金屬工藝學(xué)復(fù)習(xí)提綱全解課件-1

復(fù)習(xí)《金屬工藝學(xué)B》考試題型及分?jǐn)?shù)分布情況一、選擇題（每小題1分，共15分）二、填空題（每空0.5分，共15分）三、簡答題（3小題，共15分）四、綜合題（6小題，共35分）五、結(jié)構(gòu)改錯題（將不合適結(jié)構(gòu)改為合適結(jié)構(gòu)；每題2分，共20分。）鑄造充型能力：液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀準(zhǔn)確、輪廓清晰的成型件的能力，稱為充

型能力

。充型能力不足時會產(chǎn)生

澆不足、冷隔、夾砂、氣孔、夾渣等缺陷。充型能力首先取決于合金的流動性，同時又受鑄型性質(zhì)、澆注條件和鑄件結(jié)構(gòu)等因的影響。

既然提高澆鑄溫度可提高液態(tài)合金的充型能力，但為什么要防止?jié)茶T溫度過高？

澆注溫度越高，則充型能力越好。但在實(shí)際生產(chǎn)中，常采用“高溫出爐，低溫澆注”的原則，因?yàn)闈沧囟仍礁撸饘偈湛s量增加，吸氣增多，氧化越嚴(yán)重，鑄件容易產(chǎn)生縮松、縮孔、粘砂、氣孔等缺陷。鑄造合金的結(jié)晶間隔越大，則流動性越差，具有共晶成分的合金流動性最好。亞共晶鑄鐵隨含碳量的增加，結(jié)晶溫度范圍減小，流動性提高。下列成分的鐵碳合金中流動性最好的是wc=3.5%wc=4.0%鑄鐵

，碳w含c量=24.11.5%%～6.69%

亞共晶鑄鐵-碳含量<4.3%

共晶

鑄w鐵-c碳=含5量.0=4%.3%

過亞共晶鑄鐵-碳含量>4.3%鋼，碳含量<2.11%

亞共析鋼-碳含量<0.77%

共析鋼-碳含量=0.77%

過共析鋼-碳含量>0.77%合金的收縮：合金從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。合金的收縮給液態(tài)成形工藝帶來許多困難，會造成許多鑄造缺陷。（如：縮孔、縮松、裂紋、變形等）。合金的收縮可劃分為三個階段：液態(tài)收縮；凝固收縮；固態(tài)收縮。合金的液態(tài)收縮和凝固收縮表現(xiàn)為合金體積的減小，通常稱之為——體收縮。在此階段會出現(xiàn)縮孔和縮松缺陷。液態(tài)合金冷卻液態(tài)收縮

凝固收縮

縮孔：恒溫下結(jié)晶縮松：兩相液態(tài)金屬的凝固與收縮鑄件的凝固方式：在鑄件的凝固過程中，其截面一般存在三個區(qū)域，即液相區(qū)、凝固區(qū)、固相區(qū)。對鑄件質(zhì)量影響較大的主要是液相和固相并存的凝固區(qū)的寬窄。鑄件的凝固方式就是依據(jù)凝固區(qū)的寬窄來劃分的。鑄件的凝固方式通常有：逐層凝固；糊狀凝固；中間凝固。減少和消除鑄件應(yīng)力的途徑機(jī)械應(yīng)力：暫時的，只須適時開箱；熱應(yīng)力：鑄件的結(jié)構(gòu)：鑄件各部分能自由收縮；鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對稱；鑄件的壁厚盡可能均勻；工藝方面：采用同時凝固原則；時效處理：人工時效；自然時效；防止鑄件變形使鑄件結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置拉筋改善型（芯）砂的退讓性縮孔和縮松的防止順序凝固原則

