金屬工藝學(xué)復(fù)習(xí)可用

復(fù)習(xí)《金屬工藝學(xué)》金屬材料金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變1538oc1394oc912oc室溫δ-Feγ-Feα-Fe體心立方面心立方體心立方金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的慨念金屬在固態(tài)下，隨著溫度的改變其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的現(xiàn)象。金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的意義可以用熱處理的方法即通過(guò)加熱、保溫、冷卻來(lái)改變材料的組織，從而達(dá)到改善材料性能的目的。鐵碳合金的基本組織（相）鐵素體：碳溶解在α-Fe中的間隙固溶體(F）。塑性（δ=45-50%）、韌性好，強(qiáng)度、硬度低。奧氏體：碳溶解在γ-Fe中的間隙固溶體（A）。塑性好。滲碳體：鐵與碳形成的金屬化合物（Fe3C）。硬度很高（HBW=800），塑性、韌性幾乎為零。珠光體：是奧氏體發(fā)生共析轉(zhuǎn)變所形成的鐵素體與滲碳體的共析體，鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物（P）。萊氏體：是液態(tài)鐵碳合金發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變所形成的奧氏體與滲碳體的共晶體（Ld）。硬度高，塑性差。固溶體(solidsolution)固溶體：由兩種組元相互溶解后所組成的新的物質(zhì)仍然保持其中某一組元的晶體結(jié)構(gòu)。固溶體指溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格而保持溶劑晶格類型的金屬晶體置換固溶體：A組元的原子取代了B組元的原子。當(dāng)A、B兩個(gè)組元的原子直徑相差不大時(shí)，兩個(gè)組元可以以任何比例溶解，形成無(wú)限固溶體，反之則為有限固溶體。間隙固溶體：A組元溶入B組元的的間隙中。因間隙有限,故只能形成有限固溶體。例如：C溶入α-Fe或γ-Fe所形成的鐵素體、奧氏體。鐵碳合金狀態(tài)圖分析

LL+AAA+Fe3CⅡF+AA+Fe3CⅡ+LdP+Fe3CⅡ+L'dP+Fe3CⅡPP+FLdL'dL+Fe3CLd+Fe3CL'd+Fe3CL'd＝P+Fe3CⅡ+Fe3C轉(zhuǎn)變ECSFKGQFeFe3CC%ADP溫度℃1148℃727℃4.32.110.770.0218(a)(b)(c)(d)(e)12345a區(qū)：L′d+Fe3CⅠ；b區(qū)：A+Fe3CⅡ；c區(qū)：A；d區(qū)：P+Fe3CⅡ；e區(qū)：F+A1點(diǎn)開(kāi)始結(jié)晶A，1-2點(diǎn)間為A+L兩相共存區(qū)；2點(diǎn)A結(jié)晶完畢，2-3點(diǎn)間為單相A；3點(diǎn)開(kāi)始析出F，3-4點(diǎn)間為F+A；4點(diǎn)共析反應(yīng)，剩余的A發(fā)生共析轉(zhuǎn)變?yōu)镻；5點(diǎn)該合金常溫組織為：F+P。共析鋼和亞共析鋼的結(jié)晶過(guò)程分析

A—奧氏體P—珠光體F—鐵素體過(guò)共析鋼結(jié)晶過(guò)程分析共晶生鐵結(jié)晶過(guò)程分析熱處理的主要目的：改變鋼的性能。熱處理的應(yīng)用范圍：整個(gè)制造業(yè)。熱處理的分類熱處理

普通熱處理

表面熱處理退火、正火;淬火、回火;表面淬火

化學(xué)熱處理感應(yīng)加熱淬火火焰加熱淬火滲碳;滲氮;碳氮共滲1.彈性(elasticity):金屬材料受外力作用時(shí)產(chǎn)生變形,當(dāng)外力去掉后能恢復(fù)到原來(lái)形狀及尺寸的性能。2.彈性變形(elasticdeformation):隨載荷撤除而消失的變形。3.彈性極限(elasticlimit):注1：GB中把彈性極限稱為“規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力”。即規(guī)定以殘余伸長(zhǎng)為0.01%的應(yīng)力為殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力。工程中我們把產(chǎn)生了0.01%塑性變形的應(yīng)力規(guī)定為彈性極限。注2：O-P段對(duì)應(yīng)的是完全彈性變形，應(yīng)力應(yīng)變是直線關(guān)系。理論上過(guò)P點(diǎn)即產(chǎn)生塑性變形。工程概念：因定量可操作性需要，必須規(guī)定一個(gè)可測(cè)數(shù)據(jù)以定義彈性極限，故設(shè)e點(diǎn)。其中：Fe

