液態(tài)模鍛工藝介紹

1、 液液 態(tài)態(tài) 模模 鍛鍛 一、金屬的成形（成型）方法一、金屬的成形（成型）方法 焊接金金屬屬坯料坯料機(jī)械加工機(jī)械加工 焊接焊接凝固成形凝固成形塑性成形塑性成形重力鑄造重力鑄造差壓鑄造差壓鑄造離心鑄造離心鑄造壓力鑄造壓力鑄造體積成形體積成形板材成形板材成形鍛造鍛造擠壓擠壓軋制軋制粉末粉末沖壓沖壓旋壓旋壓電磁電磁內(nèi)高壓內(nèi)高壓自由鍛自由鍛模鍛模鍛 砂型砂型金屬型金屬型熔模熔模金屬金屬的成形（成型）方法的成形（成型）方法 壓力鑄造設(shè)備及成形示意圖壓力鑄造設(shè)備及成形示意圖金屬金屬的成形（成型）方法的成形（成型）方法 離心鑄造設(shè)備及成形示意圖離心鑄造設(shè)備及成形示意圖金屬金屬的成形（成型）方法的成形（成型）

2、方法 差壓鑄造設(shè)備及成形示意圖差壓鑄造設(shè)備及成形示意圖鑄造成形方法鑄造成形方法鑄造成形能夠成型較復(fù)雜形狀的零件適用于流動性好的金屬材料零件內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔、疏松等缺陷，一般不能熱處理，強(qiáng)度、塑性低強(qiáng)度、塑性低成本低機(jī)械機(jī)械加工加工有有切削切削，材料有損耗材料有損耗 材料加工工程通常指材料加工工程通常指金屬通過液態(tài)流動成型金屬通過液態(tài)流動成型或通過固態(tài)塑性變形獲或通過固態(tài)塑性變形獲得近凈金屬零件的成形得近凈金屬零件的成形（成型）方法，即鑄、（成型）方法，即鑄、鍛、焊，特點(diǎn)鍛、焊，特點(diǎn)少無切削少無切削。塑性成形方法塑性成形方法塑性成形方法優(yōu)點(diǎn)零件組織致密，強(qiáng)度、塑性高高質(zhì)量的零件表面和尺寸精度缺點(diǎn)不

3、能成形較復(fù)雜外形狀的零件受施壓和取件的約束，只能成形與施壓方向一致，簡單形狀的內(nèi)孔，不能成形零件的側(cè)內(nèi)孔相對鑄造成型，成本較高金屬金屬的成形（成型）方法的成形（成型）方法 模鍛視頻模鍛視頻金屬體積成形方法分類金屬體積成形方法分類二、液態(tài)模鍛成形技術(shù)的發(fā)展概況二、液態(tài)模鍛成形技術(shù)的發(fā)展概況液態(tài)模鍛技術(shù)液態(tài)模鍛技術(shù)前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)1937年年應(yīng)用于軍事及高科技范圍應(yīng)用于軍事及高科技范圍金屬構(gòu)件的制造金屬構(gòu)件的制造該工藝屬鑄、鍛結(jié)合工藝，原從事鍛壓專業(yè)的學(xué)者稱其該工藝屬鑄、鍛結(jié)合工藝，原從事鍛壓專業(yè)的學(xué)者稱其為液態(tài)模鍛為液態(tài)模鍛, ,從事鑄造專業(yè)的人命其名為擠壓鑄造從事鑄造專業(yè)的人命其名為擠壓鑄造, ,

4、但其內(nèi)容是一致的但其內(nèi)容是一致的液態(tài)金屬在模具中經(jīng)過加壓成型液態(tài)金屬在模具中經(jīng)過加壓成型, ,結(jié)晶凝固。因而它與鑄結(jié)晶凝固。因而它與鑄鍛有著不可分離的鍛有著不可分離的“血緣關(guān)系血緣關(guān)系”。液態(tài)模鍛是一種省力、。液態(tài)模鍛是一種省力、節(jié)能、材料利用率高的先進(jìn)工藝。液鍛件一般很接近工節(jié)能、材料利用率高的先進(jìn)工藝。液鍛件一般很接近工件最終加工尺寸件最終加工尺寸, ,質(zhì)量高質(zhì)量高, ,因而為越來越多的國家的學(xué)者因而為越來越多的國家的學(xué)者和廠家接受和應(yīng)用。和廠家接受和應(yīng)用。液態(tài)模鍛成形液態(tài)模鍛成形我國自1958年就開始進(jìn)行液態(tài)模鍛的研究工作60年代中期己用于鋁合金儀表零件等生產(chǎn)70年代，此項(xiàng)工作發(fā)展得更快

5、些，采用這項(xiàng)工藝制成了大型鋁合金活塞，鎳黃銅高壓閥體，氣動單龍組合的儀表外殼和銅合金蝸輪等產(chǎn)品80年代以后，該工藝又得到較大發(fā)展，以鋼平法蘭為代表的黑色金屬液態(tài)模鍛技術(shù)進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。 液態(tài)模鍛工藝過程液態(tài)模鍛工藝過程是將液態(tài)金屬直接澆到模具型將液態(tài)金屬直接澆到模具型腔，然后在較高壓力下使其迅速充滿型腔，凝固腔，然后在較高壓力下使其迅速充滿型腔，凝固并產(chǎn)生少量的塑性變形，從而獲得輪廓清晰，表并產(chǎn)生少量的塑性變形，從而獲得輪廓清晰，表面光潔，尺寸精確、晶粒細(xì)小、組織致密、機(jī)械面光潔，尺寸精確、晶粒細(xì)小、組織致密、機(jī)械性能優(yōu)良的制件。性能優(yōu)良的制件。 液態(tài)模鍛成形液態(tài)模鍛成形金屬熔煉模具準(zhǔn)備澆注