：

是鑄件讓遠(yuǎn)離冒口的地方先凝固

靠近冒口的地方次凝固

最后才是冒口本身凝固

實(shí)現(xiàn)以厚補(bǔ)薄，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中去合理布置內(nèi)澆道及確定澆鑄工藝合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施不能防止鑄件變形鑄鐵的分類按照石墨的形態(tài),鑄鐵可分為:石墨呈片狀鑄鐵,稱灰鑄鐵；石墨呈團(tuán)絮狀的鑄鐵稱可鍛鑄鐵；石墨呈球狀的鑄鐵稱球墨鑄鐵；石墨呈蠕蟲狀的鑄鐵稱蠕墨鑄鐵。其中球墨鑄鐵綜合性能最好。影響鑄鐵石墨化的因素可分為內(nèi)因和外因兩個方面，內(nèi)因是化學(xué)成分，外因是冷卻速度。影響石墨化的因素外因---冷卻速度在生產(chǎn)過程中，鑄鐵的冷卻速度越緩慢，或在高溫下長時間保溫，均有利于石墨化。在其它條件一定的情況下，冷卻速度與鑄件的壁厚有

關(guān)，壁厚越大，冷卻速度

越小，越有利于石墨化，

反之亦然；在生產(chǎn)，鑄件的表面和薄壁處常形成白口組織，使切削加工困難，就是由于這個原因造成的。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，使鑄鐵具有好多鋼所不具備的性能。良好的鑄造性能，如流動性好、收縮小等；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?；诣T鐵的牌號灰鑄鐵的牌號由HT+三位數(shù)字組成：其中HT是灰鐵的漢語拼音縮寫；數(shù)字代表鑄鐵的抗拉強(qiáng)度。如HT150表示最低抗拉強(qiáng)度為150MPa的灰鑄鐵。最小的灰鐵是HT100，往上以50為間隔遞增，最大為HT350?？慑戣T鐵將白口鑄鐵件經(jīng)長時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)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，40-70h,鑄件成本高。適用于制造承受震動和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件。其實(shí)它并不能真的用于鍛造2023/10/2119型砂主要由原砂、粘土和水等組成，型砂應(yīng)具備的性能：強(qiáng)度透氣性耐熱性退讓性性能垮砂氣孔粘砂裂紋等性能不足將引起缺陷金屬的液態(tài)成型工藝砂型鑄造：

手工造型；機(jī)器造型；特種鑄造：金屬型鑄造；熔模鑄造；擠壓鑄造

；砂型鑄造適用于各種形狀低、壓大鑄小、造批；量及壓各力種合金鑄造的生產(chǎn)鑄，造是；生產(chǎn)大型鑄件的唯一方法。陶瓷型鑄造；離金屬型鑄造；熔模鑄造；

擠壓鑄造

；低壓鑄造壓力鑄造；

陶瓷型鑄造；離心鑄造。自己總結(jié)適用對象2023/10/2122砂型鑄造-手工造型整模造型分模造型活塊造型挖砂造型假箱造型刮板造型等按模樣特征按砂箱特征兩箱造型三箱造型脫箱造型地坑造型等鑄造工藝圖的繪制分型面的選擇鑄型分型面是指鑄型組元間的接合面澆注位置的確定工藝參數(shù)的確定加工余量拔模斜度型芯分型面的選擇：指鑄型組元間的接合面應(yīng)保證模樣能順利的從鑄型中取出應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量應(yīng)盡量使分型面是一個平直的面

應(yīng)使鑄件的全部或大部分置入同一砂箱應(yīng)使鑄件的全部或大部分置入下箱應(yīng)盡量使型芯和活塊的數(shù)量減少例如：鑄件的最大截面處澆注位置的確定鑄件的重要加工面和受力面應(yīng)朝下鑄件上表面容易產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣等缺陷鑄件的大平面應(yīng)朝下鑄件的大平面在上，容易產(chǎn)生夾砂缺陷鑄件的大面積的薄壁部分應(yīng)朝下防止鑄件薄壁部分產(chǎn)生澆不足或冷隔缺陷鑄件中的厚大部位應(yīng)朝上或側(cè)放防止產(chǎn)生縮孔缺陷收縮率由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比型腔尺寸略有縮小。為了保證鑄件應(yīng)有的尺寸，模樣必須放大一個該合金的收縮量。為此制造模樣時，多使用特別的收縮尺，如0.8%、1.0%、1.5%.........各種比例收縮尺。

