材料成型技術(shù)基礎(chǔ)知識點總結(jié)

材料成型技術(shù)根底學(xué)問點總結(jié)第一章鑄造鑄造：將液態(tài)金屬在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷卻后，獲得所需外形和尺寸的毛坯或零件的方法。充型：溶化合金填充鑄型的過程。充型力量：液態(tài)合金布滿型腔，形成輪廓清楚、外形和尺寸符合要求的優(yōu)質(zhì)鑄件的力量。4.充型力量的影響因素：金屬液本身的流淌力量〔合金流淌性〕澆注條件：澆注溫度、充型壓力鑄型條件：鑄型蓄熱力量、鑄型溫度、鑄型中的氣體、鑄件構(gòu)造流淌性是熔融金屬的流淌力量，是液態(tài)金屬固有的屬性。影響合金流淌性的因素：合金種類：與合金的熔點、導(dǎo)熱率、合金液的粘度等物理性能有關(guān)。化學(xué)成份：純金屬和共晶成分的合金流淌性最好；雜質(zhì)與含氣量：雜質(zhì)增加粘度，流淌性下降；含氣量少，流淌性好。金屬的凝固方式：①逐層凝固方式②體積凝固方式或稱“糊狀凝固方式”。③中間凝固方式收縮：液態(tài)合金在凝固和冷卻過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為合金的收縮。收縮能使鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋、變形和內(nèi)應(yīng)力等缺陷。合金的收縮可分為三個階段：液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。液態(tài)收縮和凝固收縮，通常以體積收縮率表示。液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷的根本緣由。合金的固態(tài)收縮，通常用線收縮率來表示。固態(tài)收縮是鑄件發(fā)生內(nèi)應(yīng)力、裂紋和變形等缺陷的主要原因原由。影響收縮的因素〔１〕化學(xué)身分：碳素鋼隨含碳量增長，凝固收縮增長，而固態(tài)收縮略減?！玻病碀沧囟龋簼沧囟扔撸^熱度愈大，合金的液態(tài)收縮增長?！玻场宠T件構(gòu)造：鑄型中的鑄件冷卻時，因外形和尺寸不同，各局部的冷卻速率不同，結(jié)果對鑄件收縮發(fā)生阻礙。鑄型和型芯對鑄件的收縮也產(chǎn)生氣械阻力縮孔及縮松：鑄件凝固完畢后常常在某些部位消滅孔洞，依據(jù)孔洞的大小和分布可分為縮孔和縮松。大而集中的孔洞稱為縮孔，細小而分散的孔洞稱為縮松?？s孔的形成：主要消滅在金屬在恒溫或很窄溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，鑄件壁呈逐層凝固方式的條件下。縮松的構(gòu)成：主要消滅在呈糊狀凝固方式的合金中或斷面較大的鑄件壁中，是被樹枝狀晶體分隔開的液體區(qū)難以得到補縮而至。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮越大，澆注溫度越高，鑄件的壁越厚，縮孔的容積就越大?？s松大多分布在鑄件中心軸線處、熱節(jié)處、冒口根部、內(nèi)澆口四周或縮孔下方。11.縮孔、縮松的防止方法：課件版本：冒口、冷鐵和補貼的綜合運用是消退縮孔、縮松的有效步伐。使縮松轉(zhuǎn)化為縮孔的方法：①盡量選擇凝固區(qū)域較窄的合金，使合金傾向于逐層凝固；②對凝固區(qū)域較寬的合金，可承受增大凝固的溫度梯度辦法。防止縮孔的方法要使鑄件在凝固過程中建立良好的補縮條件，可承受“定向凝固原則”。