6、液鍛脫模產(chǎn)品模具復(fù)位，噴涂料熔化澆注頂出加壓三、液態(tài)模鍛工藝流程三、液態(tài)模鍛工藝流程l已凝固金屬在壓力作用下產(chǎn)生少量塑性變形，已凝固金屬在壓力作用下產(chǎn)生少量塑性變形，制件輪廓清晰，性能介于鍛件和鑄件之間制件輪廓清晰，性能介于鍛件和鑄件之間 液鍛件性能遠(yuǎn)高于鑄件；液鍛件性能遠(yuǎn)高于鑄件； 整體性能接近鍛件，整體性能接近鍛件， 但能成形較復(fù)雜形狀的制件，但能成形較復(fù)雜形狀的制件， 且省力且省力1/5以上。以上。 四、液態(tài)模鍛工藝四、液態(tài)模鍛工藝 1 1、液鍛的工藝特點(diǎn)、液鍛的工藝特點(diǎn) 金屬始終在壓力下完成凝固、結(jié)晶。好處：金屬始終在壓力下完成凝固、結(jié)晶。好處： 強(qiáng)制補(bǔ)縮，防止出現(xiàn)縮孔縮松強(qiáng)制補(bǔ)縮，防

7、止出現(xiàn)縮孔縮松 壓力直接作用在金屬液面上，壓力利用率高壓力直接作用在金屬液面上，壓力利用率高 與鑄件比無澆道系統(tǒng)和冒口，節(jié)材與鑄件比無澆道系統(tǒng)和冒口，節(jié)材10以上。以上。與鍛件比無飛邊。與鍛件比無飛邊。 能成形復(fù)雜制件，主要靠流動成形，對模具磨能成形復(fù)雜制件，主要靠流動成形，對模具磨損小損小 模具工作溫度高，成形黑色金屬時壽命短模具工作溫度高，成形黑色金屬時壽命短 液態(tài)模鍛與壓鑄的區(qū)別液態(tài)金屬注入模腔的方式不同 低速澆入，排氣良好壓力傳遞方式不同 壓力直接作用并始終保持組織性能不同 組織細(xì)密，力學(xué)性能提高液態(tài)模鍛與常規(guī)模鍛的區(qū)別毛坯與模膛形狀基本一致，塑性變形量毛坯與模膛形狀基本一致，塑性變形

8、量小，不會產(chǎn)生鍛造流線小，不會產(chǎn)生鍛造流線適于成形復(fù)雜形狀，且所需設(shè)備噸位大適于成形復(fù)雜形狀，且所需設(shè)備噸位大幅度降低幅度降低液態(tài)模鍛的適用范圍各種金屬、非金屬、復(fù)合材料有色金屬取得廣泛應(yīng)用（尤其鋁合金）特別特別適合于纖維或顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料適用于復(fù)雜形狀、對力學(xué)性能有一定要求的零件壁厚不能太薄，也不能太厚（550mm）（1 1）靜壓液鍛）靜壓液鍛 合金液不產(chǎn)生大量的流動，液鍛形狀主要靠澆注時定合金液不產(chǎn)生大量的流動，液鍛形狀主要靠澆注時定型。壓力的作用主要是加速（影響）合金液的凝固并產(chǎn)型。壓力的作用主要是加速（影響）合金液的凝固并產(chǎn)生塑性變形。分單、雙向靜壓液鍛。生塑性變形。分單、雙向靜壓液鍛

9、。 單向液鍛單向液鍛 h/d5h/d5 雙向液鍛雙向液鍛 h/d5h/d5五、液態(tài)模鍛分類五、液態(tài)模鍛分類1 1、按金屬流動方式、按金屬流動方式（2)2)擠壓液鍛擠壓液鍛 液鍛時，澆入的合金液在凸模作用下迅速流動、充型，接液鍛時，澆入的合金液在凸模作用下迅速流動、充型，接著在高壓下凝固和產(chǎn)生少量的塑性變形著在高壓下凝固和產(chǎn)生少量的塑性變形（1 1）正擠壓液鍛。）正擠壓液鍛。 （2 2）反擠壓液鍛。（）反擠壓液鍛。（3 3）復(fù)合擠壓液鍛。）復(fù)合擠壓液鍛。液態(tài)模鍛分類液態(tài)模鍛分類反擠壓液鍛正擠壓液鍛擠壓液鍛的特點(diǎn)擠壓液鍛的特點(diǎn)： 在壓力下充型的合金液流動好，較易獲得輪廓清晰、在壓力下充型的合金液流

10、動好，較易獲得輪廓清晰、表面光潔的制件，初生的樹枝晶在流動中破碎形成大量表面光潔的制件，初生的樹枝晶在流動中破碎形成大量的晶核，可獲得細(xì)晶組織，最后在高壓下凝固核塑性變的晶核，可獲得細(xì)晶組織，最后在高壓下凝固核塑性變形，產(chǎn)品組織致密，性能高。形，產(chǎn)品組織致密，性能高。液態(tài)模鍛分類液態(tài)模鍛分類復(fù)合擠壓液鍛復(fù)合擠壓液鍛液態(tài)模鍛分類液態(tài)模鍛分類平?jīng)_頭間接加壓平?jīng)_頭間接加壓加壓前加壓前加壓后加壓后u 合金液在壓力作用下，通過內(nèi)澆道壓入型腔、充合金液在壓力作用下，通過內(nèi)澆道壓入型腔、充型、凝固，獲得產(chǎn)品的液鍛方式，叫間接液鍛。型、凝固，獲得產(chǎn)品的液鍛方式，叫間接液鍛。（3 3）間接液態(tài)模鍛）間接液態(tài)模鍛

11、u與立式壓鑄相似，不同點(diǎn)：澆道短、截面大與立式壓鑄相似，不同點(diǎn)：澆道短、截面大，充型速度低，保壓時間長，能生產(chǎn)壁厚較，充型速度低，保壓時間長，能生產(chǎn)壁厚較大、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，充型時不會有氣體卷大、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，充型時不會有氣體卷入。入。液態(tài)模鍛分類液態(tài)模鍛分類2 2、按加壓沖頭形狀分、按加壓沖頭形狀分類類（1)1)平?jīng)_頭加壓平?jīng)_頭加壓 實(shí)心制件實(shí)心制件 通孔制件通孔制件平?jīng)_頭間接加壓平?jīng)_頭間接加壓加壓前加壓前加壓后加壓后（2 2）異形沖頭加壓）異形沖頭加壓液態(tài)模鍛分類液態(tài)模鍛分類液態(tài)模鍛工藝方法選擇液態(tài)模鍛工藝方法選擇壁厚差別大的零件壁厚差別大的零件正擠壓液鍛正擠壓液鍛壁厚均勻的零件壁厚均勻

