材料成型知识点归纳总结复习过程.docx

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材料成型知识点归纳总结复习过程

材料成型知识点归纳总结

一、焊接部分

1.焊接是通过局部加热或同时加压，并且利用或不用填充材料，使两个分离的焊件达到牢固结合的一种连接方法。

实质——金属原子间的结合。

2.应用：

制造金属结构件；2、生产机械零件；3、焊补和堆焊。

3.特点：

与铆接相比1.节省金属；2.密封性好；3.施工简便，生产率高。

与铸造相比1.工序简单，生产周期短；2.节省金属；3.较易保证质量

4.焊条电弧焊：

焊条电弧焊（手工电弧焊）是用电弧作为热源，利用手工操作焊条进行焊接的熔焊方法，简称手弧焊，是应用最为广泛的焊接方法。

5.焊接电弧：

焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间稳定放电现象，即局部气体有大量电子流通过的导电现象。

电极可以是焊条、钨极和碳棒。

用直流电焊机时有正接法和反接法.

6.引弧方式接触短路引弧高频高压引弧

7.常见接头形式：

对接搭接角接T型接头

8.保护焊缝质量的措施：

1、对熔池进行有效的保护，限制空气进入焊接区（药皮、焊剂和气体等）。

2、渗加有用合金元素，调整焊缝的化学成分（锰铁、硅铁等）。

3、进行脱氧和脱磷。

9.牌号J×××J-结构钢焊条××-熔敷金属抗拉强度最低值×-药皮类型及焊接电源种类

10.焊缝由熔池金属结晶而成。

冷却凝固后形成由铁素体和少量珠光体组成的柱状晶铸态组织。

11.热影响区的组织过热区正火区部分相变区熔合区

12.影响焊缝质量的因素影响焊缝金属组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接操作方法、焊接接头形式、坡口和焊后热处理等。