“結(jié)構(gòu)斜度”為起模；設(shè)計(jì)圖上畫清晰。

“拔模斜度”模樣留；工藝設(shè)計(jì)想周細(xì)鑄造工藝圖（澆注位置、分型面、加工余量、拔模斜度、型芯輪廓）。鑄造結(jié)構(gòu)工藝性便于起模結(jié)構(gòu)應(yīng)使工藝簡化簡化外形，分形少凸肋設(shè)計(jì)避活塊內(nèi)腔設(shè)

計(jì)少用

芯，安

芯排氣

與清理，事先考

慮想仔細(xì)直分型防挖砂壓力加工塑性變形塑性變形：當(dāng)外力增大到使金屬的內(nèi)應(yīng)力超過該金屬的屈服點(diǎn)之后，即使外力停止作用，金屬的變形并不消失。

單晶體在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分與另一部分沿著一定晶面產(chǎn)生相對滑移（該面稱為滑移面），從而造成晶體的塑性變形晶體內(nèi)部存在大量的缺陷，其中位錯對金屬塑性變形的影響最為明顯。位錯運(yùn)動的結(jié)果，就是實(shí)現(xiàn)整個晶體的塑性變形。

多晶體多晶體由許多單個晶粒組成，其塑性變形可以看成由組成多晶體的晶粒產(chǎn)生變形（稱為晶內(nèi)變形）的綜合效果晶粒間存在滑動和轉(zhuǎn)動（稱為晶間變形）。金屬在常溫下經(jīng)過塑性變形后，內(nèi)部組織將發(fā)生變化。

晶粒沿著最大變形方向伸長

晶格與晶粒均發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力

晶粒間產(chǎn)生碎晶冷變形：變形溫度在再結(jié)晶溫度以下時，這種變形稱為冷變形。熱變形：變形溫度在再結(jié)晶溫度以上時，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，而無任何加工硬化痕跡，這種變形稱為熱變形。

冷變形與熱變形相比，其優(yōu)點(diǎn)是尺寸、形狀精度高回復(fù)：冷變形后的金屬加熱至一定溫度后，因原子的活動能力增強(qiáng)，使原子回復(fù)到平衡位置，晶粒殘余應(yīng)力大大減小，在晶粒大小尚無變化的情況下使其力學(xué)性能和物理性能部分得以恢復(fù)的過程。T回=0.25·0.3T熔（k）再結(jié)晶：當(dāng)溫度升高到該金屬熔點(diǎn)的0.4倍時（

T再=0.4T熔）(K)，金屬原子獲得更多的熱能，使塑性變形后金屬被拉長了的晶粒重新生核、結(jié)晶，變?yōu)樽冃吻熬Ц窠Y(jié)構(gòu)相同的新等軸晶粒。冷變形與熱變形纖維組織的利用原則：具有纖維組織的金屬，各個方向上的力學(xué)性能不相同。順纖維方向的機(jī)械性能比橫纖維方向的好。金屬的變形程度越大，纖維組織就越明顯，力學(xué)性能的方向性也就越顯著。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，只能通過塑性加工使金屬變形，才能改變其方向和形狀。軋制擠壓拉拔鍛造自由鍛模鍛板料沖壓金屬塑性成型的基本生產(chǎn)方法鍛造主要分為：

無模自由成型（也稱為自由鍛）

模膛塑性成型（也稱為模鍛）

自由鍛造使用的工具簡單、通用，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，靈活性大，所以使用范圍廣，特別適用于單件、小批量生產(chǎn)。而且，自由鍛是大型件唯一的鍛造方法（1Kg～300t）。但自由鍛造的生產(chǎn)效率低，對操作工人的技藝要求高，工人的勞動強(qiáng)度大，鍛件精度差，后續(xù)機(jī)械加工量大等致命弱點(diǎn)，導(dǎo)致自由鍛造在鍛件生產(chǎn)中日趨衰落。國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家的中小型自由鍛件在其鍛件總產(chǎn)量的比重只有20％～40％。自由鍛的基本工序自己總結(jié)：模膛的分類模膛模鍛模膛制坯模膛預(yù)鍛模膛終鍛模膛拔長模膛滾壓模膛彎曲模膛切斷模膛預(yù)鍛模膛a、預(yù)鍛模膛的功用使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸,減少終鍛變形量,以保證終鍛時獲得成形飽滿、無折疊、裂紋或其它缺陷的優(yōu)質(zhì)鍛件。終鍛模膛作用：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，用以增加金屬從模膛中流出的阻力，促使金屬充滿模膛，同時容納多余的金屬。終鍛后在孔內(nèi)留下一薄層金屬，稱為沖孔連皮。不可以獲得具有