性極限載荷(N)S0試樣原始橫截面積(mm2)金屬材料的機(jī)械性能4.強(qiáng)度(strength):材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力。種類:

抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度等。(2)屈服強(qiáng)度(yieldstrength):

屈服點(diǎn)S

其中：Fs：試樣屈服時(shí)的載荷(N)S0：試樣原始橫截面積(mm2)(3)條件屈服強(qiáng)度(塑性變形量為0.2%)(4)抗拉強(qiáng)度(tensilestrength

)：試樣在斷裂前所能承受的最大應(yīng)力。其中：F0.2試樣0.2%殘余塑性變形時(shí)載荷(N)S0試樣原始橫截面(mm2)其中：Fb試樣斷裂前的最大載荷(N)S0試樣原始橫截面積(mm2)四.塑性(plasticity)：是指材料在載荷作用下產(chǎn)生塑性變形而不被破壞的能力。(1)斷面收縮率(percentagereductioninarea):是指試樣拉斷處橫截面積Sk的收縮量與原始橫截面積S0之比。(2)伸長(zhǎng)率(延伸率)specificelongation:是指試樣拉斷后的標(biāo)距伸長(zhǎng)量Lk與原始標(biāo)距L0之比。δ<2~5%屬脆性材科δ≈5~10%屬韌性材料δ>10%屬塑性材料試樣沖斷時(shí)所消耗的沖擊功Ak為:Ak=mgH–mgh(J)沖擊韌性值ak就是試樣缺口處單位截面積上所消耗的沖擊功。鑄造可鍛鑄鐵件的生產(chǎn)可鍛鑄鐵生產(chǎn)：將白口鑄鐵件經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的高溫石墨化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體分布著團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵(KTH,鐵素體基體)珠光體可鍛鑄鐵(KTZ)

白心可鍛鑄鐵(KTB，很少用)種類特點(diǎn)：強(qiáng)度高σb=300~400Mpa，塑性（δ≤12%）和韌性（αk≤30J/cm2)好石墨化退火周期長(zhǎng)，40~70h,鑄件成本高適用于制造承受震動(dòng)和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件其實(shí)它并不能真的用于鍛造

可鍛鑄鐵的牌號(hào)用漢語(yǔ)拼音和兩組數(shù)字表示，第一組數(shù)字表示其最低抗拉強(qiáng)度σb(MPa)，第二組數(shù)字表示其最低伸長(zhǎng)率δ。KTH300—06

KTZ450—06

可鐵黑可鐵珠σbδσbδ可鍛鑄鐵：又稱瑪鋼或瑪鐵，它是將白口鑄鐵坯件經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間高溫退火而得到的一種較高塑性和韌性的鑄鐵。

白口鑄鐵：灰口鑄鐵：麻口鑄鐵：P+Fe3C+LeP+Fe3C+G+Le珠光體灰口鑄鐵：鐵素體灰口鑄鐵：珠光體+鐵素體灰口鑄鐵：P+G片P+F+G片F(xiàn)+G片化學(xué)成分：C是形成石墨的元素Si是促進(jìn)形成石墨的元素通常C%、Si%越高，越容易石墨化影響石墨化的因素—化學(xué)成分影響石墨化的因素—冷卻速度冷卻速度：減小冷卻速度可以促進(jìn)石墨化，易得到粗大的石墨片和鐵素體基體增大冷卻速度則阻礙石墨化，此時(shí)只有部分碳以細(xì)石墨片析出，而另一部分碳則以滲碳體析出，得到鑄光體基體三角試樣斷口組織型砂型砂主要由原砂、粘結(jié)劑和水等組成應(yīng)具備透氣性強(qiáng)度耐火性可塑性退讓性等基本性能。合金的收縮

