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文檔簡介
1、第二章 材料凝固理論第一節(jié)材料凝固概論凝固是材料成型加工過程中一種非常重要的物理化學(xué)現(xiàn)象。它是將固體材料加熱到液態(tài),然后使其按人們預(yù)定的尺寸,形狀,及其組織形態(tài),再次冷卻到固態(tài)的過程。涉及物理,物 理化學(xué)和化學(xué)變化。凝固過程是材料由 液相向固相轉(zhuǎn)化的過程。1體積改變2外形改變3凝固潛熱的產(chǎn)生4嫡值改變。嫡是熱力學(xué)上表征一個(gè)孤立體系的混 亂的量度5結(jié)構(gòu)改變6發(fā)生溶質(zhì)再分配純金屬凝固的熱力學(xué)條件:存在過冷度At =tm -1 0 , AG =AHAt/tm形核,是介穩(wěn)定的穩(wěn)定的液相通過溫度起伏在一些微區(qū)內(nèi)變形成穩(wěn)定存在的晶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)過程。非自發(fā)形核 指在不均勻熔體中依靠外來雜質(zhì)或容器壁面提供的襯底進(jìn)行
2、形核的過程。自發(fā)形核,指沒有任何外來界面的均勻熔體中形核的過程。自發(fā)形核,僅依靠液相內(nèi)部自發(fā)非自發(fā)形核,一般需要較大的過冷度才得以完成。當(dāng)過冷度達(dá)20%時(shí)候才自發(fā)形核。非自發(fā)形核比自發(fā)形核需要小得多的過冷度。形核劑(以提高金屬液的形核能力,以細(xì)化金屬晶粒,改善材料性能):1失配度小。2,粗糙度大。3,分散f封孔 4,高溫穩(wěn)定性好。FeSi孕育劑,能夠顯著改善晶粒。生長:通過液相原子不斷向晶核表面堆砌,使固一一液界面不斷向液相推移,固相增大,液 相減少。成分過冷:把這種由溶質(zhì)再分配導(dǎo)致界面前沿平衡凝固溫度發(fā)生變化而引起的過冷。偏析,金屬凝固過程發(fā)生化學(xué)成分的不均勻的現(xiàn)象稱偏析。微觀偏析:指樹枝晶
3、或胞狀晶心部與晶間成分的差異。其對(duì)鑄件性能的危害性大,對(duì)沖擊韌度,塑性及耐腐蝕性減低。微觀偏析對(duì)鑄件性能的危害較大,造成材料的沖擊韌度,塑性,耐腐蝕性下將。許多情況下,晶界的變形更明顯,宏觀偏析:指整個(gè)鑄錠或鑄件在大于晶粒尺度的大范圍內(nèi)產(chǎn)生的成分不均勻現(xiàn)象。原因:液相在枝晶間和外的流動(dòng)。以及游離或熔斷固相的沉浮引起。固宏觀比微觀要復(fù)雜的多。缺陷控制:缺陷 縮孔,縮松,變形,組織偏析,裂紋,夾渣,氣孔,冷隔。一縮孔:三面散熱,周邊先結(jié)晶。上部形成縮孔。二 縮松:四面散熱,中間形成一群小孔。三 變形:鑄件厚度差異造成冷卻收縮的不同布。四組織偏析:凝固過程控制不當(dāng)。結(jié)晶期元素在固相和液相中的再分配。
4、裂縫:冷卻過程中熱應(yīng)力的集中。防止辦法: :使用冒口,冷鐵,關(guān)健是使最后冷卻凝固的區(qū)域在非零件區(qū)。:使冷卻收縮速度相等。4:適當(dāng)降低澆鑄溫度,合理利用冷鐵,孕育劑形核,動(dòng)態(tài)晶粒細(xì)化。總結(jié):一 縮孔,縮松。與液體成采用分澆鑄條件和鑄件結(jié)構(gòu)等有關(guān),采用冷鐵。冒口,控制凝固順序,合理放置澆口,澆注方式和控制澆注速度,溫度等方法。二:鑄造內(nèi)應(yīng)力,變形,裂紋 。主要凝固冷卻收縮過程受阻引起的,故可根據(jù)熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力,相變應(yīng)力等因素著手控制。三:氣孔產(chǎn)生來自排氣不暢及濕度大,主要控制模型的排氣,干燥砂型溫度,冷鐵,無油 污等。四:澆不足,冷隔 夾渣,從金屬化學(xué)成分,澆鑄條件,充型等方面控制。asuest
5、wkcug - e ssi y asu r ve eaagemetie Btegeg s v s see - s viltOn tc a lu e vig.yraffarc1c.e s-a attt s ci g uui.irfufocfot g a- eae-g d e-e eseCd tg s e rioaincioe ct t l 1y itiflgs er Itt eslae ela-ca e tUda - sueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dess gr cUiole casl .remsfc tegg aealectfu giiert-e 五:偏
6、析:控制金屬凝固過程的化學(xué)成分。充型能力:液態(tài)金屬充滿鑄型型腔,獲的形狀完整,輪廓清晰的鑄件的能力。與金屬本身的流動(dòng)能力, 鑄型性質(zhì),鑄件結(jié)構(gòu)及澆鑄條件。流動(dòng)性好的金屬,充填鑄型的能力強(qiáng),獲得輪廓清晰或復(fù)雜的薄壁鑄件,易于補(bǔ)縮,防止產(chǎn)生鎖孔或縮松。易于使液體中的氣體與雜物上浮,防止氣孔渣眼產(chǎn)生。收縮控制:鑄件在凝固和冷卻到室溫的過程中,其體積和尺寸都將減小,這種現(xiàn)象叫收縮。液態(tài)收縮:液態(tài)合金從澆注溫度降低到凝固開始的溫度時(shí),所發(fā)生的體積收縮(合金的液態(tài)收縮主要表現(xiàn)為液面的降低)凝固收縮 合金在凝固階段的體積收縮(凝固溫度范圍增加,凝固收縮也大)固態(tài)收縮 固態(tài)合金因溫度降低發(fā)生的體積收縮。鑄件凝
