工程实践训练基础

1、工程实践训练基础工程实践训练基础（工程材料部分）（工程材料部分） 青岛科技大学机电学院青岛科技大学机电学院20201414年年1 12 2月月1 金属制品的加工过程金属制品的加工过程 钢铁材料：板、棒、型材 （来自炼钢厂和轧zha钢厂） 成型加工冷加工：车、铣、刨、磨、钻等；（第五章第九章）热加工：铸造（第二章）、锻压（第三章）、焊接（第四章）等；提高机械零件材料的性能： 热处理（第一章）。 2第第1章章 工程材料及热处理工程材料及热处理1.1 材 料 学 基 础 按固态物质内原子的聚集状态分为晶体：原子在三维空间中有规则地周期性重复排列，晶体有固定的熔点，如金属。非晶体：原子在三维空间中没有

2、规则地排列，非晶体没有固定的熔点，是在一个温度范围内熔化，如玻璃、松香、石蜡。 31.1.1金属的晶体结构 假定理想晶体中的原子都是固定不动的刚球，晶体由这些刚球堆垛而成。用连线将各原子连接成三维几何排列形式，连线的交点称作“结点”，晶体原子排列称为晶格。 晶格的最基本的几何单元为晶胞，晶胞的棱边长度a、b、c 称为晶格常数，棱边间相互夹角为、表示（图11）。 (a)(b)(c)42典型的金属晶体结构 常见的金属晶体结构有体心立方晶格、面心立方和密排立方晶格。1）体心立方晶格（图l2） 晶胞的棱边长度a=b=c，夹角均为90，晶胞内有2个原子，原子半径 。 体心立方晶格的金属有Fe、Cr、V、

3、W等。 4/3ar 52）面心立方晶格（图图13） 晶胞棱边长度a=b=c，夹角均为90，晶胞内有4个原子，原子半径 。 面心立方晶格的金属有Fe、Cu、Ni、A1、Au等。4/2ar 63）密排六方晶格(图14) 晶胞的12个角上各有一个原子，构成六方体，上、下底面的中心各有一个原子，晶胞内还有三个原子，晶胞内有6个原子， 。晶格常数用柱体高度c和六边形的边长a两个晶格常数来表示，c与a之比c/a = 1.633。 具有密排六方晶格的金属有Mg、Zn等。 71.1.2 多晶体结构及晶体缺陷1多晶体结构和亚结构 实际金属是由许多大小不一、位向不一的多晶体（晶粒）组成，晶粒与晶粒之间的界面称为晶

4、界(图15)。多晶体显示出各向同性。 82实际金属晶体缺陷 实际金属晶体局部原子排列的规则性偏离理想晶体的排列状态，这种区域称为晶体缺陷，晶体缺陷按其几何形态特征分为：1）点缺陷 包括空位、间隙原子和置换原子等。点缺陷周围的原子也偏离了原来的平衡位置，造成晶格畸变（图16）。 92）线缺陷 一维尺寸相对很大的缺陷，这类缺陷也称为位错，基本类型有刃型位错和螺型位错两种（图17）。 (a)(a)(b)(b)103）面缺陷 二维尺寸相对比较大的缺陷，包括晶界、亚晶界和相界等（图19）。 晶体缺陷处及其周围均有明显的晶格畸变产生，引起晶格能量的升高，使金属的物理、化学和力学性能发生显著变化。 111.

5、1.3 二元合金相图 凝固结晶：液态L 固态S 纯金属的冷却曲线和过冷现象。 理论结晶温度与实际结晶温度的差T称过冷度。过冷度大小与冷却速度有关。121 合金的结构1）合金的基本概念 在金属中加入一种或几种元素冶炼成合金。2）合金的相结构 按合金组元原子之间相互作用的不同，合金在凝固时，不同原子可能出现不同的混合形式。13（1）固溶体 成分和性质均匀的合金，保持晶格的元素称为溶剂，溶入的元素称为溶质。固溶体主要有： 置换固溶体 溶剂晶格某些结点上的原子被溶质原子所替代(图1-11(b)，溶解度取决于二者原子直径差和在周期表中相互位置的距离，如Si、Mn、Cr、Ni等溶入Fe。 间隙固溶体 溶质