合金的收縮過(guò)程:合金從液態(tài)冷卻至室溫的過(guò)程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。合金的收縮給液態(tài)成形工藝帶來(lái)許多困難，會(huì)造成許多鑄造缺陷。（如：縮孔、縮松、裂紋、變形等）。合金收縮的三個(gè)階段液態(tài)收縮凝固收縮固態(tài)收縮什么結(jié)果？合金的收縮階段Ⅰ-液態(tài)收縮；Ⅱ-凝固收縮；Ⅲ-固態(tài)收縮鑄鐵的優(yōu)點(diǎn)

良好的鑄造性能，如流動(dòng)性好、收縮小、澆注溫度低

良好的切削加工性能高的耐磨性良好的吸振緩沖性能低的缺口敏感性能灰鑄鐵A.灰鑄鐵的性能鑄鐵之所以用得如此廣泛，是因?yàn)槭拇嬖?，石墨的存在，使鑄鐵具有鑄鋼所不具備的性能。解決縮孔的方法：定向凝固（順序凝固）暗冒口冒口—儲(chǔ)存補(bǔ)縮用金屬液的空腔。定向凝固—鑄件按照一定的次序逐漸凝固。冷鐵熱節(jié)熱應(yīng)力的消除方法鑄件的結(jié)構(gòu)：鑄件各部分能自由收縮

工藝方面：采用同時(shí)凝固原則時(shí)效處理：人工時(shí)效；自然時(shí)效鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對(duì)稱鑄件的壁厚盡可能均勻冷鐵同時(shí)凝固—整個(gè)鑄件幾乎同時(shí)凝固。

防止和減少鑄造內(nèi)應(yīng)力則應(yīng)使鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固，在厚大部位安放冷鐵。影響凝固的主要因素合金的結(jié)晶溫度范圍：合金的結(jié)晶溫度范圍越小，凝固區(qū)域越窄，越趨向于逐層凝固，易產(chǎn)生縮孔。在鐵碳合金中普通灰鑄鐵為逐層凝固，高碳鋼為糊狀凝固，易產(chǎn)生縮松。鑄造合金的結(jié)晶間隔越大，則流動(dòng)性越差，具有共晶成分的合金流動(dòng)性最好。常用合金流動(dòng)性舉例合金造型材料澆注溫度螺旋線長(zhǎng)度灰鑄鐵C+Si=5.2%C+Si=4.2%砂型砂型1300℃1300℃1000mm600mm鑄鋼(0.4%Ｃ)砂型1600℃100mm錫青銅(9%～11%Sn2%～4%Zn)砂型1040℃420mm硅黃銅(1.5～4.5%Si)砂型1100℃1000mm鋁合金(硅鋁明)金屬型(300℃)680～720℃700～800mm其中：普通灰口鑄鐵流動(dòng)性最好結(jié)論：純金屬、共晶成分（逐層凝固）和凝固溫度范圍窄的合金易產(chǎn)生縮孔凝固區(qū)域較寬（糊狀凝固）的合金易產(chǎn)生縮松縮松的形成過(guò)程縮松的形成原因：鑄件最后凝固的收縮未能得到補(bǔ)充，或者結(jié)晶溫度范圍寬的合金呈糊狀凝固，凝固區(qū)域較寬，液、固兩相共存，樹(shù)枝晶發(fā)達(dá)，枝晶骨架將合金液分割開(kāi)的小液體區(qū)難以得到補(bǔ)縮所致。(b)(a)(c)(d)(e)(f)若分型面是一曲面，則必須用挖砂造型應(yīng)盡量使分型面是一個(gè)平直的面起重機(jī)臂鑄件的分型方案a)平面分型b)曲面分型（起重機(jī)臂大批量生產(chǎn)，材料KTH550-04

）調(diào)速套筒大批量生產(chǎn)，材料QT800-2

鑄造結(jié)構(gòu)工藝性便于起模內(nèi)腔設(shè)計(jì)少用芯，安芯排氣與清理，事先考慮想仔細(xì)改進(jìn)前改進(jìn)后改進(jìn)后改進(jìn)前改進(jìn)前改進(jìn)后思考題為防止鑄件缺陷產(chǎn)生，試修改圖示鑄鋼機(jī)架的結(jié)構(gòu)。（孔的尺寸、形狀不能變）

