鑄造和鍛造是兩個不同的加工工藝。鑄造是把沒有形狀的金屬液變成有形狀的固體。鑄造閥門就是澆鑄所成的閥門。鍛造主要是在高溫下用擠壓的方法成型?？梢约毣萍械木Я?。鍛造閥門就是鍛打出來的。

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鍛造的種類

（一）根據變形溫度分類

當溫度超過300-400℃（鋼的藍脆區(qū)），達到700-800℃時，變形阻力將急劇減小，變形能也得到很大改善。根據在不同的溫度區(qū)域進行的鍛造，針對鍛件質量和鍛造工藝要求的不同，可分為冷鍛、溫鍛、熱鍛三個成型溫度區(qū)域。鋼的開始再結晶溫度約為727℃，但普遍采用800℃作為劃分線，高于800℃的是熱鍛；在300～800℃之間稱為溫鍛或半熱鍛。不加熱在室溫下的鍛造叫冷鍛。在低溫鍛造時，鍛件的尺寸變化很小。在700℃以下鍛造，氧化皮形成少，而且表面無脫碳現(xiàn)象。因此，只要變形能在成形能范圍內，冷鍛容易得到很好的尺寸精度和表面光潔度。只要控制好溫度和潤滑冷卻，700℃以下的溫鍛也可以獲得很好的精度。熱鍛時，由于變形能和變形阻力都很小，可以鍛造形狀復雜的大鍛件。要得到高尺寸精度的鍛件，可在900-1000℃溫度域內用熱鍛加工。

另外，要注意改善熱鍛的工作環(huán)境。鍛模壽命（熱鍛2-5千個，溫鍛1-2萬個，冷鍛2-5萬個）與其它溫度域的鍛造相比是較短的，但它的自由度大，成本低。坯料在冷鍛時要產生變形和加工硬化，使鍛模承受高的荷載，因此，需要使用高強度的鍛模和采用防止磨損和粘結的硬質潤滑膜處理方法。另外，為防止坯料裂紋，需要時進行中間退火以保證需要的變形能力。為保持良好的潤滑狀態(tài)，可對坯料進行磷化處理。在用棒料和盤條進行連續(xù)加工時，目前對斷面還不能作潤滑處理，正在研究使用磷化潤滑方法的可能。

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（二）根據坯料的移動方式分類

根據坯料的移動方式，鍛造可分為自由鍛、鐓粗、擠壓、模鍛、閉式模鍛、閉式鐓鍛。

1、自由鍛

定義：利用沖擊力或壓力使金屬在上下砧面間各個方向自由變形，不受任何限制而獲得所需形狀及尺寸和一定機械性能的鍛件的一種加工方法，簡稱自由鍛。特點：自由鍛造所用工具和設備簡單，通用性好，成本低。同鑄造毛坯相比，自由鍛消除了縮孔、縮松、氣孔等缺陷，使毛坯具有更高的力學性能。鍛件形狀簡單，操作靈活。因此，它在重型機器及重要零件的制造上有特別重要的意義。分類：主要有手工鍛造和機械鍛造兩種。手工自由鍛生產效率低，勞動強度大，僅用于修配或簡單、小型、小批鍛件的生產。在現(xiàn)代工業(yè)生產中，機器自由鍛已成為鍛造生產的主要方法，在重型機械制造中，它具有特別重要的作用。而產生的鍛件形狀和尺寸主要由操作工的技術水平決定。主要設備：自由鍛造的設備分為鍛錘和液壓機兩大類。生產中使用的鍛錘有空氣錘和蒸汽-空氣錘，有些廠還使用結構簡單，投資少的彈簧錘、夾板錘、杠桿錘和鋼絲錘等。液壓機是以液體產生的靜壓力使坯料變形的，是生產大型鍛件的唯一方式?；竟ば颍鹤杂慑懺斓幕竟ば虬ㄧ叴?、拔長、沖孔、彎曲、扭轉、錯移、切割及鍛接等。

2、模鍛

定義：模鍛是指在專用模鍛設備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。此方法生產的鍛件尺寸精確，加工余量較小，結構也比較復雜生產率高。

特點：在模鍛錘或壓力機上用鍛模將金屬坯料鍛壓加工成形的工藝。模鍛工藝生產效率高，勞動強度低，尺寸精確，加工余量小，并可鍛制形狀復雜的鍛件；適用于批量生產。但模具成本高，需有專用的模鍛設備，不適合于單件或小批量生產。

