锻压技术的发展及其在新材料加工中的应用探析

    摘 要：自进入新世纪开始，国内锻压工业逐渐蓬勃发展，锻压技术日益完善，在工业加工生产过程中能够达到自动化要求。锻压技术在汽车、航空与电器等行业中具备广泛应用价值，技术应用效果关乎产品质量，能够直接影响到人们日常生活。随着科技水平的不断提升，新锻压工业中逐渐出现了很多新材料，如何利用锻压技术进行新材料生产是当前制造企业需要考虑的首要问题。基于此，本文主要对锻压技术发展进行探讨，并对其在新材料加工中应用进行分析。

    关键词：新材料加工;锻压技术;应用分析

    0 引言

    在国际环境影响下，国内市场环境竞争形势越来越严峻。从汽车行业来看，当前汽车产品逐渐多元化，产品生产技术逐渐更新，很多产品因为跟不上时代发展而被淘汰。因为汽车产品市场寿命逐渐下降，所以企业经济效益稳定性受到影响，部分企业为了提高竞争力而深入探索锻压技术。传统生产模式已经跟不上时代脚步，无法满足市场环境需求。

    1 锻压技术发展

    1.1 发展现状

    相对于欧美等发达国家而言，国内锻压技术仍然处于发展阶段。从汽车行业角度来看，多数企业主要通过以配一五形式从事汽车生产活动，这种生产方式比较落后，对驾驶员生命安全可能会造成严重威胁。在汽车产品生产制造方面容易发生失误问题，且产品加工生产过程中需要应用到的场地与人力资源相对较多，容易增加企業生产成本。部分企业在汽车生产过程中运用单机联线自动化，其生产技术和国外发达国家仍然存在差距，这对国内锻压工业发展可能会造成一定影响。

    1.2 发展趋势

    在科学技术逐渐发展过程中，锻压技术也在逐步完善，其在工业生产制造方面能够发挥的作用越来越大。未来锻压技术将会逐渐轻量化，对环境造成的污染越来越低，产品生产过程中需要消耗的材料与人力等资源逐渐减少。因此，锻压技术加工要求逐渐提高，在产品锻造过程中将会出现更多清洁原料。锻压技术正在整体化发展，其在大型机械设备生产过程中可以有效提升工作质量与工作效率。尤其是在关键部件生产制造方面，整体化锻压技术能够解决接触面薄弱问题，有效降低产品质量[1]。锻压技术正在精密化发展，其在产品生产加工过程中需要尽量减少资源消耗量，实现利益最大化目标。现代产品加工中出现的新材料越来越多，能够有效缓解传统材料紧张问题，材料性能明显超过传统材料。

    2 新材料加工应用

    2.1 钢结硬质合金热锻加工分析

    钢结硬质合金热加工性能、硬度与耐磨性相对较高，在新材料加工过程中可以进行冷切削、锻压与焊接处理等，在新工程材料加工方面具有广泛应用价值。在钢结硬质合金热锻加工过程中常会使用一些稀贵难熔金属材料，例如Ti、W或者Mo等。与熔炼钢相比，粉末冶金生产组织致密性与连续性相对较差，且材料内部非金属偏细与多孔问题比较明显，容易出现碳化物桥接或者金属颗粒分布不均匀等现象。热锻加工能够改善新材料锻压处理中的组织结构，克服各种材料生产缺陷。在热锻加工处理方面，桥接碳化物与硬质相可能会出现破碎或者粘接现象，导致钢机体出现塑性流动或者塑性变形，将粗糙组织细密化，有利于提升材料性能。由于钢结硬质合金材料组织与成分比较特殊，因此在热锻加工处理前首先需要进行预处理，对合金材料锻压性能进行改造，从而提升材料锻成合格率。在合金胚料加热处理方面，需要选择在中性炉气或者还原性炉气，防止合金胚料出现氧化脱碳现象。同时，技术人员需要对材料热锻加工中的每火变形率进行控制，不同加工阶段与方式中所用每火变形率也不一样。

    2.2 喷雾与粉末锻压分析

    喷雾锻压是新材料加工技术中的一种形式，主要通过熔化方式将金属气体雾化，形成粉末状，通过喷射方式形成预型件，预型件密度控制在98%至99%。当预型件形成之后，技术人员需要通过热锻加工方式生成相应形状。这种材料加工方式无需烧结工序，主要通过传送装置将预型件转送到热压加工中，模具生成成本相对较低。通过喷雾锻压形成的预型件性能明显超过一般粉末金属，产品生产成本与金属消耗明显下降了50%左右。粉末锻压是由精密锻压与粉末冶金联合而成的一种材料加工技术，相对于一般模锻件而言，这种粉末锻件表面粗糙度更低，材料利用率超过95%，精度更高，其在铝合金件与变形合金等生产加工方面更加具有应用价值[2]。

    2.3 精锻与等温锻压分析

    在新材料精锻加工处理方面，需要注重精密锻压与进化毛坯，保障工艺产品质量。现代锻压工艺已经突破毛坯生产限制，切削加工逐渐减少甚至取消，能够加工成各种精锻件，且这些锻件可以达到成品要求。相对于常规工艺锻压而言，精锻加工形成的预型件质量与尺寸精度更高，机械加工余量更少，能够有效提升材料利用率。尤其是在稀有贵金属加工生产方面，精锻加工技术更加具备应用价值。另外，精锻成形产品金属纤维主要根据部件外轮廓进行分布，产品承载能力相对较高，能够降低产品变形等缺陷。等温锻压是新材料加工手段之一，主要通过温度使模具逐渐变形，能够预防模具激冷，其在高筋与薄壁等锻件方面更加具备应用价值。等温锻压成型力是普通成型力的1/10至1/5，成型件内部温度与变形比较均匀组织结构性能较好。在等温锻压加工处理方面，可联合喷射成型方法提升产品生产效率，使产品质量得到显著改善，并降低产品生产成本。例如在环形件或者发动机涡轮盘等关键材料加工生产方面，等温锻压与喷射成型联合方式应用效果更好。

    3 结语

    综上，锻压技术是汽车、家用电器与航空等产品生产过程中的一种加工手段，对产品质量具有重要影响。虽然国内锻压技术发展速度很快，但在产品生产应用方面并没有充分发挥出技术优势。在新材料加工生产方面，技术人员首先需要对锻压技术进行充分了解，根据材料类型、生产要求等进行技术选择，从而提升产品加工质量与工作效率。

    参考文献：

    [1]姚棋.锻压技术的发展及其在新材料加工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（20）.

    [2]阎旭.锻压技术的发展及其在新材料加工中的应用[J].商品与质量，2016（47）.

    作者简介：王丽娟（1982-），女，河南郑州人，硕士，讲师，研究方向：材料加工工程。