12、的零件反擠壓液鍛反擠壓液鍛形狀復(fù)雜的零件形狀復(fù)雜的零件復(fù)合擠壓間接液鍛復(fù)合擠壓間接液鍛六、液態(tài)模鍛成形方式選擇原則六、液態(tài)模鍛成形方式選擇原則杯形件杯形件凸式?jīng)_頭凸式?jīng)_頭小型，形狀復(fù)雜小型，形狀復(fù)雜上端面有凸臺并帶有內(nèi)腔和孔上端面有凸臺并帶有內(nèi)腔和孔復(fù)合式?jīng)_頭復(fù)合式?jīng)_頭間接液態(tài)模鍛間接液態(tài)模鍛六、液態(tài)模鍛凹模結(jié)構(gòu)形式六、液態(tài)模鍛凹模結(jié)構(gòu)形式六、液態(tài)模鍛凹模結(jié)構(gòu)形式六、液態(tài)模鍛凹模結(jié)構(gòu)形式 （1)1)靜壓液鍛過程靜壓液鍛過程 分四個階段：分四個階段：第一階段結(jié)殼第一階段結(jié)殼 液態(tài)金屬澆入模具后，由于具有一定粘度，液面呈現(xiàn)液態(tài)金屬澆入模具后，由于具有一定粘度，液面呈現(xiàn)凸、凹不平，在靜壓力作用下迅速

13、壓平；合金液在低溫凸、凹不平，在靜壓力作用下迅速壓平；合金液在低溫模壁強(qiáng)烈散熱作用下沿模壁迅速結(jié)晶（凝固），形成外模壁強(qiáng)烈散熱作用下沿模壁迅速結(jié)晶（凝固），形成外殼；隨時間增長，外殼層不斷增厚，固液相間的溫差不殼；隨時間增長，外殼層不斷增厚，固液相間的溫差不斷減小，結(jié)殼速度逐漸減慢斷減小，結(jié)殼速度逐漸減慢。七、液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)七、液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)1.液鍛過程液鍛過程 殼層在較大溫差下迅速結(jié)晶形成，殼體較薄，尚未有枝晶殼層在較大溫差下迅速結(jié)晶形成，殼體較薄，尚未有枝晶形成，組織致密、晶粒細(xì)小，性能高。形成，組織致密、晶粒細(xì)小，性能高。 （液鍛力），僅起（液鍛力），僅起壓平液面的作用，其在合金液內(nèi)

14、部產(chǎn)生的壓強(qiáng)（比壓力）壓平液面的作用，其在合金液內(nèi)部產(chǎn)生的壓強(qiáng)（比壓力） 近似為近似為0 0。壓平后的液面高度壓平后的液面高度0/0PP/p0液0AVH液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)00AVH液/0P0P 液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)00APp p比壓力（比壓力（MPa）凸模接觸液面后，液鍛力從凸模接觸液面后，液鍛力從P0P0，在其內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)，在其內(nèi)部產(chǎn)生壓強(qiáng)p，使散熱進(jìn)一步加強(qiáng)，結(jié)晶進(jìn)程加快。使散熱進(jìn)一步加強(qiáng)，結(jié)晶進(jìn)程加快。結(jié)晶過程中形成的微小空隙得到充分的合金液補(bǔ)縮。結(jié)晶過程中形成的微小空隙得到充分的合金液補(bǔ)縮。壓力下結(jié)晶，獲得組織致密、晶粒細(xì)小的組織。壓力下結(jié)晶，獲得組織致密、晶

15、粒細(xì)小的組織。合金液收縮和凝固，液面下降，凸模要下移合金液收縮和凝固，液面下降，凸模要下移h1距離。距離。第二階段壓力下結(jié)晶第二階段壓力下結(jié)晶第三階段壓力下結(jié)晶塑性變形第三階段壓力下結(jié)晶塑性變形 壓力下結(jié)晶的結(jié)果是結(jié)殼，液面下降。壓力下結(jié)晶的結(jié)果是結(jié)殼，液面下降。 在在P P0 0作用下，殼體被鐓粗（塑性變形），凸模下降作用下，殼體被鐓粗（塑性變形），凸模下降重新與液面接觸，形成新壓強(qiáng)重新與液面接觸，形成新壓強(qiáng)p p/，再次出現(xiàn)壓力下結(jié)晶，再次出現(xiàn)壓力下結(jié)晶過程。在此階段，壓力下結(jié)晶過程塑性變形交替進(jìn)行過程。在此階段，壓力下結(jié)晶過程塑性變形交替進(jìn)行，直至合金液全部凝固為止，凸模下降，直至合金液

16、全部凝固為止，凸模下降h h2 2。液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)0液0收21AVAVhh合金液體收縮率合金液體收縮率 在此過程中，凸模、鍛件和模壁間要產(chǎn)生摩擦，消在此過程中，凸模、鍛件和模壁間要產(chǎn)生摩擦，消耗功，當(dāng)耗功，當(dāng)P P0 0為恒定值時，為恒定值時，P P0 0在合金液內(nèi)部產(chǎn)生的壓強(qiáng)在合金液內(nèi)部產(chǎn)生的壓強(qiáng)p p不不斷下降、變小，有壓力損失。斷下降、變小，有壓力損失。V V收收合金液收縮的體積合金液收縮的體積第四階段塑性變形第四階段塑性變形 液態(tài)合金全部凝固后，溫度下降，液鍛件因固態(tài)收縮液態(tài)合金全部凝固后，溫度下降，液鍛件因固態(tài)收縮而離開模壁，產(chǎn)生間隙，在足夠大的作用下，液鍛件產(chǎn)生而

17、離開模壁，產(chǎn)生間隙，在足夠大的作用下，液鍛件產(chǎn)生塑性變形后仍與模壁接觸，凸模下降塑性變形后仍與模壁接觸，凸模下降h h3 3。 塑性變形量較小，但對鍛件的性能、表面質(zhì)量和尺寸精塑性變形量較小，但對鍛件的性能、表面質(zhì)量和尺寸精度起著重要的作用。度起著重要的作用。液VA01321)1 (hhhh液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)總的壓下量總的壓下量討論：獲得合格的液鍛件，必須施加足夠大的液鍛力討論：獲得合格的液鍛件，必須施加足夠大的液鍛力P P0 0，保證四個階段順利完成。保證四個階段順利完成。如果如果P P0 0不足，會不能完成三、四階段，在制件芯部會出現(xiàn)不足，會不能完成三、四階段，在制件芯部會出