7、固后,由于合金的收縮在最后凝固部位往往出現(xiàn)孔洞,體積大而集中的孔洞(縮孔)細(xì)小而分散的孔洞稱為(縮松)縮孔縮松 由液態(tài)、凝固收縮引起(調(diào)節(jié)化學(xué)平衡的穩(wěn)定性)。鑄件應(yīng)力,變形,裂紋由固體凝固引起。焊接過程的凝固特點(diǎn):動(dòng)態(tài)凝固,對(duì)流強(qiáng)烈,外延生長,彎曲柱狀結(jié)晶。熔池組織控制:焊接速度快,焊縫中等軸晶粗大,反之小。速度低,為柱狀樹枝晶 電流小,胞狀晶,電流大,粗大的樹枝晶。措施:防止粗晶,一 變質(zhì)處理(化學(xué)元素)二振動(dòng),是柱狀樹枝晶破碎,三 優(yōu)化焊接工藝參數(shù)金屬及合金凝固方式:1逐層凝固2糊狀凝固3中間凝固凝固方式由合金固液相線溫度間隔和凝固件斷面溫度梯度兩個(gè)因素決定凝固溫度間隔大,傾向于糊狀凝固,
8、反正傾向于逐層凝固。 溫度梯度大時(shí),寬固液相溫度間隔的合金可趨于中 間凝固或逐層凝固。砂型鑄造(糊狀)金屬鑄造(逐層)低碳鋼(逐層)高碳鋼(糊狀)第三章材料成形熱過程焊接分:熔焊固相焊釬焊焊接熱過程:熔焊局部加熱熔化一一組織結(jié)合一一冷卻焊接凝固成形 的基本熱過程是將金屬加熱熔化到液態(tài),然后注到零件的形狀, 尺寸相適應(yīng)的鑄型空腔中。經(jīng)冷卻凝固,獲得毛胚或零件。焊接熱過程(研究焊件上的溫度分布及隨時(shí)間變化的規(guī)律)特點(diǎn):1。熔焊使用的熱源比較集中,功率大2。在焊接處的溫度梯度很大,加熱不均3。一般焊接時(shí)熱源是移動(dòng)的預(yù)熱區(qū)內(nèi)的熱交換特點(diǎn):1。以對(duì)流傳遞方式為主 2。傳遞熱量大3,預(yù)熱區(qū)高度變化大 熔化
9、 區(qū)的熱交換特點(diǎn):1。爐氣給熱以對(duì)流傳熱為主 2。熔化區(qū)成凹形分布,融化區(qū)高度變化大 過熱區(qū)內(nèi)熱交換特點(diǎn):1。傳導(dǎo)傳熱為主2。傳熱強(qiáng)度大。爐氣最高溫度與區(qū)域高度有關(guān)(爐缸區(qū))固態(tài)金屬材料的加熱過程,主要是對(duì)流和輻射形式,內(nèi)部主要是傳導(dǎo)傳熱。影響焊接溫度場(焊接溫度場:是在焊接集中熱源的作用下,被焊工件各點(diǎn)的某一瞬時(shí)的溫度分布)的因素有四點(diǎn):1熱源性質(zhì)2焊速與能量3被焊金屬的物理性質(zhì) 4焊件的板厚及形狀 焊接熱循環(huán)的主要參數(shù):1加熱速度0H 2峰值時(shí)間tmax3高溫停留時(shí)間7H 4冷卻速度asuestwkcug - esslyasu r ve eaagemetie Btegeg s v s se
10、e - s viltOn tc a lu e vi.-raf-s 1c1c.e s-a attt s ci g uui.irfufocfot g a- eae-g d e-e esec . tg s e rioainc _ e c t t ul 1y itiigs er Itt eslae ela-ca e tua - sueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dess gr cUiole casl .rems _c tegg aealectfu giiert-ey- Iki -d te gl arietgt eilie ttiReetla g I t tcu-el
11、 au te esIci i v .eg at. t evefcv se an flu e -me eieeta 11at ,atetecagR ree atee f ete gcl I a -t_t e igcaet edeat l ev _maio la|e vs-s-. tkit el g i t tegh t-. ig at q eti t tu eg ai ra ieif a - eda e t l lese ute e lr Tlt elgs ssskg ar e eel lea tiu eig c.e tl le-sls e I c c c c tee dsigisu I Iic
12、 iry e1gte e lesitegt e s e i lteel iees i lt u cil ai t-u I ses e el t. sI-. - suci IItt Ne ce I t. t geictIlttlt e l gf-s c gilegatesesc ttctuttista a c st cisc fu.g - r-ae ik g a ak Ig u I u e y.ctlga s-e agee -se a u e ii c ii ercaitavt a v - t a.eEte sei a kt eavu I s -ereaHs c e tes ti sittgg-
13、eetI8c5冷卻時(shí)間為影響焊接熱循環(huán)的因素 1.焊件尺寸形狀的影響2.接頭形式3.焊道長度4.焊接線能量5.預(yù)熱溫度6.焊接時(shí)冷卻條件 熱量傳遞的基本形式:傳導(dǎo),對(duì)流,輻射 溫度場,是加熱和冷卻過程中,某一瞬時(shí)的溫度分布。第四章塑性成型理論體積成形:鍛造,軋制,擠壓和拉拔面積成形:沖裁 彎曲 拉延和 成形。一冷塑性變形機(jī)理多晶體的塑性變形包括晶粒內(nèi)部變形(也稱晶內(nèi)變形)和晶界變形也稱晶間變形。1 .晶內(nèi)變形主要方式:和單晶一樣為滑移和攣生?;剖侵饕?,攣生次要。當(dāng)對(duì)于密排六方金屬,攣 生變形起重要作用。(1)滑移 所謂滑移指晶體(單晶體或夠成多晶體的一個(gè)晶粒)在力的作用下,晶體的一 部分沿