6、原子溶入与溶剂晶格空隙中（图1-11(a)），如C、N溶入Fe。 14（2） 金属化合物 合金元素按一定比例形成新的金属化合物，如铁与碳形成Fe3C（图125）。 152合金的结晶与二元合金相图1）二元合金相图的基本知识 由两种或两种以上的组元按不同比例配制成一系列不同成分的所有合金称为合金系，如Al-Si系合金。 合金相图是表示在不同温度下，合金系中合金的状态、组织、温度和成分之间的关系。 利用合金相图可以知道各种成分的合金在不同的温度下有哪些相，各相的相对含量以及变化规律。 合金相图是制定合金铸造、锻造、焊接和热处理工艺的重要依据。162）二元合金相图的建立方法 热分析法。图1-12 建立

7、Cu-Ni状态图的示意图173二元相图的基本类型1）匀晶相图 两组元在液态和固态时都能无限互溶的一类相图。 L 相图分液相区L、单相区和液固两相共存区L+（图114）。 具有这类相图的合金系有：CuNi、FeCr等。182）共晶相图 二组元在液态能完全互溶，在固态仅能有限溶解。在发生共晶反应时（图117） L + 低于共晶成分的合金叫亚共晶，高于共晶成分的合金叫过共晶。 具有这类相图的合金系有：PbSn、AlSi和CuAg等。 19（2）结晶过程分析 合金I和合金的结晶(图1一16) 图1-16 A-B合金、的结晶过程20 合金的结晶（共晶）（图117） 图1-17 A-B合金的结晶过程21

8、合金的结晶（亚共晶）和过共晶的结晶(图118) 图1-18 A-B合金的结晶过程223） 包晶相图（略）4） 共析相图 两组元在固态转变时，能发生共析反应的相图（图121） + 低于共析成分的合金叫亚共析，高于共析成分的合金叫过共析。 23 共析反应与共晶反应的区别：（1）共析反应是固体下的反应，原子扩散比液态难得多，所以共析反应比共晶反应更易于过冷。（2）由于共析反应易于过冷，得到的两相机械混合物(共析体)要比共晶体细。（3）共析反应易产生较大的内应力。 241.1.4 铁碳合金相图 了解与掌握铁碳合金相图对于各种热加工工艺的制订具有重要的指导意义。1铁碳合金的相结构1）纯铁 铁的密度为7.

9、87gm3，熔点为1538，具有同素异构转变，由图122可以看出，铁在固态时随温度的变化有三种同素异构体Fe、Fe和Fe。 纯铁虽有较好的塑性，但其强度、硬度差。 252）碳溶于铁中形成固溶体（1）铁素体 碳溶解于Fe中所形成的间隙固溶体称为“铁素体”，以符号F表示。铁素体为体心立方结构，室温时碳在Fe中的溶解度仅为0.0008。（2）奥氏体 碳溶解于Fe中形成的间隙固溶体，称为“奥氏体”，以符号A表示。奥氏体为面心立方结构。在727C时，Fe溶碳量为0.77，在1148C其最大溶碳量为2.11。 奥氏体是一种存在于高温状态下的组织，有良好的韧性和塑性，变形抗力小，易于锻造成型。263）铁与碳

10、的化合物 当碳在Fe或Fe中的溶解度达到饱和时，过剩的碳原子就和铁原子化合，形成间隙化合物Fe3C，称为“渗碳体”，以符号Cm表示。其晶格是复杂三斜晶格(图125)。 渗碳体硬而耐磨，极脆，是铁碳合金的重要强化相。 综上所述，FeFe3C合金系中存在四个相，即液体(L)、铁素体(F)、奥氏体(A)、Fe3C（Cm）。 272FeFe3C相图分析 图127是FeFe3C相图，图中各特性点的温度、碳浓度及意义见表11。1）相图中重要的点、线、区及其意义ABCD线：液相线AHJECF线：固相线。NJESGN区：奥氏体区(A)；GPQG区：铁素体区(F或)；DFK区：渗碳体区(Fe3C)。28相图中三

