材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结第一章铸造铸造是一种制造零件的方法，它将液态金属填充到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件。填充铸型的过程称为充型，而液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力被称为充型能力。影响充型能力的因素包括金属液本身的流动能力（合金流动性）、浇注条件（浇注温度、充型压力）以及铸型条件（铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构）。流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。影响合金流动性的因素包括合金种类（与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关）、化学成份（纯金属和共晶成分的合金流动性最好）以及杂质和含气量（杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好）。金属的凝固方式包括逐层凝固方式、体积凝固方式或称“糊状凝固方式”以及中间凝固方式。收缩是液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象。收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。液态收缩和凝固收缩通常以体积收缩率表示，是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。合金的固态收缩通常用线收缩率来表示，是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。影响收缩的因素包括化学成分（碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩略减）、浇注温度（浇注温度愈高，过热度愈大，合金的液态收缩增加）、铸件结构（铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同，各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩产生阻碍）以及铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力。缩孔和缩松是铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。缩孔的形成主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶，铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。缩松的形成主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中，是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件的壁越厚，缩孔的容积就越大。为了防止缩孔和缩松的产生，可以采取一些方法，如增加浇注温度、改变铸件结构、采用合适的浇注系统、增加浇注压力等。离心铸造是一种铸造方法，其原理是将熔融金属浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型，通过离心力作用下凝固成形的铸件的轴线与旋转铸型轴线重合。在选择浇注位置时，需要考虑铸件的重要加工面、大平面、薄壁部分和缩孔等因素，以尽量减少型芯的数量并便于安放、固定和排气。在铸型分型面的选择上，需要考虑便于起模、减少分型面数量、将铸件重要加工面或大部分加工面放在同一个砂箱中等因素。锻压是一种金属塑性成形的加工方法，其特点包括改善金属的组织、提高力学性能、材料利用率高、生产率高、毛坯或零件的精度较高等。然而，锻压也有其缺点，例如不能加工脆性材料和形状特别复杂或体积特别大的零件或毛坯。锻造是一种在加压设备及工（模）具作用下，使坯料、铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状和质量的锻件的加工方法。由于金属塑性和变形抗力方面的要求，锻造通常是在高温下成形的，因此也称为金属热变形或热锻。冲压是一种板料在冲压设备及模具作用下，通过塑性变形产生分离或成形而获得制件的加工方法，主要用于加工板料。冲压通常是在再结晶温度以下完成变形的，因而也称为冷冲压。在冲压中，分离工序包括冲裁、剪切、切边、切口、剖切等，而成形（变形）工序包括弯曲、拉深、翻边、成形、旋压等。塑性是指金属材料在外力作用下能稳定地改变自己的形状和尺寸而个质点间的联系不被破坏的性能。8.在塑性加工过程中，工具表面单位面积上的变形力被称为变形抗力。变形抗力反映了材料的塑性变形能力，它的大小表示了塑性变形的难易程度。9.可锻性是指金属材料经受压力加工的难易程度。它可以通过金属材料的塑性和变形抗力来衡量。当材料的塑性较大且变形抗力较小时，其可锻性较好。10.影响可锻性的因素包括化学成分、内部组织、变形温度、变形速度和应力状态。11.过热是指加热温度过高，导致晶粒急剧长大，金属塑性减小，从而影响塑性成形性能的现象。12.过烧是指加热温度接近熔点，导致晶界氧化甚至熔化，金属的塑性变形能力完全消失的现象。过烧会导致坯料报废。13.自由锻是一种通过利用冲击力或压力，在上下砧铁之间使金属产生塑性变形，从而获得所需形状、尺寸和内部质量锻件的加工方法。14.自由锻分为手工锻造和机器锻造两种。15.自由锻的工序包括基本工序、辅助工序和修整工序。其中，基本工序包括镦粗、拔长和冲孔。16.模锻是指在锻压机器动力作用下，使坯料在锻模模膛内被迫塑性流成形，从而获得与模膛形状相符的锻件。相较于自由锻，模锻具有生产效率高、能锻造形状复杂的锻件、尺寸精确、表面质量好、节省金属材料等优点。17.胎模锻是指利用不与上下砧相接的活动模具，在自由锻设备上进行成型的锻造工艺方法。与自由锻相比，胎模锻可获得形状较复杂、尺寸较为精确的锻件，节省金属，提高生产率。与模锻相比，胎模锻件的尺寸精度较低，劳动生产率和模具寿命也较低。胎模锻适用于中小批量生产。18.胎模根据结构型式的不同，可分为摔模、拼分套模、切边模和弯曲模。19.冲裁的分离过程分为三个阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。1.焊接是一种加工方法，通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子（分子）间结合。2.熔焊是一种液相焊接方法，利用电能、化学能等热源，将待焊处局部母材加热至熔化（不加压），冷却结晶后熔为一体形成焊缝。3.压焊是焊接过程需对焊件加压（加热或不加热）以完成焊接的方法。加压使焊件接头处发生塑变，两界面接近至原子间可作用到的距离，达到原子间接合，形成两焊件连成一体的接头。4.钎焊采用熔点低于被焊金属的钎料（填充金属）熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。5.焊接电弧是由焊接电源供给的，是具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在气体介质产生强烈而持久的放电现象。6.电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成，其中弧柱中心温度可达6000~8000K。7.焊接性是金属材料对焊接加工的适应性，主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。8.碳当量法在粗略估计碳钢和低合金结构钢的焊接性能时，把钢中的合金元素（包括碳）的含量按其对焊接性影响程度换算成碳的相当含量