浅析锻造行业发展状况

浅析锻造行业发展状况

    锻造是指在锻压设备及工(模)具的作用下,使坯料或铸锭产生塑性变形,以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。锻造加工能保证金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,从而保证零件具有良好的力学性能与较长的使用寿命。因此锻件广泛应用于航空航天、汽车、船舶、机械、兵器、石化设备、电力以及冶金等行业。

    根据锻造工艺不同,可以分为自由锻和模锻。自由锻是指利用冲击力或压力使锻件坯料在各个方向自由变形,以获得一定尺寸和机械性能的锻件的加工方法。这种锻造方法一般适用于单件、小批量及重型锻件的生产。模锻是指锻件坯料在具有一定形状的锻模内受压变形而获得锻件的加工方法。

    现代锻造业在欧美等发达国家已有上百年的历史,先进的锻造工艺和锻造技术一直由德国、美国、日本和俄罗斯等国垄断。我国锻造业起步较发达国家晚,许多关键自由锻件产品大多依赖进口,但随着经济发展水平的提高,与国外交流机会的增多,我国锻造技术和工艺水平进步很快,很多产品已实现国产化,部分产品已出口国外,并且能与发达国家的同类产品相竞争。随着经济的发展和装备制造业的进步,我国锻件制造业迎来了快速发展的新时期。2010-2013 年我国锻件产量从 2010 年的 705.21 万吨增长至 2013 年的 881.57万吨,年均复合增长率达 7.72%,呈稳定增长。2014 年我国锻件产量增至 1,230.66万吨,增速较快。截至 2015 年 10 月,我国锻件产量累计值为 1,011.20 万吨。

中国锻件产量及增长率,2010-2014 年

1 、辗制环形锻件行业发展概况

    辗制环形锻件是指用液压机(油压机)将锻件坯料镦粗、冲孔,然后上辗环机辗制成环形,并根据需要进行热处理和精加工的锻件。其中关键环节为辗环,又称扩孔,是环形锻件特有的成形方法之一。辗环机示意图如下,辗环时,电动机通过减速箱驱动辗压轮旋转,辗压轮通过它与环形坯件之间的摩擦力拽入毛坯并连续地旋压,环形坯与芯辊之间的摩擦力带动芯辊转动,同时辗压轮与芯辊之间的中心距逐渐缩小,直至变形结束。

辗环机示意图


    辗环形锻件较其他锻造工艺有多方面优势,比如加工余量小,材料利用率高;加工环件的内部质量优良;锻造环境好,震动和噪音都大为降低;加工成本低。

    辗制环形锻件毛坯的可塑性较强,通过数控机床等精加工设备将其加工成法兰、齿轮、回转支承套圈以及其他环形锻件成品,其应用范围较广。例如风力发电塔筒用的连接法兰,由于其口径大,承载负荷重,过去采用拼接技术生产的法兰无法满足要求,现在一般都采用辗环技术生产;工程机械、港口机械等越来越向大型化方向发展,其配套回转支承等部件口径越来越大,回转支承所需套圈是辗制环形锻件重要应用领域之一;石化运输管道和金属压力容器存储越来越用到大口径法兰连接,也是辗制环形锻件的重要应用领域之一。

    随着风力发电装备等行业的发展,对大型环形锻件的需求越来越大,辗制环形锻件市场广阔。

    2 、锻制法兰行业发展概况

    法兰(Flange)又叫法兰盘或突缘,主要应用于管状部件的连接。法兰在机械零部件应用中非常普遍,广泛应用于石化管道,金属压力容器,建筑物的上、下水管道,市政供水管道,船舶,电力等行业。

    根据所使用的原材料不同,法兰又可以划分为碳钢法兰、不锈钢法兰和合金钢法兰;根据制造工艺的不同,法兰又可以划分为锻制法兰和铸造法兰。锻制法兰主要是通过自由锻或模锻工艺加工生产;铸造法兰是通过浇铸工艺制造法兰。

    目前,我国锻制法兰行业在装备水平、锻造技术和加工工艺上均取得了长足进步,产品的质量和性能已有大幅提升。由于人力成本较低,使得我国生产的锻制法兰在国际上具有较强的竞争优势,近年来出口数量达到了较高水平。德国、日本等工业发达国家由于人力成本较高,其国内法兰生产厂家已经很少,所需法兰产品主要从中国、印度、巴西等发展中国家进口。


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