Fluxul procesului de forjare și caracteristicile pieselor forjate

Forjarea este unul dintre cele mai vechi și mai fiabile procese de prelucrare a metalelor, utilizat pentru modelarea metalului folosind forțe de compresie. Îmbunătățește proprietățile mecanice, rafinează structurile granulare și elimină defectele, făcând componentele forjate ideale pentru aplicații solicitante, cum ar fi industria aerospațială, industria auto, generarea de energie, construcții și industria petrolieră și gazieră.

Acest articol prezintăfluxul procesului de forjareși evidențiazăCaracteristicile cheie ale pieselor forjate, oferind o perspectivă asupra motivelor pentru care componentele forjate sunt preferate în aplicații critice în diverse industrii.

sakysteel

Ce este forjarea?

Forjarea este un proces de fabricație în care metalul este modelat prin ciocănire, presare sau laminare. Poate fi efectuată la diferite temperaturi - fierbinte, caldă sau rece - în funcție de material și aplicație.

Obiectivul principal al forjării este de a produce piese cu rezistență, tenacitate și fiabilitate ridicate. Spre deosebire de turnare sau prelucrare mecanică, forjarea îmbunătățește structura internă a materialului prin alinierea fluxului de fibre cu forma piesei, rezultând proprietăți mecanice îmbunătățite.

Fluxul procesului de forjare

Forjarea implică mai multe etape, de la pregătirea materiei prime până la finisarea finală. Mai jos este o descriere detaliată a fluxului tipic al procesului de forjare:

1. Selecția materialelor

• Materiile prime precum oțelul carbon, oțelul inoxidabil, oțelul aliat sau metalele neferoase sunt selectate în funcție de cerințele aplicației.

• Materialele sunt inspectate pentru compoziție, curățenie și consistență.

2. Tăierea materiei prime

• Bara sau țagla selectată este tăiată la lungimi corespunzătoare folosind forfecare, tăiere cu ferăstrăul sau tăiere cu flacără.

3. Încălzire

• Semifabricatele tăiate sunt încălzite într-un cuptor la o temperatură potrivită pentru forjare (de obicei 1100–1250°C pentru oțel).

• Încălzirea uniformă este esențială pentru a preveni tensiunile interne sau fisurarea.

4. Preformare

• Materialul încălzit este modelat grosier folosind o matriță deschisă sau o presă pentru a-l pregăti pentru forjarea finală.

• Acest pas ajută la distribuirea uniformă a materialului.

5. Forjare (Deformare)

• Metalul este forjat în forma dorită folosind fie:

  • Forjare în matriță deschisă(forjare liberă)

  • Forjare cu matriță închisă(forjare cu matriță de amprentă)

  • Laminare inelară

  • Forjare supărată

• Forjarea se realizează folosind ciocane, prese hidraulice sau prese cu șurub.

6. Decupare (dacă se forjează cu matriță închisă)

• Excesul de material (bagajul) este îndepărtat folosind o presă de tăiere sau un ferăstrău.

7. Răcire

• Piesele forjate sunt lăsate să se răcească controlat pentru a evita solicitările termice.

8. Tratament termic

• Tratamentele termice post-forjare, cum ar fi recoacerea, normalizarea, călirea și revenirea, se aplică la:

  • Îmbunătățiți proprietățile mecanice

  • Ameliorează stresul intern

  • Rafinează structura granulelor

9. Curățarea suprafețelor

• Crusta și oxidarea din procesul de forjare sunt îndepărtate prin:

  • Sablare

  • Murare

  • Măcinare

10.Inspecţie

• Se efectuează teste dimensionale și nedistructive (de exemplu, cu ultrasunete, cu particule magnetice).

• Se efectuează teste mecanice (la tracțiune, la impact, la duritate) pentru a asigura conformitatea.

11.Prelucrare și finisare

• Unele piese forjate pot fi supuse prelucrării CNC, găuririi sau șlefuirii pentru a îndeplini specificațiile finale.

12.Marcare și ambalare

• Produsele sunt marcate cu numere de lot, specificații și numere de căldură.

• Piesele finite sunt ambalate pentru livrare împreună cu documentația necesară.