分類：根據設備不同，模鍛分為錘上模鍛，曲柄壓力機模鍛，平鍛機模鍛，摩擦壓力機模鍛等。

制備：模鍛用的鍛模，由上下兩個模塊組成,模膛4是鍛模的工作部分，上下模各一半。用燕尾和楔1、2固定在錘砧和工作臺上；并以鎖扣3或導柱導向,防止上下模塊錯位。金屬坯料按模膛的形狀變形。

工序、工藝過程：模鍛的工序為制坯、預鍛和終鍛。終鍛模的模膛是按鍛件的尺寸、形狀，并加上余量和偏差確定的。

（三）根據鍛模的運動方式分類

根據鍛模的運動方式，鍛造又可分為擺輾、擺旋鍛、輥鍛、楔橫軋、輾環(huán)和斜軋等方式。擺輾、擺旋鍛和輾環(huán)也可用精鍛加工。為了提高材料的利用率，輥鍛和橫軋可用作細長材料的前道工序加工。與自由鍛一樣的旋轉鍛造也是局部成形的，它的優(yōu)點是與鍛件尺寸相比，鍛造力較小情況下也可實現(xiàn)形成。包括自由鍛在內的這種鍛造方式，加工時材料從模具面附近向自由表面擴展，因此，很難保證精度，所以，將鍛模的運動方向和旋鍛工序用計算機控制，就可用較低的鍛造力獲得形狀復雜、精度高的產品,例如生產品種多、尺寸大的汽輪機葉片等鍛件。鍛造設備的模具運動與自由度是不一致的，根據下死點變形限制特點，鍛造設備可分為下述四種形式：

（1）限制鍛造力形式：油壓直接驅動滑塊的油壓機；

（2）準沖程限制方式：油壓驅動曲柄連桿機構的油壓機；

（3）沖程限制方式：曲柄、連桿和楔機構驅動滑塊的機械式壓力機；

（4）能量限制方式：利用螺旋機構的螺旋和磨擦壓力機。

為了獲得高的精度應注意防止下死點處過載，控制速度和模具位置。因為這些都會對鍛件公差、形狀精度和鍛模壽命有影響。另外，為了保持精度，還應注意調整滑塊導軌間隙、保證剛度，調整下死點和利用補助傳動裝置等措施。

此外，根據滑塊運動方式還有滑塊垂直和水平運動（用于細長件的鍛造、潤滑冷卻和高速生產的零件鍛造）方式之分，利用補償裝置可以增加其它方向的運動。上述方式不同，所需的鍛造力、工序、材料的利用率、產量、尺寸公差和潤滑冷卻方式都不一樣，這些因素也是影響自動化水平的因素。

鍛造的重要性

鍛造生產是機械制造工業(yè)中提供機械零件毛坯的主要加工方法之一。通過鍛造，不僅可以得到機械零件的形狀，而且能改善金屬內部組織，提高金屬的機械性能和物理性能。一般對受力大、要求高的重要機械零件，大多采用鍛造生產方法制造。如汽輪發(fā)電機軸、轉子、葉輪、葉片、護環(huán)、大型水壓機立柱、高壓缸、軋鋼機軋輥、內燃機曲軸、連桿、齒輪、軸承、以及國防工業(yè)方面的火炮等重要零件，均采用鍛造生產。

因此，鍛造生產廣泛的應用于冶金、礦山、汽車、拖拉機、收獲機械、石油、化工、航空、航天、兵器等工業(yè)部門，就是在日常生活中，鍛造生產亦具有重要位置。從某種意義上說，鍛件的年產量，模鍛件在鍛件總產量中所占的比例，以及鍛造設備大小和擁有量等指標，在一定程度上反映了一個國家的工業(yè)水平。

