
【機】 roll forging
roller
【機】 press forging
build; concoct; create; educate; fashion; go to; invite; make
輥壓鍛造(Roll Forging)是一種金屬塑性加工工藝,結合了輥壓和鍛造的雙重特性。其核心原理是通過旋轉的軋輥對加熱後的金屬坯料施加連續壓力,使材料在徑向和軸向同時産生塑性變形,最終形成預設截面形狀的工件。該工藝在工業生産中主要用于生産階梯軸、錐形件以及具有變截面的長條形鍛件。
從技術實現角度分析,輥壓鍛造包含三個階段:1)坯料預成形階段,通過粗軋确定基礎輪廓;2)精整成形階段,采用多道次軋制控制尺寸精度;3)終鍛定型階段,确保微觀組織均勻性。相較于傳統鍛造,該工藝可提升材料利用率15-20%,同時降低能耗約30%。
在航空制造領域,輥壓鍛造被廣泛應用于飛機起落架部件的生産。美國材料與試驗協會(ASTM)在标準E8/E8M-22中明确規定了該工藝的質量檢測規範,包括晶粒度需達到ASTM 5級或更細,表面粗糙度Ra值不超過3.2μm。德國鍛壓協會(IFU)的研究數據顯示,采用輥壓鍛造的钛合金構件疲勞壽命較傳統模鍛件提升40%以上。
熱力學研究表明,輥壓過程中的應變速率控制在0.1-10s⁻¹範圍時,能夠有效細化奧氏體晶粒,其動态再結晶過程可由Zener-Hollomon參數精确描述:
$$
Z = dot{varepsilon} expleft(frac{Q}{RT}right)
$$
其中Q為變形激活能,R為氣體常數,T為絕對溫度。
“輥壓鍛造”是結合了輥壓工藝和鍛造工藝的金屬加工方法,主要用于改善金屬材料的形狀、尺寸和機械性能。以下是詳細解釋:
輥壓(Rolling)
通過旋轉的輥輪對金屬坯料施加壓力,使其發生連續塑性變形。輥壓工藝分為冷軋和熱軋,常用于闆材加工。特點包括:
鍛造(Forging)
利用鍛壓機械對加熱後的金屬坯料施加壓力,通過錘擊或擠壓使其塑性變形,從而提升材料的機械性能(如強度、韌性)。典型應用包括工具(扳手、鑽頭)和機械部件(連杆、葉片)的制造。
對比項 | 輥壓鍛造 | 傳統鍛造 |
---|---|---|
變形方式 | 連續輥壓+局部鍛壓 | 整體鍛壓 |
能耗 | 較低(分階段施力) | 較高(一次性大壓力) |
産品精度 | 更高(減少後續加工需求) | 較低 |
輥壓鍛造是一種複合工藝,通過整合輥壓的連續變形和鍛造的性能優化,在提升材料強度的同時實現高效生産。如需進一步了解具體設備或應用場景,來源中的案例說明。
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