14、一定的晶面和晶向相對(duì)于晶體的另一部分相對(duì)移動(dòng)。晶面和晶向分別為滑移面和滑移方向?;瓶偸茄卦用芏茸畲蟮木婧芫虬l(fā)生,因?yàn)樵用芏茸畲蟮木婧途?,原子間距小,原子間結(jié)合力強(qiáng),而其晶面間的距離較大,晶面與晶面之間的結(jié)合力較弱,滑移阻力較小。(2)攣生 是晶體在剪應(yīng)力作用下, 晶體的一部分沿著一定的晶面即攣生面,和 它的晶向稱攣生方向發(fā)生均勻切變。2 .晶間變形主要方式是晶粒之間相互滑動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。在冷變形條件下,多晶體的塑性變形主要是晶內(nèi)變形。晶間變形次要作用。冷塑性變形的特點(diǎn):是各晶粒變形的不同特性,是各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)是晶粒與晶粒之間和晶粒內(nèi)部與晶界附近區(qū)域變形的不均勻性加工硬化。冷塑性變
15、形還具有下列的組織變化:晶粒形狀的變化晶粒內(nèi)產(chǎn)生亞結(jié)構(gòu) 晶粒位向改變(變形織構(gòu)) 產(chǎn)生加工硬化 的原因是什么?加工硬化在金屬加工中有什么利弊?隨著變形程度的增加,金屬的強(qiáng)度,硬度增加,而塑性下降,韌性降低,這種現(xiàn)象為加工硬 化。答:隨著塑性變形的經(jīng)行,位錯(cuò)密度不斷增加,位錯(cuò)反應(yīng)和相互交割加劇,結(jié)果產(chǎn)生 固定割階、位錯(cuò)纏結(jié)等障礙,以致形成胞狀亞結(jié)構(gòu),使錯(cuò)位難以越過這些障礙而被限制在 一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。金屬的加工硬化現(xiàn)象會(huì)給金屬的進(jìn)一步加工帶來困難,如鋼板在冷軋過程中會(huì)越軋?jiān)接?,以致最后軋不?dòng)。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)象,來提高金屬強(qiáng)度和硬度,如冷拔高強(qiáng)度鋼絲就是利用冷加工變形產(chǎn)生的加工硬化來
16、提高鋼絲的強(qiáng)度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)的重要因素。如冷拉鋼絲拉過模孔的部分,由于發(fā)生了加工硬化,不再繼續(xù)變形而使變形轉(zhuǎn)移到尚未拉過模孔的部分,這樣鋼絲才可以繼續(xù)通過模孔而成形。第二節(jié) 金屬熱態(tài)下的塑性變形(熱塑性例:熱鍛,熱擠壓,熱軋)從金屬學(xué)角度看。在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性變形,稱為 熱塑性變形或是熱塑性加工。 熱塑性的軟化 :動(dòng)態(tài)回復(fù),動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,靜態(tài)回復(fù),靜態(tài)再結(jié)晶,亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。動(dòng)態(tài)回復(fù)asuestwkcug - esslyasu r ve eaagemetie Btegeg s v s see - s viltOn tc a lu e vi.-raffarc1c.e
17、 s-a attt s ci g uui.irfufocfot g a- eae-g d e-e esec . tg s e rioain s ci e ct t l 1y itiflgs er Itt eslae ela-ca e tUda - sueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dss gr cuiole csl .remsfc tegg aealectfu gi t drrt-e和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶在熱塑性變形過程中發(fā)生的。靜態(tài)再結(jié)晶,靜態(tài)結(jié)晶和亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶則是在熱變形的間歇期間或熱變形后,利用金屬的高溫余熱進(jìn)行的。為什么動(dòng)態(tài)回復(fù) 是塑性變形的主要軟化機(jī)制:由于
18、某些金屬如鋁及其合金由于他們的層錯(cuò)能高,擴(kuò)展位錯(cuò)的寬度窄,集束容易,有利于位錯(cuò)的交滑移和攀移,位錯(cuò)容易在滑移面間轉(zhuǎn) 移,使的異號(hào)位錯(cuò)抵消,位錯(cuò)密度下降,畸變能降低,不足到達(dá)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的水平,因而高 錯(cuò)能的金屬即使變形程度很大,不發(fā)生再動(dòng)態(tài)結(jié)晶,而一些低錯(cuò)位能的金屬,如果變形程度小,也只發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)。所以。二 熱塑性變形機(jī)理 主要有:晶內(nèi)滑移 晶內(nèi)機(jī)生晶界滑移和擴(kuò)散蠕變(在應(yīng)力作用下,由 空位的定向移動(dòng)所引起)。通常情況下,高溫使原子間距加大,原子的熱振動(dòng)和擴(kuò)散速度增加,熱變形主要以晶內(nèi)變 形為主,晶界滑動(dòng)較晶內(nèi)變形量小很多。三熱塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響1改善晶粒組織2鍛合內(nèi)部改善3_破碎
