材料成型技術(shù)基礎(chǔ)知識點總結(jié)

材料成型技術(shù)基礎(chǔ)知識點總結(jié)第一章鑄造鑄造是一種制造零件的方法，它將液態(tài)金屬填充到型腔中，待其凝固冷卻后，獲得所需形狀和尺寸的毛坯或零件。填充鑄型的過程稱為充型，而液態(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)鑄件的能力被稱為充型能力。影響充型能力的因素包括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）以及鑄型條件（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。影響合金流動性的因素包括合金種類（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動性最好）以及雜質(zhì)和含氣量（雜質(zhì)增加粘度，流動性下降；含氣量少，流動性好）。金屬的凝固方式包括逐層凝固方式、體積凝固方式或稱“糊狀凝固方式”以及中間凝固方式。收縮是液態(tài)合金在凝固和冷卻過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。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，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，是鑄件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、裂紋和變形等缺陷的主要原因。影響收縮的因素包括化學(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）、澆注溫度（澆注溫度愈高，過熱度愈大，合金的液態(tài)收縮增加）、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）以及鑄型和型芯對鑄件的收縮也產(chǎn)生機(jī)械阻力?？s孔和縮松是鑄件凝固結(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?？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。縮松的形成主要出現(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，縮孔的容積就越大。為了防止縮孔和縮松的產(chǎn)生，可以采取一些方法，如增加澆注溫度、改變鑄件結(jié)構(gòu)、采用合適的澆注系統(tǒng)、增加澆注壓力等。離心鑄造是一種鑄造方法，其原理是將熔融金屬澆入繞水平、傾斜或立軸旋轉(zhuǎn)的鑄型，通過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。在選擇澆注位置時，需要考慮鑄件的重要加工面、大平面、薄壁部分和縮孔等因素，以盡量減少型芯的數(shù)量并便于安放、固定和排氣。在鑄型分型面的選擇上，需要考慮便于起模、減少分型面數(shù)量、將鑄件重要加工面或大部分加工面放在同一個砂箱中等因素。鍛壓是一種金屬塑性成形的加工方法，其特點包括改善金屬的組織、提高力學(xué)性能、材料利用率高、生產(chǎn)率高、毛坯或零件的精度較高等。然而，鍛壓也有其缺點，例如不能加工脆性材料和形狀特別復(fù)雜或體積特別大的零件或毛坯。鍛造是一種在加壓設(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，鍛造通常是在高溫下成形的，因此也稱為金屬熱變形或熱鍛。沖壓是一種板料在沖壓設(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，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。在沖壓中，分離工序包括沖裁、剪切、切邊、切口、剖切等，而成形（變形）工序包括彎曲、拉深、翻邊、成形、旋壓等。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)點間的聯(lián)系不被破壞的性能。8.在塑性加工過程中，工具表面單位面積上的變形力被稱為變形抗力。變形抗力反映了材料的塑性變形能力，它的大小表示了塑性變形的難易程度。9.可鍛性是指金屬材料經(jīng)受壓力加工的難易程度。它可以通過金屬材料的塑性和變形抗力來衡量。當(dāng)材料的塑性較大且變形抗力較小時，其可鍛性較好。10.影響可鍛性的因素包括化學(xué)成分、內(nèi)部組織、變形溫度、變形速度和應(yīng)力狀態(tài)。11.過熱是指加熱溫度過高，導(dǎo)致晶粒急劇長大，金屬塑性減小，從而影響塑性成形性能的現(xiàn)象。12.過燒是指加熱溫度接近熔點，導(dǎo)致晶界氧化甚至熔化，金屬的塑性變形能力完全消失的現(xiàn)象。過燒會導(dǎo)致坯料報廢。13.自由鍛是一種通過利用沖擊力或壓力，在上下砧鐵之間使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀、尺寸和內(nèi)部質(zhì)量鍛件的加工方法。14.自由鍛分為手工鍛造和機(jī)器鍛造兩種。15.自由鍛的工序包括基本工序、輔助工序和修整工序。其中，基本工序包括鐓粗、拔長和沖孔。16.模鍛是指在鍛壓機(jī)器動力作用下，使坯料在鍛模模膛內(nèi)被迫塑性流成形，從而獲得與模膛形狀相符的鍛件。相較于自由鍛，模鍛具有生產(chǎn)效率高、能鍛造形狀復(fù)雜的鍛件、尺寸精確、表面質(zhì)量好、節(jié)省金屬材料等優(yōu)點。17.胎模鍛是指利用不與上下砧相接的活動模具，在自由鍛設(shè)備上進(jìn)行成型的鍛造工藝方法。與自由鍛相比，胎模鍛可獲得形狀較復(fù)雜、尺寸較為精確的鍛件，節(jié)省金屬，提高生產(chǎn)率。與模鍛相比，胎模鍛件的尺寸精度較低，勞動生產(chǎn)率和模具壽命也較低。胎模鍛適用于中小批量生產(chǎn)。18.胎模根據(jù)結(jié)構(gòu)型式的不同，可分為摔模、拼分套模、切邊模和彎曲模。19.沖裁的分離過程分為三個階段：彈性變形階段、塑性變形階段和斷裂分離階段。1.焊接是一種加工方法，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。2.熔焊是一種液相焊接方法，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。3.壓焊是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。4.釬焊采用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，并與被焊金屬相互擴(kuò)散實現(xiàn)連接。5.焊接電弧是由焊接電源供給的，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。6.電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成，其中弧柱中心溫度可達(dá)6000~8000K。7.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