通孔的鍛件。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-鍛件金屬壓力加工生產(chǎn)中鍛前加熱易產(chǎn)生的缺陷

金屬與空氣中氧氣發(fā)生“氧化”反應(yīng)。

合金中的石墨和空氣氧氣反應(yīng)產(chǎn)生“脫碳”現(xiàn)象。

若加熱溫度過高，晶粒急劇長大，金屬力學(xué)性能降低，這種現(xiàn)象稱為“過熱”。

若加熱溫度更高接近熔點(diǎn)，晶界氧化破壞了晶粒間的結(jié)合，使金屬失去塑性，坯料報(bào)廢，這一現(xiàn)象稱為“過燒”。應(yīng)力狀態(tài)對金屬材料塑性的影響

拉應(yīng)力：使金屬原子間距離增大，尤其當(dāng)金屬的內(nèi)部存在氣孔、微裂紋等缺陷時，在拉應(yīng)力作用下，缺陷處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，使裂紋擴(kuò)展，甚至達(dá)到破壞報(bào)廢的程度。

壓應(yīng)力：使金屬內(nèi)部原子間的距離減小，不易使缺陷擴(kuò)展使金屬內(nèi)部摩擦阻力增大，變形抗力也隨之增大應(yīng)力力求創(chuàng)造最有利的變形條件，充分發(fā)揮金屬的塑性，降低變形抗力，使功耗最少，變形進(jìn)行得充分。

三個方向的應(yīng)力中，壓應(yīng)力的數(shù)目越多，則金屬的塑性越好；拉應(yīng)力的數(shù)目越多，則金屬的塑性越差。

加工一種型材用拉拔要比擠壓省力，但它的塑性反而不好?？慑懶钥慑懶?-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表示?？慑懶缘膬?yōu)劣是以金屬的塑性和變形抗力來綜合評定的。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）。沖壓成型分離工序：使坯料的一部分與另一部分相互分離的工序。如落料、沖孔、切斷、精沖等。變形工序：使坯料的一部分相對于另一部分產(chǎn)生位移而不破裂的工序。如拉深、彎曲、翻邊、脹型、旋壓等。落料及沖孔（統(tǒng)稱沖裁）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。沖壓設(shè)備？落料凹模和沖孔凸模尺寸落料凹模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小的尺寸。沖孔凸模基本尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。大批量生產(chǎn)圖示墊圈，材料為低碳鋼板，厚度為1.5mm，問需要哪兩副模具？若雙面間隙Z=0.2，試分別計(jì)算出這 凹模尺寸。兩副模具的凸需一副沖孔模、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拉深變化過程拉深廢品

拉深過程及變形特點(diǎn)拉深過程如右圖所示，其凸模和凹模有一定的圓角，其間隙一般稍大于板料厚度。

拉深中常見的廢品及防止措施從拉深過程中可以看到，拉伸件中最危險的部位是直壁與底部的過渡圓角處，當(dāng)拉應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時，此處將被“拉裂”。圓筒形零件的拉深1-凸模；2-毛坯；3-凹模；4-工件1.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)過小，不能一次拉深成形時，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多次拉深時圓筒直徑的變化防止“拉裂”的措施是：拉深時參數(shù)調(diào)整合理設(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。這兩個圓角半徑過小，產(chǎn)品容易拉裂。凸凹模間隙。一般取Z=(1.1～1.2)s起皺拉深件3.注意潤滑拉深過程中另一種常見缺陷是起皺?？刹捎迷O(shè)置壓邊圈的方法解決（上圖示），也可以通過增加毛坯的相對厚度（T/D）或拉深系數(shù)的途徑來解決。有壓邊圈的拉深彎曲過程與坯料纖維方向垂直彎曲時還應(yīng)盡可能使彎曲線與坯料纖維方向垂直?；貜棳F(xiàn)象--由于彈性變形的恢復(fù)，坯料略微彈回一點(diǎn)，使被彎曲的角度增大。一般回彈角為0～10°。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)。鍛件由幾個簡單幾何體構(gòu)成時，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、工字