19、并改善碳化物和非金屬夾雜物在鋼中的分布4_形成纖維組織第五章凝固成形技術(shù)凝固成形:金屬材料熔化后注入與擬成形零件想適應(yīng)的模具空腔中,冷卻后獲得所需的零件。鑄鐵合金三大類:鑄鐵,鑄鋼,鑄造有色合金根據(jù)碳在鑄鐵組織中存在形式的不同可分為:1。白口鑄鐵 其中碳除微量溶于鐵素體內(nèi),其余全部以Fe3c形式存在,因其斷口呈白色而得名。特點(diǎn):硬,脆,難加工,很少用于制造機(jī)器零件。2?;铱阼T鐵:碳大部分以石墨的形式存在,斷口呈灰色。又分為普通灰口鑄鐵 (片狀石墨),球墨鑄鐵(球狀石墨),可鍛鑄鐵(團(tuán)絮狀石墨),蠕墨鑄鐵(蠕蟲狀石墨)(可通過加入一定量的球化劑(蠕化劑)及孕育劑來改變其石墨形狀 HT250 最低
20、抗拉強(qiáng)度為 250MPa QT400-15最低伸長率15%3。麻口鑄鐵:碳一部分以石墨的形式出現(xiàn),另一部分以Fe3c灰口鑄鐵的特性1,普通灰口鑄鐵一一片狀石墨HTA,力學(xué)性能:巳b均比鋼低,塑性韌性近于零屬于脆性材料B,工藝性能:不能鍛造,焊接性能差,鑄造性能優(yōu)良,切削加工性能好C,減振性:減振力約是鋼的 10倍 片狀石墨隔振D,耐磨性:耐磨性較好E,缺口敏感性:遇石墨終止斷2,球墨鑄鐵QT3,蠕墨鑄鐵RuT鑄鋼:0.25-0.45%的含碳量凝固成形 按工藝特點(diǎn)分類1.砂型鑄造2.金屬型鑄造3.壓力鑄造4.熔模鑄造5.低壓鑄造6.離心 鑄造 共性:首先必須金屬或合金熔化到一定溫度,待溶液化學(xué)成
21、分,純凈度等滿足要求, 澆入鑄造型腔中,然后凝固。凝固成形 俗稱鑄造所謂“合格的,高質(zhì)量的液態(tài)金屬”一具有所需要的溫度雜質(zhì)含量低.具有所要求的化學(xué)成分按鑄型材料分類:1, 一次型(砂型)2,永久型(金屬型)asestwkcug - esslya-u r ve eaagemetie Btegeg s v s see - s viltOn tc a lu e vi.-raf-s 1c1c.e s-a attt s ci g 一一 uevi-rfufocfot g a- eae-g d e-e esec . tg s e rioainc _ e ct t l 1y itiflgs er Itt es
22、lae ela-ca e ta - ueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dss gr cuiole csl .remsfc tegg aealectf giiert-e y- Iki -d te gl rietgt e i lie ttiReeltla g I t tcu-el a一 te esIci i v .eg at. t evefcv ase an fl一 e -me eieeta 11at ,atetecagR ree atee f ete gcl I a -t-t e igcaet edeat l ev _maio la|e vs-s-. tkit
23、el g i t tegh t-. ig at q eti t tu-i eg ai ra ieif a - eda e t l lese -te e lr Tlt elgs essskg ar e eel leaI- eig c.e tl le-sls es I c c c c tee d-s-. s-I Iic iry e1gte e lesite .t e s e - lteel iees - lt - cil a- t-I as es e el tu esI-g 一S- IItt Ne ce I t t .erctIlttlt e l gf-s c .Ilegatesesc ttct-
24、tt-sta a c st c-sc f-.g - r-ae rk . a ak I. - I -e-.ctlga s-e agee -se a - e - c ri erca-tavt a v - t a.ee is er a kt eav- I es -ereaHs c e tes tr s-t.gg-eetI砂型鑄造 工藝過程:型砂+木模一一砂型一一合模一一澆注一一清理一一零件鑄造工藝設(shè)計(jì)澆注位置,分型面,型芯設(shè)計(jì),加工余量,拔模斜度,澆注系統(tǒng),冒口,冷鐵尺寸和布置零件澆注位置的選擇原則1,鑄件的重要加工或工作面應(yīng)朝下2,鑄件的大平面朝下,防壓塌臺(tái)階3,鑄件的大部分薄壁放在下面,易沖型4
25、,鑄件的厚實(shí)部分應(yīng)盡量放在分型面上:便于冒口冷鐵補(bǔ)縮鑄件分型面的選擇原則1,便以起模,使造型工藝簡化2,盡量使鑄件的全部或大部分置于同一箱體內(nèi),便于造型,便于維護(hù)3,盡量使型腔及主要形芯位于下型,便于造型,下芯,合箱及檢驗(yàn)鑄件壁厚。澆注系統(tǒng)的基本要求1,在一定的澆注時(shí)間內(nèi)保證充滿鑄型2,盡量使金屬平穩(wěn)流入型腔3,能控制鑄件凝固時(shí)的溫度分布冒口作用:1,補(bǔ)償收縮性2,調(diào)整鑄件凝固時(shí)的溫度分布3,排氣,集渣4,觀察沖型情況砂型鑄造的特點(diǎn):1,幾乎適用于所有大小,復(fù)雜形狀零件的生產(chǎn)2,單件小批量生產(chǎn)的上佳選擇3,成本低,也同樣適用于大批量生產(chǎn)金屬型鑄造工藝:金屬余熱(防止蒸氣產(chǎn)生氣孔)一一噴涂料(耐
