材料加工新技術(shù)與新工藝更新版重點北京科技大學(xué)剖析

1、一、緒論1) 材料與新材料的概念，生產(chǎn)特點及分類材料：人類用以制造用于生活和生產(chǎn)的物品、器件、構(gòu)件、機器以及其他產(chǎn)品的物質(zhì)，也可簡單定義為:材料是可以制造有用器件的物質(zhì)。新材料：新出現(xiàn)或正在發(fā)展之中的具有優(yōu)異性能或特定功能的材料，或在傳統(tǒng)材料基礎(chǔ)上通過新技術(shù)處理獲得性能明顯提高或產(chǎn)生了新功能的材料。2) 材料的作用與地位 1，自20世紀(jì)70年代，人們就把信息、能源和材料譽為人類文明的三大支柱，把材料的重要性提高到一個前所未有的高度。2，20世紀(jì)80年代又把新材料技術(shù)與信息技術(shù)、生物技術(shù)一起列為高新技術(shù)革命的重要標(biāo)志；事實上，新材料的研究、開發(fā)與應(yīng)用反映著一個國家的科學(xué)技術(shù)與工業(yè)化水平。3，幾乎

2、所有的高新技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，都以新材料和新材料技術(shù)的發(fā)展和突破為前提。3) 材料技術(shù)的概念及其分類材料技術(shù)：可以理解為是關(guān)于材料的制備、成形與加工、表征與評價，以及材料的使用和保護(hù)的知識、經(jīng)驗和訣竅；從學(xué)科的觀點來考慮，將材料科學(xué)和其他相關(guān)學(xué)科(如計算機、機械、自動控制)的知識應(yīng)用于材料(制備)生產(chǎn)和使用的實際，以獲得所需的材料產(chǎn)品、提高材料的使用效能的技藝。分類：(1)制備技術(shù);(2)成形與加工技術(shù);(3)改質(zhì)改性技術(shù);(4)防護(hù)技術(shù)；(5)評價表征技術(shù)；(6)模擬仿真技術(shù)；(7)檢測與監(jiān)控技術(shù)。4) 材料技術(shù)的6次革命及其特點（書p5）5) 材料加工技術(shù)的分類及材料科學(xué)與工程要素 按照傳統(tǒng)

3、的三級學(xué)科進(jìn)行分類，材料加工技術(shù)(方法)包括機加工(車鉆刨銑磨等)、凝固加工(鑄造)、粉末冶金、塑性加工(壓力加工)、焊接(連接)、熱處理等。按照被加工材料在加工時所處的相態(tài)不同進(jìn)行分類，材料加工技術(shù)包括氣態(tài)加工、液態(tài)加工(凝固成形)、半固態(tài)加工、固態(tài)加工。 一般認(rèn)為，現(xiàn)代材料科學(xué)與工程由四個基本要素組成:即材料的成分與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備與加工工藝、使用性能，它們之間形成所謂的四面體關(guān)系；材料的制備與加工與材料的成分和結(jié)構(gòu)、材料的性質(zhì)一起，構(gòu)成決定材料使用性能的最基本的一大要素，也充分反映了材料制備與加工技術(shù)的重要作用和地位6) 材料加工技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向發(fā)展趨勢：過程綜臺、技術(shù)綜合、學(xué)科綜臺

4、。主要特征：(1)性能設(shè)計與工藝設(shè)計的一體化；(2)在材料設(shè)計、制備、成形與加工處理的全過程中對材料的組織性能和形狀尺寸進(jìn)行精確控制發(fā)展方向：（1）常規(guī)材料加工工藝的短流程化和高效化；（2）發(fā)展先進(jìn)的成形加工技術(shù)實現(xiàn)組織與性能的精確控制；（3）材料設(shè)計、制備與成形加工一體化；（4）開發(fā)新型制備與成形加工技術(shù)，發(fā)展新材料和新制品；（5）發(fā)展計算機數(shù)值模擬和過程仿真技術(shù)，構(gòu)建完善的材料數(shù)據(jù)庫；（6）材料的智能制備與成形加工技術(shù)。二、快速凝固1) 凝固的概念、特征及分類概念特征：物質(zhì)從液相變成固相的過程，是一種相變的過程，如金屬凝固，血凝，高分子固化等。晶體與非晶體的凝固特點不一樣，前者有明顯的凝固