18、現(xiàn)枝晶組織，影響性能。枝晶組織，影響性能。(a)(b)(c)(d)(e)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)（2 2）擠壓液鍛過程）擠壓液鍛過程 亦分四個階段：亦分四個階段： 第一階段是液體金屬在壓力下流動、第一階段是液體金屬在壓力下流動、充型并結(jié)殼。充型并結(jié)殼。 二、三、四階段與靜壓液鍛相同。二、三、四階段與靜壓液鍛相同。液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)p 注意：液鍛方式不同，壓力損失不同。注意：液鍛方式不同，壓力損失不同。 一般正擠壓液鍛較反擠壓液鍛壓力一般正擠壓液鍛較反擠壓液鍛壓力損失小。損失小。p 分型面不同，壓力損失有差別。分型面不同，壓力損失有差別。（3 3）間接液鍛過程）間接液鍛過程

19、 本質(zhì)上與本質(zhì)上與1）、）、2）兩種不同，與立式壓鑄相似，區(qū)別在于）兩種不同，與立式壓鑄相似，區(qū)別在于設(shè)計(jì)原則與工藝參數(shù)不同。分三個階段設(shè)計(jì)原則與工藝參數(shù)不同。分三個階段第一階段壓力下充型第一階段壓力下充型壓力下，一定速度（壓力下，一定速度（0.515m/s）通過澆道壓入型腔，實(shí)現(xiàn)）通過澆道壓入型腔，實(shí)現(xiàn)充型。（壓鑄是以高速，約充型。（壓鑄是以高速，約1570m/s）第二階段壓力下結(jié)晶第二階段壓力下結(jié)晶合金液在慣性力作用下壓緊模壁，散熱、迅速結(jié)殼。合金液在慣性力作用下壓緊模壁，散熱、迅速結(jié)殼。第三階段壓力下結(jié)晶第三階段壓力下結(jié)晶壓頭的壓力使合金液產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)壓頭的壓力使合金液產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)p

20、，在，在p的作用下合金的作用下合金液完全凝固。液完全凝固。 液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛成形初期以填充側(cè)面間隙為主 首先形成敞口硬殼 合模后硬殼封閉，壓力作用使殼體變形表觀現(xiàn)象： 沖頭發(fā)生下移，位移量較大 金屬側(cè)向填充，消除間隙 作用力隨沖頭下移緩慢升高液態(tài)模鍛成形中期以制件高度壓縮為主，補(bǔ)充收縮特征： 形成閉合的凝固帶，并不斷向中心移動 已凝固部分塑性變形分布明顯不同 凝固帶在內(nèi)外壓力下產(chǎn)生結(jié)晶 未凝固部分處于三向壓應(yīng)力作用液態(tài)模鍛成形末期純液相區(qū)已消耗完，僅留中心凝固結(jié)晶區(qū)，隨即進(jìn)入閉式模鍛階段此處最容易出現(xiàn)疏松力-行程曲線塑性變形量很小，力有所增長但不大，基本處于保壓階段最終

21、變形類同普通閉式模鍛擠壓力不足時鑄件缺陷示意圖(PP0擠壓過程中沖頭局部受阻形式缺陷示意圖液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)壓力對合金物理參數(shù)的影響壓力對合金物理參數(shù)的影響：合金的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱率、密：合金的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱率、密度、結(jié)晶潛熱度、結(jié)晶潛熱 1008.4186）（熔固液熔熔pQVVTTQ熔單位質(zhì)量金屬的熔化潛熱單位質(zhì)量金屬的熔化潛熱，J/kg。 2液鍛過程壓力的作用液鍛過程壓力的作用液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)(1)(1)對熔點(diǎn)的影響對熔點(diǎn)的影響壓力與合金熔點(diǎn)之間有如下的近似關(guān)系壓力與合金熔點(diǎn)之間有如下的近似關(guān)系，u凝固時體積收縮的合金，如鋁、鐵、銅、鋁硅等：凝固時體積收縮的合金，如鋁、

22、鐵、銅、鋁硅等：隨壓力增加，熔點(diǎn)（凝固點(diǎn)）升高，隨壓力增加，熔點(diǎn)（凝固點(diǎn)）升高，在其它條件不變時，加大壓力可使過冷度增大，加速結(jié)晶在其它條件不變時，加大壓力可使過冷度增大，加速結(jié)晶的進(jìn)程；的進(jìn)程； 液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)u凝固時體積膨脹合金，如鉍、硅、銻等，壓力的作用剛凝固時體積膨脹合金，如鉍、硅、銻等，壓力的作用剛好相反。好相反。 壓力下結(jié)晶凝固的合金，其組織致密，原子間的平均距離壓力下結(jié)晶凝固的合金，其組織致密，原子間的平均距離縮短，導(dǎo)熱率提高。縮短，導(dǎo)熱率提高。 以純銅錠為例以純銅錠為例: : 大氣壓力下凝固時，其導(dǎo)熱率為大氣壓力下凝固時，其導(dǎo)熱率為326335W/(mK)。在

23、在150MPa壓力下凝固時，其導(dǎo)熱率為壓力下凝固時，其導(dǎo)熱率為352356W/(mK)。提高約提高約6。(2)(2)對導(dǎo)熱率的影響對導(dǎo)熱率的影響 實(shí)驗(yàn)指出，在一定范圍內(nèi)，壓力的增加對密度有明實(shí)驗(yàn)指出，在一定范圍內(nèi)，壓力的增加對密度有明顯的提高。顯的提高。 壓力增大，密度增加，在某一壓力下達(dá)到最大值；壓力增大，密度增加，在某一壓力下達(dá)到最大值；繼續(xù)增加壓力，會使金屬內(nèi)部位錯增加，其密度反而下繼續(xù)增加壓力，會使金屬內(nèi)部位錯增加，其密度反而下降。降。液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ) (3) (3)對密度的影響對密度的影響 液態(tài)金屬的結(jié)晶與臨界晶核尺寸、形核率、形核功、液態(tài)金屬的結(jié)晶與臨界晶核尺寸、形