凸肋設(shè)計(jì)避活塊(a)(b)a)改進(jìn)前；b)改進(jìn)后去掉凸臺(tái)，避免活塊減少型芯的數(shù)量，避免不必要的型芯直分型，防挖砂凸臺(tái)型芯分型面為曲面，需挖砂造型壓力加工塑性變形機(jī)理外力作用彈性變形塑性變形金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)是：晶體內(nèi)部產(chǎn)生滑移的結(jié)果在切應(yīng)力的作用下，晶體的一部分相對(duì)另一部分沿著一定的晶面產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，（位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)）造成晶體的塑性變形

金屬在外力的作用下，只有滑移面上的切應(yīng)力達(dá)到一定臨界值時(shí)才能在其內(nèi)部產(chǎn)生滑移。

冷變形強(qiáng)化（加工硬化）：在冷變形時(shí)，隨著變形程度的增加，金屬材料的所有強(qiáng)度指標(biāo)（彈性極限、比例極限、屈服點(diǎn)和強(qiáng)度極限）和硬度都有所提高，但塑性和韌性有所下降?；貜?fù)：冷變形后的金屬加熱至一定溫度后，因原子的活動(dòng)能力增強(qiáng)，使原子回復(fù)到平衡位置，晶粒殘余應(yīng)力大大減小。回復(fù)溫度：T回=(0.25～0.3)T熔再結(jié)晶：當(dāng)溫度升高到該金屬熔點(diǎn)的0.4倍時(shí)（T再=0.4T熔），金屬原子獲得更多的熱能，使塑性變形后金屬被拉長(zhǎng)了的晶粒重新生核、結(jié)晶，變?yōu)樽冃吻熬Ц窠Y(jié)構(gòu)相同的新等軸晶粒。變形溫度在再結(jié)晶溫度以上時(shí)，變形產(chǎn)生的加工硬化被隨即發(fā)生的再結(jié)晶所抵消，變形后金屬具有再結(jié)晶的等軸晶粒組織，而無(wú)任何加工硬化痕跡，這種變形稱為熱變形。冷變形與熱變形

使纖維分布與零件的輪廓相符合而不被切斷；

使零件所受的最大拉應(yīng)力與纖維方向一致，最大切應(yīng)力與纖維方向垂直。纖維組織的穩(wěn)定性高，不能用熱處理方法加以消除，只能通過(guò)塑性加工使金屬變形，才能改變其方向和形狀。

具有纖維組織的金屬，各個(gè)方向上的力學(xué)性能不相同。順纖維方向的力學(xué)性能比橫纖維方向的好。纖維組織的利用原則鍛壓生產(chǎn)方式自由鍛只用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砧間直接使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的方法。坯料在兩砧間變形時(shí)，沿變形方向可以自由流動(dòng)。生產(chǎn)大型鍛件的唯一方法例如，當(dāng)采用棒料直接經(jīng)切削加工制造螺釘時(shí)，螺釘頭部與桿部的纖維被切斷，受力時(shí)產(chǎn)生的切應(yīng)力順著纖維方向故螺釘?shù)某休d能力較弱（圖a）。當(dāng)采用同樣棒料經(jīng)局部鐓粗方法制造螺釘時(shí)（圖b），纖維不被切斷且連貫性好，纖維方向也較為有利(鍛造（模鍛）（冷鐓成形、切六方）)故螺釘質(zhì)量較好。不同工藝方法對(duì)纖維組織的影響ba錘上模鍛成型工藝設(shè)計(jì)

錘上模鍛成型的工藝過(guò)程一般為：切斷毛坯→加熱坯料→模鍛→切除模鍛件的飛邊→校正鍛件→鍛件熱處理→表面清理→檢驗(yàn)→成堆存放。錘上模鍛成型的工藝設(shè)計(jì)包括制定鍛件圖、計(jì)算坯料尺寸、確定模鍛工步(選擇模膛)、選擇設(shè)備及安排修整工序等。其中最主要的是鍛件圖的制定和模鍛工步的確定。錘上模鍛的鍛模模膛，根據(jù)其功用不同，可分為預(yù)鍛模膛、終鍛模膛和制坯模膛等三類。鍛模模膛及其功用預(yù)鍛模膛預(yù)鍛模膛的作用是：使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，終鍛時(shí)金屬容易充滿終鍛模膛。同時(shí)減少了終鍛模膛的磨損，以延長(zhǎng)鍛模的使用壽命。預(yù)鍛模膛和終鍛模膛的區(qū)別是前者的圓角和斜度較大，沒(méi)有飛邊槽。