5、點，凝固時釋放結(jié)晶潛熱，由短程有序到長城有序，物理性質(zhì)常發(fā)生突變；后者無凝固點，是漸變過程，結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)無明顯突變，逆過程是軟化過程。分類：按平衡條件分為平衡凝固、非平衡凝固；按凝固方向分為定向凝固、二維凝固、體積凝固；按凝固速度分為快速凝固和正常凝固。2) 快速凝固的概念及其實現(xiàn)方法概念：由液相到固相的相變過程進(jìn)行得非?？欤瑥亩@得普通鑄件和鑄錠無法獲得的成分、相結(jié)構(gòu)和顯微結(jié)構(gòu)的過程。產(chǎn)生急冷技術(shù)或深過冷技術(shù)獲得很高的凝固前沿推進(jìn)速度的凝固過程。實現(xiàn)方法：（1）快速冷卻：通過提高鑄型的導(dǎo)熱能力，增大熱流的導(dǎo)出速度可使凝固界面快速推進(jìn)，實現(xiàn)快速凝固（2）深過冷：快冷法只能在薄膜、細(xì)線及小尺寸

6、顆粒中實現(xiàn)，減少凝固過程中熱流導(dǎo)出量是大尺寸試件中實現(xiàn)快速凝固的唯一途徑，通過抑制凝固過程的形核，使合金溶液獲得很大的過冷度，從而凝固過程釋放的潛熱被過冷溶體吸收，可大大減少凝固過程要導(dǎo)出的熱量，獲得很大的凝固速度。3) 快速凝固方法的分類（線材、帶材、塊體材料快速凝固）4) 金屬快速凝固的組織特征（1）偏析形成傾向減小（2）形成非平衡相（3）細(xì)化凝固組織（4）析出相的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（5）形成非晶態(tài)5) 快速凝固的用途（1）獲得新的凝固組織，開發(fā)新材料（2）制備難加工材料薄帶、細(xì)小線材和塊體材料（3）簡化制備工序，實現(xiàn)近終形成形。6) 線材、帶材、塊體材料快速凝固成型技術(shù)線材快速凝固成形：玻璃包

7、覆熔融紡線法、合金溶液注入快冷法、旋轉(zhuǎn)水紡線法、傳送帶法；帶材快速凝固成形：單輥法、雙輥法、溢流法、甩出法；體材料快速凝固成形：噴射沉積技術(shù)、大塊非晶合金（高壓壓鑄法，水淬法，銅模鑄造法，電弧熔煉法，定向區(qū)域法，吸鑄法等）。三、定向凝固1) 定向凝固的概念、特征、分類定向凝固是指在凝固過程中采用強制手段，在凝固金屬和未凝固金屬熔體中建立起特定方向的溫度梯度，從而使熔體沿著與熱流相反的方向凝固，最終得到具有特定取向柱狀晶或單晶的技術(shù)。特征：在定向凝固過程，隨著凝固速度的增加，固液界面的形態(tài)由低速生長的平面晶胞晶枝晶細(xì)胞晶高速生長的平面晶變化；無淪是哪種固液界面形態(tài)，保持固液界面的穩(wěn)定性對材料的制

