材料成型重點(diǎn)總結(jié)

1、第六章 塑性成型技術(shù)1. 塑料成型：板料成形、體積成形2. 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以獲得所需形狀和尺寸零件 的成形方法。3板料成形工序：A.分離工序/沖裁（落料、沖孔、修邊）；B.成形工序（彎曲、拉深、脹形、 翻邊）。4體積成形：指對(duì)金屬塊料、棒料或厚板在高溫或室溫下進(jìn)行成型加工的方法。5體積成形分類：鍛造、軋制、擠壓、拉拔。6. 沖裁（ 1）過程：彈性變形階段；塑性變形階段；斷裂分離階段。（ 2 ）主要變形區(qū)：以凸模與凹模刃口連接為中心的紡錘形區(qū)域。 （3）變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)：刃口側(cè)面的軸向應(yīng)力為拉應(yīng)力，故裂紋往往從側(cè)面產(chǎn)生。（ 4）沖裁件斷面特征：圓角帶、光亮

2、帶、斷裂帶、毛刺。（5）軟硬材料沖裁斷面特征區(qū)別：軟材料和加工硬化指數(shù)大的材料，其變形區(qū)對(duì)周圍材料 影響大，圓角也大，光亮帶大，斷裂帶小；硬材料則相反。（6） 主要工藝參數(shù)沖裁間隙：薄、軟材料， 斷面質(zhì)量和尺寸精度要求高時(shí)取小值； 厚、 硬材料，要求模具壽命長時(shí)取大值。7. 彎曲（1）過程：彈性彎曲；彈、塑性彎曲；塑形彎曲。（ 2 ）主要變形區(qū)：曲率發(fā)生變化的圓角部分。（3）變形區(qū)應(yīng)力分布：a.內(nèi)層：受壓縮短 b.外層：受拉伸長 c.應(yīng)變中性層：長度不變（4）主要工藝參數(shù)一一相對(duì)彎曲半徑（ r/t）： A.小于彎曲加工極限，則會(huì)出現(xiàn)彎曲件斷裂；B.較大時(shí)，回彈嚴(yán)重，制件形狀、尺寸難以控制。8.

3、 拉深（ 1）主要變形區(qū)：底部（承力區(qū)，很少變形）；壁部（傳力區(qū)，已變形區(qū)） ；法蘭（主要變形區(qū)）（2）變形區(qū)應(yīng)力分布：凸、凹模圓角靠直壁處存在材料厚度變薄的兩個(gè)極小值點(diǎn)，若圓角 半徑過小，制件容易在此兩處破裂。（3） 質(zhì)量問題：A.起皺；B.開裂（當(dāng)毛坯半徑增大，使壁部材料F拉大于F承，會(huì)發(fā)生強(qiáng) 度破裂）（4） 主要工藝參數(shù)：拉深系數(shù)（ m=d/D ）9. 脹形主要變形區(qū)：凸肋以內(nèi)的局部區(qū)域內(nèi)，變形區(qū)不斷擴(kuò)大。10. 翻邊（1）主要變形區(qū)被限制在凹模圓角以內(nèi)的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，變形區(qū)不斷縮小。（2） 主要參數(shù) 翻邊系數(shù)（k（f）=do/d），當(dāng)其小于內(nèi)孔翻邊的加工極限（min），翻邊件會(huì) 產(chǎn)生破裂

4、。11. 鍛造：在加壓設(shè)備及工具的作用下，通過金屬體積的轉(zhuǎn)移和分配來獲得機(jī)器零件或毛胚 的塑性成型方法。12. 自由鍛鐓粗三個(gè)區(qū)：難變形區(qū)；大變形區(qū)（受摩擦影響小，應(yīng)力分布均勻，變形難 度大）；小變形區(qū)（受切向附加拉應(yīng)力，易產(chǎn)生縱向裂紋）13. 錘上模鍛三階段及變形特點(diǎn)：A.鐓擠階段：一部分金屬擠進(jìn)凹槽，另一部分鐓粗向外側(cè)流動(dòng)；B.充填階段：坯料與模底接觸，部分金屬通過飛邊橋部向外流動(dòng)，分流層位置外移，金屬擠入模腔凹槽充滿模膛；C打靠階段：多于金屬流入飛邊倉部，上下模打靠。14錘上模鍛特點(diǎn)：A.金屬沿高度方向流動(dòng)，充填能力較強(qiáng)，適用于靠擠入方式成形的鍛件；B.設(shè)備速度高，金屬流動(dòng)快，具有金屬流

