材料成型技術(shù)基礎(chǔ)知識點(diǎn)總結(jié)

1、第一章鑄造1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，獲得所需形狀和 尺寸的毛坯或零件的方法。2充型：溶化合金填充鑄型的過程。3充型能力：液態(tài)合金充滿型腔，形成輪廓清晰、形狀和尺寸符合要求的優(yōu)質(zhì)鑄件的能力。4充型能力的影響因素：金屬液本身的流動能力(合金流動性)澆注條件：澆注溫度、充型壓力鑄型條件：鑄型蓄熱能力、鑄型溫度、鑄型中的氣體、鑄件結(jié)構(gòu)流動性是熔融金屬的流動能力，是液態(tài)金屬固有的屬性。5影響合金流動性的因素：(1 )合金種類：與合金的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱率、合金液的粘度等物理性能有關(guān)。(2 )化學(xué)成份：純金屬和共晶成分的合金流動性最好；(3)雜質(zhì)與含氣量：雜質(zhì)增加粘度，流動

2、性下降；含氣量少，流動性好。6. 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7. 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。8. 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、 縮松缺陷的基本原因。合金的固態(tài)收縮，通常用線收縮率來表示。固態(tài)收縮是鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、裂紋和變形等 缺陷的主要原因。9. 影響收縮的因素(1)化學(xué)成分：碳素鋼隨含碳量增加，凝固收縮增加，而固態(tài)收縮略減。(2)澆注溫度

3、：澆注溫度愈高，過熱度愈大，合金的液態(tài)收縮增加。(3)鑄件結(jié)構(gòu)：鑄型中的鑄件冷卻時，因形狀和尺寸不同，各部分的冷卻速度不同，結(jié)果 對鑄件收縮產(chǎn)生阻礙。(4)鑄型和型芯對鑄件的收縮也產(chǎn)生機(jī)械阻力10. 縮孔及縮松：鑄件凝固結(jié)束后常常在某些部位出現(xiàn)孔洞，按照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(xì)小而分散的孔洞稱為縮松?？s孔的形成：主要出現(xiàn)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?？s松的形成：主要出現(xiàn)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(bǔ)縮所致。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

4、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)澆口附近或縮孔下方。11. 縮孔、縮松的防止方法： 課件版本：冒口、冷鐵和補(bǔ)貼的綜合運(yùn)用是消除縮孔、縮松的有效措施。（1）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，可采用增大凝固的溫度梯度辦法。（2）防止縮孔的方法要使鑄件在凝固過程中建立良好的補(bǔ)縮條件，可采用定向凝固原則”冷鐵：為了實(shí)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：（1）按照定向凝固原則進(jìn)行凝固（2）合理地確定內(nèi)澆道位置及澆注工藝（3 ）合理地應(yīng)用冒口，冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施12.

5、 定向凝固原則：通過各種工藝措施，使鑄件上從遠(yuǎn)離冒口的部位到冒口部位之間建立一 個逐漸遞增的溫度梯度，從而實(shí)現(xiàn)由遠(yuǎn)離冒口的部分向冒口方向的定向凝固。13鑄造應(yīng)力分為熱應(yīng)力和收縮應(yīng)力。它是鑄件產(chǎn)生變形和裂紋的基本原因。 熱應(yīng)力：鑄件在凝固和冷卻過程中，不同部位由于不均衡的收縮而引起的應(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產(chǎn)生的應(yīng)力。 14根據(jù)產(chǎn)生溫度的不同，裂紋可分為熱裂和冷裂兩種。1熱裂 一般是在凝固末期，高溫下的金屬強(qiáng)度很低，如果金屬的線收縮受到鑄型或型芯的阻礙，機(jī)械應(yīng)力超過該溫度下金屬的強(qiáng)度，便產(chǎn)生熱裂。特征：熱裂紋尺寸較短、縫隙較寬、形狀曲折、縫內(nèi)呈嚴(yán)重

