非常环境下工作,一定要具有优异的耐热性、抗蠕变性和极高的疲劳强度。精密锻造能够精确控制其晶粒流动和组织结构,满足苛刻的性能要求。
飞机结构件: 如起落架(尤其是主支柱)、机翼大梁、机身框架、对接接头等。这些大型承力结构件承受着飞行中的巨大交变载荷,一定通过模锻来获得连续均匀的金属流线,从而具备极高的强度和抗冲击韧性,是飞行安全的核心保障。
军工产品: 枪管、炮管(通过锻造致密金属组织)、装甲板、导弹弹体、火箭发动机壳体等,都需要锻造来满足对穿透、防护和承载的非常要求。
二、动力装备与汽车制造领域
这是锻造技术应用广泛、常见的领域之一。
动力系统核心:
曲轴、连杆: 发动机中承受复杂交变应力的核心运动部件,锻造能很大提升其疲劳强度和耐磨性。
凸轮轴: 控制气门开闭的关键零件,需要高硬度和耐磨性。
传动与安全部件:
变速箱齿轮、传动轴: 锻造齿轮具有更优的齿根强度和耐磨性;传动轴需要高扭矩承载能力。
转向节、轮毂、等速万向节: 这些底盘部件直接关系到车辆的操控性和安全性,锻造工艺提供了优越的冲击韧性和疲劳寿命。
三、重型机械与工具领域
重型机械关键件: 如轧钢机轧辊、大型发电机主轴、石油钻探用的钻杆和钻铤、船舶发动机的大型曲轴等。这些部件尺寸巨大,工作环境恶劣,承受重载和疲劳应力,锻造是保证其整体性和高性能的必要手段。
工具与刃具:
手工工具: 锤头、扳手、斧子、钳子等,其工作部位需要通过锻造获得高硬度、高耐磨性和良好的韧性,在使用中不易卷刃、崩裂或变形。
模具: 许多热作模具(如压铸模、锻模)的模坯本身也需经过锻造,以打碎铸态组织中的碳化物,使其分布均匀,从而大幅提高模具的耐热疲劳性和整体使用寿命。
四、能源与化工领域
发电设备: 如汽轮机与燃气轮机转子、叶片、核电电站的压力容器筒体和主管道等。这些设备在高温高压下长期运行,对材料的纯净度、均匀性和综合力学性能要求极高,一定要采用大型锻造技术。
高压阀门与法兰: 在石油化工领域,用于输送易燃、易爆、有毒介质的高压管道系统,其阀门阀体、法兰和管件通常采用锻造件,以确保在非常压力下无泄漏,安全可靠。
总而言之,凡是需要承受高应力、交变载荷、冲击或非常工作环境(如高温、高压)的关键金属零部件,通常都需要采用锻造工艺来制造,以确保其内部组织致密、流线连续、性能可靠。