材料热加工(材料成型技术)要点总结

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1、科学创新艺术北京理工大学工程训练中心热加工（材料成形）目录1铸造11.1铸造的定义及分类11.2砂型铸造生产11.2.1砂型铸造的生产工艺过程：11.2.2砂箱装配图：11.3浇注系统的组成21.4铸造工艺图21.5铸造缺陷32锻造42.1定义42.2锻造的分类42.3锻造加热42.4锻造设备：43冲压/钣金工艺53.1定义53.2基本工序53.3冲模结构54焊接64.1定义64.2分类64.3手工电弧焊64.4焊接工艺参数64.5气焊74.5.1气焊火焰74.5.2气焊设备94.6氧气切割94.7焊接接头种类及焊接位置104.8焊接缺陷105热处理11北理工工程训练中心郑艺（zh

2、engyi2011@163.com）北京理工大学工程训练中心热加工1铸造1.1铸造的定义及分类铸造的实质是基于液态成形。定义：是将熔炼的化学成分合格的液态金属浇注到铸型型腔中，冷却凝固后获得毛坯或零件的方法成为铸造。铸造分为：砂型铸造和特种铸造。特种铸造方法有：金属型铸造、压力铸造、低压铸造、熔模铸造、离心铸造。1.2砂型铸造生产1.2.1砂型铸造的生产工艺过程：在生产中需要配制型砂和芯砂。型砂的组成有4种：石英砂、水、粘接剂、附加物。型砂的性能包括：可塑性、强度、耐火性、透气性、退让性。造型方法分为手工造型和机器造型。手工造型方法又分为：整模造型、分模造型、挖沙造型、活块造型、三

3、箱造型等。1.2.2砂箱装配图：1.熔化金属2.浇包3.排气孔4.上箱5.总排气孔6.型腔7.型芯8.型砂9.下箱11北京理工大学工程训练中心热加工1.3浇注系统的组成外浇口——承接液态金属，并挡渣；直浇道——垂直通道，形成充型压力；横浇道——水平通道，挡渣；内浇口——控制流速、流向，调节凝固顺序。冒口——用于补缩,设在铸件厚大截面处1.4铸造工艺图1、浇注位置——浇注时，铸件在铸型中所处的空间位置，重要表面应朝下放置或立放。2、分型面——上下铸型分界面。考虑出模和造型方便。①加工余量——铸件需要加工的表面上预先附加的金属层。②起模斜度——便于模样取出，平行于起模方向。③铸造圆角—

4、—铸件两壁相交处的圆弧过渡。④收缩余量——补偿铸件收缩而增大的数值。不同的合金收缩率不同：灰铸铁0.8-1.0%,铸钢1.8-2.2%,铸铝1.5%⑤确定型芯——形成铸件的内腔结构。芯体、芯头11北京理工大学工程训练中心热加工1.5铸造缺陷类别缺陷名称与特征主要原因分析形状尺寸不合格浇不足(pouringshortfall)有未充满部分形状不完整1.浇注温度过低2.液体金属量不足3.浇道截面太小,未开出气口4.局部过薄-结构不合理冷隔(coldpartition)有未完全融合缝隙接头处边缘圆滑1.浇注温度过低2.断流,浇注速度太慢3.浇道位置不当,浇道截面太小4.局部过薄-结构不合

5、理5.合金流动性较差孔洞气孔（pore）表面或内部大小不等，内壁光滑，多呈圆形1.气体太多型砂太湿，起模、修型时刷水太多型芯未烘干或通气孔堵塞金属液中含气太多2.透气性不好舂砂太紧或型砂透气性不好浇注系统不合理，气体排不出砂眼（sandsmallhole）表面或内部有充满砂粒的孔洞，孔形不规则1.砂型掉砂型砂强度不够，未舂紧合箱时砂型局部挤坏浇注系统不合理，无圆角或太小2.带入砂型腔、浇道内散砂未吹尽缩孔(shrinkagecavity)厚截面处形状不规则，内壁粗糙1.冒口设置不合理2.合金成分不合格，收缩过大3.浇注温度过高4.铸件设计不合理，无法进行补缩2锻造11北京理工大学工

6、程训练中心热加工2.1定义锻造的实质是塑性变形定义：是在外力作用下，使金属产生塑性变形，改变其形状、尺寸，改善组织性能的成形工艺方法。与铸造件相比，锻造能够打碎内部枝晶，使工件组织之谜，力学性能高。所以锻造件一般适用于受力大，工作载荷大的工作条件，例如轧辊、曲轴等。2.2锻造的分类锻造分为：自由锻、模锻和胎模锻自由锻的工序分为：辅助工序、基本工序、精修工序。基本工序又分为：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、错移、切割等。2.3锻造加热锻造加热的目的，是为了提高塑性，降低变形抗力。锻造加热缺陷①氧化与脱碳材料烧损，表层硬度下降，控制在余量范围内。②过热晶粒粗大，塑性下降，锻打时易开裂，应避免。

7、③过烧接近熔点温度，晶界氧化，塑性消失，不允许。④裂纹坯料因加热速度过快，产生较大热应力造成，注意加热规范。2.4锻造设备：空气锤——利用压缩空气驱动工作活塞上下运动，以冲击力实现锻打水压机——利用高压水驱动工作活塞，产生静压力实现锻造空气锤结构：工作原理：电机通过减速机构及曲柄连杆机构，带动压缩缸内的活塞，上下往复运动，将压缩空气送入缸的上腔或下腔，驱使锤杆和锤头上下运动进行打击。1.电动机2.减速机构3.手柄4.压缩机5.转阀6.工作缸7.锤杆8.上砥铁9.下砥铁