26、火材料,脫模劑)一合模一一澆注一一凝固一一抽芯一一升模一一切割澆口一一零件特點(diǎn)及使用范圍:1, 一型多鑄,生產(chǎn)效率高2,鑄造尺寸精度高,光潔度高3,節(jié)省場地,改善勞動(dòng)條件,節(jié)省材料缺點(diǎn):制造成本高,周期長,不適合單件,小批量生產(chǎn)。二。鑄件的外形尤其內(nèi)腔不適合過于復(fù)雜。三 鑄件不宜過薄,產(chǎn)生澆不足。四用于鑄造鑄鋼等高熔點(diǎn)合金時(shí)候,壽命低。壓力鑄造是指在重壓(3070MPa)快速將液體,半液體金屬壓入模具中的成形方法工藝過程:模具預(yù)熱一一噴涂料一一合模一一壓射一一保壓一一升模一一取鑄件特點(diǎn)及適用范圍1,生產(chǎn)效率高便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化2,鑄件尺寸精度高,生活3,形狀復(fù)雜,可多材質(zhì)鑄造4,鑄件性能好,質(zhì)量高
27、5,壓鑄需專用設(shè)備6,模具價(jià)格高適用范圍:機(jī)械,儀表,航空,汽車等鋁合金,鎂合金,銅合金鑄件的生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛彳氐壓鑄造:特點(diǎn):1,澆注壓力,速度可調(diào)節(jié)。適用于金屬型,砂型,熔模型殼等鑄造2,可以有效防止縮孔和縮松ew measures topromote wok, t he courlge to tae re sonsblt y, I ae to break har I to ensr e dsr ct Govermet de I sins a nd arrangements t m it (B steg hei ng spervi sin, severe ly punis at s of
28、 volat on One is to open the chanes of supevsi on - gorusly prm ote the party aais publi c, ope I , widely a ccepte spervsin by t he moss, pay ate -ontoscai g oups a nd pubu opinion spevsin,the pow erfui force forme dtuge party members addi ng ca dres pr opely execset her powes -eond, stong spervisi
29、nad i section Dem ocratc He int full pla L importa nt breig s, eportsreae d to personal matters and evauainof ca I r stdy of i nner party speri sory sy stem, a compehensv e grasp of guide lines for the mpl emenain of the idee ndent Commss onagai nstcorruptinreatecases of lea dig cadres of party mbe
30、rs, focuson stregt heni ng key areas of proje it se etion, fundi ng ofias montr, deect and ectfy the prob ,3,鑄件表面質(zhì)量tWj于金屬型4,金屬利用率90%95%熔模鑄造 是用易熔材料制成模型,掛涂上耐火材料,經(jīng)硬化,將模型融化,排出,獲得 無分型面的鑄型。工藝:易熔材料模型一一模型上涂褂耐火材料一一硬化一一模型的焙化一一焙燒一一澆注一一凝固一一清理特點(diǎn):1,無分型的精度及表面質(zhì)量均等2,形狀復(fù)雜,適用于各種合金鑄造3,可單件生產(chǎn),也可批量生產(chǎn)4,缺點(diǎn):材料成本高,工藝復(fù)雜,生產(chǎn)周期長,
31、難以自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用面廣:如汽車試制,工藝品,刀具,儀器儀表等多個(gè)作業(yè)離/小鑄造立,臥式特點(diǎn):1,可省去形芯和澆注系統(tǒng) 2,組織致密,缺陷少 3,充型能力強(qiáng),便于流動(dòng)性差的合金及薄件生產(chǎn)4,便于雙金屬鑄件5,內(nèi)孔尺寸偏差達(dá),粗糙 6,不適合輕金屬鑄造凝固成形體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1,鑄件外形應(yīng)便于取出 2,形芯數(shù)量盡可能的少 3,鑄件應(yīng)有結(jié)構(gòu)斜度 4,鑄件壁厚盡可能 均勻,圓角聯(lián)接5,注意熱應(yīng)力合金的鑄件性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求:1合理設(shè)計(jì)鑄件壁厚 2壁厚盡可能均勻3鑄件的轉(zhuǎn)角應(yīng)采用圓角連接4設(shè)防裂筋5注意緩解收縮應(yīng)力第六章 塑性成形技術(shù)包體積成形板料成形分離工序:(沖裁)落料,沖孔;成形工序:彎曲,拉深,脹
