摘要：随着科学技术的持续创新和应用，锻造技术得到了快速的提升。作为传统行业，锻造技术的创新也面临着严峻的机遇和挑战。本文重点分析了当前国内锻造技术的应用进展，总结了锻造技术的发展趋势，阐述了需不断提高装备水平、技术工艺水平，才能推动锻造技术的长足进步，以适应时代发展的需要。
关键词：锻造技术;应用进展;发展趋势;探讨
前言
锻造在中国有着悠久的历史，早期采用手工作坊的生产方式，至20世纪初，在铁路、兵工、造船等行业中逐步出现了机械工业化的方式。随着科技进步，对产品尺寸精度、使用性能要求的不断提高，具有高品质、低成本、高效率、低能耗等优点的精密模锻、粉末模锻等先进锻造工艺得到越来越广泛的应用，锻造技术的创新发展为国内制造业的进步提供了强而有力的技术支持。
一、锻造技术的应用分类
按照作业工具不同，一般将锻造技术分成自由锻造，模块锻造（模锻）和特种锻造。
第一，自由锻造。借助于简单机械设备、通用性工具等设备工装，适用于小批量生产。其不足之处在于，无法满足产品精密性要求。特点为：效率高，工序成本低，材料利用率较低。
第二，功能模块锻造（模锻）。指金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件的方法。该类办法的成本略有提升，适用于中等、大批量的复杂锻件生产。
第三，特种锻造。基于专业设备的锻造加工，涵盖辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，适用于特殊形状零件的批量生产。比如，楔横轧可生产转轴、传动轴类锻件等零件;径向锻造可生产大型的细长筒、台阶轴等锻件。
二、我国锻造技术应用进展情况
1.精密模锻技术
基于通用模锻技术，主要是为了提高模锻精度，提升材料利用率和环境保护。目前具有良好应用前景的锻造技术主要有无飞边热模锻技术、无飞边温模锻技术和冷热复合成形锻造技术三类，由于应用条件不同，成本和性能各有不同，同样锻件采用不同锻造技术，也有一些区别。精密模锻技术的提升和进步，可进一步改善锻件内部流线，强化产品组织性能，对提高锻件强度具有重要作用。
2.大型锻件构筑技术[7]
大锻件是核电石化、航空航天、国防军工等领域国家战略性装备的核心部件，常在高温、重载、腐蚀等极端环境下服役，对材料有极高要求。大锻件通常采用“以大制大”的方法制造，即先铸造大铸锭再锻造成大锻件。由于液态金属凝固存在尺寸效应，规格越大的铸锭内部成分偏析、组织疏松等缺陷越严重，导致锻件的均质性越差，严重影响材料使役性能。
中科院借鉴建筑领域的“砌墙”原理，将传统的锻造与新兴的增材制造技术巧妙结合，提出了国际领先的解决大尺寸材料偏析问题的构筑成形新思路：采用多块易于制备的小尺寸均質化的板坯作为基元，通过堆垛组坯、真空封焊、高温锻造、多向变形等手段，获得大尺寸均质化锻件。该项技术已于2019年在山东伊莱特公司的四代核电φ15.6m支承环上得到了实际应用。该技术兼具颠覆性、可操作性和经济性的特点，有效解决了大锻件制备过程中“尺寸效应”问题，显著提升冶金品质的同时，吨钢制造成本降低30%以上。另外，还可实现压力容器等大锻件的一体化成形，减少容器焊缝数量约50%，显著提升结构的安全性、可靠性和装备建造进度，将是高端大型锻件发展的主要方向。
3.多元材料锻造技术
随着各种工艺技术的层出不穷，锻件可采用的原材料范围正在逐步扩大。现阶段，常用的锻造材料主要有金属材料、钛合金、铝合金等有色金属材料等，金属粉末和双金属等材料，对锻造而言属于“新金属材料”，先进的锻造技术有粉末冶金锻造、铸造高锰钢锻造、双金属或多金属材料锻造等，对改善产品组织性能、提高锻件强韧性、推动锻造技术提升等方面具有重要的促进作用。可锻造原材料的挖掘和开发，与精密锻造、锻件品质的提升等具备同等重要的地位，将是未来锻造技术发展过程中，被主要研讨的难题之一。
三、锻造技术的发展趋势
1.精细化、复杂化
锻件产品正向着精细化、复杂化的方向发展。锻造业应充分提升对生产工艺核心技术.成本以及加工周期的有效控制。与此同时借助于计算机技术、信息技术的渗入，提升锻造设备的机械自动化，控制化能力，为后期市场竞争奠定坚实基础。工程项目实践表明，传统式锻造技术已无法迎合当今锻件行业的需求。充分升级换代锻造设备，提升其核心价值，借助于自动化控制开展精细化、复杂化锻造已成为发展趋向。
2.多元化
锻造技术正向着多元化方向发展。近年来，研究者对锻造中的坯料成形，组织变动的观测模拟分析渐渐深入，通过变形观测可计算坯料中微观组织的变化，监测产品性能。当今塑性变形产品开发较快，传统式产品开发模式已无法满足要求的前提下，借助于仿真分析模型进行新产品的开发，是当今成型生产工艺发展的必然选择。比如模拟预估锻造坯料的温度场、形变过程等。
3.节能高效化
随着国家十四五战略规划和“碳中和”、“碳达峰”目标的提出，锻造作为高能耗行业备受关注。锻造行业所涉及的原材料、设备、能源和工装模具等各工序因素中，原材料设计的降本、加热方式的节能减排、仿真模拟技术的精准分析、锻造技术的创新发展等高效节能手段，将成为锻造技术节能降耗的发展方向。
4.低碳环保化
国家交通设施行业、制造行业的发展，推动了锻压生产工艺的快速发展，锻造成型加工愈加注重环保化的要求。当下制造业中的废物仍存在种类多，污染大的难题，结合环境影响、自然资源制约等实际情况，需开展绿色无污染的锻造加工，尽量降低如噪声污染，废物污染等的环境污染，促成产品生命周期中对于坏境的消极影响最低化，提升资源利用率至最大化。低碳锻造是将来发展的必然选择。
结束语
综上所述，本文重点分析了当前国内锻造技术的应用进展，总结了锻造技术的发展趋势，阐述了需不断提高装备水平、技术工艺水平、仿真模拟技术，才能推动锻造技术的长足进步，以适应时代发展的需要。
参考文献
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