8、備和材料的力學(xué)性能非常重要；低速生長的平面晶固液界面穩(wěn)定性可以用成分過冷理論來判定，高速生長的平面晶固液界面穩(wěn)定性可以用絕對穩(wěn)定性理論來判定；關(guān)于胞晶、枝晶、細(xì)胞晶固液界面穩(wěn)定性問題，尚沒有相關(guān)的判定理論體系。2) 實現(xiàn)定向凝固的基本條件只沿特定的凝固方向存在溫度梯度；固液界面前沿存在大小合適的成分過冷區(qū)；垂直于凝固方向的固液界面為平面或凸面。3) 定向凝固工藝定向凝固方法有：（1）發(fā)熱劑法（2）功率降低法（3）高速凝固法（4）液態(tài)金屬冷卻法（5）流態(tài)床冷卻法（6）區(qū)域熔化液態(tài)金屬冷卻法（7）連續(xù)定向凝固4) 連續(xù)定向凝固工藝：原理，概念；特點，方式原理：在連續(xù)定向凝固過程中對鑄型進(jìn)行加熱，使

9、它的溫度高于被鑄金屬的凝固溫度，并通過在鑄型出口附近的強制冷卻，或同時對鑄型進(jìn)行分區(qū)加熱與控制，在凝固金屬和未凝固溶體中建立起沿拉坯方向的溫度梯度，從而使熔體形核后沿著與熱流（拉坯方向）相反的方向，按單一的結(jié)晶取向進(jìn)行凝固，獲得連續(xù)定向結(jié)晶組織（連續(xù)柱狀晶組織）甚至單晶組織。概念:連續(xù)定向凝固技術(shù)是定向凝固技術(shù)和連鑄技術(shù)相結(jié)合而發(fā)展起來的一種新型材料制備技術(shù)。 特點：（1）可以得到完全單方向凝固的無限長柱狀組織（2）是一種近終形連鑄生產(chǎn)技術(shù)（3）凝固過程中固液界面始終凸向液相，有利于析出的氣體及夾雜入液相（4）鑄錠中缺陷少，組織致密，消除了橫向晶界。方式：保證形成沿著鑄坯方向一維的或者基本一維

10、的穩(wěn)定一溫度梯度，即在拉坯過程中，鑄壞與熔體之間的固液分界面不能伸人到結(jié)晶器內(nèi)，至少不能伸入過多，只有這樣才能保證不在結(jié)晶器內(nèi)壁產(chǎn)生形核而破壞晶體的單向生長；保證在拉坯過程中不會出現(xiàn)金屬液拉漏或者鑄坯拉斷現(xiàn)象，這樣才能獲得連續(xù)長度的鑄壞。5) 特種定向凝固超高溫度梯度定向凝固；側(cè)向約束下的定向凝固；對流下的定向凝固；二維定向凝固。四、金屬半固態(tài)加工1) 半固態(tài)加工的概念、優(yōu)點及工藝在金屬凝固過程中，對其施以劇烈的攪拌作用，充分破碎樹枝狀的初生固相，得到一種液態(tài)金屬母液中均勻的懸浮著一定球狀初生固相的固液混合漿料（固相組分一般50%），即流變漿料，利用這種流變漿料直接進(jìn)行成形加工的方法稱為半固態(tài)

11、金屬的流變成形。如果將流變漿料凝固成錠，按需要將此金屬錠切成一定大小，然后重新加熱至金屬的半固態(tài)溫度區(qū)，這時的金屬錠一般稱為半固態(tài)金屬坯料。利用金屬的半固態(tài)坯料進(jìn)行成形加工，這種方法稱為觸變成形。優(yōu)點：黏度比液態(tài)金屬高，容易控制；模具夾帶的氣體少，減少氧化、改善加工性，減少模具粘接，可進(jìn)行更高速的部件成形，改善表面光潔度，易實現(xiàn)自動化和形成新加共工工藝；流動應(yīng)力比固態(tài)金屬低:半固態(tài)漿料具有流變性和觸變性，變形抗力非常小，可以更高的速度成形部件，而且可進(jìn)行復(fù)雜件成形，縮短加工周期，提高材料利用率，有利于節(jié)能節(jié)材，并可進(jìn)行連續(xù)形狀的高速成形（如擠壓)，加工成本低；應(yīng)用范圍廣；凡具有固液兩相區(qū)的合金