24、核率、形核功、過冷度及晶粒數(shù)有關(guān)。過冷度及晶粒數(shù)有關(guān)。凝固時體積收縮合金：凝固時體積收縮合金： 增加壓力使臨界晶核尺寸和形核功減小，有助于晶核增加壓力使臨界晶核尺寸和形核功減小，有助于晶核生成。生成。 壓力提高過冷度，有利于成核率。壓力提高過冷度，有利于成核率。 壓力還可以破碎長大的枝晶、使其脫落形成新晶核，壓力還可以破碎長大的枝晶、使其脫落形成新晶核，細(xì)化晶粒。細(xì)化晶粒。凝固時體積膨脹合金凝固時體積膨脹合金，相反，相反。 液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ) (4) (4)壓力對合金結(jié)晶過程的影響壓力對合金結(jié)晶過程的影響 壓力使合金液凝固過程十分迅速，合金液的元素來不壓力使合金液凝固過程十分迅速

25、，合金液的元素來不及分解、擴(kuò)散，偏析現(xiàn)象大為減少，尤其是比重偏析。及分解、擴(kuò)散，偏析現(xiàn)象大為減少，尤其是比重偏析。 實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在液鍛件厚大部位的中心處常常發(fā)現(xiàn)低實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在液鍛件厚大部位的中心處常常發(fā)現(xiàn)低熔點(diǎn)共晶富集，異常偏析。熔點(diǎn)共晶富集，異常偏析。液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ) (5) (5)壓力對偏析的影響壓力對偏析的影響壓力可增加氣體在合金液中的溶解度，并可阻止合金液的氣體析壓力可增加氣體在合金液中的溶解度，并可阻止合金液的氣體析出，防止液鍛件產(chǎn)生氣孔、針孔等。出，防止液鍛件產(chǎn)生氣孔、針孔等。液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)(6)(6)壓力對氣體析出的影響壓力對氣體析出的影響(7

26、)(7)壓力對尺寸精度和表面粗糙度的影響壓力對尺寸精度和表面粗糙度的影響足夠的壓力使液鍛件緊密貼模，尺寸精度高，表面光潔。足夠的壓力使液鍛件緊密貼模，尺寸精度高，表面光潔。（1 1）比壓力）比壓力 比壓力比壓力p p是指液鍛時，液鍛力作用在合金液是指液鍛時，液鍛力作用在合金液上所形成的壓強(qiáng)。它與液鍛力的關(guān)系可用上所形成的壓強(qiáng)。它與液鍛力的關(guān)系可用 表示。表示。 00APp液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)液態(tài)模鍛工藝基礎(chǔ)所需比壓力所需比壓力p p的大?。旱拇笮。阂哄懞辖鸪煞?，液鍛件液鍛合金成分，液鍛件形狀、尺寸、使用要求，液鍛方式有關(guān)。形狀、尺寸、使用要求，液鍛方式有關(guān)。3、液鍛過程的主要工藝參數(shù)、液鍛過程的主

27、要工藝參數(shù)計(jì)算時，合金成分的影響，可用合金種類系數(shù)K1來考慮。 液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液態(tài)模鍛工藝參數(shù)合金成分：高溫下屈服極限高的合金，采用較大的合金成分：高溫下屈服極限高的合金，采用較大的比壓力比壓力p p。 液鍛方式：可用液鍛方式系數(shù)液鍛方式：可用液鍛方式系數(shù)K K2 2來考慮。來考慮。相對高度相對高度H/aH/a愈大，相對結(jié)晶殼就愈長、愈厚，愈大，相對結(jié)晶殼就愈長、愈厚，摩擦阻力愈大，塑性變形時消耗的能量大。摩擦阻力愈大，塑性變形時消耗的能量大。液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液鍛件的形狀、尺寸對比壓力液鍛件的形狀、尺寸對比壓力p p的影響，用相對高的影響，用相對高度度H/aH/a來考慮來考慮

28、。 比壓力可采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式：比壓力可采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式： 來計(jì)算。來計(jì)算。 鋁合金負(fù)重輪的比壓力鋁合金負(fù)重輪的比壓力p p的計(jì)算，液鍛方式為擠壓液鍛，的計(jì)算，液鍛方式為擠壓液鍛， H/a=120/540=0.23H/a=120/540=0.23，H/a1H/a1時，形狀、尺寸影響可時，形狀、尺寸影響可忽略忽略不計(jì)。 間接液鍛時間接液鍛時p=Kp=K1 1K K2 2 液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液態(tài)模鍛工藝參數(shù)（2 2）液鍛速度）液鍛速度 液鍛速度是指沖頭（壓頭）與合金液接觸后的合金液液鍛速度是指沖頭（壓頭）與合金液接觸后的合金液充型速度，或凸模下降速度。充型速度，或凸模下降速度。液鍛速度液鍛速度：主

29、要取決于合金液體的粘度：主要取決于合金液體的粘度速度太低速度太低：自由結(jié)殼層厚，降低加壓效果：自由結(jié)殼層厚，降低加壓效果速度太高速度太高： 模具間隙小，金屬液卷氣，液鍛件有氣孔。模具間隙小，金屬液卷氣，液鍛件有氣孔。 模具間隙大，合金液飛濺，金屬液不足，超差報(bào)廢模具間隙大，合金液飛濺，金屬液不足，超差報(bào)廢液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液態(tài)模鍛工藝參數(shù) （3 3）液鍛溫度）液鍛溫度 合金液溫度盡量低些，減少液鍛件的含氣量，并可防合金液溫度盡量低些，減少液鍛件的含氣量，并可防止模具過熱而粘模。止模具過熱而粘模。 溫度太低，常常會產(chǎn)生金屬豆，冷隔，液鍛件表面質(zhì)溫度太低，常常會產(chǎn)生金屬豆，冷隔，液鍛件表面質(zhì)量差量差

