摘要：鍛造鋁合金輪轂具有外（wài）形美觀、動平衡好、圓（yuán）度高、散熱快等優點，近年來（lái）受到汽車行業的青睞（lài）。文章對鍛造鋁合金輪轂的（de）特點、生產工藝及主要缺陷的檢測方法進行了分析研究，對提高鍛（duàn）造鋁合金（jīn）輪（lún）轂的工（gōng）藝設計水平提（tí）高產品質量具有重（chóng）要的意義。
  
 
      鍛造是（shì）利（lì）用鍛壓機械（xiè）對鋁合金坯料進行施加壓（yā）力使其變形，獲得具有一定形狀和尺（chǐ）寸、一定機械性能的加工方法。鍛造鋁合金（jīn）輪轂具有（yǒu）外形美觀、動平衡好、圓度高、散熱快等優點。近年來受到汽車行業的青睞，尤其是近幾年隨著油價的上漲，輕量化（huà）汽車成為世界許多（duō）國家（jiā）研究的熱點（diǎn），尤其一些發達國家都在節能減排（pái）上下功夫，在這種情況下鋁合金輪轂以（yǐ）其優良的性能被（bèi）廣泛地應用在汽車上（shàng）並逐漸取（qǔ）代以往的鐵輪（lún）轂。但是（shì），鍛造鋁合金（jīn）輪轂在生產過程由於施工原因（yīn）也會出現各（gè）種缺陷，因此，在生（shēng）產（chǎn）過程中嚴格施工設計的同時，要嚴（yán）格遵守操作規（guī）程，了解掌握鍛造工藝，在（zài）缺陷問題形成前加以質量（liàng）控製，提高鍛造鋁合金輪轂的產（chǎn）品質量。

  
      1　、鍛造鋁合（hé）金輪轂的特點

  
      鋁（lǚ）合金輪圈密度小，強度高，且耐腐蝕、容易（yì）加工，而鋁合金最大的優勢就是資源豐富，正是由於這些優點，使得鋁（lǚ）合（hé）金材料廣泛地應（yīng）用在現代工業中。鍛造工藝應（yīng）用於鋁合金材料，能夠將材料的組織和性能大大改善（shàn），而且遇到合適的（de）條件能夠將內部孔隙關閉，材料的致密度大大增加。鍛造鋁合金的特（tè）點主要歸納為以下六方麵（miàn）：
 
      1.1　可鍛性較（jiào）好
 
      鍛造鋁合金（jīn）的熱塑性較（jiào）好，生產過程中由於鋁塊經過不斷衝壓，分子結構緊密。雖然在鍛（duàn）造過程中消耗大量的能力，比低碳鋼大約多消耗了35%的能力，但是力學性能很好，可鍛性較佳。
 
      1.2　導熱性較好
 
      眾（zhòng）所周知，鋁合金導熱性極（jí）好（hǎo），能夠進行均勻受熱，且內應力（lì）較小，因此可以進行（háng）較快的加熱。鋁合（hé）金輪圈相比鋼製輪圈能夠更快地（dì）將熱量傳導到空氣中，這樣在行車過程中增（zēng）加了安全係數。
 
     1.3　堅固耐用
 
      和鋼（gāng）圈相比，鍛造式鋁合金輪轂結構緊密，金屬（shǔ）分子擺放的嚴密，耐性（xìng）就越高，在抗衝擊（jī）性、抗張力、承載性、抵抗變形等方麵有著較大的（de）優勢，因此廣泛應用於現（xiàn）代工業中如國（guó）防工業、航空工業（yè）等領域。
 
      1.4　鍛造（zào）溫度範圍方麵
 
      對於鍛造鋁合金的溫度是有著嚴格規定的，一（yī）般情況下，540℃～570℃的範圍較佳。
 
      1.5　流動性特性
 
      鋁合金材料質地較（jiào）軟，且外摩擦係數（shù）偏大，因此，其內部流動性能不佳，在模鍛時成形比較困（kùn）難（nán）。
 
      1.6　美觀
 
      鋁（lǚ）合金輪轂在設計上可以配備（bèi）各種顏色（sè）和光澤，普通鋼（gāng）圈因生產工藝的限製，形式及顏色缺乏變化單調呆板（bǎn），因而鋁合（hé）金輪轂的使用不僅使得汽車有高貴的品質，同（tóng）時又有美感氣氛。