11、个基本转变（1）包晶转变：（2）共晶转变： 反应产物是奥氏体和渗碳体的混 合 物 ， 称 为 ( 高 温 ) 莱 氏 体（Ld）。（3）共析转变： 反应产物是铁素体与渗碳体的混合物，称为珠光体（P）。 17. 0149509. 053. 00ALCCFeALC311. 211483 . 40CFeFAC30218. 072777. 0029 相图中三条重要的特性线（1）PK线（A1线）：共析线，珠光体转变成奥氏体。（2）GS线（A3线）：奥氏体中析出铁素体的开始线。（3）ES线（Acm线）：碳在奥氏体中的固溶线。随温度降低，从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3C)。 这些线的温度被称为

12、临界温度。30 根据FeC相图，按其含碳量及组织的不同，分为纯铁、钢和铸铁三大类。工业纯铁： c0.0218，显微组织为铁素体。钢：c在0.02182.11之间，高温固态组织为奥氏体，塑性好宜锻造。铸铁：c在2.116.69之间。 3含碳量对FeC合金组织及性能的影响 图137是不同含碳量的铁碳合金在平衡凝固时的显微组织312）含碳量对力学性能的影响 由于铁素体则是柔软的韧性相，而Fe3C是硬脆的强化相。所以总的趋势随着碳含量的增加，Fe-C合金的硬度增大，塑性下降。因为钢的韧性是硬度和塑性的综合指标，所以在c 为0.8%时有一最大值（图139）。 白口铸铁存在较多的渗碳体，硬而脆，难以切削加

13、工。 324相图的应用 FeFe3C相图除可作为选材的重要依据外，还可作为制定铸造、锻压、焊接、热处理等热加工工艺的依据。1）在钢铁材料选用方面的应用 建筑结构需用塑性、韧性好的材料，宜选用碳含量较低的钢材；要求强度、塑性及韧性都较好的机械零件则应选用碳含量适中的中碳钢；各种工具要用硬度高和耐磨性好的材料，则应该选择碳含量较高的钢种。2）在铸造工艺方面的应用 共晶成分的铁碳合金凝固温度区间小，结晶温度较低，因此铸铁一般选用接近于共晶成分的合金。333）在热锻、热轧工艺方面的应用处于奥氏体状态下钢的强度较低，塑性较好，因此锻造或轧制一般选在单相奥氏体区内进行，此时钢的变形抗力较小，对设备的要求较

14、低。4）在热处理工艺方面的应用FeFe3C相图对于制定热处理工艺有着特别重要的意义。些热处理工艺如退火、正火、淬火的加热温度都是依据FeFe3C相图确定的。 341.2 热处理工艺 提高金属材料性能的方法1） 研制新材料2）进行热处理 热处理是将金属材料在固态通过加热、保温和冷却过程，使其组织改变，获得预期性能要求的工艺操作（图140）。 根据热处理时的加热温度、冷却速度不同，分为退火、正火、淬火、回火四种热处理工艺。退火和正火为钢的预先热处理，淬火和回火为最终热处理。 351.2.1 退火及正火 退火：将钢加热到临界温度以上适当温度，保温后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。 正火：将

15、钢加热到临界温度以上适当温度，保温后以较快冷却速度冷却(通常为空气中冷却)，以获得组织的热处理工艺。 退火和正火的主要目的： 调整钢件硬度以便进行切削加工； 消除残余应力，以防钢件的变形、开裂； 细化晶粒，改善组织以提高钢的力学性能； 为最终热处理(淬火回火)做好组织上的准备。36 退火工艺（图141）：1） 在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火：又称相变重结晶退火，包括完全退火、均匀化退火和球化退火等；2）在临界温度以下的退火：包括软化退火、再结晶退火及去应力退火等。各种退火和正火的加热温度范围。 371.2.2 淬火及回火工艺1淬火 将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间后以