32、形,翻邊 板料成形指使用成形設(shè)備通過模具對(duì)金屬板料在室溫下加壓獲得所需的形狀和尺寸零件的 成形方法。也稱沖壓或冷沖壓。體積成形 是指對(duì)金屬塊料,棒料或厚度在高溫或室溫進(jìn)行成形加工的方法。包括鍛造,軋制,擠壓和拉拔。沖裁。利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序。最常用的:落料,沖孔。包括彈性變形,塑 性變形和斷裂分離。變形過程:彈性成形塑性成形斷裂(三個(gè)階段)7中裁斷面特征: 沖裁件斷面由圓角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺4部分組成。其中圓角帶是模具刃口壓入板料時(shí), 刃口附近板料產(chǎn)生彎曲和伸長變形的結(jié)果,是紡錘形變形區(qū)對(duì)這部分坯料作用而產(chǎn)生的;光亮帶是在側(cè)壓力作用下板料相對(duì)滑移的結(jié)果,一般占全斷面的 1/3
33、1/2;斷裂帶是由刃口處的微裂紋在拉應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)展而形成的撕裂面,斷面粗糙 且有斜度;由于裂紋的產(chǎn)生一般在刃口側(cè)面,故在普通沖裁加工中總有毛刺產(chǎn)生。彎曲。將棒料板料管料或型材彎成一定形狀和角度的方法。(三個(gè)階段:彈性彎曲、彈 -塑性彎曲、塑性彎曲)拉深普通的拉深是彎曲、脹形、拉深的變形過程。當(dāng)凸模下降與毛坯接觸時(shí),毛坯首先asuestwkcug - esslyasu r ve eaagemetie Btegeg s v s see - s viltOn tc a lu e vi.-raf-s 1c1c.e s-a attt s ci g uui.irfufocfot g a- eae-g
34、d e-e esec . tg s e rioainc _ e c t t ul 1y itiigs er Itt eslae ela-ca e tua - sueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dess gr cUiole casl .rems _c tegg aealectfu giiert-e彎曲,在與凸模圓角接觸處的材料發(fā)生脹形變形。凸模繼續(xù)下降,法蘭部分坯料在切向壓應(yīng)力、徑向拉應(yīng)力作用下通過凹模圓角向直壁流動(dòng),形成筒部。主要工藝參數(shù):拉深加工中,拉深系數(shù) m=d/D或它的倒數(shù)拉深比 R=D/d反映了拉深程度。 當(dāng)m=mmin或R. =Rmax時(shí),制件會(huì)
35、開裂。在生產(chǎn)中, m或R是進(jìn)行工藝計(jì)算和模具設(shè) 計(jì)的最主要工藝數(shù)。鍛造:在加壓設(shè)備及工模具的作用下的,通過金屬體積的轉(zhuǎn)移和分配獲得機(jī)器零件或毛胚的塑性成形方法。其多在熱態(tài)下進(jìn)行,也稱熱鍛。按所用工具,可分為自由鍛和模鍛。使用砧子、胎模等,使坯料變形獲得所需幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量鍛件的鍛造方法為自由鍛,利用模具使坯料變形獲得鍛件的叫模鍛。 自由鍛工序:鍛粗、拔長、芯軸拔長、馬架擴(kuò)孔、錯(cuò)移和沖孔。模鍛(開式、閉式)三個(gè)階段:徽擠階段、充填階段、打靠階段擠壓:胚料在封閉模腔中受三相不均勻應(yīng)力作用,從模具的孔口或縫隙擠出, 使之橫截面積減小,制成所需的加工方法。第七章焊接成形技術(shù)一、手工電弧焊 原理:利用
36、焊條與工件之間產(chǎn)生的電弧將焊條和工件局部加熱熔化,焊芯端部熔化后的熔滴和熔化后的母材融合在一起凝固后形成熔池。焊條藥皮熔化后形成熔渣并放出氣體,在氣、渣的聯(lián)合保護(hù)下有效地排除了周圍空氣的有害影響,通過高溫下熔渣與熔池液態(tài)金屬之間的冶金反應(yīng)得到優(yōu)質(zhì)焊縫。特點(diǎn):1、簡便,靈活,適用性強(qiáng) 2、設(shè)備簡單,易于移動(dòng) 3、成本低,應(yīng)用廣泛 4、焊工技 術(shù)操作要求高,生產(chǎn)效率低焊條組成:藥皮,焊芯藥皮的作用:1、保護(hù)作用(在電弧熱作用下由藥皮熔化所得的熔渣和氣體將空氣隔絕,放著 氮?dú)獾扔泻怏w侵入)2、冶金作用(熔渣與熔池金屬相互作用進(jìn)行冶金反應(yīng),去除有害雜 質(zhì))3、使焊條具有良好工藝性(焊條藥皮可使電弧易
37、引燃并穩(wěn)定連續(xù)燃燒;焊接飛濺少; 焊縫成形美觀等)藥皮類型(鈦型、鈦鈣型、鈦鐵礦型、氧化鐵型等)埋弧自動(dòng)焊 原理:焊絲及焊件之間的電弧是埋在顆粒狀的焊劑下面特點(diǎn):1,生產(chǎn)效率高 2,焊接質(zhì)量好 3,勞動(dòng)條件好 無弧光輻射,無煙塵缺點(diǎn):1,由于采用顆粒狀焊劑堆積形成保護(hù)條件,因此一般只適用于平焊和平角焊2,設(shè)備復(fù)雜,靈活性差,短焊縫顯示不出生產(chǎn)率高的特點(diǎn)。鴇極僦弧焊 原理:在惰性氣體僦氣的保護(hù)下,利用鴇電板與焊件之間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種氣體保護(hù)焊方法,焊接時(shí)僦氣從焊槍噴嘴連續(xù)噴出,惰性氣體保護(hù)層隔絕空氣優(yōu)點(diǎn):1僦氣本身不與金屬反應(yīng), 不溶于金屬,且比空氣重,能有效隔絕電弧和周圍空