13.改善焊接热影响区性能方法：

1.用手工电弧焊或埋弧焊焊一般低碳钢结构时，热影响区较窄，焊后不处理即可保证使用。

2.重要的钢结构或用电渣焊焊接构件，要用焊后热处理方法消除热影响区。

3.碳素钢、低合金结构钢构件，用焊后正火消除。

4.焊后不能接受热处理的金属材料或构件，要正确选择焊接方法与焊接工艺。

14.常见的焊接缺陷裂纹夹渣未焊透未熔合焊瘤气孔咬边

15.焊接应力的产生及变形的基本形式收缩变形弯曲变形波浪变形扭曲变形角变形

16.焊接应力与变形产生的原因焊接过程中，对焊件进行了局部不均匀的加热是产生焊接应力与变形。

17.防止和减少焊接变形的措施：

可以从设计和工艺两方面综合考虑来降低焊接应力。

在设计焊接结构时，应采用刚性较小的接头形式，尽量减少焊缝数量和截面尺寸，避免焊缝集中等。

18.矫正焊接变形的方法机械矫正法火焰加热矫正法

19.坡口：

焊件较薄时，在焊件接头处只需留出一定的间隙，用单面焊或双面焊，就可以保证焊透。

焊件较厚时，为保证焊透，需预先将接头处加工成一定几何形状的坡口。

20.焊缝位置：

熔焊时，焊缝所处的空间位置称为焊接位置。

它有平焊、立焊、横焊和仰焊等四种。

21.埋弧自动焊的焊接电弧是在熔剂下燃烧，其引弧，维持一定弧长和向前移动电弧等主要焊接动作都由机械设备自动完成，故称为埋弧自动焊。

22.埋弧自动焊特点：

1.生产率高2.焊缝质量好3.节省焊接材料和电能4.改善了劳动条件5.焊件变形小6.设备费用一次性投资较大。

但由于埋弧焊是利用焊剂堆积进行焊接的，故只适用于平焊和直焊缝,不能焊空间位置焊缝及不规则焊缝。

23.自动焊工艺：

仔细下料、清洁表面、准备坡口和装配点固。

24.气体保护焊：

用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。

按照保护气体的不同，气体保护焊分为两类：

使用惰性气体作为保护的称惰性气体保护焊，包括氩弧焊、氦弧焊、混合气体保护焊等；使用CO2气体作为保护的气体保护焊，简称CO2焊。

特点：

保护气体廉价，成本低；热量集中，焊速快，不用清渣，生产率高；明弧操作，焊接方便；热影响区小，质量好，尤其适合焊接薄板。

主要用于30mm以下厚度的低碳钢和部分合金结构钢。

缺点是熔滴飞溅较为严重，焊缝不光滑，弧光强烈操作不当，易产生气孔。

焊接工艺规范：

采用直流反接，低电压（小于36V）和大电流密度。

25.CO2气体保护焊的特点：

生产率高

（2）焊渣少（3）焊接变形和内应力小（4）操作简便（5）抗锈能力强

（6）适用范围广不仅能焊薄板，也能焊中厚板，焊件厚度最厚可达50 mm（对接形式），同时可全位置焊接。

（7）采用Si、Mn含量较高的焊丝，还可脱氧和渗合金。

C02气体保护焊的不足之处是飞溅大、弧光强、抗风力弱、很难用交流电源焊接，以及CO2气体保护焊设备复杂等。

26.氩弧焊是利用惰性气体—氩气保护的一种弧焊方法。

利用从喷嘴中喷出的氩气，在电弧区形成一个连续封闭的氩气层，使电极和金属熔池与空气隔绝，防止氧、氮等有害气体侵入，起保护作用。

同时，氩气是一种惰性气体，既不易与金属起化学反应，也不溶解于液体金属中，因此母材中的合金元素不会烧损，焊缝不易产生气孔，焊接质量较高。

氩弧焊特点：

（1）氩气保护性能优良

（2）焊接变形与应力小（3）氩弧焊是明弧操作，熔池可见性好，便于观察，技术容易掌握。

27.气焊是利用气体火焰加热熔化焊件接头和焊丝的一种焊接方法。

28.切割：

金属切割除机械切割外，常用的还有氧乙炔切割、等离子弧切割和激光切割等。

利用氧-乙炔焰热能将被切割金属预热到燃点，再通高压氧射流，使金属在高温纯氧中剧烈燃烧并放热，借助氧射流的压力将切割处的氧化物熔渣吹走，形成切口。

29.氧一乙炔切割的条件：

1）金属的燃点必须低于其熔点，不然金属在未燃烧前被熔化，不能实现整齐地切割。

2）金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点，不然高熔点的氧化物会阻碍下层金属与切割氧射流的接触，使切割困难。

3）金属燃烧时应能产生大量的热，保证下层金属有足够的预热温度。

30.电渣焊是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热将焊件和焊丝（电极）熔化形成焊缝的。

特点：

电渣焊不需开坡口2.焊缝质量好3.焊剂及电能消耗少4.焊后一般要热处理5.对电极材料要求高

31.电阻焊是利用电流通过焊件及其接触处产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性状态或部分熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接方法。

分类：

点焊缝焊对焊

32.对焊：

利用电阻热使两个工件在整个断面上焊接起来的一种方法。

特点

（1）.操作简便

（2）.被焊工件焊前要求高（3）.焊接质量不易保证。

应用：

仅用于断面简单强度要求不高工件

33.摩擦焊：

利用工件相互高速旋转产生的热量同时加压进行焊接的一种方法。

特点应用：

1.接头质量好

2.可焊范围广3.不需填充金属4.需灵敏制动装置5.用于圆形工件、棒料及管子的对接。

34.钎焊是将熔点比焊件低的钎料熔化后作为填充金属而将固态焊件联结起来的一种焊接方法。

分类（根据钎料熔点的不同）硬钎焊，软钎焊

35.时间极短，以毫秒或微秒计，所以即使局部温度高达3000C，但焊接仍是一个“冷过程”2）爆炸焊接头具有双重连接的特点，既有冶金特点的连接，又有犬牙交错的机械连接，故接头强度较高。

3）不需要复杂的设备，工艺简单，成本低，使用方便。

4）噪声大，制造大面积复合板需较大场地。

5）对冲击韧度低、塑性很差的金屑不能采用爆炸焊

36.影响金属材料焊接性的因素：

焊接性主要取决于金属材料的化学成分和物理性能等1）.材料因素，是指母材和焊材（焊条、焊丝）的成分；2）.工艺因素，是指焊接方法、坡口形式和加工质量、装配质量、电源种类和电极等；3）.结构因素，是指设计时应考虑焊接接头处于刚度较小状态，避免出现截面突变、交叉焊缝等容易引起应力集中的结点；4）.使用条件，是指工作温度、工作介质、载荷性质等。

二、锻造部分

1.通过金属坯料在压力（冲击力、静压力）作用下产生塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的方法称为锻压生产。