XXX：為了實現(xiàn)定向凝固，在安放冒口的同時，在鑄件上某些厚大部位增設(shè)的金屬材料書版本：依據(jù)定向凝固原則進展凝固合理地確定內(nèi)澆道位置及澆注工藝合理地應(yīng)用冒口，冷鐵和補貼等工藝措施定向凝固原則：通過各種工藝措施，使鑄件上從遠離冒口的部位到冒口部位之間建立一個漸漸遞增的溫度梯度，從而實現(xiàn)由遠離冒口的局部向冒口方向的定向凝固。鑄造應(yīng)力分為熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。它是鑄件產(chǎn)生變形和裂紋的根本緣由。熱應(yīng)力：鑄件在凝固和冷卻過程當中，不同部位由于不平衡的收縮而引發(fā)的應(yīng)力。收縮應(yīng)力：鑄件在固態(tài)收縮時，因受鑄型，型芯，澆冒口等外力的阻礙而發(fā)生的應(yīng)力。14.依據(jù)發(fā)生溫度的不同，裂紋可分為熱裂和冷裂兩種。熱裂一般是在凝固末期，高溫下的金屬強度很低，假設(shè)金屬的線收縮受到鑄型或型芯的阻礙，機械應(yīng)力超過該溫度下金屬的強度，便產(chǎn)生熱裂。特征：熱裂紋尺寸較短、縫隙較寬、外形曲折、縫內(nèi)呈嚴重的氧化色。冷裂低溫形成的裂紋為冷裂——是鑄件冷卻到低溫處于彈性狀態(tài)時所產(chǎn)生的熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力總和，假設(shè)大于該溫度下合金的強度，則產(chǎn)生冷裂。侵入氣孔，析出氣孔，回響反映氣孔。16.熔模鑄造〔失蠟鑄造〕：用易熔材料如蠟料制成模樣，在模樣上包覆假設(shè)干層耐火涂料，制成形殼，解出模樣后經(jīng)高溫焙燒即可饒注的鑄造方法稱熔模鑄造。熔模鑄造的工藝過程1．制造蠟?zāi)！?．制造型殼→3．溶化蠟?zāi)！裁撓灐场?．型殼的焙燒→5．澆注→6．脫殼和清算金屬型鑄造：將液體金屬在重力作用下澆入金屬鑄型而獲得鑄件的方法。鑄型用金屬制成，可以反復(fù)使用幾百次到幾千次。故稱為“永世型鑄型”。壓力鑄造：熔融金屬在高壓下高速充型，并在壓力下凝固的鑄造方法稱為壓力鑄造，簡稱壓鑄。離心鑄造：是將熔融金屬澆入繞水平、傾斜或立軸旋轉(zhuǎn)的鑄型，在離心力作用下，凝固成形的鑄件的軸線與旋轉(zhuǎn)鑄型軸線重合的鑄造方法。澆注位置的選擇原則：①鑄件的緊急加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面②鑄件的大平面應(yīng)朝下③面積較大的薄壁局部置于鑄型下部或垂直，傾斜位置④對于簡潔產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)將厚大局部放在分型面附近的上部或側(cè)面⑤應(yīng)盡量削減型芯的數(shù)量，且便于安放、固定和排氣鑄型分型面的選擇原則：便于起模，使造型工藝簡化①為便于起模，分型面應(yīng)選在最大截面處②避開不必要的活塊和型芯③盡量使分型面平直④盡量削減分型面盡量將鑄件重要加工面或大局部加工面，加工基準面放在同一個砂箱中使型腔和主要芯位于下箱，便于下芯，合型和檢查型腔尺寸22.起模斜度：為了使模樣〔或型芯〕易于從砂型〔或芯盒〕中取出，凡垂直于分型面的立壁，制造模樣時必需留出一定的傾斜度，此傾斜度稱為起模斜度。鑄造工藝設(shè)計和構(gòu)造工藝性看書其次章鍛造鍛壓:在外力感化下金屬材料通過塑性變形，獲得具有肯定外形、尺寸和力學(xué)性能的零件或毛坯的加工方法。它又稱為塑性成形。它是鍛造和沖壓成形的總稱。金屬塑性成形在工業(yè)生產(chǎn)中稱為壓力加工，分為：自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、拉拔、軋制等。