38、氣 2。 明弧無渣,熔池可見度好,便于控制,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化和全位置焊接3,直流正接電弧穩(wěn)定,即使在很小的焊接電流下仍可穩(wěn)定燃燒, 特別適合薄板,超薄板焊接4電弧熱源 與填充焊絲分別控制,易于實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形缺點(diǎn):鴇電極承受電流能力有限,所以熔深淺,熔敷率低,生產(chǎn)率低2生產(chǎn)成本高3焊前對(duì)焊件表面的清理工作要求嚴(yán)格asuestwkcug - esslyasu r ve eaagemetie Btegeg s v s see - s viltOn tc a lu e vi.-raffarc1c.e s-a attt s ci g uui.irfufocfot g a- eae-g d e-
39、e esec . tg s e rioain s ci e ct t l 1y itiflgs er Itt eslae ela-ca e tUda - sueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dss gr cuiole csl .remsfc tegg aealectfu gi t drrt-e 二、壓力焊及釬焊點(diǎn)焊(例如:不銹鋼焊接)摩擦焊釬焊(例如:電視機(jī)內(nèi)部晶體管和集成電路塊)釬焊原理:常以答接形式裝配, 焊件之間保持很小的間隙,采用熔點(diǎn)比母材低的金屬材料作為釬料,用低于母材,高于釬料的溫度下加熱,利用液態(tài)釬料潤濕母材,填充接頭間隙并與 母材相互擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)
40、連接的方法。釬焊特點(diǎn)(與熔焊相比):1、加熱溫度低,對(duì)母材影響小2、可以實(shí)現(xiàn)異種金屬焊接,金屬與非金屬的焊接 3、生產(chǎn)效率高 與熔焊或壓焊主要不同在于,釬焊時(shí),只有釬料熔化而母 材保持固態(tài)三、焊接應(yīng)力與變形構(gòu)件中將產(chǎn)生殘余變形和殘余應(yīng)力的原因:金屬在加熱時(shí)要膨脹,冷卻時(shí)要收縮。由于構(gòu)件各處的溫度極不均勻,所以各處的膨脹和收縮也差別很大。將產(chǎn)生很大的不均勻變形,而這種變形又受到周圍冷金屬的制約(拘束)而不能自由發(fā)展,因此產(chǎn)生了局部壓縮塑性變形,而這一壓縮塑性變形在隨后的冷卻過程中同樣由于周圍冷金屬的制約而不能 自由收縮,從而在焊接區(qū)產(chǎn)生了殘余拉伸應(yīng)力,在冷金屬區(qū)則產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。(焊接過程中材料變
41、形受阻)殘余應(yīng)力分為:縱向殘余應(yīng)力和橫向殘余應(yīng)力殘余變形分為:總體變形和局部變形變形原理:先壓應(yīng)力,后拉應(yīng)力。消除和減少的措施:1、設(shè)計(jì)措施:對(duì)稱焊接,斷續(xù)焊 錯(cuò)位2、工藝措施:合理焊接順序,反變形法或加熱法,小能量焊接,剛性 固定法,錘擊焊接。核心是使得應(yīng)力重新分配,達(dá)到一種低能差,更為穩(wěn)定的平衡。減少焊接殘余內(nèi)應(yīng)力的措施1設(shè)計(jì)措施 (1改進(jìn)接頭設(shè)計(jì)2避免焊縫集中,不交叉 3減少焊縫數(shù)量4在焊接內(nèi)應(yīng)力區(qū) 內(nèi)避免幾何不連續(xù) 5焊縫不要布置在應(yīng)力集中區(qū))2,工藝措施(1采用合理的焊接順序和方向2采用反變形和加熱減應(yīng)力區(qū)法等 3采用小線能量焊接4焊接后敲擊焊縫)消除焊接殘余應(yīng)力措施:1熱處理,2溫
42、度拉伸法,3拉力載荷法,4爆炸沖擊法,5振動(dòng)法 核心是使得應(yīng)力重新分配,達(dá)到一種低能差,更為穩(wěn)定的平衡。預(yù)防和消除殘余變形的措施 :1減少焊接線能量2必要地拘束3自由收縮 從減少焊接殘余 變形方面考慮,總原則:對(duì)稱加熱,力求分散;均勻布置,切勿集中;反向變形,以變治變; 改緊就緊,該松就松。消除殘余變形方法:火焰加熱矯正法和機(jī)械加壓變形法第八章表面成形技術(shù)表面涂層技術(shù)和表面改性技術(shù)金屬表面失效:磨損失效,腐蝕失效,疲勞失效磨損失效:粘著磨損,磨粒磨損,疲勞磨損, 腐蝕磨損疲勞失效:由表及里的裂紋表面涂層技術(shù)是在材料的表面制備一層與其性能不同,且能滿足使用要求的材料覆蓋技術(shù)。asuestwkcu
43、g - esslyasu r ve eaagemetie Btegeg s v s see - s viltOn tc a lu e vi.-raf-s 1c1c.e s-a attt s ci g uui.irfufocfot g a- eae-g d e-e esec . tg s e rioainc _ e c t t ul 1y itiigs er Itt eslae ela-ca e tua - sueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dess gr cUiole casl .rems _c tegg aealectfu giiert-e (包括物理氣相
