可以這樣理解,鍛造就是將金屬棒材、線材、板材、鑄錠或塊金屬加熱或不加熱,在力(能)的作用下成形的一種加工方法。俗稱:打鐵。鍛造屬于金屬塑性成形,大都是體積成形,是指利用鍛造設備上的錘頭、砧塊或模具,對金屬坯料施力產生塑性變形。根據鍛件的尺寸和形狀、采用的工模具工裝結構和鍛造設備的不同,鍛造分為自由鍛和模鍛,鍛造出來的產品稱之為自由鍛件和模鍛件。
自由鍛是用簡單、通用性工具,或者在鍛造設備上、下砧之間直接對坯料施加外力,使坯料變形,而獲得所需的鍛件幾何形狀及內部質量的鍛造方法。模鍛則是利用模具使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方法。
當下,行業內將粉狀、粒狀或纖維狀的金屬或非金屬材料放入成形溫度下的模具型腔中,然后加壓合模而使其成形并固化的制造方法稱為模壓成形,又稱壓制成形或壓縮成形,盡管與傳統的定義有區別,但一些情況下也將模壓成形歸類于模鍛范疇。
大鍛件是相對概念,分大型模鍛件、大型自由鍛件、大型環形件和大口徑厚壁無縫管件。使用8MN以上自由鍛液壓機或30KN以上自由鍛錘生產的自由鍛件稱為大型自由鍛件。使用60MN以上模鍛壓力機、80MN以上模鍛液壓機或100KN以上模鍛錘生產的模鍛件為大型模鍛件。大型鍛件主要用于電力、冶金、石化、船舶、機車車輛、模具、航空航天、兵器、重型機械和汽車、礦山機械、通用機械等行業。
金屬的擠壓、鐓鍛和回轉加工成形等屬于特種塑性成形,在國內外也列為鍛造生產工藝類,生產的產品也被稱為鍛件。
金屬回轉加工成形分為僅金屬坯回轉或僅工具回轉或兩者都回轉,從而使金屬坯料變形的塑性加工方法,包括縱軋、斜軋、擺輾、輾環、楔橫軋、輥彎(或彎卷)、輥鍛和旋壓等。成形環件內徑Φ500mm以上的為大型環件;擠壓管件內徑Φ300mm以上壁厚30mm以上的為大口徑厚壁管件。
由上述內容可以看出,鍛造是需要鋼錠、鋼坯和坯料的,而提供鋼錠、鋼坯和坯料的主要形式就是金屬冶煉。
鍛造企業建設煉鋼,主要目的是滿足鍛造的特殊性需要,這個特殊性主要包括多品種小批量,高性能及高參數、專用工藝方法、技術路線,節能減排和節約成本的特殊需要,特別是國家重大技術裝備自給能力的重要需求。
國家重大技術裝備、重大工程建設鍛件需求量少,屬于小批量、多品種和多批次需求,大煉鋼無法滿足這樣的坯料需求。
國家經濟建設、國防力量、現代科學技術快速發展需要的鍛件質量要求特殊,鍛造必須從材料冶煉、澆鑄和制坯做起,實現材料、鍛造、熱處理和機械加工的一體化工藝設計,屬于小批量、多品種和多批次生產,鍛件純凈性、致密性和均質性更高水平的要求,大煉鋼無法滿足這樣的坯料需求。
國際上先進的鍛造方式是采用熱送鋼錠或鋼坯進行鍛造,省去了需要冷下來再加熱的消耗(鋼錠或鋼坯從鋼廠到鍛造廠必須冷卻后運輸),可以大大縮短制造周期和降低能源消耗,這個工藝不但適應于大型鍛件生產,也適應于一些特種鋁合金和鎂合金中小型鍛件的生產。對于一些鋁合金和鎂合金鍛造,不加冶煉和軋制連線生產,材料利用率很低,材料損失30%-40%左右,鍛件廢品率也比較高,一般要在5%以上,這也是我國與歐美日制造工藝的差距,在高端鋁合金和鎂合金鍛造市場競爭力不足的重要原因之一。
隨著鍛造技術的進步,當下鍛造的技術路線有了很大的變化。鍛造核心零部件的結構形狀趨向一體化設計、尺寸規格明顯增大、形狀復雜化,材料純凈化,性能指標極限化,突出體現了“高端”鍛件的典型特征。新一代大鍛件技術要求愈加嚴格,制造難度顯著增加,體現在材料、設備、工藝、操作等方面的極限制造技術的重要性更加凸顯。鍛件熱處理方面,性能要求近乎達到材料極限,追求更高的強韌性匹配,更好的組織均勻化程度是新一代高端鍛件的典型特點和發展趨勢。一體化技術路線還體現在選用連鑄連軋坯鍛造,除了有煉鋼需求外,也需要軋制制坯。
鍛造發展的目標還聚焦在減少耗材、減少能耗和節約成本,在制定鍛造工藝路線、工藝方法時不能只瞄準鍛造,需要從原材料、材料成形、使用性能一條龍開展研究,做到料要成材、材要成器、器要好用。因此煉鋼、軋制在鍛造需要的時候應該作為工藝鏈的延伸,不應為產業鏈的延伸處理。
基于以上論述,我們懇請國家在治理鋼鐵行業過程中,不應將鍛造配套的工藝鏈需要以鋼鐵冶煉對待,在鋼鐵行業中看到的冶煉,在鍛造行業中是作為坯料準備或者制坯工藝環節。
判斷屬于鋼鐵冶煉還是屬于鍛造用煉鋼,有三個區分特征:一是冶煉后的鋼材是否用于本企業的鍛件生產,是否出售鋼錠或鋼坯(包括經過開坯和軋制的塊、棒和型材)。二是冶煉是否與其企業具有的鍛造能力匹配或與企業規劃和執行中的產品大綱相匹配。三是企業是否有比較完整的精煉設備。
最后,中國鍛壓協會代表廣大行業企業懇請國家發改委、工信部、生態環境部能對外明確概念,還鍛造行業一個公正、可持續的發展空間。