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阀门锻造与铸造工艺

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时间:2016-09-08 来源:www.sn-v.com 点击数:

阀门锻造与铸造

 

锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形,以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造和冲压同属塑性加工性质,统称锻压。

         锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞,锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件,除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外,多采用锻件。

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         锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工,热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。有时还将处于加热状态,但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。不过这种划分在生产中并不完全统一。

         钢的再结晶温度约为460℃,但普遍采用800℃作为划分线,高于800℃的是热锻;在300800℃之间称为温锻或半热锻。

         锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成形轧制、辊锻、辗扩等。坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由锻,也称开式锻造;其他锻造方法的坯料变形都受到模具的限制,称为闭模式锻造。成形轧制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相对的旋转运动,对坯料进行逐点、渐近的加压和成形,故又称为旋转锻造。

         锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢,其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。

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         一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好,形状和尺寸准确,表面质量好,便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件,不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。

         铸锭仅用于大型锻件。铸锭是铸态组织,有较大的柱状晶和疏松的中心。因此必须通过大的塑性变形,将柱状晶破碎为细晶粒,将疏松压实,才能获得优良的金属组织和机械性能。

         经压制和烧结成的粉末冶金预制坯,在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。锻件粉末接近于一般模锻件的密度,具有良好的机械性能,并且精度高,可减少后续的切削加工。粉末锻件内部组织均匀,没有偏析,可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远高于一般棒材的价格,在生产中的应用受到一定限制。

         对浇注在模膛的液态金属施加静压力,使其在压力作用下凝固、结晶、流动、塑性变形和成形,就可获得所需形状和性能的模锻件。液态金属模锻是介于压铸和模锻间的成形方法,特别适用于一般模锻难于成形的复杂薄壁件。

         不同的锻造方法有不同的流程,其中以热模锻的工艺流程最长,一般顺序为:锻坯下料;锻坯加热;辊锻备坯;模锻成形;切边;中间检验,检验锻件的尺寸和表面缺陷;锻件热处理,用以消除锻造应力,改善金属切削性能;清理,主要是去除表面氧化皮;矫正;检查,一般锻件要经过外观和硬度检查,重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。

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         铸造是一种金属液态成型工艺,即把熔融的液态合金注入预先制备好的铸型中冷却凝固后形成铸件.铸造按工艺方法可细分为砂型铸造、压力铸造、熔模铸造、壳型铸造、消失模铸造、低压铸造、重力铸造等。

阀门的铸件一般指的是零件采用铸造工艺成型的,这类的零件一般指阀体、阀盖和手轮。铸造的一般是零件较大,或者节约成本,但是前提使符合标准及设计要求。与铸造相对的还有锻造成型工艺,一般用在较小的阀门上,或者特殊行业,又或者业主要求。

阀门的主要零件包括:阀体、阀盖、阀杆、阀瓣(闸板),按照标准要求阀杆是锻件的,当然有一些制造厂商为了节约成本也采用轧制的棒料代替,根据经验中低压状态下使用的阀门这样做是可以接受的。而阀瓣(闸板)和阀体、阀盖一样体积较小是用锻件甚至是棒料直接加工就可以了。体积较大是才用铸件。

我们通常的阀门的铸件材料分为:碳钢,合金钢,以及不锈钢。碳钢:wca,wcb,wcc;合金钢:wc6wc9;不锈钢:cf8,cf8m,cf3,cf3m。当然还有一些特殊的铸件材料:铜,纯钛,钛合金等等。

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