聊聊機械加工里的熱加工

聊聊機械加工里的熱加工

我們?nèi)粘Ｒ姷降母鞣N金屬零件，小到門窗鋁型材，大到工程機械的結(jié)構(gòu)件，大多都繞不開一道基礎(chǔ)加工工序——熱加工。很多人會把熱加工和熱處理搞混，其實兩者并不相同，今天就用通俗的話講講熱加工到底是什么，又包含哪些常見工藝。

按照國家標(biāo)準(zhǔn)的定義，熱加工就是金屬或合金在不產(chǎn)生加工硬化的某一溫度范圍內(nèi)發(fā)生塑性變形的加工過程。簡單來說，就是把金屬加熱到足夠柔軟、變形后也不會變硬的溫度區(qū)間，再把它壓成、軋成、鍛造成我們需要的形狀。和常溫下加工的冷加工相比，熱加工能輕松加工形狀更復(fù)雜、尺寸更大的工件，還能改善金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，細(xì)化晶粒消除內(nèi)部孔隙，從根源上提升材料的整體強度，是機械制造中非常核心的基礎(chǔ)工序。

熱加工包含很多細(xì)分工藝，最常見的有這么幾類：第一類就是熱軋，這也是我們最常接觸到的熱加工工藝，建筑工地上的鋼筋、造船用的鋼板，大多都是熱軋出來的。把鋼坯加熱到高溫后，通過多組軋輥不斷擠壓變薄，就能得到符合尺寸要求的鋼材，工藝成熟生產(chǎn)效率高，能大批量供應(yīng)基礎(chǔ)金屬材料，價格也相對低廉。在鋁加工領(lǐng)域，常見的熱軋鋁板、鋁帶也屬于這類熱加工產(chǎn)品，是很多鋁制零件的基礎(chǔ)原料。

第二類是熱鍛，汽車發(fā)動機的曲軸、重型機械的齒輪坯、挖掘機的銷軸這些受力很大的零件，毛坯大多是熱鍛出來的。把加熱到紅熱的金屬坯料放到模具里，通過鍛壓沖擊讓它成型，不僅能得到需要的形狀，還能讓金屬內(nèi)部的空隙被壓實，組織更緊密，做出來的零件抗沖擊、耐磨損，使用壽命遠(yuǎn)好于普通冷加工出來的毛坯。

第三類是熱擠和熱擴，熱擠適合生產(chǎn)各種截面形狀復(fù)雜的長型材，我們常見的鋁合金門窗型材，大多就是熱擠出來的：把加熱后的鋁錠放進擠壓機，高壓擠過特定形狀的模具，一次就能拉出整根符合截面要求的型材，生產(chǎn)快精度高，還能做非常復(fù)雜的空心、異形截面。熱擴則主要用來加工大口徑無縫鋼管，把小口徑的原管加熱后擴大到需要的口徑，滿足石油、電力等領(lǐng)域大壓力管道的需求。

熱加工作為機械制造的前端工序，為后續(xù)的精細(xì)加工打下了基礎(chǔ)，從普通民用建筑到航空航天領(lǐng)域的高端構(gòu)件，都離不開熱加工的支撐，是整個制造業(yè)不可或缺的核心基礎(chǔ)工序。