30、。 液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液態(tài)模鍛工藝參數(shù) 溫度太高：液鍛件含氣量高和粘模溫度太高：液鍛件含氣量高和粘模 內(nèi)外溫差大，當(dāng)外部凝固成較厚的外殼后，內(nèi)外溫差大，當(dāng)外部凝固成較厚的外殼后，中心部位仍處于高溫液態(tài)，這樣，中心部位凝固時無法中心部位仍處于高溫液態(tài)，這樣，中心部位凝固時無法得到足夠的金屬液補(bǔ)縮，產(chǎn)生縮孔或疏松。得到足夠的金屬液補(bǔ)縮，產(chǎn)生縮孔或疏松。液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液態(tài)模鍛工藝參數(shù)一般選取液相線溫度以上一般選取液相線溫度以上 5010050100度。度。（4 4）模具溫度）模具溫度 液鍛模的溫度對鍛件質(zhì)量及模具壽命影響較大。液鍛模的溫度對鍛件質(zhì)量及模具壽命影響較大。 液態(tài)模鍛工藝參數(shù)液態(tài)模鍛工藝參

31、數(shù)模具溫度過低模具溫度過低: : 合金液澆入型腔后迅速凝固，形成合金液澆入型腔后迅速凝固，形成金屬豆，冷隔或較厚的金金屬豆，冷隔或較厚的金屬硬殼屬硬殼模具溫度過高模具溫度過高: : 金屬液粘模，使液鍛件表面拉傷，造成模具嚴(yán)重磨損，金屬液粘模，使液鍛件表面拉傷，造成模具嚴(yán)重磨損， 模具強(qiáng)度降低，易產(chǎn)生變形和破壞模具強(qiáng)度降低，易產(chǎn)生變形和破壞。1 1根據(jù)產(chǎn)品零件，繪制液鍛件圖根據(jù)產(chǎn)品零件，繪制液鍛件圖 主要考慮下面幾個因素：主要考慮下面幾個因素： 1) 1) 選擇液鍛方式，選擇液鍛方式，2 2）收縮率，）收縮率，3 3）拔模斜度，）拔模斜度，4 4）圓角。）圓角。2 2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主

32、要考慮下面幾個因素：主要考慮下面幾個因素： 1 1）確定分模面，）確定分模面，2 2）成形型腔設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算，）成形型腔設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算， 3 3）凸、凹模間隙的確定，）凸、凹模間隙的確定，4 4）確定比壓力）確定比壓力p p，選擇設(shè)備。，選擇設(shè)備。3 3排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)4 4脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5 5模溫控制系統(tǒng)模溫控制系統(tǒng) 1 1）加熱系統(tǒng)，）加熱系統(tǒng)，2 2）冷卻系統(tǒng)）冷卻系統(tǒng)八、液態(tài)模鍛設(shè)計(jì)步驟八、液態(tài)模鍛設(shè)計(jì)步驟 液鍛件的組織狀態(tài)基本屬于鑄態(tài)結(jié)晶組織，但晶粒液鍛件的組織狀態(tài)基本屬于鑄態(tài)結(jié)晶組織，但晶粒細(xì)小，致密，縮孔、疏松基本消除。細(xì)小，致密，縮孔、疏松基本消除。 液鍛件易

33、產(chǎn)生的缺陷及原因液鍛件易產(chǎn)生的缺陷及原因1 1縮孔，疏松和表面氣孔縮孔，疏松和表面氣孔 原因：原因：1 1）合金冶煉中，精練除氣不好。）合金冶煉中，精練除氣不好。 2 2）模具排氣不好。）模具排氣不好。 3 3）壓力不足，未能完成補(bǔ)縮。）壓力不足，未能完成補(bǔ)縮。 4 4）壁厚不均勻，壓力傳遞困難，各部凝固）壁厚不均勻，壓力傳遞困難，各部凝固收縮速度不同。收縮速度不同。九、液鍛件組織和缺陷分析九、液鍛件組織和缺陷分析2 2偏析偏析 枝晶偏析、化學(xué)偏析、比重偏析原因；某些合金在壓力下凝固枝晶偏析、化學(xué)偏析、比重偏析原因；某些合金在壓力下凝固，促使低熔點(diǎn)相遠(yuǎn)離結(jié)晶前沿，形成偏析。，促使低熔點(diǎn)相遠(yuǎn)離結(jié)

34、晶前沿，形成偏析。3 3夾渣和氧化物夾渣和氧化物 原因：原因： 為冶煉帶來的，精練未除凈。有色合金易在澆注過程中也產(chǎn)為冶煉帶來的，精練未除凈。有色合金易在澆注過程中也產(chǎn)生氧化物。生氧化物。4.4.裂紋裂紋 原因：原因： 1 1）制件各部壁厚不均勻，不能同時凝固，）制件各部壁厚不均勻，不能同時凝固，2 2）傳力困難，各部受）傳力困難，各部受力不均勻。兩種情況導(dǎo)致產(chǎn)生大的拉應(yīng)力力不均勻。兩種情況導(dǎo)致產(chǎn)生大的拉應(yīng)力，造成裂紋。，造成裂紋。液鍛件組織和缺陷分析液鍛件組織和缺陷分析ZA13ZA13合金鑄態(tài)和液態(tài)擠壓件組織合金鑄態(tài)和液態(tài)擠壓件組織金屬型自由凝固金屬型自由凝固液態(tài)擠壓成形液態(tài)擠壓成形 （橫截

35、面）（橫截面）液態(tài)擠壓變形方向液態(tài)擠壓變形方向液鍛件組織和缺陷分析液鍛件組織和缺陷分析直接沖頭擠壓鑄造直接沖頭擠壓鑄造7A047A04鋁合金形成鋁合金形成異常偏析示意圖異常偏析示意圖直接沖直接沖頭擠壓頭擠壓冷隔形成示意冷隔形成示意圖圖二次液流冷隔形成示意圖液鍛件組織和缺陷分析液鍛件組織和缺陷分析擠壓料缸帶入夾渣圖擠壓鑄件上容易產(chǎn)生裂紋的部位圖例液鍛件組織和缺陷分析液鍛件組織和缺陷分析 1.1.普通油壓機(jī)普通油壓機(jī)2專用液態(tài)模鍛壓機(jī)十、液態(tài)模鍛設(shè)備十、液態(tài)模鍛設(shè)備2.2.專用液態(tài)模鍛壓機(jī)專用液態(tài)模鍛壓機(jī)2專用液態(tài)模鍛壓機(jī)液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)