終鍛模膛終鍛模膛的作用是：是使坯料最后變形到鍛件所要求的形狀和尺寸，因此它的形狀應(yīng)和鍛件的形狀相同。終鍛模膛的尺寸應(yīng)比鍛件尺寸放大一個(gè)收縮量。鋼件收縮量取1.5%。沿模膛四周有飛邊槽，用以增加金屬?gòu)哪Ｌ胖辛鞒龅淖枇?，促使金屬充滿模膛，同時(shí)容納多余的金屬。

終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為沖孔連皮。

帶有沖孔連皮及飛邊的模鍛件1-飛邊；2-分模面；3-沖孔連皮4-鍛件可鍛性

可鍛性--常用金屬材料在經(jīng)受壓力加工產(chǎn)生塑性變形的工藝性能來(lái)表示。可鍛性的優(yōu)劣是以金屬的塑性和變形抗力來(lái)綜合評(píng)定的。塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形，而不破壞其完整性的能力。金屬對(duì)變形的抵抗力，稱為變形抗力。金屬的可鍛性取決于材料的性質(zhì)（內(nèi)因）和加工條件（外因）。落料及沖孔

落料是被分離的部分為成品，而周邊是廢料；沖孔是被分離的部分為廢料，而周邊是成品;落料過(guò)程仿真沖孔過(guò)程仿真沖孔落料修整修整是利用修整模沿沖裁件外緣或內(nèi)孔刮削一薄層金屬，以切掉普通沖裁時(shí)在沖裁件斷面上存留的剪裂帶和毛刺，從而提高沖裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。修整后沖裁件公差等級(jí)達(dá)IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra為0.8～1.6μm。a)外緣修整b)內(nèi)孔修整1-凸模；2-凹模合理設(shè)計(jì)拉深模工作零件

凸凹模的圓角半徑。材料為鋼的拉深件，取r凹=10s，而r凸=(0.6～1)r凹。這兩個(gè)圓角半徑過(guò)小，產(chǎn)品容易拉裂。凸凹模間隙。一般取Z=(1.1～1.2)s。注意潤(rùn)滑拉深過(guò)程中另一種常見(jiàn)缺陷是起皺?？刹捎迷O(shè)置壓邊圈的方法解決，也可以通過(guò)增加毛坯的相對(duì)厚度或拉深系數(shù)的途徑來(lái)解決。有壓邊圈的拉深起皺拉深件正確選擇拉深系數(shù)拉深件直徑d與坯料直徑D的比值稱為拉深系數(shù)，用m表示，即m=d/D。拉深系數(shù)不小于0.5～0.8。坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。

如果拉深系數(shù)過(guò)小，不能一次拉深成形時(shí)，則可采用多次拉深工藝（上圖所示）。第一次拉深系數(shù)m1=d1/D

第二次拉深系數(shù)m2=d2/d1

第幾次拉深系數(shù)mn=dn/dn-1

總的拉深系數(shù)m總=m1×m2×mn多次拉深時(shí)圓筒直徑的變化沖壓成型（拉深）思考：認(rèn)真復(fù)習(xí)作業(yè)中涉及板料拉深作業(yè)題；坯料能否一次拉深成拉伸件？至少需要幾次拉深？要求簡(jiǎn)單計(jì)算過(guò)程。濾油器罩大批量生產(chǎn)板料沖壓玻璃升降器外殼零件如圖，試述其加工工序？下料拉深沖孔翻邊凸凹模刃口尺寸的確定

設(shè)計(jì)落料模時(shí)，應(yīng)先按落料件確定凹模刃口尺寸，取凹模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，然后根據(jù)間隙Z確定凸模尺寸（即用縮小凸模刃口尺寸來(lái)保證間隙值）。

