在鋁鍛件精密模鍛過程中，表面氧化皮的控制對產品質量至關重要。以下是系統化的控制方法：

1. 原材料預處理

表面清潔：鍛前采用噴砂或化學清洗（如堿洗、酸洗）去除鋁坯料原始氧化層。

防護涂層：噴涂高溫潤滑劑（如石墨基或水基潤滑劑），兼具潤滑與隔離氧氣作用。

2. 加熱過程控制

惰性氣體保護：在加熱爐中通入氮氣或氬氣，降低氧含量（氧濃度控制在1%以下）。

快速加熱：采用感應加熱或電阻加熱，縮短坯料在高溫區的停留時間（如將加熱時間控制在10分鐘內）。

溫度精準控制：鋁的加熱溫度通常為350-500℃，需避免超溫（如超過550℃會加劇氧化）。

3. 鍛造工藝優化

模鍛速度提升：采用高速鍛壓設備（如伺服壓力機），縮短變形時間（單次鍛壓時間≤5秒）。

閉式模鍛設計：使用封閉模具減少金屬與空氣接觸，飛邊量控制在0.5mm以內。

等溫鍛造：模具加熱至與坯料相近溫度（±20℃），避免因溫差導致表面裂紋氧化。

4. 冷卻階段管理

惰性氣體冷卻：鍛后立即轉入氮氣環境冷卻箱，冷卻速率控制在50-100℃/min。

水霧冷卻：采用去離子水霧噴淋，避免雜質附著。

5. 后處理技術

機械去氧化皮：振動光飾或噴丸處理（玻璃丸粒徑0.1-0.3mm），去除5-10μm表層。

化學拋光：硝酸-磷酸混合液短時浸泡（30-60秒），后續需鈍化處理。

6. 過程監控與數據追溯

在線檢測：紅外熱像儀監控加熱溫度（精度±3℃），氧化層厚度檢測（激光測厚儀精度0.1μm）。

工藝參數記錄：建立每批次鍛件的加熱-鍛造-冷卻參數數據庫，實現質量追溯。

典型參數示例：

控制環節關鍵參數目標值

加熱 氮氣保護氧含量 ≤0.5% 

 加熱溫度波動 ±5℃ 

鍛造 模具-坯料溫差 ≤30℃ 

冷卻 氮氣冷卻初始溫度 ≤250℃ 

通過上述綜合措施，可將鋁鍛件表面氧化皮厚度控制在5μm以內，滿足航空、汽車等領域對精密鍛件的表面要求（如SAE AMS 2772標準）。實際應用中需根據具體合金成分（如6061、7075）調整工藝參數。