  
      2　、鍛造鋁合金的工藝過程（chéng）及缺陷分析

      鍛（duàn）造鋁合金輪轂的生產工藝過程（chéng）主要為：棒料切割、坯料加熱、坯（pī）料初鍛、坯料終鍛、毛坯（pī）旋壓成型等步驟。鍛造用鋁合金輪（lún）轂，其組織纖維分布對抗疲勞極限有影響。通過大（dà）量的（de）數據分析發現，鍛造鋁合金（jīn）輪轂表層往往是最容（róng）易發生缺陷的地方，大多是在組織（zhī）纖維伸出的地方。從微（wēi）觀角度來講（jiǎng），這些地方本身就是缺陷的所在，也（yě）是極易發生應力集中的地方，遇（yù）到交變載荷的情況，這些地方就很可能出現疲勞裂紋（wén）。因此鋁合金在鍛造過程中會出現以下七種（zhǒng）缺陷：
 
      2.1　折（shé）疊
  
      鍛造鋁合金輪轂成為廢品的最主要原因就是折（shé）疊。據統計，在所有的成為廢品的鍛（duàn）造鋁合金輪轂中，將近75%的（de）原因（yīn）都是由於折疊。而折疊出現也是有原因的，如鍛件的形狀變（biàn）化大、內部組織的運（yùn）動軌跡複雜、鍛造時不（bú）符合操作（zuò）規程（chéng）、預製坯和預鍛模具設計不（bú）合（hé）理、壓力施加速度不當等。依據多年的經驗數據顯（xiǎn）示，大調機生產階段最容易發生折疊現象。
 
      2.2　裂紋
 
      鍛造鋁合金輪（lún）轂的表麵和內部都很容（róng）易出現裂紋。如果對材料的加熱溫度達不到要（yào）求（qiú）或（huò）者保溫時間不夠長，那麽很容（róng）易發生過（guò）大的變形，不僅不能消（xiāo）除鍛造過程中產生的折疊現象（xiàng）和彎曲現象，很有可能在（zài）材料的表麵或內（nèi）部（bù）產生更多的裂紋。發生裂紋現象的最重要原（yuán）因是在材料的內部的氧化物夾渣造成。
 
      2.3　鍛件中心（xīn）疏鬆
 
      在操作中防（fáng）止疏鬆的措施（shī）就是增加鍛造比。
 
      2.4　過燒現象
 
      在生產過程中鋁合金的鍛造溫度範（fàn）圍相當小，特別是淬火溫度接（jiē）近合金的共（gòng）晶熔化溫度就會（huì）發（fā）生過燒（shāo），如果再次鍛壓就會發生裂紋。在實際生產過程中，如果鋁（lǚ）合金出現過燒，對其回爐加熱隻能進（jìn）行一次，特別需要注意的是，對過燒鋁合金材料必須要和正（zhèng）常的材料分開放置，防止（zhǐ）不合（hé）格產品流入市場。
 
      2.5　大晶粒
 
      在鍛造鋁輪轂的表麵、鍛件變形程度小而尺寸較大的部位和變形程度大的區域（yù）以及飛邊區附近（jìn），鍛（duàn）鋁和硬鋁很容易產生（shēng）粗大晶粒。
 
      2.6　粘（zhān）模、起（qǐ）皮
 
     鋁合金材料的質（zhì）地較（jiào）為柔（róu）軟，且摩擦係數偏大，使得鋁（lǚ）合金輪轂（gū）很容易發生起皮現（xiàn）象，嚴重時甚至會導致無法生產。
 
      2.7　流線不（bú）順（shùn）、渦流和穿流
        這種缺陷（xiàn）的造成（chéng）原因同折疊現在的成因基本是一樣的，主要是因為（wéi）內部纖維組織的流向複（fù）雜紊亂造成的，雖然有些（xiē）部分確實（shí）是流向複雜紊亂，但是（shì）卻不至於（yú）一定發生折疊現象。材料的抗腐蝕性、疲（pí）勞強度會有所降低。