6、的氧化色。2冷裂低溫形成的裂紋為冷裂一一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，如果大于該溫度下合金的強(qiáng)度，則產(chǎn)生冷裂。特征：表面光滑，具有金屬光澤或呈微氧化色，貫穿整個晶粒，常呈圓滑曲線或直線狀。15鑄件中氣孔按產(chǎn)生的原因和氣體來源不同，大致分為三類：侵入氣孔，析出氣孔，反應(yīng)氣孔。16熔模鑄造（失蠟鑄造）：用易熔材料如蠟料制成模樣，在模樣上包覆若干層耐火涂料，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)2.制造型殼T3.熔化蠟?zāi)＃撓灒㏕4.型殼的焙燒T5.澆注T6.脫 殼和清理17.金屬型鑄造：將液體金屬在重力作用下澆

7、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“永久型鑄型”。18 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。19.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。20 澆注位置的選擇原則：1鑄件的重要加工面應(yīng)朝下或位于側(cè)面2鑄件的大平面應(yīng)朝下3面積較大的薄壁部分置于鑄型下部或垂直，傾斜位置4對于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)將厚大部分放在分型面附近的上部或側(cè)面5應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量，且便于安放、固定和排氣21. 鑄型分型面的選擇原則：1便于起模，使造

8、型工藝簡化1為便于起模，分型面應(yīng)選在最大截面處2避免不必要的活塊和型芯3盡量使分型面平直4盡量減少分型面2. 盡量將鑄件重要加工面或大部分加工面，加工基準(zhǔn)面放在同一個砂箱中3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，制造模樣時必須留出一定的傾斜度，此傾斜度稱為起模斜度。鑄造工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)工藝性看書第二章鍛造1. 鍛壓：在外力作用下金屬材料通過塑性變形，獲得具有一定形狀、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。2.金屬塑性成形在工業(yè)生產(chǎn)中稱為壓力加工，分

9、為：自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、拉拔、 軋制等。3 壓力加工的特點(diǎn)：（1 ）改善金屬的組織、提高力學(xué)性能（2 ）材料的利用率高（3）較高的生產(chǎn)率（4 ）毛坯或零件的精度較高缺點(diǎn)：不能加工脆性材料（如鑄鐵）和形狀特別復(fù)雜（特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜）或體積特別大 的零件或毛坯。4. 鍛造：是在加壓設(shè)備及工（模）具作用下，使坯料、鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以 獲得一定幾何尺寸、形狀和質(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。5. 沖壓：是板料在沖壓設(shè)備及模具作用下，通過塑性變形產(chǎn)生分離或成形而獲得制件的加工 方法。

10、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. 沖壓基本工序：分離工序：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。7. 塑性：是指金屬材料在外力作用下能穩(wěn)定地改變自己的形狀和尺寸而個質(zhì)點(diǎn)間的聯(lián)系不被 破壞的性能。8. 變形抗力：塑性加工時，作用在工具表面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能力，變形抗力表示塑性變形的難易程度。9.可鍛性：金屬材料經(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。10. 可鍛性的影響因素：（1 ）

11、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)11. 過熱：加熱溫度過高，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 種現(xiàn)象稱為過熱”。12.過燒：如果加熱溫度接近熔點(diǎn)，會使晶界氧化甚至熔化，導(dǎo)致金屬的塑性變形能力完全消失，這種現(xiàn)象稱為“過燒”，坯料如果過燒將報廢。13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形狀、 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(jī)器鍛造兩種。15.自由鍛工序：基本工序、輔助工序和修整工序?；竟ば颍虹叴?、拔長和沖孔。16 模鍛：模型鍛造是在鍛壓機(jī)器動力作用下，使坯料在鍛模模

12、膛內(nèi)被迫塑性流成形，從而獲得與模膛形狀相符的鍛件，簡稱模鍛。與自由鍛相比，模鍛具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）生產(chǎn)效率較高。模鍛時，金屬的變形在模膛內(nèi)進(jìn)行，故能較快獲得所需形狀。（2）能鍛造形狀復(fù)雜的鍛件，并可使金屬流線分布更為合理，提高零件的使用壽命。（3）模鍛件的尺寸較精確，表面質(zhì)量較好，加工余量較小。（4）節(jié)省金屬材料，減少切削加工工作量。在批量足夠的條件下，能降低零件成本。（5）模鍛操作簡單，勞動強(qiáng)度低。模鍛適合于小型鍛件的大批大量生產(chǎn)，不適合單件小批量生產(chǎn)以及中、大型鍛件的生產(chǎn)。17.胎模鍛：是在自由鍛設(shè)備上采用不與上、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