44、沉淀、化學(xué)氣相沉淀、電鍍、電刷鍍、化學(xué)鍍、熱噴涂、化學(xué)噴涂、激光熔敷和堆焊)二、熱噴涂表面成形工藝:金屬加熱熔化高速氣流將其霧化成極細(xì)顆粒高速噴射到零件變面光焰噴涂、電弧噴涂等離子噴涂激光噴涂氧化問題:脫氧劑 B Si熱噴涂層與基體結(jié)合機(jī)理:1機(jī)械結(jié)合2金屬鍵結(jié)合3微擴(kuò)散結(jié)合4微熔合噴涂結(jié)構(gòu)特點(diǎn):涂層結(jié)構(gòu)不均勻性涂層的多孔性涂層化學(xué)不均勻性涂層中存在較大應(yīng)力三、固態(tài)表面強(qiáng)化1、表面形變強(qiáng)化(加工硬化:噴丸處理,滾壓加工)2、表面相變強(qiáng)化(激光加熱表面淬火)3、化學(xué)熱處理強(qiáng)化(滲 C, N)液態(tài)表面強(qiáng)化:1激光表面熔化-凝固處理2激光表面合金 化3激光熔敷處理4表面鑄滲強(qiáng)化第九章粉末合金特點(diǎn)(材
45、料利用率高,同時(shí)又節(jié)約能源優(yōu)越性:1能制作傳統(tǒng)成形方法無法獲得的材料和制品 2制得的材料具有高強(qiáng)度和優(yōu)異的特種性能3高經(jīng)濟(jì)效益)粉末成形 工藝:三步一一制備原材料粉末,成形及燒結(jié)過程粉末制備方法(獲取合適粉末)物理方法(霧化法)、化學(xué)方法(電解法,化學(xué)反應(yīng)及還原法)、機(jī)械方法。燒結(jié):它是一種使成形的粉末坯件達(dá)到強(qiáng)化和致密化的高溫過程粉末成形分壓力成形和無壓成形第十章組成:1、樹脂(天然樹脂、合成樹脂)2、添加劑(穩(wěn)定劑,填充劑,增塑劑,著色劑,固化劑)塑料分:線型結(jié)構(gòu)支鏈型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)塑料分類:1、熱塑性塑料:加熱后可以重新塑化的塑料( ABS、聚乙烯)2、熱固性塑料:加熱后不可重新塑化的塑料
46、(酚醛、環(huán)氧樹脂)塑料成型方法:注射成型、擠壓成型、吹塑成型、模壓成型。塑性成形過程中的物理化學(xué)變化:纖維方向,流動(dòng)取向,各向異性,收縮率 01%注射成型工藝:塑料粒子的塑化注射充模保壓凝固開模落料注射模具具體結(jié)構(gòu)及模具設(shè)計(jì)1,典型注射槿結(jié)構(gòu)分動(dòng)模,定模兩部分1,成形行腔2,導(dǎo)向機(jī)構(gòu):(導(dǎo)柱,導(dǎo)塞)3,澆注系統(tǒng)(主流道,分流道,澆口,冷料穴,拉料桿)4,頂出結(jié)構(gòu)5,抽芯結(jié)構(gòu)6,冷卻控溫系統(tǒng)注射成形過程:注射成形時(shí),首先將松散的粉末或粒狀物料從料斗送入高溫機(jī)筒內(nèi)加熱熔塑 使之成為熔體,然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下以很大的流速通過噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的 閉合模具中。熔體在壓力作用下充滿型腔并被壓實(shí)
47、,經(jīng)過一段保壓時(shí)間后柱塞或螺桿回程。此時(shí),熔體可能以型腔向澆注系統(tǒng)倒流。冷卻定型后開啟模具,制品便可從模腔中脫出。注射模分類1立式2臥式3直角式(注射模)三板式結(jié)構(gòu):動(dòng)模,定模,推料桿asuestwkcug - esslyasu r ve eaagemetie Btegeg s v s see - s viltOn tc a lu e vi.-raffarc1c.e s-a attt s ci g uui.irfufocfot g a- eae-g d e-e esec . tg s e rioain s ci e ct t l 1y itiflgs er Itt eslae ela-ca e
48、 tUda - sueisem c e sgas gd 1ftimemti tin. dss gr cuiole csl .remsfc tegg aealectfu gi t drrt-e y- Iki -d te gl rietgt e i l-ie ttiReeltla g i t tc_-el au te esic i i v g eg at. t ee alu folu e -me eieeta 11at ,atetecagR ree ateaf ete gil i a -t_t e igcaet edeat l ev ifomai la|e vsisie tkit el g i t tegh t-. ig at q eti t tu eg a i ra ieifr a - eda e t l lese ute e lr T elgs ssskg ar e eel lea tiu eig c.e tl le-s e i c c c c tee ds- gisu i Ic iry e1gte e le sitegt e s e - lteel rees - I- u c-l ta- t-u I ses e el
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