12、均可實現(xiàn)半固態(tài)加工。可適用于多種加工工藝，如鑄造、軋制、擠壓和鍛壓等，并可進(jìn)行材料的復(fù)合及成形?；竟に嚕悍譃橛|變成型及流變成形兩種（見后）。2) 金屬高溫三態(tài)成形方法的關(guān)系（P96圖4-1）3) 半固態(tài)金屬的金屬學(xué)和力學(xué)特點（p97）特點：（1）溶質(zhì)元素的局部濃度不斷變化（2）宏觀變形抗力很低（3）隨著固相分?jǐn)?shù)的降低，呈現(xiàn)黏性流體特征，在微小外力作用下即可很容易變形流動（4）當(dāng)固相在極限值（75%）一下時，漿料可以進(jìn)行攪拌，并容易混入各種異種材料的粉末、纖維等（5）固相粒子間無結(jié)合力，容易分離，由于液相成分存在又容易將分離部位連接形成一體化，特別液相成分很活躍，不僅半固態(tài)金屬間的結(jié)合，而且與

13、一般固態(tài)金屬材料也容易形成很好的結(jié)合（6）可加工含有陶瓷顆粒、纖維等難加工材料（7）當(dāng)施加外力時，液相和固相成分存在分別流動的情況（8）上述現(xiàn)象在固相分?jǐn)?shù)很高或很低或加工速度特別高的情況下都很難發(fā)生。4) 半固態(tài)加工的研究及發(fā)展(p101)5) 金屬的半固態(tài)凝固組織及其影響因素液態(tài)金屬在凝固過程中攪拌且激冷，其結(jié)晶造成固體顆粒的初始形貌呈樹枝狀，然后在剪切力作用下，枝晶會破碎，形成小的球形晶。影響因素：漿料的溫度、固相分?jǐn)?shù)、剪切速率。6) 半固態(tài)金屬的力學(xué)行為半固態(tài)金屬的力學(xué)行為具有觸變性，成形過程中具有明顯的超塑性效應(yīng)和充填性能，變形抗力小，可在較高的速度下變形7) 金屬半固態(tài)漿料的制備方法

14、及原理、特點和主要影響因素（1）電磁攪拌法，攪拌式功率時間冷卻速度金屬液溫度澆注速度等2）機械攪拌法，控制攪拌時的溫度來控制半固態(tài)金屬的初生固相分?jǐn)?shù)，通過改變也便或攪拌棒的轉(zhuǎn)速來控制剪切速率。（3）應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法（4）液態(tài)異步軋擠法（5）超聲振動法（6）粉末冶金法（7）傾斜冷卻板制備法（8）低過熱度鑄造法制備半固態(tài)金屬漿料或坯料8) 半固態(tài)金屬的觸變成型及流變成形觸變成形。特點：（1）溶質(zhì)元素的局部濃度不斷變化（2）宏觀變形抗力很低（3）隨著固相分?jǐn)?shù)的降低，呈現(xiàn)黏性流體特征，在微小外力作用下即可很容易變形流動（4）當(dāng)固相在極限值（75%）一下時，漿料可以進(jìn)行攪拌，并容易混入各種異種材料的粉

15、末、纖維等（5）固相粒子間無結(jié)合力，容易分離，由于液相成分存在又容易將分離部位連接形成一體化，特別液相成分很活躍，不僅半固態(tài)金屬間的結(jié)合，而且與一般固態(tài)金屬材料也容易形成很好的結(jié)合（6）可加工含有陶瓷顆粒、纖維等難加工材料（7）當(dāng)施加外力時，液相和固相成分存在分別流動的情況（8）上述現(xiàn)象在固相分?jǐn)?shù)很高或很低或加工速度特別高的情況下都很難發(fā)生。獨特優(yōu)點：（1）黏度比液態(tài)金屬高，容易控制（2）流動應(yīng)力比固態(tài)金屬低（3）應(yīng)用范圍廣。金屬半固態(tài)制備方法：（1）電磁攪拌法（2）機械攪拌法（3）應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法（4）液態(tài)異步軋擠法（5）超聲振動法（6）粉末冶金法（7）傾斜冷卻板制備法（8）低過熱度鑄造法