設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，先按沖孔件確定凸模尺寸，取凸模作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件，然后根據(jù)間隙Z確定凹模尺寸（即用擴(kuò)大凹模刃口尺寸來(lái)保證間隙值）。

在沖裁件尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光面的尺寸為基準(zhǔn)。落料件的光面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的大批量生產(chǎn)圖示墊圈，材料為低碳鋼板，厚度為1.5mm，問(wèn)需要哪兩副模具？若雙面間隙Z=0.2，試分別計(jì)算出這兩副模具的凸凹模尺寸。需一副沖孔模、一副落料模。沖孔模：φ凸=φ孔=100φ凹=φ凸+Z=100+0.2=100.2落料模：φ凹=φ落料=200φ凸=φ凹－Z=200－0.2=199.8自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性自由鍛鍛件若有錐面或斜面結(jié)構(gòu)，將使鍛造工藝復(fù)雜，操作不方便，降低設(shè)備的使用效率，應(yīng)該進(jìn)。鍛件由幾個(gè)簡(jiǎn)單幾何體構(gòu)成時(shí)，幾何體的交接處不應(yīng)形成空間曲線，應(yīng)改成平面與圓柱、平面與平面的結(jié)構(gòu)。自由鍛鍛件上不應(yīng)設(shè)計(jì)出加強(qiáng)筋、凸臺(tái)、工字形截面或空間曲線。焊接焊接序言提要：焊接是一種極為廣泛的連接方法

焊接是通過(guò)加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊接件達(dá)到原子結(jié)合的一種方法。焊接方法：熔化焊、壓力焊、釬焊、氣體保護(hù)焊、等離子弧焊接、激光焊、高頻焊等。焊接的主要特點(diǎn)是：（1）節(jié)省材料，減輕質(zhì)量；（2）簡(jiǎn)化復(fù)雜零件和大型零件的制造；（3）適應(yīng)性好；可實(shí)現(xiàn)特殊結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)；（4）滿足特殊連接要求；可實(shí)現(xiàn)不同材料間的連接成型；（5）降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。焊接方法的應(yīng)用：（1）制造金屬結(jié)構(gòu)件；（2）制造機(jī)器零件和工具；（3）修復(fù)。酸性藥皮與堿性藥皮兩者的性質(zhì)酸性藥皮工藝性好，而堿性藥皮工藝性差堿性藥皮中有益元素多，能使焊接接頭力學(xué)性能提高堿性藥皮中因不含有機(jī)物，也稱低氫型藥皮?？梢蕴岣吆缚p金屬的抗裂性堿性藥皮氧化性強(qiáng)，對(duì)銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)生飛濺和CO氣孔堿性藥皮在高溫下，易生成較多的有毒物質(zhì)（HF等），因而應(yīng)注意通風(fēng)焊接接頭的組織與性能

熔焊熱原的高溫集中融化焊縫區(qū)金屬，并向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。焊縫區(qū)——在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)域。熔合區(qū)——熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)。熱影響區(qū)---受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域（熔合區(qū)，過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)）。

熔合區(qū)成分不均，組織為粗大的過(guò)熱組織或淬硬組織，是焊接接頭中的最差的部位。在低碳鋼焊接接頭中，熔合區(qū)很窄，但因強(qiáng)度、塑性和韌性都下降，而且此處接頭斷面變化，引起應(yīng)力集中，在很大程度上決定焊接接頭的性能。熱影響區(qū)中的正火區(qū)，是組織和性能最好的區(qū)域。低碳鋼焊接熱影響區(qū)的組織變化CO2焊時(shí)的飛濺

CO2+Fe=FeO+CO↑

FeO進(jìn)入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反應(yīng)：

FeO+C=Fe+CO

生成的CO在熔池和熔滴內(nèi)體積急劇膨脹而爆破，導(dǎo)致飛濺。不適合焊接有色金屬和高合金鋼。二氧化碳焊

以CO2為保護(hù)氣體，用焊絲為電極引燃電弧，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)焊或自動(dòng)焊。CO2氣體