13、方法。胎模鍛與自由鍛相比，可獲得形狀較復(fù)雜、尺寸較為精確的鍛件，節(jié)省了金屬，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。18胎模按照結(jié)構(gòu)型式不同可分為：（1）摔模（2）拼分套模（3）切邊模（4）彎曲模19沖裁的分離過程三個階段：1）彈性變形階段 2）塑性變形階段 3）斷裂分離階段鍛造溫度設(shè)計(jì)，看書 P79第三章焊接1焊接：通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子（分子） 間結(jié)合的一種加工方法。2熔焊（熔

14、化焊）：利用電能、化學(xué)能等熱源，將待焊處局部母材加熱至熔化（不加壓），冷卻結(jié)晶后熔為一體形成焊縫的方法。屬于液相焊接。3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，達(dá)到原子間接合，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。4釬焊： 采用熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料（填充金屬）熔化之后，填充接頭間隙，并與被焊金屬相互擴(kuò)散實(shí)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。5焊接電?。菏怯珊附与娫垂┙o的，是具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間，在氣體介質(zhì) 產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。

15、電弧實(shí)質(zhì)是一種氣體放電。6電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成：1） 陰極區(qū)：電子發(fā)射區(qū)，熱量約占36%，平均溫度 2400K;2） 陽極區(qū)：受電子轟擊區(qū)域，熱量約占43%，平均溫度 2600K ；3） 弧柱區(qū)：陰、陽兩極間區(qū)域，幾乎等于電弧長度，熱量21%，弧柱中心溫度可達(dá)60008000K。焊接接頭組織與性能，看書P917焊接性是金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，主要指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接 接頭的難易程度。8碳當(dāng)量法：在粗略估計(jì)碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)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(dāng)含量，其總和叫碳當(dāng)量。其計(jì)算公式如下：WMnWcr

16、WM。WVWW CE = Wc- - -65焊接應(yīng)力與變形原因，基本形式，防止與矯正，書 9焊接應(yīng)力與變形的危害焊接應(yīng)力：1 ）增加結(jié)構(gòu)工作時的應(yīng)力，降低承載能力；2）引起焊接裂紋，甚至脆斷；3）促使產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋；4）殘余應(yīng)力衰減會產(chǎn)生變形，引起形狀、尺寸不穩(wěn)定。焊接變形：1）使工件形狀尺寸不合要求；2 ）影響組裝質(zhì)量；3 ）矯正焊接變形很費(fèi)工時，增加成本，降低接頭塑性；4）使結(jié)構(gòu)形狀發(fā)生變化，并產(chǎn)生附加應(yīng)力，降低承載能力。10埋弧焊：是電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法，其電弧的引燃、焊條送進(jìn)和電弧移動 都采用機(jī)械來完成。11. 氣體保護(hù)焊是用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧區(qū)的熔滴和熔池及

17、焊縫的電弧焊。 常用保護(hù)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?xì)猓﹥煞N，分別 成為惰性氣體保護(hù)焊和 CO2 焊。12. 堆焊：為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊 接。有振動電弧堆焊、等離子弧堆焊、氣體保護(hù)堆焊和電渣堆焊等。13. 電阻焊是利用電流通過焊接接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，把焊件加熱到塑性 或局部熔化狀態(tài)，再在電極壓力作用下形成接頭的一種焊接方法。電阻焊可分為點(diǎn)焊、縫焊、對焊。14. 釬焊按釬料熔點(diǎn)可分為：軟釬焊：釬料熔點(diǎn)低于 450C，常用錫-鉛及鋅基釬料，松香、氯化鋅溶液作釬劑 硬釬焊：釬料熔點(diǎn)高于 450C，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。15. 釬劑能除去氧化膜和油污等雜質(zhì)，保護(hù)母材接觸面和釬料不受氧化，并增加釬料濕潤性 和毛細(xì)流動性。16 硬釬焊廣泛應(yīng)用于制造硬質(zhì)合金刀具，鉆探探頭，換熱器，自行車車架，導(dǎo)管，容器， 濾網(wǎng)等。17.軟釬焊主要應(yīng)用于儀表，電真空器件，電機(jī)，電器部件及導(dǎo)線等的焊接。18焊縫形式：對接焊縫、角焊縫和塞焊縫等。19焊接形式