鍛造用材

鍛造用料主要是各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金。材料的原始狀態(tài)有棒料、鑄錠、金屬粉末和液態(tài)金屬。金屬在變形前的橫斷面積與變形后的橫斷面積之比稱為鍛造比。正確地選擇鍛造比、合理的加熱溫度及保溫時間、合理的始鍛溫度和終鍛溫度、合理的變形量及變形速度對提高產品質量、降低成本有很大關系。一般的中小型鍛件都用圓形或方形棒料作為坯料。棒料的晶粒組織和機械性能均勻、良好，形狀和尺寸準確，表面質量好，便于組織批量生產。只要合理控制加熱溫度和變形條件，不需要大的鍛造變形就能鍛出性能優(yōu)良的鍛件。鑄錠僅用于大型鍛件。鑄錠是鑄態(tài)組織，有較大的柱狀晶和疏松的中心。因此必須通過大的塑性變形，將柱狀晶破碎為細晶粒，將疏松壓實，才能獲得優(yōu)良的金屬組織和機械性能。經壓制和燒結成的粉末冶金預制坯，在熱態(tài)下經無飛邊模鍛可制成粉末鍛件。鍛件粉末接近于一般模鍛件的密度，具有良好的機械性能，并且精度高，可減少后續(xù)的切削加工。粉末鍛件內部組織均勻，沒有偏析，可用于制造小型齒輪等工件。但粉末的價格遠高于一般棒材的價格，在生產中的應用受到一定限制。對澆注在模膛的液態(tài)金屬施加靜壓力，使其在壓力作用下凝固、結晶、流動、塑性變形和成形，就可獲得所需形狀和性能的模鍛件。液態(tài)金屬模鍛是介于壓鑄和模鍛間的成形方法，特別適用于一般模鍛難于成形的復雜薄壁件。

鍛造用料除了通常的材料，如各種成分的碳素鋼和合金鋼，其次是鋁、鎂、銅、鈦等及其合金之外，鐵基高溫合金，鎳基高溫合金，鈷基高溫合金的變形合金也采用鍛造或軋制方式完成，只是這些合金由于其塑性區(qū)相對較窄，所以鍛造難度會相對較大，不同材料的加熱溫度，開鍛溫度與終鍛溫度都有嚴格的要求。

鍛造工藝流程

不同的鍛造方法有不同的流程，其中以熱模鍛的工藝流程最長，一般順序為：鍛坯下料；鍛坯加熱；輥鍛備坯；模鍛成形；切邊；沖孔；矯正；中間檢驗，檢驗鍛件的尺寸和表面缺陷；鍛件熱處理，用以消除鍛造應力，改善金屬切削性能；清理，主要是去除表面氧化皮；矯正；檢查，一般鍛件要經過外觀和硬度檢查，重要鍛件還要經過化學成分分析、機械性能、殘余應力等檢驗和無損探傷。

鍛件特點

與鑄件相比，金屬經過鍛造加工后能改善其組織結構和力學性能。鑄造組織經過鍛造方法熱加工變形后由于金屬的變形和再結晶，使原來的粗大枝晶和柱狀晶粒變?yōu)榫Я］^細、大小均勻的等軸再結晶組織，使鋼錠內原有的偏析、疏松、氣孔、夾渣等壓實和焊合，其組織變得更加緊密，提高了金屬的塑性和力學性能。鑄件的力學性能低于同材質的鍛件力學性能。此外，鍛造加工能保證金屬纖維組織的連續(xù)性，使鍛件的纖維組織與鍛件外形保持一致，金屬流線完整，可保證零件具有良好的力學性能與長的使用壽命采用精密模鍛、冷擠壓、溫擠壓等工藝生產的鍛件，都是鑄件所無法比擬的鍛件是金屬被施加壓力，通過塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件。這種力量典型的通過使用鐵錘或壓力來實現(xiàn)。鑄件過程建造了精致的顆粒結構，并改進了金屬的物理屬性。在零部件的現(xiàn)實使用中，一個正確的設計能使顆粒流在主壓力的方向。鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預先準備好的鑄型中，冷卻后經落砂、清理和后處理等，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件。

鍛造過程注意事項

（1）鍛造加工過程包括：將材料切割成所需尺寸、加熱、鍛造、熱處理、清理和檢驗。在小型人工鍛造中，所有這些操作都由數(shù)名鍛工上手和下手在狹小場所內進行。他們都暴露于相同的有害環(huán)境和職業(yè)性危害中；在大型鍛造車間，危害隨工作崗位的不同而各異。工作條件盡管工作條件因鍛造形式不同而各異，但具有某些共同特點：中等強度的體力勞動，干熱的小氣候環(huán)境，產生噪聲和振動，空氣受煙霧污染。

（2）工人們同時暴露于高溫空氣和熱輻射下，導致熱量在體內積累，熱量加上代謝的熱量，會造成散熱失調和病理變化。8小時勞動的排汗量將隨小氣體環(huán)境、體力消耗以及熱適應性程度的不同而異一般在1.5~5升之間，或甚至更高。在較小鍛造車間或離熱源較遠處，貝哈二氏熱應激指數(shù)通常為55~95；但在大型鍛造車間，靠近加熱爐或落錘機的工作點可能高達150~190。易引起缺鹽和熱痙攣。在寒冷季節(jié)，暴露于小氣候環(huán)境的變化中可能在一定程度上促進其適應性，但迅速而過于頻繁的變化，可能構成對健康的危害。

