第2章熱加工基本知識

1、第第2 2章章 熱加工基本知識熱加工基本知識第二部分 毛坯的成形方法 這部分闡述鑄造這部分闡述鑄造 、鍛壓和焊接三種基本的毛坯成形方、鍛壓和焊接三種基本的毛坯成形方法。法。 鑄造鑄造 是利用液態(tài)金屬在鑄型中冷凝而成形的。是利用液態(tài)金屬在鑄型中冷凝而成形的。 鍛壓鍛壓 是利用固態(tài)金屬在各種鍛壓工具或模具間發(fā)生塑是利用固態(tài)金屬在各種鍛壓工具或模具間發(fā)生塑性變形而成形的。性變形而成形的。 焊接焊接 是利用金屬連接面間原子結(jié)合力而使分離的材是利用金屬連接面間原子結(jié)合力而使分離的材料連接起來的方法。料連接起來的方法。 本部分分別對各種成形方法的原理實質(zhì)、工藝過程、工本部分分別對各種成形方法的原理實質(zhì)、工

2、藝過程、工藝特點、毛坯件的產(chǎn)生以及毛坯結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題進(jìn)行闡述。藝特點、毛坯件的產(chǎn)生以及毛坯結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題進(jìn)行闡述。并著重對工藝規(guī)程的內(nèi)容和編制程序作介紹，以便對毛坯生并著重對工藝規(guī)程的內(nèi)容和編制程序作介紹，以便對毛坯生產(chǎn)的全過程有一定程度的了解。產(chǎn)的全過程有一定程度的了解。一、鑄一、鑄 造造第八章 鑄 造第一第一 節(jié)節(jié) 鑄造工藝基礎(chǔ)鑄造工藝基礎(chǔ) 鑄造是將液態(tài)金屬澆入與零件形狀相適應(yīng)的鑄型中，待鑄造是將液態(tài)金屬澆入與零件形狀相適應(yīng)的鑄型中，待其冷凝后獲得合格鑄件的方法。其冷凝后獲得合格鑄件的方法。 鑄造獲得的毛坯或零件稱為鑄造獲得的毛坯或零件稱為鑄件鑄件。鑄件一般需經(jīng)切削加工后才使用。鑄件一般需

3、經(jīng)切削加工后才使用。 鑄造機械制造中應(yīng)用十分廣泛。如在普通機床中鑄件占總重量的鑄造機械制造中應(yīng)用十分廣泛。如在普通機床中鑄件占總重量的（60608080）% %；在重型機械、礦山機械、水力發(fā)電設(shè)備中占；在重型機械、礦山機械、水力發(fā)電設(shè)備中占80%80%以上以上。 本章主要介紹鑄造成型的工藝基礎(chǔ)，各種鑄造方法，特別是砂型鑄本章主要介紹鑄造成型的工藝基礎(chǔ)，各種鑄造方法，特別是砂型鑄造的工藝要點等基礎(chǔ)知識。造的工藝要點等基礎(chǔ)知識。 一、鑄造的特點：一、鑄造的特點： 1 1、成型方便適應(yīng)性廣成型方便適應(yīng)性廣 對工件尺寸和形狀沒任何限制。適用各種材對工件尺寸和形狀沒任何限制。適用各種材料，如鑄鐵、鑄鋼、

4、鑄造鋁合金、鑄造銅合金等各種金屬材料和高分子料，如鑄鐵、鑄鋼、鑄造鋁合金、鑄造銅合金等各種金屬材料和高分子材料與陶瓷材料等。在各種批量生產(chǎn)中鑄造都是重要的方法。材料與陶瓷材料等。在各種批量生產(chǎn)中鑄造都是重要的方法。 2 2、成本低廉的優(yōu)點成本低廉的優(yōu)點由于鑄件成型方便，鑄件毛坯與零件形狀尺寸相由于鑄件成型方便，鑄件毛坯與零件形狀尺寸相近，能節(jié)省金屬材料和加工工時；材料來源廣泛，可利用廢料、廢件等，近，能節(jié)省金屬材料和加工工時；材料來源廣泛，可利用廢料、廢件等，節(jié)約國家資源，鑄造設(shè)備簡單投資少。節(jié)約國家資源，鑄造設(shè)備簡單投資少。 第一第一 節(jié)節(jié) 鑄造工藝基礎(chǔ)鑄造工藝基礎(chǔ) 3 3、缺點是缺點是：鑄

5、造生產(chǎn)工序繁多，工藝過程難控制，鑄件容易產(chǎn)生缺：鑄造生產(chǎn)工序繁多，工藝過程難控制，鑄件容易產(chǎn)生缺陷，與相同尺寸的鍛件比，組織性能較差，承載能力不及鍛件，鑄造生陷，與相同尺寸的鍛件比，組織性能較差，承載能力不及鍛件，鑄造生產(chǎn)勞動強度大等。產(chǎn)勞動強度大等。 二、鑄造的分類二、鑄造的分類鑄造的工藝方法很多，一般可將其分為砂型鑄造和特種鑄造兩大類。鑄造的工藝方法很多，一般可將其分為砂型鑄造和特種鑄造兩大類。 砂型鑄造砂型鑄造是鑄型的原材料主要為砂型。而且液態(tài)金屬完全靠重是鑄型的原材料主要為砂型。而且液態(tài)金屬完全靠重力充滿鑄型的型腔時。稱為砂型鑄造。力充滿鑄型的型腔時。稱為砂型鑄造。 砂型鑄造砂型鑄造