36、模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛設(shè)備液態(tài)模鍛生產(chǎn)線液態(tài)模鍛生產(chǎn)線液態(tài)模鍛液壓機(jī)液態(tài)模鍛液壓機(jī)鋼平法蘭液態(tài)模鍛件規(guī)格和尺寸鋼平法蘭液態(tài)模鍛件規(guī)格和尺寸八應(yīng)用實(shí)例八應(yīng)用實(shí)例十一、液態(tài)模鍛應(yīng)用十一、液態(tài)模鍛應(yīng)用100mm鋼平法蘭液態(tài)模鍛模具鋼平法蘭液態(tài)模鍛件力學(xué)性能鋁活塞液態(tài)模鍛鋁活塞液態(tài)模鍛解放牌汽車鋁活塞毛坯圖鋁活塞液態(tài)模鍛鋁活塞液態(tài)模鍛解放牌汽車鋁活塞液態(tài)模鍛圖解放牌汽車活塞的力學(xué)性能鋁活塞液態(tài)模鍛鋁活塞液態(tài)模鍛管的液態(tài)模鍛成形管的液態(tài)模鍛成形 液態(tài)模鍛工藝對所加工材料沒有限制，適用于低熔點(diǎn)合金（如鎂、液態(tài)模鍛工藝對所加工材料沒有限制，適用于低熔點(diǎn)合金（如鎂、鋅、鋁和銅等），也適用于高

37、熔點(diǎn)合金（如鐵、高溫合金等）。鋅、鋁和銅等），也適用于高熔點(diǎn)合金（如鐵、高溫合金等）。 其中，其中，合金液態(tài)模鍛最有代表性莫過于鋁合金活塞和鋅合金殼體零件。合金液態(tài)模鍛最有代表性莫過于鋁合金活塞和鋅合金殼體零件。80mm100mm 液態(tài)模鍛鋁合金活塞 鋅基合金殼體零件 液態(tài)模鍛成形件液態(tài)模鍛成形件下圖是采用液態(tài)模鍛技術(shù)成形的鑿巖機(jī)缸體零件，該零件為鋼質(zhì)零件，下圖是采用液態(tài)模鍛技術(shù)成形的鑿巖機(jī)缸體零件，該零件為鋼質(zhì)零件，重重10kg，此項(xiàng)目為國家，此項(xiàng)目為國家“六五六五”攻關(guān)課題。研究成果攻關(guān)課題。研究成果“鑿巖機(jī)缸體液態(tài)鑿巖機(jī)缸體液態(tài)模鍛工藝研究模鍛工藝研究”獲航天部科技進(jìn)步二等獎（獲航天部科

38、技進(jìn)步二等獎（1987）。）。鑿巖機(jī)缸體零件（質(zhì)量10kg，低碳鋼）100mm液態(tài)模鍛成形件液態(tài)模鍛成形件LD10自行車曲柄管接件液態(tài)模鍛成形件液態(tài)模鍛成形件150mm鋼質(zhì)液態(tài)模鍛件（質(zhì)量為2kg-80kg）液態(tài)模鍛成形件液態(tài)模鍛成形件利用液態(tài)模鍛技術(shù)成形的大型零件 液態(tài)模鍛成形件液態(tài)模鍛成形件利用液態(tài)模鍛技術(shù)成形的有色金屬零件 液態(tài)模鍛成形件液態(tài)模鍛成形件十三、負(fù)重輪的液態(tài)模鍛成形研究與應(yīng)用十三、負(fù)重輪的液態(tài)模鍛成形研究與應(yīng)用負(fù)重輪液態(tài)模鍛模具示意圖負(fù)重輪液態(tài)模鍛模具示意圖負(fù)重輪零件圖82 采用Procast軟件對成形凝固過程進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬參數(shù)澆注溫度720模具預(yù)熱溫度300 （下模）2

39、00 (上模) 比壓 50MPa 保壓時間 30s負(fù)重輪數(shù)值模擬的幾何模型負(fù)重輪數(shù)值模擬的幾何模型1、簡單加載下負(fù)重輪、簡單加載下負(fù)重輪液態(tài)模鍛成形的液態(tài)模鍛成形的數(shù)值模擬數(shù)值模擬83（1）溫度場模擬結(jié)果 制件在凝固不同時刻的固相分?jǐn)?shù)分布制件在凝固不同時刻的固相分?jǐn)?shù)分布 a)t=0.152s b)t=0.368s c)t=3.439 d)t=13s e)t=23s金屬液充型結(jié)束至完全凝固需要大約金屬液充型結(jié)束至完全凝固需要大約23s。在制件的轉(zhuǎn)角處存在金屬液的最后凝固。在制件的轉(zhuǎn)角處存在金屬液的最后凝固區(qū)，這些最后凝固區(qū)的金屬液凝固收縮時，受周圍已凝固金屬的阻礙，會產(chǎn)生拉應(yīng)區(qū)，這些最后凝固區(qū)的

40、金屬液凝固收縮時，受周圍已凝固金屬的阻礙，會產(chǎn)生拉應(yīng)力，在此區(qū)可能會形成裂紋和縮孔縮松。力，在此區(qū)可能會形成裂紋和縮孔縮松。 84（2）制件在充型后不同時刻的溫度分布 a)t=0.152s b)t=0.368s c)t=3.439s d)t=23s溫度最高的區(qū)域?yàn)闇囟茸罡叩膮^(qū)域?yàn)橹萍北谂c底面的制件直壁與底面的轉(zhuǎn)角處。在加壓轉(zhuǎn)角處。在加壓23s時制件凝固已時制件凝固已經(jīng)結(jié)束，溫度在經(jīng)結(jié)束，溫度在510左右左右。 85制件特征點(diǎn)取樣位置制件特征點(diǎn)取樣位置固相分?jǐn)?shù)隨時間的變化曲線固相分?jǐn)?shù)隨時間的變化曲線 溫度隨時間的變化曲線溫度隨時間的變化曲線 86（3）負(fù)重輪制件縮孔縮松位置）負(fù)重輪制件縮孔縮松