CO2氣體密度大，高溫體積膨脹大，保護(hù)效果好。但CO2在高溫下易分解為CO和O，導(dǎo)致合金元素的氧化，熔池金屬的飛濺和CO氣孔。焊接用CO2純度要大于99.8%。壓力焊方法及工藝壓力焊是指通過(guò)加熱等手段使金屬達(dá)到塑性狀態(tài)，加壓使其產(chǎn)生塑性變形、再結(jié)晶和擴(kuò)散等作用，使兩個(gè)分離表面的原子接近到晶格距離（0.3～0.5nm)，形成金屬鍵，從而獲得不可拆卸接頭的一類焊接方法。

熱源形式為：電阻熱、高頻熱、摩擦熱等。

力的形式為：靜壓力、沖擊力（鍛壓力）和爆炸力等。壓力焊為：冷壓焊、擴(kuò)散焊和熱壓焊壓力焊動(dòng)畫(huà)模擬電阻縫焊縫焊是連續(xù)的點(diǎn)焊過(guò)程，它是用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的盤狀電極代替了柱狀電極，焊后獲得相互重疊的連續(xù)焊縫?？p焊分流嚴(yán)重，通常采用強(qiáng)規(guī)范焊接，焊接電流比點(diǎn)焊大1.5～2倍。

縫焊主要用于低壓容器，如汽車、摩托車的油箱、氣體靜化器等的焊接。電阻縫焊焊接裂紋1.熱裂紋熱裂紋的特征熱裂紋可發(fā)生在焊縫區(qū)或熱影響區(qū)。熱裂紋的微觀特征是沿晶界開(kāi)裂，所以又稱晶間裂紋。因熱裂紋在高溫下形成，所以有氧化色彩。熱裂紋產(chǎn)生的原因:晶間存在液態(tài)薄膜。接頭中存在拉應(yīng)力。熱裂紋的防止:限制鋼材和焊條、焊劑的低熔點(diǎn)雜質(zhì)，如硫和磷含量。Fe和FeS易形成低熔點(diǎn)共晶，其熔點(diǎn)為988℃，很容易產(chǎn)生熱裂紋。縮小結(jié)晶溫度范圍，改善焊縫組織，細(xì)化焊縫晶粒，提高塑性減少偏析。減少焊接應(yīng)力的工藝措施，如采用小線能量，焊前預(yù)熱，合理的焊縫布置等。2.冷裂紋冷裂紋的形態(tài)和特征焊縫區(qū)和熱影響區(qū)都可能產(chǎn)生冷裂紋。冷裂紋的特征是無(wú)分支，通常為穿晶型。冷裂紋無(wú)氧化色彩。最常見(jiàn)的冷裂紋是延遲裂紋，即在焊后延遲一段時(shí)間才發(fā)生的裂紋。延遲裂紋的產(chǎn)生原因:焊接接頭(焊縫和熱影響區(qū)及熔合區(qū))的淬火傾向嚴(yán)重，產(chǎn)生淬火組織，導(dǎo)致接頭性能脆化。焊接接頭含氫量較高，并聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子，造成非常大的局部壓力，使接頭脆化。存在較大的拉應(yīng)力。因氫的擴(kuò)散需要時(shí)間，所以冷裂紋在焊后需延遲一段時(shí)間才出現(xiàn)。由于是氫所誘發(fā)的，也叫氫致裂紋。冷裂紋的形態(tài)和特征防止延遲裂紋的措施:選用堿性焊條或焊劑，減少焊縫金屬中氫的含量，提高焊縫金屬塑性。焊條焊劑要烘干，焊縫坡口及附近母材要去油水；除銹，減少氫的來(lái)源。工件焊前預(yù)熱，焊后緩冷，可降低焊后冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織，并可減少焊接殘余應(yīng)力。采取減小焊接應(yīng)力的工藝措施，如對(duì)稱焊，小線能量的多層多道焊等。焊后立即進(jìn)行去氫（后熱）處理，加熱到250℃，保溫2～6h，使焊縫金屬中的擴(kuò)散氫逸出金屬表面。焊后進(jìn)行清除應(yīng)力的退火處理。焊縫的布置焊縫分散布置的設(shè)計(jì)焊縫對(duì)稱布置的設(shè)計(jì)焊縫避開(kāi)最大應(yīng)力集中位置的設(shè)計(jì)焊縫遠(yuǎn)離機(jī)械加工表面的的設(shè)計(jì)焊縫的布置焊縫位置便于手弧焊的設(shè)計(jì)便于自動(dòng)焊的設(shè)計(jì)便于點(diǎn)焊及縫隙焊的設(shè)計(jì)中壓容器焊接工藝圖1～10為焊縫編號(hào)埋弧自動(dòng)焊+手工電弧焊切削加工注釋：