形截面或空

間曲線。自由鍛鍛件的截面若有急劇變化或形狀較復(fù)雜時，應(yīng)設(shè)

計(jì)成由幾個簡單件構(gòu)成的幾何體。每個簡單件鍛制成形后，再用焊接或機(jī)械連接方式構(gòu)成整體件。焊接焊接方法電弧焊熔焊電渣焊等離子弧焊電子束焊激光焊氣體保護(hù)焊埋弧焊根據(jù)加熱熱源不同，對熔焊分類。手弧焊焊接方法電阻焊壓力焊摩擦焊超聲波焊爆炸焊擴(kuò)散焊高頻焊釬焊及封粘軟釬焊硬釬焊封接粘接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量的焊縫金屬的區(qū)域。熔合區(qū)——熔合線兩側(cè)有一個很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過渡區(qū)。熱影響區(qū)---受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母熱材影因響焊區(qū)接中熱的作正用火發(fā)區(qū)生，組是織組或織性和能性變能化最的好區(qū)的域區(qū)（域熔。合區(qū)，過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)）。金屬材料的可焊性可焊性的概念金屬材料的可焊性，是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，獲

得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料在一定的焊

接工藝條件下，表現(xiàn)出“好焊”和“不好焊”的差別。包括：工藝可焊性，使用可焊性。估算鋼材可焊性的方法碳當(dāng)量法：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：鋼的可焊性常用碳當(dāng)量法來估算，它的數(shù)值越高，則可焊性差。焊接電弧將電弧放電用作焊接熱源，既安全，加熱效率也高。焊接電弧的溫度分布弧柱區(qū)>陽極區(qū)>陰極區(qū)由于電弧產(chǎn)生的熱量在陽極和陰極上有一定的差異，在使用直流電焊機(jī)焊接時，有兩種接線方法：直流正接：焊件接正極，焊條接負(fù)極（厚板、酸性焊條）；直流負(fù)接：焊件接負(fù)極，焊條接正極；（薄板、堿性低氫焊條、低合金鋼和鋁合金）直流正接和反接接法手工電弧焊焊條藥皮在焊接過程中的作用一方面防止金屬氧化和吸氣；另一方面向熔池過渡合金元素，提高焊縫性能；還可以減少散熱，提高生產(chǎn)率，防止強(qiáng)光輻射；提高電弧燃燒的穩(wěn)定性。焊件焊后的變形形式主要有：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等。焊接變形的常見形式產(chǎn)生原因：焊縫橫向和縱向的收縮、焊縫截面形狀不對稱、焊縫布置不對稱、焊縫布置不對稱或工藝不

合理、薄板在厚度方向喪失穩(wěn)定性。焊縫對稱布置采用反變形方法焊縫對稱布置對稱焊接方法Y形坡口對焊接的反變形法焊接變形的防止和消除埋弧焊的應(yīng)用埋弧焊主要用于壓力容器的環(huán)縫焊和直縫焊，鍋爐冷卻壁的長直焊縫焊接，船舶和潛艇殼體的焊接，起重機(jī)械（行車）和冶金機(jī)械（高爐爐身）的焊接。鍋爐汽包的焊接結(jié)構(gòu)二氧化碳焊接以CO2為保護(hù)氣體，用焊絲為電極引燃電弧，實(shí)現(xiàn)半自動焊或自動焊。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%。摩擦焊摩擦焊的工藝過程原理摩擦焊是利用焊件接觸面相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到塑性狀態(tài)，然后迅速加壓，完成焊接的一種壓焊方法。摩擦焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定，其廢品率是閃光對焊的1%左右。適于焊接異種鋼和異種金屬，如碳素結(jié)構(gòu)鋼-高速鋼、銅-不銹鋼、鋁-銅、鋁-鋼等。摩擦焊工藝過程1-工件1；