Caracteristicile pieselor forjate

Piesele forjate oferă avantaje distincte în ceea ce privește rezistența, integritatea și performanța în comparație cu piesele turnate sau prelucrate mecanic. Mai jos sunt caracteristicile principale:

1. Proprietăți mecanice superioare

• Rezistență ridicată la tracțiune, rezistență la oboseală și rezistență la impact.

• Ideal pentru piese supuse unor sarcini dinamice sau ciclice.

2. Flux direcțional de granule

• Structura granulară se aliniază cu geometria piesei, crescând durabilitatea și rezistența la stres.

3. Integritate structurală îmbunătățită

• Forjarea elimină golurile interne, porozitatea și incluziunile comune în turnare.

4. Ductilitate și rezistență sporite

• Poate absorbi șocurile și deformarea fără a crăpa.

• Util în medii cu presiune ridicată sau impact puternic.

5. Calitate mai bună a suprafeței

• Piesele forjate au adesea suprafețe mai netede și mai uniforme decât piesele turnate.

6. Precizie dimensională excelentă

• Mai ales în forjarea în matriță închisă, unde toleranțele sunt strânse și consecvente.

7. Versatilitate în materiale

• Potrivit pentru o gamă largă de materiale: oțel inoxidabil, oțel aliat, oțel pentru scule, aluminiu, titan și cupru.

8. Reducerea deșeurilor de materiale

• Utilizare ridicată a materialului în comparație cu prelucrarea din blocuri solide.

Tipuri de metode de forjare

Forjare în matriță deschisă

• Forme simple, mari, cum ar fi arbori, discuri și blocuri.

• Mai multă flexibilitate, dar mai puțină precizie dimensională.

Forjare cu matriță închisă

• Componente complexe, în formă de rețea.

• Cost mai mare al sculelor, precizie mai bună.

Forjare la rece

• Efectuat la temperatura camerei.

• Rezultă într-un finisaj excelent al suprafeței și un control dimensional.

Forjare la cald

• Crește ductilitatea și reduce forțele de forjare.

• Utilizat pe scară largă pentru materiale dure, cum ar fi oțelul aliat.

Componente forjate tipice

• Arbori cotiți

• Biele de conectare

• Angrenaje și semifabricate

• Flanșe și fitinguri

• Valve și cuplaje

• Suporturi aerospațiale

• Axe de cale ferată

• Arbore pentru sarcini grele

Piesele forjate sunt esențiale oriunde este necesară rezistență ridicată și fiabilitate în condiții dificile de operare.

Industrii care se bazează pe forjare

• AutomotivePiese motor, axe, fuzete

• AerospațialăTren de aterizare, discuri de turbină, componente ale corpului aeronavei

• Petrol și gazeFlanșe, valve, componente pentru recipiente sub presiune

• ConstrucțiiScule, conectori structurali

• Minerit și utilaje greleRole, arbori, știfturi și legături

• Generarea de energiePale de turbină, arbori de generator

Forjarea este esențială în aceste sectoare unde siguranța, performanța și durata de viață nu sunt negociabile.

Standarde și certificări de calitate

At sakysteel, produsele forjate sunt fabricate și testate pentru a îndeplini standarde globale precum:

• ASTM A182– Flanșe pentru țevi din oțel aliat și oțel inoxidabil, forjate sau laminate, fitinguri forjate

• EN 10222– Piese forjate din oțel pentru uz sub presiune

• ASME B16.5 / B16.47– Flanșe

• ISO 9001– Managementul Calității

• EN 10204 3.1 / 3.2– Certificate de testare la moară

Asigurăm trasabilitate completă, documentație privind calitatea și asistență pentru inspecții din partea unor terți, după cum este necesar.

Concluzie

Forjarea rămâne unul dintre cele mai fiabile și eficiente procese de formare a metalelor, capabil să producă piese de înaltă rezistență cu o integritate de neegalat. De la piesele forjate ale arborilor din centralele electrice până la componentele critice din aeronave și reactoarele chimice, piesele forjate oferă performanțe mecanice superioare, consistență și durabilitate.

Prin înțelegereafluxul procesului de forjareșiCaracteristicile cheie ale pieselor forjate, inginerii și specialiștii în achiziții pot face alegeri informate ale materialelor pentru aplicațiile lor specifice.

Pentru piese forjate de înaltă calitate, inclusiv piese din oțel inoxidabil și oțel aliat, aveți încrederesakysteelpentru a oferi precizie, performanță și liniște sufletească.