  
      3　、鍛造鋁合金輪轂缺陷的檢測（cè）方法（fǎ）分析

  
      鍛件的質量檢驗由零件內部和外觀（guān）質量檢驗兩部分組（zǔ）成。內部質量檢驗有化學成分（fèn）、力（lì）學性能、衝擊強度、宏觀、微觀組織檢驗法及無損檢測法。外部質量檢驗主要是外觀。包括鍛件的表麵狀況、幾何尺寸、形狀等項目的檢驗屬（shǔ）於（yú）非破壞性的檢驗，用目測或低倍放大鏡進（jìn）行檢查或無損探傷的方法。為了保證或提高鍛件的質量，應對鍛（duàn）件進行必要的質量檢驗。防止缺陷的鍛件流入後續工序。主要有以（yǐ）下四種檢測方法：
 
      3.1　目測法
 
      目測法是現場檢測鋁合金輪轂表麵缺（quē）陷（xiàn）的（de）最（zuì）直（zhí）接、最簡單的方法，目測的檢測方法可以發現由（yóu）於折疊產生的較大裂紋。這些能夠目測出來的裂紋長度能達到（dào）30多毫米，特別是鍛造生產線調機下線的最初產品，可以說每件都會產生折疊缺陷，不過當流水線生產經過磨（mó）合後，就會大幅度（dù）減少折疊缺陷的發生。
 
      3.2　超聲波探傷檢測法
 
      超聲波檢測方法（fǎ）是（shì）近些年來最新應用在鍛造鋁合金輪轂缺陷檢測方麵的（de）方法，即通過超聲波（bō）在（zài）介質中的振動檢測（cè）鍛（duàn）件內部（bù）缺（quē）陷如夾渣、裂紋、縮孔等，該方法能夠（gòu）將零件的表麵（miàn）缺陷和內部缺（quē）陷全部檢測出來，操作方便（biàn）、經濟實用（yòng）。
 
      3.3　渦（wō）流探傷檢測法
 
     用以檢查輪轂的表麵或（huò）近表麵的缺陷的檢（jiǎn）測方法。在實（shí）際工作（zuò）中（zhōng）渦流檢測不能（néng）詳細描述地給出輪轂的表麵缺陷問題，隻是一種近似的對比行為。因此需要對檢測（cè）結果進行分析。采取恰當（dāng）的措施來改進（jìn）和提高鍛件質量。
 
      3.4　熒光滲透探傷檢測法
 
      此（cǐ）種檢測方法一般用在（zài）鍛造鋁合金輪轂的加工過程之後，滲透檢（jiǎn）測的檢測基礎是毛細作用原理（lǐ），在金屬（shǔ）表麵微小缺口檢測（cè）、細小（xiǎo）裂紋檢測方麵應用較多。具體進行檢測時（shí），是在零件的（de）表麵塗抹一層溶有熒光染料的滲（shèn）透液，微小裂紋都能夠顯示出來。等待（dài）其進行（háng）幹燥後噴上一（yī）層顯像劑，此時，滲透在微小缺陷中的滲透液重新吸附到輪載表（biǎo）麵，缺陷情況就會很清楚的顯現出來。

  
      4　、結語

     鍛造鋁（lǚ）合金輪轂是我國目前應用廣泛的合金品種（zhǒng），因其具有散（sàn）熱性（xìng）能好，不宜爆胎的優點，被汽車行業所青睞。鍛造鋁（lǚ）合（hé）金在輪（lún）轂的應用上目前還屬於起步階段，由於工藝方法（fǎ）不當或生產過程某一環（huán）節失誤，都（dōu）會產生缺陷。分析鍛造鋁合金輪（lún）轂的質量缺陷及其檢測方法，對試驗（yàn）檢測結果進行（háng）綜合分析研究，或在問題形（xíng）成初期加（jiā）以質量控製（zhì），找出（chū）產生質量問（wèn）題的真正原因，對鋁合金輪轂的工藝改進（jìn）及產品質（zhì）量的提（tí）高（gāo）具有重要的意義。