鋁合金鍛件的主要缺陷分析與質量控制

馮揚明 ，黎家行，何梅瓊，劉靜安

（1.廣東偉業鋁廠集團責任有限公司，佛山 528231；2.西南鋁業（集團）有限責任公司，重慶 401326）

1 鋁合金鍛件的主要缺陷及其分析

鋁合金鍛件分自由鍛件和模鍛件，都是用作特別重要零件的毛坯，質量要求高，生產難度大，必須嚴格按工藝程序生產，才能獲得良好的產品。

鋁合金鍛件的缺陷有可能是原材料遺傳下來的，也有可能是在鍛造或熱處理過程中產生的。對于同樣一種缺陷，可能來自不同的工序中。因此，在分析具體鍛件缺陷時，一定要全面分析，逐項排除疑點，找出產生鍛件缺陷的直接原因，采取針對性的措施，避免鍛件缺陷的再次出現[1]。

1.1 原材料產生的缺陷

通常，原材料在出廠和入廠時都經過嚴格的質量檢驗和復驗，但是由于缺陷的分散性、隱蔽性，仍然可能有一部分缺陷遺傳下去，見表1。

表1 原材料遺傳下來的鋁合金鍛件缺陷特征及產生原因

1.2 鍛造過程中產生的缺陷

鍛造過程中產生的主要缺陷及產生原因見表2。

表2 鋁合金鍛件在鍛造過程產生的主要缺陷及其產生原因

1.3 熱處理過程中產生的缺陷

鋁合金鍛件在熱處理過程中產生的主要缺陷見表3。

表3 鋁合金鍛件在熱處理過程中產生的主要缺陷及其原因

2 鋁合金鍛件的質量控制

鍛件質量控制就是要嚴格地按工藝規范進行生產，特別是關鍵工序要特別重視。鍛件生產過程的質量控制應按人、機、料、法、環5大要素進行，下面僅就設備和材料兩個方面進行分析[2]。

2.1 加熱設備的控制

鍛造過程所用設備較多，其中加熱爐、淬火爐、時效爐系統的測試和校驗尤應引起重視，這是保證鍛件生產在受控狀態下順利進行的先決條件。表4和表5列出了爐子的主要技術要求。

表4 爐子分類及技術要求

表5 爐子系統校驗允許溫度偏差

2.2 合金鋁鍛件質量的控制

鋁合金鍛件的控制應包含鍛件生產原材料的控制、鍛壓生產過程的控制和鍛件熱處理的控制。

鋁合金鍛件生產前應對原材料進行復驗，確保材料的成分、內部組織合乎要求，根據鍛件類別不同確認毛坯的印記無誤。

鋁合金鍛壓生產過程的控制，應嚴格控制開鍛溫度、終鍛溫度以及工步變形尺寸。由于鋁合金變形溫度范圍窄、導熱性好，一定要確保工模具均勻熱透，應在專用的工模具加熱爐內加熱工模具。

鋁合金鍛件熱處理的控制，應特別關注鍛件加熱溫度的均勻性、淬火轉移時間的控制和淬火與人工時效之間間隔時間的控制，并應嚴格按照鍛件試制大綱和工藝規程執行，對熱處理后的鍛件應打上熱處理爐號。

為了有效控制鍛件的質量，應在各個工序對鍛件的化學成分、力學性能、內部組織、內外表面質量和尺寸精度等進行嚴格而科學的檢測，應按工藝規程采取必要的技術措施或科學管理手段加以控制。

鋁合金鍛件缺陷是多種多樣的，應根據其產生的工序及特征（表面、尺寸、內部組織與性能等），尋找出產生的原因，分析其后果，然后嚴格按人、機、料、法、環5大要素對鋁合金鍛造生產的整個工藝過程進行全面質量控制，對癥下藥，消除其產生的根源，爭取使產品“零”缺陷出廠。

3 結論

鋁合金鍛件生產過程是十分復雜的，技術難度非常大，加上鋁合金鍛件品種規格多,形狀復雜,工序多，技術要求十分嚴格，因此，有可能產生各種缺陷甚至廢品。要針對各道工序產生缺陷（廢品）的特征，尋找出產生的原因及其危害性，嚴格按人、機、料、法、環5大要素對鋁合金鍛造生產的整個工藝過程進行全面質量控制，消除或減少缺陷（廢品）的產生，提高產品的質量。