壓力加工的特點：改善金屬的組織、提高力學(xué)性能材料的利用率高較高的生產(chǎn)率毛坯或零件的精度較高缺點：不能加工脆性材料〔如鑄鐵〕和外形特別簡單〔特別是內(nèi)腔外形簡單〕或體積特別大的零件或毛坯。鍛造：是在加壓設(shè)備及工〔?！尘咦饔孟拢古髁?、鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以獲得肯定幾何尺寸、外形和質(zhì)量的鍛件的加工方法。由于金屬塑性和變形抗力方面的要求，鍛造通常是在高溫〔再結(jié)晶溫度以上〕下成形的，因此也稱為金屬熱變形或熱鍛。沖壓：是板料在沖壓設(shè)備及模具感化下，通過塑性變形發(fā)生分別或成形而獲得制件的加工方法。主要用于加工板料。沖壓通常是在再結(jié)晶溫度以下完成變形的，因而也稱為冷沖壓。6.沖壓根本工序：分別工序：沖裁〔落了和沖孔〕剪切，切邊，切口，剖切等；成形〔變形〕工序：彎曲，拉深，翻邊，成形，旋壓等。塑性：是指金屬材料在外力感化下能不亂地改動自己的外形和尺寸而個質(zhì)點間的接洽不被破損的性能。變形抗力：塑性加工時，作用在工具外表單位面積上變形力的大小稱為變形抗力。塑性反映材料塑性變形的力量，變形抗力表示塑性變形的難易程度?？慑懶裕航饘俨牧辖?jīng)受壓力加工的難易程度。它是用金屬材料的塑性與變形抗力來衡量的。塑性愈大與變形抗力愈小，材料的可鍛性愈好?？慑懶缘挠绊懸蛩兀骸?〕化學(xué)成分〔2〕內(nèi)部組織〔3〕變形溫度〔4〕變形速度〔5〕應(yīng)力狀態(tài)過熱：加熱溫度太高，會使晶粒急劇長大，導(dǎo)致金屬塑性減小，塑性成形性能下降，這種征象稱為“過熱”。過燒：假設(shè)加熱溫度接近熔點，會使晶界氧化甚至融化，導(dǎo)致金屬的塑性變形力量完全消逝，這種征象稱為“過燒”，坯料假設(shè)過燒將報廢。自由鍛：利用沖擊力或壓力，使金屬在上、下砧鐵之間，產(chǎn)生塑性變形而獲得所需外形、尺寸以及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的一種加工方法。14自由鍛分類：手工鍛造和機器鍛造兩種。15.自由鍛工序：根本工序、關(guān)心工序和修整工序。根本工序：鐓粗、拔長和沖孔。16模鍛：模型鍛造是在鍛壓機器動力作用下，使坯料在鍛模模膛內(nèi)被迫塑性流成形，從而獲得與模膛外形相符的鍛件，簡稱模鍛。與自由鍛相比，模鍛具有如下優(yōu)點：出產(chǎn)效率較高。模鍛時，金屬的變形在模膛內(nèi)進展，故能較快獲得所需外形。能鍛造外形簡單的鍛件，并可使金屬流線分布更為合理，提高零件的使用壽命。模鍛件的尺寸較準確，外表質(zhì)量較好，加工余量較小。節(jié)約金屬材料，削減切削加工工作量。在批量充分的條件下，能降低零件本錢。模鍛操作簡潔，勞動強度低。模鍛適合于小型鍛件的大批大量出產(chǎn)，不適合單件小批量出產(chǎn)以及中、大型鍛件的出產(chǎn)。17.胎模鍛:是在自由鍛設(shè)備上承受不與上、下砧相接的活動模具成型的方法稱為胎模鍛。它是介于自由鍛與模鍛之間的鍛造工藝方法。胎模鍛與自由鍛相比，可獲得外形較簡單、尺寸較為準確的鍛件，節(jié)約了金屬，提高了生產(chǎn)率。與模鍛相比，可利用自由鍛設(shè)備組織各類鍛件生產(chǎn)，胎模制造較簡便。但胎模鍛件的尺寸精度低于錘上模鍛；另外，勞動生產(chǎn)率、模具壽命等方面均低于模鍛。胎模鍛適用于中小批生產(chǎn)，它在沒有模鍛設(shè)備的工廠應(yīng)用較為普遍。胎模依照構(gòu)造型式不同可分為：〔1〕摔?！?〕拼分套模〔3〕切邊?！?〕彎曲模沖裁的分別過程三個階段：1〕彈性變形階段2〕塑性變形階段3〕斷裂分別階段P79第三章焊接焊接：通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件到達原子〔分子〕間結(jié)合的一種加工方法。