為何要對鍛件進(jìn)行熱處理?
用實物測試的方法也很困難。溫度場可以進(jìn)行動態(tài)測量,要在鍛件上鉆孔,埋熱電偶,雖可測量溫度變化過程,但只是有限幾個點,且鍛件遭到破壞。而組織狀態(tài)和應(yīng)力分布,則只有冷到室溫后,測最后的表面上的值,若求內(nèi)部分布情況需將鍛件解剖。在熱處理進(jìn)行過程中是無法進(jìn)行組織狀態(tài)和應(yīng)力應(yīng)變的測量的。這樣做人力、物力、財力花費很大,所得結(jié)果仍有很大的局限性。
20世紀(jì)70年代以來,隨著計算機和計算技術(shù)的發(fā)展,使熱處理過程的溫度場、組織場和應(yīng)力場耦合求解成為可能。用計算機耦合求解,可以給出每一時刻的溫度、組織和應(yīng)力的全場分布的定量數(shù)據(jù),可以研究各種場變化的規(guī)律以及其與工藝參數(shù)間的關(guān)系。這種利用計算機數(shù)值計算,給出某一過程中任一瞬間的定量信息和隨時間變化規(guī)律的方法就是所謂的數(shù)值模擬或計算機仿真。
數(shù)值模擬技術(shù)較之實物實驗經(jīng)濟(jì)效益大、效率高時非常明顯的。在386或486型微機上計算一個熱處理工藝過程,少則十幾分鐘,多則幾十分鐘,成本只是幾十到幾百元,而且能得到全面的、大量的信息,可以說使熱處理過程再現(xiàn)。
當(dāng)然,計算機不是萬能的,要想有效地、準(zhǔn)確地模擬物理過程,首先要對物理過程有深入的了解,建立科學(xué)的數(shù)學(xué)模擬,其次計算中選用的參數(shù)準(zhǔn)確,最后要有一個好的算法。最重要的還是數(shù)學(xué)模擬的建立。因此像模擬熱處理過程這樣復(fù)雜的問題,還有許多問題待解決,許多研究工作要做。由于數(shù)值模擬具有它顯著的優(yōu)越性,一直為國內(nèi)外所重視,發(fā)展很快,至今方興未艾。特別是我國在鍛件生產(chǎn)方面無論在品種上、質(zhì)量上、成本上比發(fā)達(dá)國家還有一些差距,滿足不了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。研制新產(chǎn)品、新工藝時,采用數(shù)值模擬技術(shù)可大大節(jié)約研制費用,大大縮短研制周期。因此,發(fā)展和推廣計算機模擬技術(shù)更顯得突出重要。
現(xiàn)在鍛件的發(fā)展越來越快,也被越來越多的廣泛利用。生產(chǎn)整體化是鍛件廠生產(chǎn)技術(shù)中最引人注目的發(fā)展趨勢之一。鍛件廠主要是生產(chǎn)鍛件、模鍛件等金屬制品,在制造工業(yè)的發(fā)展中,鍛件廠生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量要求也越來越高,新型材料結(jié)構(gòu)重量推出,增強鍛件結(jié)構(gòu)的可靠性、耐久性、縮短裝備的制造周期和降低制造成本一直是鍛件廠制造的生產(chǎn)的重要理念。使得新時代的鍛件向著大型化、整體化、精密化的趨勢發(fā)展。
鍛件廠的生產(chǎn)依托于大型的鍛壓設(shè)備和先進(jìn)的模鍛工藝,二者相輔相成。設(shè)備是基礎(chǔ),工藝是保障手段。大型鍛件的發(fā)展趨勢是必然的,利用先進(jìn)的鍛壓設(shè)備實現(xiàn)大型鍛件生產(chǎn)全過程的精確控制,提供大型、精密、高壽命、高性能、低成本的鍛件,這也是發(fā)展先進(jìn)鍛壓技術(shù)追求的目標(biāo)。
鍛件廠生產(chǎn)用到的材料包括:合金鋼、碳素鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金、超高強度鋼、不銹鋼等,其制成的鍛件其結(jié)構(gòu)形式、材料性能與質(zhì)量、制造成本是決定鍛件性能、可靠性、壽命和經(jīng)濟(jì)性的重要因素之一。
最大限度減少勞動強度是鍛件廠更高安全可靠性、更低成本、更短制造周期等要求的重要技術(shù)途徑之一。而一體化化生產(chǎn)必然導(dǎo)致鍛件生產(chǎn)廠的發(fā)展。實踐證明,鍛件廠鍛造加工一體化生產(chǎn)提高了構(gòu)件的整體剛性們,減少了裝配誤差,節(jié)約了機加工臺時,降低材料消耗,節(jié)約成本。鍛件的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平是彰顯一個國家綜合實力的重要標(biāo)志之一。
鍛造廠為了使本企業(yè)更好地發(fā)展,都在積極地適應(yīng)著鍛造加工的發(fā)展趨勢,跟著時代的步伐走。
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