16、制備半固態(tài)金屬漿料或坯料五、連續(xù)鑄軋1) 連續(xù)鑄軋的概念及特點、應(yīng)用連續(xù)鑄軋：直接將金屬熔體“軋制”成半成品帶坯或成品帶材的工藝稱為連續(xù)鑄軋。結(jié)晶器為兩個帶水冷系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)鑄軋輥，熔體于很短的時間內(nèi)（23S）在其輥縫間完成凝固和熱軋兩個過程。2) 連續(xù)鑄軋工藝的基本原理：基本條件；熱平衡條件鑄軋基本條件：（1）澆鑄系統(tǒng)預(yù)熱溫度（2）金屬液面高度。熱平衡條件：（1）鑄軋溫度（2）鑄軋速度（3）冷卻強度3) 幾種典型的連續(xù)鑄軋生產(chǎn)工藝適用材料種類：鋁板連續(xù)鑄軋、薄板坯液芯壓下、雙輥薄帶鋼鑄軋。4) 影響鑄軋過程穩(wěn)定性的主要因素雙輥薄帶鋼鑄軋影響因素：（1）鋼水流動的影響（2）凝固行為的影響（3）鑄軋

17、速度的影響（4）側(cè)封的影響（5）鑄軋力和輥縫控制問題；鑄軋產(chǎn)品缺陷：（1）條痕（2）孔洞（3）橫波（4）白條（5）黑皮（6）板面不平（7）邊部不齊。5) 連續(xù)鑄軋產(chǎn)品的質(zhì)量及控制6) 連續(xù)鑄軋過程中的數(shù)學(xué)模型及模擬技術(shù)六、連續(xù)擠壓與連續(xù)鑄擠1) 連續(xù)擠壓的原理、實現(xiàn)條件實現(xiàn)連續(xù)擠壓滿足兩個基個條件：(1)不需借助擠壓軸和擠壓墊片的直接作用，即可對坯料施加足夠的力以實現(xiàn)擠壓變形；(2)擠壓簡應(yīng)具有無限連續(xù)工作長度，以便使用無限長的坯料2) 連續(xù)擠壓的特點（優(yōu)點缺點）優(yōu)點：（1）利用擠壓型腔與坯料之間的摩擦，擠壓變形能耗大大降低；（2）可以省略常規(guī)熱擠壓中坯料的加熱工序；（3）可以實現(xiàn)真正意義上的

18、無間斷連續(xù)生產(chǎn)，獲得長度達(dá)到數(shù)千乃至數(shù)萬米的成卷制品；（4）具有廣泛的使用范圍；（5）設(shè)備緊湊，占地面積小，設(shè)備造價及基建費用較低。缺點：（1）對坯料預(yù)處理要求高；（2）主要適用于生產(chǎn)小斷面型材，生產(chǎn)大斷面型材時效率低；（3）由于坯料的預(yù)處理效果、難以獲得大擠壓比等原因，該法生產(chǎn)的空心制品在焊縫質(zhì)量、耐高壓性能等方面不如常規(guī)擠壓-拉拔生產(chǎn)的制品好；（4）對工模具材料的耐磨耐熱性能要求高；（5）工模具更換比常規(guī)擠壓困難；（6）對設(shè)備液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)要求高。3) 連續(xù)擠壓的應(yīng)用4) 連續(xù)擠壓工藝及設(shè)備5) 連續(xù)鑄擠原理、優(yōu)點連續(xù)鑄擠：坯料以熔融金屬的形式通過電磁泵或重力澆鑄連續(xù)供給，由水冷式槽輪