熔焊〔溶化焊〕：使用電能、化學(xué)能等熱源，將待焊處局部母材加熱至溶化〔不加壓〕，冷卻結(jié)晶后熔為一體構(gòu)成焊縫的方法。屬于液相焊接。壓焊：焊接過程需對焊件加壓〔加熱或不加熱〕以完成焊接的方法。加壓使焊件接頭處發(fā)生塑變，兩界面接近至原子間可作用到的距離，到達原子間接合，形成兩焊件連成一體的接頭。加熱為了焊件接頭更易產(chǎn)生塑變。特適于異種材料的連接材料連接。釬焊：承受熔點低于被焊金屬的釬料〔填充金屬〕熔化之后，填充接頭間隙，并與被焊金屬相互集中實現(xiàn)連接。釬焊過程中被焊工件不熔化，且一般沒有塑性變形。焊接電?。菏怯珊附与娫垂┙o的，是具有肯定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì)發(fā)生猛烈而長久的放電征象。電弧實質(zhì)是一種氣體放電。電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三局部組成：〕陰極區(qū)：電子放射區(qū)，熱量約占 36%，平均溫度2400K；43%，平均溫度2600K；弧柱區(qū)：陰、陽兩極間區(qū)域，幾乎等于電弧長度，熱21%6000~8000K。焊接接頭組織與性能，看書P91焊接性是金屬材料對焊接加工的順應(yīng)性，主要指在肯定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。碳當量法：在粗略估量碳鋼和低合金構(gòu)造鋼的焊接性能時，把鋼中的合金元素〔包括碳〕的含量按其對焊接性影響程度換算成碳的相當含量，其總和叫碳當量。其計算公式如下：wCrXXXMoXXXVwNiXXXCuwMnCE wc6515焊接應(yīng)力與變形緣由，根本形式，防止與矯正，書P929.焊策應(yīng)力與變形的風(fēng)險焊接應(yīng)力：增長構(gòu)造工作時的應(yīng)力，降低承載力量；引起焊接裂紋，甚至脆斷；促使產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋；剩余應(yīng)力弱減會發(fā)生變形，引發(fā)外形、尺寸不不亂。焊接變形：使工件外形尺寸分歧懇求；影響組裝質(zhì)量；矯正焊接變形很費工時，增長本錢，降低接頭塑性；使構(gòu)造外形發(fā)生變化，并產(chǎn)生附加應(yīng)力，降低承載能力。埋弧焊：是電弧在焊劑層下燃燒進展焊接的方法，其電弧的引燃、焊條送進和電弧移動都承受機械來完成。氣體保護焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧區(qū)的熔滴和熔池及焊縫的電弧焊。常用保護氣體有惰性氣體〔氬氣、氦氣和混合氣體〕和活性氣體〔二氧化碳氣〕兩種，分別CO2焊。堆焊：為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件外表獲得具有非凡性能的熔敷金屬而進展的焊接。有振動電弧堆焊、等離子弧堆焊、氣體保護堆焊和電渣堆焊等。電阻焊是使用電暢通流暢過焊接接頭的接觸面及接近區(qū)域發(fā)生的電阻熱，把焊件加熱到塑性或局部溶化狀況，再在電極壓力感化下構(gòu)成接頭的一種焊接方法。電阻焊可分為點焊、縫焊、對焊。釬焊按釬料熔點可分為：軟釬焊：釬料熔點低于450℃，常用錫-鉛及鋅基釬料，450℃，常用鋁基，銅基和銀基釬料，硼砂、硼酸、氯化物、氟化物組成釬劑。釬劑能除去氧化膜和油污等雜質(zhì)，保護母材接觸面和釬料不受氧化，并增加釬料潮濕性和毛細流淌性。16硬