41、位置在制件的直壁與底面的轉(zhuǎn)角處存在金屬液的最后凝固區(qū)，此區(qū)在制件的直壁與底面的轉(zhuǎn)角處存在金屬液的最后凝固區(qū)，此區(qū)域的金屬凝固收縮時得不到周圍已凝固金屬的有效補(bǔ)縮，就會域的金屬凝固收縮時得不到周圍已凝固金屬的有效補(bǔ)縮，就會產(chǎn)生縮孔縮松缺陷。產(chǎn)生縮孔縮松缺陷。87（4）應(yīng)力場模擬結(jié)果制件不同部位的第一主應(yīng)力制件不同部位的第一主應(yīng)力 制件不同部位的熱裂指數(shù)制件不同部位的熱裂指數(shù) 制件凝固過程中最大拉應(yīng)力發(fā)生在制件的直壁與底面的轉(zhuǎn)角處，且制件凝固過程中最大拉應(yīng)力發(fā)生在制件的直壁與底面的轉(zhuǎn)角處，且此處也是熱節(jié)最集中的地方，所以此部位是發(fā)生熱裂的危險(xiǎn)區(qū)域。此處也是熱節(jié)最集中的地方，所以此部位是發(fā)生熱裂的危

42、險(xiǎn)區(qū)域。88特征點(diǎn)取樣位置特征點(diǎn)取樣位置第一主應(yīng)力隨時間的變化曲線第一主應(yīng)力隨時間的變化曲線 應(yīng)變隨時間的變化曲線應(yīng)變隨時間的變化曲線 最大拉應(yīng)力和最大應(yīng)變都發(fā)生在制件直壁與底面的轉(zhuǎn)角處最大拉應(yīng)力和最大應(yīng)變都發(fā)生在制件直壁與底面的轉(zhuǎn)角處892、負(fù)重輪簡單加載液態(tài)模鍛試驗(yàn)、負(fù)重輪簡單加載液態(tài)模鍛試驗(yàn)負(fù)重輪液鍛模具結(jié)構(gòu)圖負(fù)重輪液鍛模具結(jié)構(gòu)圖模具模具902A50來料檢查、清洗模具預(yù)熱溫度200300150左右噴石墨潤滑劑 鋁合金熔煉，至720保溫30分鐘精煉將鋁液倒入模具合模，加壓、保壓30s開模，頂出制件負(fù)重輪液態(tài)模鍛成形工藝流程圖負(fù)重輪液態(tài)模鍛成形工藝流程圖 9145kW鋁合金熔煉爐和鋁合金熔煉

43、爐和2000KN液態(tài)模鍛壓力機(jī)液態(tài)模鍛壓力機(jī) 負(fù)重輪制件負(fù)重輪制件 92裂紋裂紋3、簡單加載成形的負(fù)重輪缺陷分析氣孔氣孔內(nèi)部縮松內(nèi)部縮松93先凝固區(qū)（直壁和底部）后凝固區(qū)（熱結(jié)，轉(zhuǎn)角處）限制金屬轉(zhuǎn)移需要周圍金屬補(bǔ)縮兩區(qū)產(chǎn)生內(nèi)部拉應(yīng)力熱結(jié)處產(chǎn)生內(nèi)部微裂紋擴(kuò)展為轉(zhuǎn)角處橫向裂紋內(nèi)部裂紋內(nèi)部裂紋橫向裂紋橫向裂紋橫向裂紋多出現(xiàn)在制件內(nèi)部直壁與底部的轉(zhuǎn)角處橫向裂紋多出現(xiàn)在制件內(nèi)部直壁與底部的轉(zhuǎn)角處 產(chǎn)生的主要原因：凝固的不均勻性產(chǎn)生的主要原因：凝固的不均勻性94縱向裂紋制件留模時間過長制件直壁部分緊箍在模具凸模上鋁合金熱收縮大于鋼熱收縮產(chǎn)生收縮熱應(yīng)力直壁圓環(huán)受內(nèi)壓直壁周向受拉應(yīng)力縱向裂紋縱向裂紋控制措施：

44、嚴(yán)格控制保壓時間 25-30s95縮孔縮松缺陷縮孔縮松缺陷多發(fā)生在制件的轉(zhuǎn)角處多發(fā)生在制件的轉(zhuǎn)角處原因：原因： 后凝固金屬收縮時受已后凝固金屬收縮時受已凝固金屬的阻礙，得不到有凝固金屬的阻礙，得不到有效補(bǔ)縮。效補(bǔ)縮。制件轉(zhuǎn)角處內(nèi)部縮松制件轉(zhuǎn)角處內(nèi)部縮松96制件的金相組織直壁和底部分別取樣直壁直壁 底部底部制件直臂，晶粒大小不均勻，存在局部細(xì)化程度較高的區(qū)域。制件直臂，晶粒大小不均勻，存在局部細(xì)化程度較高的區(qū)域。制件底部，較直壁其晶粒形狀和尺寸均勻，圓整度高。制件底部，較直壁其晶粒形狀和尺寸均勻，圓整度高。 97密度測試實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1234密度（g/cm3）2.73072.731132.744262

45、.74472取樣位置取樣位置制件直壁部分的密度值低于制件底部的密度值，簡單加載成形的負(fù)重制件直壁部分的密度值低于制件底部的密度值，簡單加載成形的負(fù)重輪制件密度不均勻。輪制件密度不均勻。98力學(xué)性能測試力學(xué)性能測試 拉伸試樣取樣位置 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目123抗拉強(qiáng)度b（MPa）254.8342.9347.4斷后伸長率 （%）4.26.256.37制件直壁部分的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率明顯低于制件底部，而底部兩部位的抗制件直壁部分的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率明顯低于制件底部，而底部兩部位的抗拉強(qiáng)度和伸長率相差不大。采用簡單加載方式成形的制件力學(xué)性能不均勻。拉強(qiáng)度和伸長率相差不大。采用簡單加載方式成形的制件力學(xué)性能不均勻。994、負(fù)重輪復(fù)合加載液態(tài)模鍛試驗(yàn)研究、負(fù)重輪復(fù)合加載液態(tài)模鍛試驗(yàn)研究采用復(fù)合加載方式（右半側(cè)），即在最后凝固區(qū)域或易產(chǎn)生宏觀缺陷的采用復(fù)合加載方式（右半側(cè)），即在最后凝固區(qū)域或易產(chǎn)生宏觀缺陷的區(qū)域（負(fù)重輪制件的直壁與底部的轉(zhuǎn)角處）施加局部載荷進(jìn)行金屬補(bǔ)縮。區(qū)域（負(fù)重輪制件的直壁與底部的轉(zhuǎn)角處）施加局部載荷進(jìn)行金屬補(bǔ)縮。復(fù)合加載液鍛模具結(jié)構(gòu)圖復(fù)合加載液鍛模具結(jié)