16、适当速度冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。 淬火的目的是为了提高钢的硬度等力学性能。381）淬火工艺（1）淬火加热温度的选择 淬火加热要保证获得细小而均匀的奥氏体，使淬火后得到细小而均匀的马氏体或贝氏体。 淬火加热温度（图142）亚共析钢： Ac3 十（3050）共析钢、过共析钢： Ac1十（3050）（2）淬火介质 常用淬火介质有水、油及水基淬火剂。392回火 把淬火钢加热到Ac1以下的某一温度，保温后进行冷却的热处理工艺。 回火应紧接着淬火后进行，目的是：(1) 降低脆性，减少或消除内应力，防止工件变形或开裂。(2) 通过适当回火温度来调整硬度，获得所需的塑性和韧性。(3) 稳定工

17、件尺寸。402）回火种类及应用（1）低温回火 温度为150C250C，组织为回火马氏体。目的是降低淬火内应力和脆性，保持钢在淬火后的高硬度和高耐磨性。用于处理各种刀具、模具、量具、滚动轴承等。（2）中温回火 回火温度为350C500，组织为回火托氏体，具有较高屈服强度和弹性极限，主要用于各种弹簧和热作模具的处理。（3）高温回火 回火温度为500C650，组织为回火索氏体，使钢具有良好的综合力学性能。通常把淬火+高温回火的热处理工艺称作“调质处理”，用于处理螺栓、齿轮、轴类等各种重要的结构零件。 41第第2章章 铸造铸造 将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获

18、得毛坯零件的生产方法。 铸造加工的优越性：（1）可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯，如箱体、气缸体等。（2）适应范围广，如各种金属材料、大小尺寸、不同批量都可生产。（3）铸件加工余量小，生产成本低。 铸造生产中，最基本的工艺方法是砂型铸造，占90以上。 422.1 铸造工艺基础2.1.1 液态合金的充型 液态合金填充铸型的过程，以获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，充型能力主要受液态金属流动性、铸型性质、浇注条件及铸件结构等因素的影响。431. 合金的流动性 液态合金的流动性通常以“螺旋形试样”（图21）长度来衡量。在相同的浇注条件下，合金的流动性愈好，所浇出的试样愈长。 影响合金流动性的

19、因素很多，但以化学成分的影响最为显著。灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢的流动性最差。 442.1.2 铸件的收缩 铸件在冷却过程中，其体积或尺寸缩减的现象。收缩是铸造产生缩孔、缩松、裂纹、变形等缺陷的根源。1. 影响收缩的因素 与其化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件有关。452. 收缩对铸件质量的影响 1）铸件的缩孔与缩松 液态合金在冷凝过程中，若其液态收缩和凝固收缩所缩减的容积得不到补足，则在铸件最后凝固的部位形成一些孔洞，容积较大而集中的称缩孔；细小而分散的称缩松如图23所示 缩松常分布在铸件壁的轴线区域及厚大部位等，减小铸件的有效面积，并产生应力集中，降低其机械性能。 462） 铸造

20、内应力、变形和裂纹 铸件在凝固冷却过程中，其固态收缩若受到阻碍，铸件内部将产生内应力，甚至一直保留到室温，称为残余内应力。铸造内应力是铸件产生变形和裂纹的基本原因。 4722 砂型铸造 将液态金属浇入砂型，冷却后形成铸件（图28） 。 型（芯）砂通常是由石英砂、粘土（或其它粘结材料）和水按一定比例混制而成的。型（芯）砂要有一定的强度，透气性、耐火性和退让性。 砂型铸造是目前最常用最基本的铸造方法，价格低廉，操作方便灵活。不受铸造合金种类、铸件形状和尺寸的限制，并适合于各种生产规模。482.2.2手工造型1手工造型工具 手工造型常用工具如图29所示。 492.2.3机器造型 机器造型按紧实方式的

21、不同分四种基本方式：压实造型（图210）震击造型（图211）50抛砂造型（图2-12） 射砂造型（图213）512.2.4砂型铸造常见缺陷 铸件缺陷的种类也很多，产生的原因也很复杂表24是铸件常见缺陷及其产生原因。 525323 特种铸造（略） 几种常用的特种铸造方法，如熔模铸造、全属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造（图218）等。 542.3.6 铸造方法的选择 表25 常用铸造方法比较 5524 铸件结构工艺性 合理的铸件结构对简化铸造生产过程，减少铸件缺陷，节省金属材料，提高生产率和降低成本有重要意义。1.铸件外型应尽量简单 在满足零件使用要求的前提下，应尽量简化外形，减少分型面。图