2-工件2；3-旋轉(zhuǎn)夾頭；4-移動夾頭；

n-工件轉(zhuǎn)速；p-軸向壓力；Ⅰ-工件1旋轉(zhuǎn)；

Ⅱ-工件2向工件1移動；Ⅲ-摩擦加熱過程；Ⅳ-工件1停止旋轉(zhuǎn)、工件2向工件1頂?shù)入x子弧焊接15～30A以下的熔入型等離子弧焊接通常稱為微束等離子弧焊接。除此之外還有脈沖等離子弧焊接，熔化極等離子弧焊接和變極性等離子弧焊接。等離子弧切割等離子弧切割通常采用氮和壓縮空氣作離子氣，將切口金屬熔化并吹除。特別是空氣等離

弧切割，近年來受到國內(nèi)外的重視。由于空氣

等離子弧的熱焓值高，加上氧和金屬相互作用

過程中放熱，切割速度提高，切口質(zhì)量也很好。等離子弧切割低碳鋼的厚度為0.6

～

80

mm。焊縫的布置焊縫分散布置的設(shè)計(jì)焊縫對稱布置的設(shè)計(jì)焊縫避開最大應(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)便于自動焊的設(shè)計(jì)便于點(diǎn)焊及縫隙焊的設(shè)計(jì)接頭工藝設(shè)計(jì)接頭形式的設(shè)計(jì)1.

對接接頭

2.

搭接接頭3.角接接頭4.

T字接接頭對接接頭—接頭受力簡單、均勻，應(yīng)力集中較小，強(qiáng)度較高，優(yōu)先選用搭接接頭—接頭強(qiáng)度好。但受力復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重，易產(chǎn)生焊接缺陷。焊接厚板常常開設(shè)坡口，形式有？自己總結(jié)金屬材料的可焊性可焊性的概念金屬材料的可焊性，是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，獲

得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料在一定的焊

接工藝條件下，表現(xiàn)出“好焊”和“不好焊”的差別。包括：工藝可焊性，使用可焊性。估算鋼材可焊性的方法碳當(dāng)量法：碳鋼及低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量經(jīng)驗(yàn)公式為：思考題

從減少焊接應(yīng)力考慮，拼焊如題圖所示的鋼板時，應(yīng)怎樣確定焊接順序？試在圖中標(biāo)出，并說明理由。先分別將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ焊在一起，

Ⅳ和Ⅴ焊在一起，Ⅵ和Ⅶ焊在

一起；然后再將Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ、Ⅶ焊在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ板上。這樣安排焊接順序的優(yōu)點(diǎn)：容易防止和減少焊接變形；出現(xiàn)變形后易矯正；操作方便；易于實(shí)現(xiàn)自動化焊接。

共5條焊縫：2端封頭2條，罐身3條

埋弧焊

罐身2截

罐身整體

2邊的封頭切削加工切削運(yùn)動機(jī)床為實(shí)現(xiàn)切削加工，必需有加工工件與刀具間的相對運(yùn)動—切削運(yùn)動。它包括主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。

主運(yùn)動是指在切削加工中形成機(jī)床切削速度或消耗主要動力的工作運(yùn)動；

進(jìn)給運(yùn)動是指在切削加工中，對工件的多余材料不斷去除的工作運(yùn)動。刀具組成切削部分（刀頭）夾持部分（刀體）前刀面：切屑流出所經(jīng)過的表面。主刀刃主后刀面：刀具上與工件的加工表面相對的表面。副刀刃副后刀面：刀具上與工件的已加工表面相對的表面。夾持部分（刀體）切削部分（刀頭）前刀面主刀刃主后刀面副刀刃副后刀面刀尖刀具切削部位材料應(yīng)具備的基本性能：高的硬度耐磨性足夠的強(qiáng)度和韌性高的耐熱性（熱硬性）與化學(xué)穩(wěn)定性良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性等刀具材料素１.切削速度ｖc：指在單位時間內(nèi)工件和刀具沿主運(yùn)動方向vf的相對位移；若主運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，則切削速度為其最大線速度：vc=πdn/1000(m／min)２.進(jìn)給量f：指在主運(yùn)動一個循環(huán)內(nèi)，刀具與工件在進(jìn)給方向上的相對位移３.背吃刀量(切削深度)ap

