针对锻造铝合金轮毂缺陷及检测方法的运用

针对锻造铝合金轮毂缺陷及检测方法的运用

憨钊华

威海万丰奥威汽轮有限公司 山东 威海 264200

摘要：随着我国工业化日益步入快车道，汽车工业也得到飞速发展。在汽车工业的发展过程中，对于轮毂外观、性能及轻量化也提出了更高的要求。铝合金轮毂也在相应的要求下，正在向着轻量化、重载化以及美观化等方向发展，锻造铝合金轮毂具有诸多优良的性能：组织结构紧密，机械性能优良，承载能力强，流线分布合理，安全、省油、平衡性好，回收价值高等优点，在汽车制造领域中应用越来越广泛。但由于目前我国锻造铝合金工艺水平尚不够成熟，在工业生产中还存在着一些问题，这也直接影响我国汽车工业的发展，无法更好的满足人们的需求。因此本文对于锻造铝合金轮毂存在的缺陷以及相关的检测方法进行了一定的探讨和研究，为了制造出品质更好、性价比更高的锻造铝合金轮毂提供一定的参考和借鉴。

关键词：锻造；铝合金轮毂；缺陷；检测方法

引言：轮毂是一种非常重要的汽车零部件，因其可以实现造型美观、结构复杂等效果，人们对于其性能的要求也在不断提升。如今锻造铝合金轮毂也在汽车工业得到了日益广泛的应用，这种轮毂质量更轻，强度更高,机械性能更好，但锻造工艺自身，也存在诸如制造缺陷之类的问题，所以有待于进一步的研究和改进生产技术，从而使锻造铝合金轮毂满足汽车行业的需求，推动汽车工业的发展。

锻造铝合金车轮典型缺陷的研究

折叠

折叠问题对于锻造铝合金轮毂来说是破坏性最大的一种缺陷，经过对锻造不良品统计分析发现，大部分废品是由于产生了折叠的缺陷，而最易产生折叠的部位是窗口根部、窗口夹角、轮辐以及中间毂与窗口交接处等部位。所以减少折叠缺陷的产生对于轮毂的锻造来说是十分重要的。轮毂锻件的形状比较复杂，断面的形状和大小变化也较大，所以产生折叠的概率较大，且由于金属的流动轨迹复杂多变，使得生产时运用的工艺过于复杂，加之模具设计不尽合理，锻造时操作失误，加压速度过快等情况，均会大大增加折叠缺陷产生的概率。

过烧

过烧现象也是锻造铝合金轮毂较为常见的缺陷之一，一般在锻坯进行热处理环节会产生过烧问题。过烧现象主要是由于对加热温度的限制不合理，在毛坯的表面产生气泡等缺陷。一旦产生过烧现象，产品就不能再使用，所以这种现象也是不可忽视的，应在锻造铝合金轮毂时尽量予以规避。

裂纹

在日常生产中引起锻造铝合金轮毂产生裂纹的原因大多数是由于温度控制不得当，由于生产过程中的加热时间过短或者加热不足，或者在加热后保温的时间不够，这些都会致使产品变形程度大，进而产生裂纹。或者在模具以及锻压设备没有进行预热的情况下，产生裂纹的可能性也会大大增加。所以在实际生产中应`严格控制各个工序的温度，避免产生裂纹。

表面晶粒粗大

表面晶粒粗大通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落入临界变形区引起的，模具表面温度与锻件温差太大，就会出现表面晶粒粗大的现象。表面晶粒粗大的后果是使锻件的塑性和韧性降低，抗疲劳性能明显下降。

表面粘铝、变形等其他缺陷

在生产过程中，锻造毛坯时模具脱模角度太小、冷却不当、润滑剂使用不足或者润滑剂失效均会造成毛坯表面粘铝，如此不但会使锻件脱膜困难，而且也会影响产品外观甚至使用性能。

产品变形，则主要有以下几种原因所致：

1、辐条侧面脱模困难变形

2、初锻终锻顶出变形

3、切边后轴向变形

4、旋压后轴向径向变形

5、热处理后轴向径向变形

在日常生产中，这几种缺陷产生的概率相对较低，但也需对此缺陷进行持续的研究和改进，进一步降低此类问题发生的概率。

锻造铝合金轮毂缺陷的检测方法

目测法

目测法是在锻造铝合金轮毂缺陷检测方法中最为直观、简便的方法，该方法主要是通过肉眼对锻造铝合金轮毂观察是否由于折叠或内部缺陷而产生目测可见裂纹和缺陷的一种检测方法。通过目测法的观察，可以使铝合金轮毂的缺陷及时被发现，避免产生缺陷的产品进入下一环节，如此可在一定程度上降低了生产的成本。但是这种方法的使用也对相关工作和技术人员提出了更高的专业技术的要求，不仅要掌握专业的质检技术，还要有强烈的责任心和良好的工作态度，才能对于每一件产品进行逐一仔细的检查，避免影响之后的生产环节。

超声探伤检测法

超声探伤检测法是一种比较新型的检测方法，这种检测方法比较安全环保，且具有较高的经济性，在检测方法的操作中也属于相对较简单的，主要是通过超声振动的传播来检验轮毂内部是否存在缺陷，这种方法的检测结果比较准确，且具有定性描述的优点。但是目前这种检测方法在我国应用还不够成熟，需要进一步的研究提高。

涡流探伤检测法

涡流探伤检测法主要是对于轮毂表面以及近表面进行检测的一种方法。他通过交变电流产生的磁场检测产品表面或近表面是否存在缺陷，在检测过程中会产生相应的高频电流便是涡流，通过检测涡流流量的变化，检查轮毂是否存在缺陷，检测过程是运用了电力感应原理。所以在日常检测过程中，涡流探伤检测法是一种比较常见的检测方法，这种方法也具备一定的科学性，被人们广泛的使用。

X射线数字成像检测法

铝合金轮毂的X射线数字成像检测法，是指X射线检测方法基于射线束穿过缺陷区引起能量衰减的原理, 利用合理感光材料或用记录仪器记录这种能量衰减, 将采集的数字信号转换为数字图像，经计算机处理后，还原至显示器屏幕上，可显示出车轮内部的缺陷性质、大小、位置等信息，并根据显示器上观察到的图像来判定被检测车轮的内部组织，完成实时成像检测。本检测法技术成熟，成本较低，对锻造铝合金车轮的内部质量起到很好的保障作用，是目前应用最为广泛的一种检测方法。

总结

在锻造铝合金轮毂时，会产生折叠、过烧、变形、表面晶粒粗大、表面粘铝等各种缺陷，所以我们要采用相应的检测方法及早发现、减少甚至是避免问题的产生，减少成本浪费。在锻造过程中我们可以通过目测法，超声探伤检测法、涡流探伤检测法及X射线数字成像检测法对锻造铝合金轮毂的缺陷进行检测，从而使铝合金轮毂锻造出的坯料即有质量保障，锻造铝合金轮毂更加适应汽车行业需求。通过研究我们可以发现锻造铝合金轮毂有更长远的发展前景，所以在今后的工作中我们更应该结合实际情况，根据汽车的发展需要，对于锻造铝合金车轮做更深入的研究和讨论，使锻造铝合金事业拥有更广阔的前景，并且在汽车行业中得以广泛的应用，带来更直接的经济效益，促使汽车行业朝着更长远、更健康的方向发展。

参考文献

[1]张海国,樊香萍,章锦安. 大力培养和造就科技领军人才[J]. 产业与科技论坛,2011,(3):197-198.

[2]王祝堂.汽车铝合金轮毂及其锻造工艺[J].轻金属，1993(10):54-55.