22、219a必须采用三箱造型；若改为b则只需有一个分型面。 562. 铸件内腔结构应符合铸造工艺要求 铸件的内腔需用型芯来形成，应尽量不用或少用型芯。图222a采用方形空心截面，需用型芯，而图b）改为工字型截面，可省掉型芯。 573铸件的结构斜度 铸件上垂直于分型面的面要有一定的斜度，以利于起模。对不允许有结构斜度的铸件，应在模样上留出拔模斜度。 582.4.2 从避免产生铸造缺陷分析 铸件结构不合理会引起铸件缺陷，如缩孔、缩松、裂纹、变形等，因此设计铸件结构应考虑如下几个方面：1. 壁厚合理 在保证不产生其它缺陷的前提下，尽量减小铸件壁厚，但有最小壁厚限制（表22）。为了保证铸件的强度，可采加强

23、筋等结构（图225）。 592铸件壁厚力求均匀 铸件壁厚均匀能减少铸造热应力，及因此而产生的变形和裂纹等缺陷。 铸件上避免十字接头结构，以减少铸件应力集中（图227）。 603. 铸件壁的连接 铸件拐弯处应采用较大的圆角连接（图229，图230），以避免因应力集中而产生开裂。 614. 避免较大水平面 浇注时，较大平面金属液面上升较慢，长时间烘烤铸型表面，使铸件容易产生夹砂、浇不足等缺陷，也不利于夹渣、气体的排除，应尽量用倾斜结构代替过大水平面（图231）。 622.4.3铸件结构要便于后续加工 设计铸件时要考虑后续可加工性，如图232电机端盖铸件。 632.4.4组合铸件的应用 对于大型或形

24、状复杂的铸件，可采用组合结构（图233）。 64 铸造安全操作技术规则（1）要穿好工作服及防护用品；（2）造型时不要用嘴吹砂子；（3）浇注时不搞浇注的同学应远离浇包；（4）不可用手、脚触及未冷却的铸件；（5）不要在吊车下停留或行走；（6）清理铸件时，要注意周围环境，以免伤人。 65第第3章章 锻压锻压 对金属材料施加外力，使其产生塑性变形，从而既改变尺寸、形状，同时改善性能的一种材料成形加工方法。 与其它加工方法相比，锻压具有以下优点：（1）力学性能高 消除钢锭的缺陷，使组织致密。锻造后形成的纤维组织可使金属力学性能呈各向异性。（2）节约金属 减少零件的切削加工量。由于力学性能的提高，塑性加工

25、可减小材料截面尺寸，减轻重量。（3）生产率高 与切削加工相比，塑性加工生产率高，特别适合大批量生产。（4）前期投入大 塑性加工需要专用设备和模具。66 常用的塑性加工方法：自由锻、模锻、挤压、拉拔、轧制、板料冲压（图31）。671单晶体的塑性变形 单晶体塑性变形有滑移和孪生两种方式。1）滑移 晶体内一部分相对于另一部分，沿原子排列紧密的晶面作相对滑动（图32）。 2）孪生（略）1 3.1 全属的塑性变形理论3.1.1金属塑性变形的实质681 2. 多晶体的塑性变形 多晶体内各晶粒之间的滑移面和滑移方向不同，故多晶体塑性滑移时的变形抗力要比单晶体高。 多晶体内存在着大量晶界，晶界上的原子排列不规

26、则，晶格畸变严重，也是各种缺陷和杂质原子富集的地方，对滑移起阻碍作用。晶粒越细，晶界就越多，对塑性变形的抗力也就越大，金属的强度也越高。69 塑性变形时，随变形程度增大，金属的强度、硬度升高，而塑性和韧性下降（图37），发生加工硬化现象。（1） 加工硬化可起到强化金属性能的作用。（2） 加工硬化可使继续塑性变形困难。实际生产中，常采用加热的方法使金属再次获得良好塑性。这种工艺操作叫再结晶退火。 3.1.2.塑性变形对金属组织及性能的影响703.3. 2 回复及再结晶（1）回复：冷变形金属加热时，内应力减少，加工硬化部分消除（图38b）。回复温度为： T回（0.20.3）T熔式中 T回金属的回复

