中国温锻技术的现状

南巡不讲话

传统的锻造工艺可分为热锻和冷锻两大类，热锻工艺早在两千多年前就已经以自由锻的形式在我国出现，用来制造兵器、铜、铁器皿等物品。在近代，随着世界范围内工业技术的进步，锻压机械、模具技术及原材料等得到了迅猛发展，锻造业已经越来越成为国民经济不可缺少的基础，在汽车、船舶、铁路交通、航空航天、电力、矿山、化工等领域发挥着极其重要的作用。
   为适应锻造行业节能、节材的总体发展趋势，要求越来越多的锻件精密化，而传统的热锻工艺难以有效获取近（净）形锻件，为解决这一矛盾，开发和采用温锻、冷锻技术已成为各国锻造界的共识。
一、温锻的温度范围
   对于钢质锻件，通常将再结晶温度以上的锻造称为热锻，再结晶温度以下的锻造称作为温锻，这种区分方法将再结晶温度视为衡量热锻、温锻的界限，只是考虑了变形能是否得到有效释放，因而仅具有学术意义。而实际的锻造生产则需要考虑更多的因素，如表面氧化、脱碳、尺寸精度等，因而对热希、温锻的界定需从多方面分析。
   一般来说，钢的再结晶温度大约在750℃左右在700℃以上进行锻造时，由于变形能可午到动态释放，成形阻力急剧减小；在700~850℃锻造时，锻件氧化皮较少，表面脱碳现象较轻微，锻件尺寸变化较小；在950℃以上锻造时，虽然成形力更小，但锻件氧化皮和表面脱碳现象严重，锻件尺寸变化较大。因而在700~850℃的范围内锻造可得到质量和精度都比较好的锻件。综合考虑各方面的因素，可根据所采用的温度范围将锻造分为热锻、温锻与冷锻，即：热锻的锻造温度一般在950℃以上，温锻的锻造温度在700~850℃，冷锻则是在室温下进行。
二、温锻技术在国内的应用现状
   采用温锻工艺的目的是获得精密锻件，温锻的优势也就在于可以提高锻件的精度和质量，同时又没有冷锻那样大的成形力。温锻工艺的应用与锻件材料、锻件大小、锻件复杂程度有密切的关系。一般而言，对于开头不太复杂的低碳、低合金钢小型精密模锻件，采用冷锻工艺就可以成形，如等速万向节的三销轴、星形轮即属于此列；对于开头复杂的中小型中碳钢精密模锻件，冷锻方法难以解决其成形问题，或单纯采用冷锻工艺成本偏高，则可采用温锻成形技术，如等速万向节三销槽壳、钟形壳等。
   从国外情况看，日本和德国的温锻技术应用较多。
   相比之下，温锻在国内的应用则远没有国外多。目前我国少数企业采用温锻工艺生产的几种典型零件有：直伞齿轮，等速万向节零件如三销槽壳、钟形壳，摩托车结合齿轮锻件。其他精密复杂零件应用温锻技术进行批量生产的很少。有些企业温锻工艺生产锻件，但实际上其始锻温度在900℃甚至950℃左右，起到减少氧化作用，只能称为温热锻。
   冷整形直伞齿轮热精锻工艺已成熟应用多年，可用于船用、农用车和部分卡车上。
   我国对于精度要求高的汽车、轿车齿轮，一般外径小于90mm的已可以采用冷锻工艺生产，大于90mm的一般采用温锻-冷整形工艺，既可以降低设备吨位，又可以提高齿形精度。国内齿轮精锻技术的代表企业有江苏飞船股份公司、江苏太平洋精密锻造公司等企业。
冷挤压等速万向节零件如：三销槽壳、钏形壳是成形工艺难度最大的精密锻件之一。国内已有少数企业在生产中开发应用，其典型工艺是：多工步温锻+冷挤压（最后一道工序保证槽壳、球沟精度）。该项技术应用的代表企业有江苏大丰森威集团、上海纳铁福公司等企业。
摩托车结合齿轮，国内普遍采用热精锻工艺生产。能采用温锻工艺（750℃左右）大批量生产的是重庆华江机械厂。该厂较好地解决了温锻模具寿命、模具结构等工艺难题，是精锻摩托车结合齿轮质量最好的企业。
三、结束语
目前国内温锻技术应用较少的这种现状，与国内缺少专用锻设备和温锻模具材料以及自动化程度低有很大的关系：
1．企业一般都是在通用的锻压设备上进行温锻（冷锻），设备的力能参数、刚度和精度难以满足温锻工艺要求。
2．模寿命是影响国内温锻技术应用的另外一个重要因素。日本温锻模具的寿命约2~3万件左右，而国内缺少适合温锻用的模具材料，企业通常采用各种冷作模具钢材料来制造温锻模具，效果都不太理想，寿命一般在3000件左右，而且很不稳定，这就直接影响了温锻技术在生产中的应用。
3．温锻工艺通常需要多工位成形（如三销槽壳、钟形壳），与热锻相比，其始锻温度较低（通常800℃以下），多工位成形工件产生较大的温降，如果工序间传递时间过长，则到终成形工序时工件温度偏低导致成形力激增、模具寿命降低。日本温锻生产采用的是机械式多工位挤压机配以机械手送料，生产节拍在15次/min以上，可以保证锻造温度在700~800℃之内。而国内目前缺乏这种高效率、自动化的多工位挤压自动化技术。
综上所述，我国温锻技术的应用从零件品种、产量规模等均滞后于热精锻和冷锻。但只要在温锻设备、温锻模具材料和自动化生产3个方面加强技术开发和应用研究，温锻技术的进一步推广应用是可以早日实现的。