锻（造）（冲）压主要包括锻造和冲压两种方式（自由锻造、模型锻造、冲压、挤压和辗轧等）。

2.锻造是使金属坯料在热态下经过压力加工获得锻件的工艺方法。

锻件的冲击韧性优于铸件。

应用：

机床主轴、齿轮、内燃机曲轴、连杆、涡轮机叶轮、起重吊钩、轴承圈等重要的、受力大的机械零件的毛坯。

3.冲压生产一般是在冷态下采用冲压模具对金属薄板加压使其产生变形或分离，所获得的制品称为冲压件。

应用：

汽车和拖拉机的覆盖件、油箱、链片、弹壳、机罩、垫圈及日用品和型材等。

4.特点：

1.制件组织紧密，力学性能高；2.除自由锻造外，生产率都比较高；3.材料的利用率高。

4.锻压所用的金属材料应具有良好的塑性。

5.固态下成形，不能获得形状很复杂（特别是内腔）的制品。

5.应用：

轧制、挤压、拉拔——金属型材、板材、钢材、线材等；自由锻、模锻——承受重载的机械零件，如机器主轴、重要齿轮、炮管、枪管等；板料冲压——汽车制造、电器、仪表及日用品。

6.金属锻造加热时允许的最高温度称为始锻温度，停止锻造的温度称为终锻温度

7.冷变形强化（加工硬化）金属材料在冷塑性变形时，其强度、硬度升高，而塑性、韧性下降的现象（变形量增加，强化效果更明显）。

产生原因：

滑移面上产生了微小碎晶，晶格畸变。

（内应力）加工硬化的应用：

提高强度、使变形均匀、提高安全性。

8.塑性变形可分为冷变形和热变形。

在再结晶温度以下的变形称为冷变形（冷拉、冷轧、冷冲压、冷挤压等）.在再结晶温度以上的变形称为热变形（锻造、热轧等）.

9.金属的冷塑性变形对组织结构和性能的影响：

对组织结构的影响：

冷塑性变形使金属晶粒的晶格畸变，位错增加，位错密度升高，形成纤维组织；对性能的影响：

使金属的硬度、强度增加，塑性、韧性降低。

特点：

工件的尺寸、形状精度高，表面质量好，材料硬度、强度提高，劳动条件好；但变形抗力大，变形

程度小，内部残余应力大，必须进行再结晶退火后才可继续对其进行加工。

加工形式：

冷轧、冷拔、冷镦、冷冲压和冷挤压

10.自由锻造是利用冲击力或静压力使金属坯料在锤面与砧面之间自由流动塑性变形的锻造方法。

锻件的形状和尺寸主要靠锻工的操作技术来保证。

分类手工锻造机器锻造特点及应用：

1.金属在两砧块之间受力变形是自由流动，用简单的通用工具，靠工人操作成形，灵活性大，成本低。

2.自由锻在打碎粗大的组织，锻合内部缺陷，改善大型锻件内部质量，提高力学性能方面具有独特作用。

3.生产率低，劳动强度大，对工人技术水平要求高。

4.只能锻造形状简单的锻件，尺寸、形状精度低，表面粗糙，金属消耗量大，加工余量大。

自由锻工序：

1）基本工序2）辅助工序3）精整工序基本工序：

（1）镦粗

（2）拔长（3）冲孔（4）弯曲（5）扭转（6）错移（7）切割

11.胎模锻是在自由锻设备上利用胎模生产模锻件的工艺方法（即用自由锻方法制坯，在胎模内成型）。

特点及应用：

胎模锻兼有自由锻和模锻的特点。

胎模锻广泛应用于中小批量、小型多品种的锻件。

12.１.胎模不固定在设备上，使用方便２.锻模结构简单，制造容易，成本低３.锻件形状准确、尺寸精度较高，表面质量较好４.生产率较高应用——没有模锻设备的工厂，中、小批量及小型多品种锻件的生产。

13.　模锻是把加热后的金属坯料放入固定在模锻设备上的锻模的模膛内，经过锻造迫使金属在模膛内塑性流动，直至充满模膛，从而获得与模膛形状相符的锻件的工艺方法。

应用：

成批、大量生产中、小锻件。

分类：

锤上模锻、压力机上模锻。

特点：

与自由锻比：

1、生产率高；2、尺寸、形状精确；3、表面光洁；4、加工余量小，节约材料；5、操作方便，可生产形状复杂的锻件，对工人的技术要求较低，易于自动化；

6、可得到比较理想的流线分布，提高了锻件的力学性能和使用寿命；7、模膛内塑性变形抗力大（三向压应力）、需要设备的吨位大，设备精度要求高，设备投资大；8、锻模复杂、准备周期长、昂贵，受设备吨位的限制，锻件不可太大

14.制坯模膛：

拔长模膛滚挤模膛成型模膛弯曲模膛

15.压力机：

工作时无冲击力（静压力作用，变形均匀）,无振动，噪声小。

生产率高,每个变形工序在滑块的一次