27、温度（K）；T熔一金属的熔点（K）。（2）再结晶：继续升高温度，破碎晶粒结晶成新晶粒，加工硬化现象全部消失（图38C）。再结晶温度为 T再 04T熔式中T再金属的再结晶温度（k）。7133. 冷变形和热变形 金属的塑性变形分为（1）冷变形：在再结晶温度以下的变形，变形后的金属具有加工硬化现象。冷变形能使金属获得较高的硬度和低的表面粗糙度。（2） 热变形：在再结晶温度以上的变形。变形产生的硬化会因再结晶软化而消除，热变形过程中金属始终保持低的塑性变形抗力和良好的塑性。723.4 纤维组织 塑性变形过程中，金属内部的非金属化合物夹杂随着晶粒的变形被拉长。在再结晶时，金属晶粒形状恢复，而夹杂沿着被拉

28、长的方向保留下来，形成了纤维组织。 纤维组织使金属在性能上具有方向性，在冷加工和使用金属材料时，应注意材料的纤维方向，以获得最好的机械性能。733.1.3金属的锻造性能 指金属经受塑性加工时成形的难易程度。金属的锻造性能决定于金属的本质和变形条件。（1）金属的本质1）化学成分 纯金属的锻造性能好于合金，合金元素（碳）含量越高，锻造性越差。钢中硫、磷杂质使锻造性能变差。2）金属组织 纯金属与固溶体具有良好的锻造性能。粗晶结构锻造性能不如细晶粒结构。74（2）变形条件1）变形温度 加热温度越高，金属塑性越好，因此加热可改善金属的锻造性能，尤其是加热到奥氏体，锻造性能大大提高。但温度过高，会使金属产

29、生氧化、脱碳、过烧现象。钢的始锻温度和终锻温度是锻造的重要工艺参数（图39）。 2）变形速度（略） 3）应力状态（略）753.2锻造 利用工（模）具，在外力作用下使金属材料产生塑性变形，从而获得一定尺寸、形状和质量的锻件。锻造分为3.2.1自由锻造11自由锻设备及工具 自由锻造最常用的设备有空气锤、蒸汽空气锤和水压机。761） 镦粗（图314）。2）拔长（图315）。 3）冲孔 （图317）。 771 3自由锻件的结构工艺性 尽量避免锻件上有锥体、斜面、曲线等复杂结构结构。783.2.2模锻 利用模具使毛坯变形而获得锻件的锻造方法。 模锻精度高，流线组织合理，力学性能高，生产率高，金属消耗少，

30、可锻出较复杂锻件。11 . 锤上模锻 在蒸汽空气锤、高速锤等模锻锤上进行（图323）。 形状较复杂的锻件需要几次模锻才能完成（图324）。 2 胎模锻（略） 79 33 板料冲压 利用冲模使板料分离或变形，以获得零件的加工方法。冲压通常在室温下进行，故称冷冲压。 板料冲压的特点：1）可以制出形状复杂的零件，废料较少。2）产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，互换性能好。3）能获得质量轻、材料消耗少、强度和刚度较高的零件。4）操作简单，生产率高，易实现机械化自动化。5）模具制作成本高。 803.3.1板料冲压基本工序 冲压生产中常用的设备有冲床（图329）。81 冲压生产的基本工序有分离工序和

31、变形工序两大类。（1） 冲裁 使坯料按封闭轮廓分离的工序，主要用于落料和冲孔（图330）。（2） 修整 利用修整模沿冲裁件外缘或内孔去除多余金属（图331）。 823.3.2变形工序（1）弯曲（图332） （2）拉深（图333） 83（3）冲压件工艺过程举例 汽车消音器零件的冲压工序（图335）一次拉深 二次拉深 三次拉深 冲孔 筒底和外缘翻边843.3.3冲压件结构工艺性 冲压件设计原则： 1） 对冲裁件的要求（1）外形力求简单、规则、对称（图336）。（2）应避免长槽与细长悬臂结构（图337）。 （3）孔与孔以及孔与零件边缘距离不宜过近（图338）。 852）对弯曲件的要求（1） 应尽量对