:待加工表面到已加工表面間的垂直距離；（車外圓）ap=(dw-dm)／2切削的種類3種：帶狀/節(jié)狀/蹦碎積屑瘤對切削加工的影響a.有利方面：

保護(hù)刀具：由于積屑瘤是金屬材料經(jīng)過劇烈的塑性變形而形成的，故其硬度很高，可代替切削刃進(jìn)行切屑，減少刀具的磨損。

增加工作前角：由于積屑瘤的存在，使刀具的實(shí)際工作前角增大，可減小切削變形和切削力，使切削輕快。b.不利方面：

影響工件尺寸精度：由于積屑瘤極不穩(wěn)定，時大時小，時有時無，使切削力產(chǎn)生波動而引起振動。此外積屑瘤的頂端突出于切削刃之外，使實(shí)際的切削深度不斷變化，因而影響工件的尺寸精度。

影響工件表面粗造度：積屑瘤破裂后若被切屑帶走，會劃傷表面，加快刀具磨損；若嵌附在工件已加工表面上，會形成硬點(diǎn)和毛刺，時工件表面粗造度值增大。切削熱的來源：

切屑層的金屬發(fā)生彈性變形、塑性變形而產(chǎn)生大量的熱；

切屑與刀具前刀面產(chǎn)生的摩擦；

工件與刀具后刀面產(chǎn)生的摩擦；降低切削溫度措施：

合理采用切削液

合理確定切削用量

選擇合適的刀具材料等。切削熱的來源

初期磨損階段：刃磨后的刀具起前、后刀面上的高低不平，受到切屑的沖擊和摩擦?xí)r，將“凸峰”很快磨去，由于時間很短，故稱初期磨損。

正常磨損階段：經(jīng)過初期磨損后，刀具上的高低不平已被磨去，磨損量增加緩慢且比較穩(wěn)定。

急劇磨損階段：經(jīng)正常磨損階段后，切削刃變鈍，刀具與工件之間的摩擦變大，切削力增大，切削溫度上升，磨損加劇，刀具失去正常的切削能力。刀具的磨損過程：傳動鏈的計(jì)算：傳動鏈的計(jì)算：（1）主運(yùn)動傳動路線表達(dá)式：=

1440×

33/2

×

34/3×電動機(jī)—Ⅰ—33/2219/34—

Ⅱ

—34/3222/4528/39—

Ⅲ

—Φ176/Φ200—Ⅳ

—M1右移27/6

—3M1左移

27/27Ⅴ

—17/58—主軸Ⅵ(1440r/min)21440×

19/3×42

722/4

×

176/20×0

27/65

3176/20×0

27/2

×

0.98=

1980(r/min)n主min=×

17/58×

0.98=n主max（2）主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算：43(r/min)外圓表面的車削車削加工的工藝范圍粗車(coarse

turning)

IT

10-IT13 Ra

6.3-12.5μm半精車(semi-extractiveturning)

IT

9-IT10 Ra

3.2-6.3μm精車(extractive

turning)IT

7-IT8 Ra

0.8-3.2μm精細(xì)車(fine

turning)IT

6-IT7 Ra

0.2-0.8μm外圓表面車削加工設(shè)備及工藝特點(diǎn)生產(chǎn)率高應(yīng)用廣泛加工材料范圍較廣有色金屬零件的精加工宜采用車削車削外圓時工件的裝夾特點(diǎn)裝夾方便快捷易于保證位置精度銑削方式周銑—用圓柱銑刀銑平面。端銑—用端銑刀銑平面。1.周銑順銑：在切削部位銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相同。逆銑：在切削部位銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反。2.端銑對稱銑：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱中心線重合。不對稱銑：銑刀軸線與工件銑削寬度的對稱