19、與槽封塊構(gòu)成的環(huán)型型腔同時起到結(jié)晶器和擠壓筒的作用。優(yōu)點：金屬處于液態(tài)與半固態(tài)或接近熔點的高溫狀態(tài)，能耗低（2）凝固開始到結(jié)束始終處于變形狀態(tài)，有利于細(xì)化晶粒，減少偏析、氣孔等缺陷（3）直接液態(tài)金屬成形，省略坯料預(yù)處理工序，工藝流程簡單，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊。七、復(fù)合鑄造1) 復(fù)合鑄造的概念和特點復(fù)合鑄造：是指將兩種或兩種以上具有不同性能的金屬材料鑄造成為一個完整的鑄件，使鑄件的不同部位具有不向的性能，以滿足使用的要求。常見的復(fù)合鑄造工藝有鑲鑄工藝、重力復(fù)合鑄造、離心復(fù)臺鑄造。復(fù)合鑄造鑄件的質(zhì)量除取決于鑄造合金本身的性能外，更主要地取決于兩種合金材料界面結(jié)合的質(zhì)量。在雙金屬復(fù)合鑄造過程中，兩種金屬中的

20、主要元素在一定溫度場內(nèi)可以相互擴散、相互熔融形成一層成分組織介于兩種金屬之間的過渡臺金層， 一般厚度為4060 m?？刂聘鱾€工藝因素以獲得理想的過程層得成分、組織、性能和厚度，時制造優(yōu)質(zhì)復(fù)合鑄造鑄件的技術(shù)關(guān)鍵。2) 傳統(tǒng)的復(fù)合鑄造工藝及新技術(shù)和新工藝雙金屬包覆鑄造的方法有哪些？途徑方法的共同關(guān)鍵技術(shù)是什么？（1）水平磁場制動復(fù)合連鑄法 ：水平磁場的作用強度；兩種金屬的澆鑄速度（2）包覆層連續(xù)鑄造法：溫度的正確設(shè)定、匹配與控制；輥芯防氧化（3）電渣包覆鑄造法（4）反向凝固連鑄復(fù)合法：側(cè)封技術(shù)；凝固控制技術(shù)；母帶預(yù)處理技術(shù)（5）復(fù)合線材鑄拉法：鋼絲表面預(yù)處理；鑄拉工藝控制（6）雙流連鑄梯度復(fù)合法（

21、7）雙結(jié)晶器連鑄法（8）充芯連鑄法3) 復(fù)合鑄件質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)關(guān)鍵：控制各工藝因素以獲得理想的過渡層的成分、組織、性能和厚度八、塑形加工復(fù)合1) 復(fù)合材料的概念及其分類復(fù)合材料：采用物理或化學(xué)的方法，使兩種以上的材料在相變與性能相互獨立的形式下共存與一體之中，以達(dá)到提高材料的某些性能，或獲得新的性能（或功能）的目的。按界面結(jié)合狀態(tài)，層狀復(fù)合材料可以分為機械結(jié)合法：鑲套（熱裝和冷壓入）、液壓擴管、冷拉拔；冶金結(jié)合法：爆炸成形、擴散熱處理、軋制、擠壓、粉末塑性加工、摩擦焊接、復(fù)合鑄造。2) 金屬復(fù)合材料制備與加工方法顆粒強化金屬基復(fù)合材料：粉末冶金法、鑄造法、噴射共沉積法、預(yù)制件滲浸法。晶須

22、強化金屬基復(fù)合材料：粉末額近發(fā)、鑄造法、預(yù)制件滲浸法等。纖維強化金屬基復(fù)合材料：粉末冶金法、擴散結(jié)合法、預(yù)制件滲浸法、兩相合金復(fù)合法等3) 金屬層狀復(fù)合材料的制備與加工方法4) 層狀復(fù)合材料和梯度復(fù)合材料的區(qū)別層狀復(fù)合材料層與層之間材料成分決然不同，梯度復(fù)合材料中組元的含量沿著某一方向產(chǎn)生連續(xù)或非連續(xù)的變化以實現(xiàn)材料性能的梯隊化。5) 軋制復(fù)合、擠壓復(fù)合、拉拔復(fù)合九、金屬等溫成形1) 等溫成形的特點及使用范圍、和超塑形的區(qū)別等溫成形方法是通過模具和坯料在變形過程中保持同一溫度來實現(xiàn)的，從而避免了坯料在變形過程中溫度降低和表面激冷的問題。特點：（1）降低材料的變形抗力；（2）提高材料的塑性流動能