32、称，弯曲半径不能太小(r0.5t)，弯曲边不宜过短（H2t），拐弯处离孔不宜太近（krd/2）（图339）。（2）坯料纤维方向应与弯曲线方向垂直（图340）。 863）对拉深件的要求（1）外形应简单、对称，不宜过高。（2）转角处圆角半径不宜太小（图341）。 87（1）采用冲压与焊接复合结构理（图342）。 （2）采用冲口工艺减少组合件（图343） 4）改进结构，简化工艺，节省材料88 锻压安全操作技术规则（1）车间所有机械及电气设备，未经允许一律不许乱动；（2）不可用手或脚去接触未冷的金属料；（3） 要穿戴好工作服及防护用品；（4）随时检查锤柄是否松动，锻压工具是否有裂纹或损坏现象；（5）料

33、头飞出方向不许站人。89第第4章章 焊焊 接接 通过适当的手段，使两个分离的金属物体之间产生原子间结合而连接成一体的永久连接方法。表4l是常用的焊接方法。9041 手工电弧焊（图 4l） 利用电弧产生的热量来局部熔化被焊工件及填充金属，冷却凝固后形成牢固接头。 手弧焊设备简单，操作灵活方便，适用于碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝及其合金等材料的焊接。在焊接生产中占很重要的地位。 914.1.1手弧焊设备 为焊接电弧提供电能的设备叫电弧焊机。手工电弧焊机分交流（弧焊变压器，图4-2）和直流两种。 电焊机输出空载电压为6080V，焊接电流调整范围为20500A，焊接电流连续可调。 采用直流焊接时，若工件

34、接正极，焊条接负极，称为直流正接。反之，称为直流反接。 924.1.2焊条1焊条的组成及其作用 焊条由焊芯和药皮组成。（1）焊芯：起导电和填充金属作用，碳钢焊条用H08A做焊芯。不锈钢焊条用不锈钢焊丝做焊芯。常用焊芯直径有2.5mm、3.2mm、4mm、5mm等。（2）药皮：药皮组成物按其作用有：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、粘结剂等，对保证焊缝质量极为重要。 932焊条的种类、型号和牌号（1）按用途分：碳钢焊条、低合金焊条、不锈钢焊条等。（2）按熔渣性质分：酸性焊条和碱性焊条。碱性焊条适用于对焊缝塑性、韧性要求高的重要结构。（3）焊条型号：国家标准，如E4303、E5015等。E焊

35、条；43熔敷金属抗拉强度最小值（kgfmm2）；0，1可用于全位置焊接；03钛钙型药皮，交、直流，15低氢钠型药皮，直流反接。（4）焊条牌号：焊条行业统一的焊条代号。如J422、J507等。J结构钢焊条，42，50焊缝金属抗拉强度等（ kgfmm2），2钛钙型药皮，交、直流；7低氢钠型药皮，直流反接。 943焊条的选用 原则是要求焊缝和母材具有相同水平的使用性能。如结构钢焊接时应按“等强度”原则选用和母材抗拉强度相同的焊条。对重要结构应选用碱性焊条。 焊接不锈钢时，应选用和母材化学成分相同的焊条。954.1.3手弧焊工艺1接头和坡口型式 根据焊件的结构形状、厚度及使用条件不同，选择不同的接头和坡口型式（图44）。2焊缝的空间位置 根据焊缝所处空间位置的不同可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝和仰焊缝（图45）。 963焊接工艺参数 主要的焊接工艺参数有（1） 焊条直径 （表42）：为了提高生产率，应尽量选用直径较大的焊条。 97（2）焊接电流 电流过小，电弧不稳，会造成未焊透、夹渣等焊接缺陷，生产率低；电流过大易使焊条药皮发红失效并产生咬边、烧穿等焊接缺陷。一般 I（ 3555）d式中：I焊接电流 (A)，d焊条直径（mm） 在保证焊接质量的前提下尽量采用较大