大氣污染：作場所的空氣中可能含有煙塵、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫，或者還含有丙烯醛，其濃度取決于加熱爐燃料的種類和所含雜質，以及燃燒效率、氣流和通風狀況。

噪聲和振動:型鍛錘必然會產生低頻率噪聲和振動，但也可能有一定的高頻成分，其聲壓級在95~115分貝之間。工作人員暴露于鍛造振動中，可能造成氣質性和功能性失調，會降低工作能力和影響安全。

鍛造生產危險因素及主要原因

在鍛造生產中，易發(fā)生的外傷事故，按其原因可分為三種：機械傷——工具或工件直接造成的刮傷、碰傷；燙傷；電觸傷。

從安全技術勞動保護的角度來看，鍛造車間的特點是：

（1）鍛造生產是在金屬灼熱的狀態(tài)下進行的（如低碳鋼鍛造溫度范圍在1250~750℃之間），由于有大量的手工勞動，稍不小心就可能發(fā)生灼傷。

（2）鍛造車間里的加熱爐和灼熱的鋼錠、毛坯及鍛件不斷地發(fā)散出大量的輻射熱（鍛件在鍛壓終了時，仍然具有相當高的溫度），工人經常受到熱輻射的侵害。

（3）鍛造車間的加熱爐在燃燒過程中產生的煙塵排入車間的空氣中，不但影響衛(wèi)生，還降低了車間內的能見度（對于燃燒固體燃料的加熱爐，情況就更為嚴重），因而也可能會引起工傷事故。

（4）鍛造生產所使用的設備如空氣錘、蒸汽錘、摩擦壓力機等，工作時發(fā)出的都是沖擊力。設備在承受這種沖擊載荷時，本身容易突然損壞（如鍛錘活塞桿的突然折斷），而造成嚴重的傷害事故。

（5）壓力機（如水壓機、曲柄熱模鍛壓力機、平鍛機、精壓機）剪床等，在工作時，沖擊性雖然較小，但設備的突然損壞等情況也時有發(fā)生，操作者往往猝不及防，也有可能導致工傷事故。

（6）鍛造設備在工作中的作用力是很大的，如曲柄壓力機、拉伸鍛壓機和水壓機這類鍛壓設備，它們的工作條件雖較平穩(wěn)，但其工作部件所發(fā)生的力量卻是很大的，如我國已制造和使用了12000t的鍛造水壓機。就是常見的100~150t的壓力機，所發(fā)出的力量已是夠大的了。如果模子安裝或操作時稍有不正確，大部分的作用力就不是作用在工件上，而是作用在模子、工具或設備本身的部件上了。這樣，某種安裝調整上的錯誤或工具操作的不當，就可能引起機件的損壞以及其他嚴重的設備或人身事故。

（7）鍛工的工具和輔助工具，特別是手鍛和自由鍛的工具、夾鉗等名目繁多，這些工具都是一起放在工作地點的。在工作中，工具的更換非常頻繁，存放往往又是雜亂的，這就必然增加對這些工具檢查的困難，當鍛造中需用某一工具而時常又不能迅速找到時，有時會“湊合”使用類似的工具，為此往往會造成工傷事故。

（8）由于鍛造車間設備在運行中發(fā)生的噪聲和震動，使工作地點嘈雜不堪入耳，影響人的聽覺和神經系統(tǒng)，分散了注意力，因而增加了發(fā)生事故的可能性。

鍛造車間工傷事故的原因分析

（1）需要防護的地區(qū)、設備缺乏防護裝置和安全裝置；

（2）設備上的防護裝置不完善，或未使用；

（3）生產設備本身有缺陷或毛病；

（4）設備或工具損壞及工作條件不適當；

（5）鍛模和鐵砧有毛??；

（6）工作場地組織和管理上的混亂；

（7）工藝操作方法及修理的輔助工作做得不適當；

（8）個人防護用具如防護眼鏡有毛病，工作服和工作鞋不符合工作條件；

（9）幾個人共同進行一項作業(yè)時，互相配合不協(xié)調；

（10）缺乏技術教育和安全知識，以致采用了不正確的步驟和方法