１）主運(yùn)動(dòng)可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

２）主運(yùn)動(dòng)可以是工件來(lái)實(shí)現(xiàn)（車外圓）；主運(yùn)動(dòng)也可以是刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)（切斷、刨、銑加工）

３）主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以一個(gè)以上。機(jī)床名稱主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)機(jī)床名稱主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)臥式車床工件旋轉(zhuǎn)車刀縱向、橫向、斜向直線運(yùn)動(dòng)龍門刨床工件往復(fù)移動(dòng)刨刀橫向、垂直、斜向間歇移動(dòng)鉆床鉆頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鉆頭軸向移動(dòng)外圓磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)臥銑立銑銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件縱向、橫向移動(dòng)（有時(shí)也做垂直方向移動(dòng)）內(nèi)圓磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)牛頭刨床刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)工件橫向間歇移動(dòng)或刨刀垂直斜向間歇移動(dòng)平面磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向、垂直方向移動(dòng)切削用量切削三要素切削速度Vc進(jìn)給量f切削深度ap（背吃刀量）刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量。所用刀具和切削運(yùn)動(dòng)形式不同，進(jìn)給量的表述和度量方法也不同。如銑削：f=vf/n指在切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度vc=πdn/1000(m/min)待加工表面到已加工表面間的垂直距離ap=(dw-dm)/2用來(lái)衡量切削運(yùn)動(dòng)量的大小切削層平面要素

定位基準(zhǔn)：零件加工時(shí)，用以確定其在基床上對(duì)刀具準(zhǔn)確位置所依據(jù)點(diǎn)、線或面稱為定位基準(zhǔn)

度量基準(zhǔn)：用以檢測(cè)已加工表面尺寸及其相位置所依據(jù)的點(diǎn)、線或面稱為度量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用以確定零件或部件在機(jī)器中的位置所依據(jù)的點(diǎn)、線或面稱為裝配基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)度量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)刀具的標(biāo)注角度

在正交平面(P0)：前角γ0――前刀面與基面間的夾角

前角大，刃口鋒利，切屑變小，切削力小，切削輕快。但易產(chǎn)生崩刃。

應(yīng)根據(jù)刀具和工程材料及加工性質(zhì)選擇：加工塑性材料，取較大的前角粗加工取較小的前角后角α0――主后刀面與切削平面間的夾角增大后角可減少摩擦，提高工件加工質(zhì)量和刀具耐用度，并使切削刃鋒利在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，一般粗加工、強(qiáng)力車削，材料較硬時(shí)取小值在基面(Pr)：主偏角κr――主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角影響切削層的形狀，切削刃的工作長(zhǎng)度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少κr，主切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減少，刀具磨損小，耐用。45、60、75、90°。影響徑向車削分力大小。車細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，由于徑向力的作用，車削的工件易出現(xiàn)腰鼓形。

副偏角κr′――副切削刃與進(jìn)給方向間的夾角

影響已加工表面的粗糙度和刀尖強(qiáng)度，減少κr′，減少表面的粗糙度的數(shù)值，還可提高刀具強(qiáng)度。過(guò)小，會(huì)使副切削刃與已加工面的摩擦增加，引起震動(dòng)，降低表面質(zhì)量。5～15°。粗加工取較大值。副偏角對(duì)殘留面積的影響原因：由于金屬的擠壓和強(qiáng)烈摩擦，使切屑與前刀面之間產(chǎn)生很大的應(yīng)力和很高的切削溫度條件：當(dāng)應(yīng)力和溫度條件適當(dāng)時(shí)，切屑底層與前刀面之間的摩擦力很大，使得切屑底層流出速度變得緩慢，形成一層很薄的“滯流層”。形成：當(dāng)滯流層與前刀面的摩擦阻力超過(guò)切屑內(nèi)部的結(jié)合力時(shí)，滯流層的金屬與切屑分離而粘附在切削刃附近形成