6、一般可分為手工砂型鑄造和機器砂型鑄造。手工砂型主要一般可分為手工砂型鑄造和機器砂型鑄造。手工砂型主要適用于單件、小批量生產(chǎn)以及復(fù)雜的大型鑄件的生產(chǎn)。而機器砂型鑄造適用于單件、小批量生產(chǎn)以及復(fù)雜的大型鑄件的生產(chǎn)。而機器砂型鑄造主要適用于成批大量生產(chǎn)。主要適用于成批大量生產(chǎn)。 特種鑄造特種鑄造凡是不同于砂型鑄造的其它各種鑄造方法，凡是不同于砂型鑄造的其它各種鑄造方法， 統(tǒng)稱為特統(tǒng)稱為特種鑄造。如金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造等。種鑄造。如金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、低壓鑄造等。 由于砂型鑄造（尤其是手工砂型鑄造）目前仍然是國內(nèi)外應(yīng)用最由于砂型鑄造（尤其是手工砂型鑄

7、造）目前仍然是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的鑄造方法。所以在下一節(jié)重點介紹。廣泛的鑄造方法。所以在下一節(jié)重點介紹。第二節(jié)第二節(jié) 砂砂 型型 鑄鑄 造造 一、手工造型的工藝過程一、手工造型的工藝過程 砂型鑄造是以砂（河砂、舊型砂、粘土、爐渣、木屑等混合組成的）砂型鑄造是以砂（河砂、舊型砂、粘土、爐渣、木屑等混合組成的）為主要造型材料，制備好鑄型的一種鑄造工藝方法。砂型鑄造應(yīng)用十分為主要造型材料，制備好鑄型的一種鑄造工藝方法。砂型鑄造應(yīng)用十分廣泛，目前廣泛，目前90%90%以上的鑄件是用砂型鑄造方法生產(chǎn)出來的以上的鑄件是用砂型鑄造方法生產(chǎn)出來的。如下圖所示如下圖所示齒輪的毛坯是用砂型鑄造出來的。齒輪的毛坯是用

8、砂型鑄造出來的。第二節(jié)第二節(jié) 砂砂 型型 鑄鑄 造造 砂型鑄造的工藝過程主要由以下幾部分組成砂型鑄造的工藝過程主要由以下幾部分組成： 造砂型造砂型 ；造型芯；造型芯；烘干；烘干；合箱；合箱；熔煉金屬；熔煉金屬； 澆注；澆注；落砂和清理；落砂和清理； 檢驗。檢驗。 如下圖所示。如下圖所示。 造型工藝是指鑄型的制作方法和過程，它是砂型鑄造工造型工藝是指鑄型的制作方法和過程，它是砂型鑄造工藝過程中最重要的組成部分。包括：制造砂型（簡稱藝過程中最重要的組成部分。包括：制造砂型（簡稱造型造型）、）、制造型芯（簡稱制造型芯（簡稱制芯制芯）、以及澆注系統(tǒng)、冒口、排氣口的制）、以及澆注系統(tǒng)、冒口、排氣口的制作

9、和合箱。作和合箱。 壓力加工壓力加工是指在不破壞金屬自身完整性的條件下，利用外力作用使是指在不破壞金屬自身完整性的條件下，利用外力作用使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和機械性能的毛坯或零金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和機械性能的毛坯或零件的加工方法，也稱位件的加工方法，也稱位塑性成形塑性成形或或塑性加工塑性加工。 通過鑄造方法得到的通過鑄造方法得到的金屬坯件金屬坯件大多不能直接使用，還大多不能直接使用，還需要進(jìn)一步的加工成形需要進(jìn)一步的加工成形，如軋制、擠壓、拉拔等。，如軋制、擠壓、拉拔等。 壓力加工壓力加工是指在不破壞金屬自身完整性的條件下，利是指在不破壞金屬自身

10、完整性的條件下，利用外力作用使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、用外力作用使金屬產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和機械性能的毛坯或零件的加工方法，也稱位尺寸和機械性能的毛坯或零件的加工方法，也稱位塑性成塑性成形形或或塑性加工塑性加工。 焊接是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填焊接是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的一種方法。充材料，使工件達(dá)到結(jié)合的一種方法。 在現(xiàn)代制造業(yè)中，焊接技術(shù)起著十分重要的作用。無論在現(xiàn)代制造業(yè)中，焊接技術(shù)起著十分重要的作用。無論是鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、鍋爐、車輛、艦船、航空航天、石化設(shè)是鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、鍋爐、車輛、艦船、

11、航空航天、石化設(shè)備等中，還是在電機、微電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品等中，焊接備等中，還是在電機、微電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品等中，焊接技術(shù)都是一種基本的，甚至是關(guān)鍵性的生產(chǎn)技術(shù)。本章主技術(shù)都是一種基本的，甚至是關(guān)鍵性的生產(chǎn)技術(shù)。本章主要介紹常用的焊接工藝的特點和應(yīng)用。要介紹常用的焊接工藝的特點和應(yīng)用。焊接方法的種類很多，根據(jù)實現(xiàn)金屬原子間結(jié)合的方式不同，可分焊接方法的種類很多，根據(jù)實現(xiàn)金屬原子間結(jié)合的方式不同，可分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。 熔化焊，是指焊接過程中，將焊接接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。壓力焊壓力焊.利用焊接時施加一定壓力而完成焊接的方法，壓力焊又稱壓焊。 釬焊焊用比母材熔點低的金屬材料作為釬料，用液態(tài)釬料潤濕母材和填充工件接口間隙并使其與母材相互擴(kuò)散的焊接方法。 焊接方法的種類很多，根據(jù)實現(xiàn)金屬原子間結(jié)合的方式不同，可分為熔化焊、焊接方法的種類很多，根據(jù)實現(xiàn)金屬原子間結(jié)合的方式不同，可分為