23、力；（3）成形件尺寸精度高、表面質(zhì)量好、組織均勻、性能優(yōu)良；（4）模具使用壽命長；（5）材料利用率高適用范圍：（1）低塑性材料的成形（2）優(yōu)質(zhì)或貴重材料的成形（3）形狀復(fù)雜的高精度零件的成形（4）采用低壓力成形大型結(jié)構(gòu)零件（5）研究材料的塑性變形規(guī)律與超塑性成形的區(qū)別：典型的微細(xì)晶粒超塑性的實現(xiàn)有賴于晶粒細(xì)化、適當(dāng)?shù)淖冃螠囟群偷蛻?yīng)變速率三個基本條件，其中材料的初始內(nèi)部組織是誘發(fā)超塑性，并使之成為持續(xù)進(jìn)行的主要條件之一。超塑性狀態(tài)一般只能在一個很窄的溫度、速度范圍內(nèi)實現(xiàn)。而等溫成形的概念比超塑性成形要廣泛的多，等溫成形可以在很寬的溫度、速度范圍內(nèi)以及坯料的任意原始組織條件下進(jìn)行。但等溫成形在降低

24、板材的變形抗力、提高材料塑性的效果方面不如超塑性成形那樣顯著。等溫成形方法是通過模具和坯料在變形過程中保持同一溫度來實現(xiàn)的，從而避免了坯料在變形過程中溫度降低和表面激冷的問題。2) 等溫成形的發(fā)展概況3) 材料的等溫成形性4) 等溫成形時的潤滑潤滑劑應(yīng)滿足：1具有良好的成膜性、保證產(chǎn)品易于出模2防止坯料氧化3具有良好的絕熱性能4不予模具和坯料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)5易于涂敷和除去6便于貯存及性能穩(wěn)定7價格低廉、貨源廣。常用潤滑劑：石墨二硫化鉬、聚四氟乙烯、氮化硼、氧化鉛以及玻璃等5) 等溫成形用模具材料、設(shè)備6) 等溫成形工藝的展望十、先進(jìn)連接技術(shù)1) 激光焊、電子焊、攪拌摩擦焊的原理、特點 激光焊是利

25、用激光束作為熱源，將被焊接材料熔合而實現(xiàn)連接的一種焊接方法。最大特點是存在小孔效應(yīng)。特點：1)能力密度高2）焊接速度快3）焊接金屬冷速容易得到細(xì)晶組織4）焊接熱影響范圍小5）可以焊接一般焊接方法難焊接的材料6）可以進(jìn)行“小孔焊”，實現(xiàn)單面焊雙面成形。 電子焊是利用聚焦后的電子束流加熱、熔合被焊金屬（母材）而實現(xiàn)連接的一種焊接方法。特點：1)穿透力強，焊縫深寬比大2）焊接速度快3）焊縫性能好4）焊接變形小5）真空條件下焊接對焊縫有很好的保護(hù)作用攪拌摩擦焊是利用一種非耗損的攪拌頭在待焊界面攪拌摩擦而實現(xiàn)連接的，高速旋轉(zhuǎn)的攪拌頭和封肩與金屬的摩擦生熱使金屬處于塑性狀態(tài)，在攪拌頭作用下被封肩封閉的塑性金屬一方面上下循環(huán)流動，另一方面隨著攪拌頭向前移動，不斷向攪拌頭后方流動填充攪拌頭移出的空間形成致密的焊縫。特點：1）可實現(xiàn)板材對接，突破傳統(tǒng)摩擦焊的局限性2）焊接接頭缺陷少3）焊接熱影響區(qū)組織變化小4）焊接殘余應(yīng)力和變形小5）便于機械化自動化6）低成本7）安全。2) 激光焊和電子焊