5、動(dòng)慣性和變形熱效應(yīng)作用。15. 壓力機(jī)模鍛變形特點(diǎn)：A.金屬沿水平方向流動(dòng)，速度低；B.金屬在模腔流動(dòng)緩慢，適用于變形速度敏感的低塑性合金材料；C.變形深透均勻，流動(dòng)分布連續(xù)，鍛件各處力學(xué)性能一致性好，利于提高內(nèi)部質(zhì)量和尺寸精度。15. 擠壓成形：坯料才封閉模腔內(nèi)受三向不均勻壓力作用，從模具的孔口或縫隙擠出，使之 橫截面積減小，形成所需制品的加工方法。16. 擠壓成形分類：A.按成形溫度：熱擠壓、溫?cái)D壓、冷擠壓；B.按金屬流動(dòng)方向和凸模運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系：正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓。17 擠壓三階段：充填 /鐓擠階段；穩(wěn)定擠壓階段；不穩(wěn)定擠壓階段18. 擠壓成形的軟化處理：冷擠壓毛坯退火；多次擠壓中間

6、退火。19. 擠壓成形的潤滑：冷擠壓磷化皂化；硬鋁氧化處理、涂硬脂酸鋅粉末。,第七章 焊接成型技術(shù)1. 焊接本質(zhì)：通過適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過程，是兩個(gè)分離的固態(tài)物體產(chǎn)生原子或分子間結(jié)合力而 連成一體的成型方法。2. 焊接分類：熔焊、壓焊、釬焊。3焊條結(jié)構(gòu)及各部分功能：A焊芯：充當(dāng)電極和填充金屬。B.藥皮：a保護(hù)作用（熔化形成熔渣并產(chǎn)生某些氣體使熔滴、熔池、焊接區(qū)與空氣隔絕，防止有害氣體侵入）；b.冶金作用（與 熔池金屬發(fā)生冶金反應(yīng)，去除雜質(zhì)）；c.使焊條具有良好的工藝性能（使電弧容易引燃并穩(wěn)定連續(xù)燃燒，飛濺少，焊縫成形美觀，易于脫渣） 。4. 酸堿焊條工藝特點(diǎn)：A.酸：（優(yōu)）藥皮組成氧化性強(qiáng)；電弧穩(wěn)

7、定性好，可直流和交流施焊； 焊縫成形較好，對(duì)水、繡產(chǎn)生氣孔的敏感性不大；熔渣結(jié)構(gòu)呈玻璃狀，脫渣方便；（缺）所 焊焊縫常、低溫沖擊性能一般， 焊縫中含氫較高，塑形受影響。B.堿：（優(yōu)）藥皮還原性強(qiáng)； 熔敷金屬擴(kuò)散氫含量低， 使焊縫金屬具有較高的強(qiáng)度和韌性， 適用于重要結(jié)構(gòu)件的焊接及對(duì) 焊縫力學(xué)性能要求高的產(chǎn)品； （缺）未加穩(wěn)弧劑則只能直流施焊；焊條對(duì)水、繡產(chǎn)生敏感性 較大，使用前需烘培； 熔渣結(jié)構(gòu)呈結(jié)晶狀， 脫渣困難； 焊接需用斷弧操作， 否則易產(chǎn)生氣孔； 焊接時(shí)煙塵較多。5. 焊條牌號(hào)及意義：字母“ E”表示焊條；前兩位數(shù)字：熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值；第三位 數(shù)字：焊條焊接位置（平立仰橫） ；第

8、三、四位數(shù)字組合：焊接電流種類及藥皮類型。6. 埋弧焊過程：焊絲與焊件燃燒的電弧埋在顆粒狀焊劑下面，電弧熱使焊絲、母材、焊劑熔 化并部分蒸發(fā)， 形成封閉空腔， 渣膜隔絕空氣和電弧與熔池接觸， 使弧光不能輻射出來；焊 絲熔化以熔滴形式落下，與熔融母材混合成熔池；電弧向前移動(dòng)，熔池金屬冷卻形成焊縫； 熔渣密度較小，浮在熔池之上，冷卻形成渣殼，防止焊縫高溫下氧化。7. 鎢極氬弧焊：在惰性氣體氬氣保護(hù)下，利用鎢電極與焊縫之間產(chǎn)生電弧熱熔化母材和 填充焊絲的一種氣體保護(hù)焊。8. 鎢極氬弧焊分類：A.直流（直流正接、直流反接、直流脈沖）B.交流（正弦交流、矩形交 流）9. 鎢極氬弧焊優(yōu)缺點(diǎn)：（優(yōu)）a.氬氣

9、能有效隔絕電弧周圍空氣，可成功焊接易氧化、氮化及化學(xué)活潑性強(qiáng)的有色金屬、不銹鋼和各種合金；b.直流正極性電弧穩(wěn)定，即使在很小焊接電流下也可穩(wěn)定燃燒，特別適用于薄板、 超薄板的焊接；c.明弧無渣，熔池可見度好，易于控制； d.電弧熱源與填充焊絲分別控制，易于實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成型，焊縫成形美觀，不產(chǎn)生飛濺；（缺）a.鎢電極承受電流能力有限，所以熔深淺，熔敷率小，生產(chǎn)率低；b.焊接所用惰性氣體較貴，生產(chǎn)成本高；c.焊前對(duì)焊件表面清理工作要求嚴(yán)格。10. 直流正、反接優(yōu)缺點(diǎn)： A.正接：發(fā)熱量大，熔深大，生產(chǎn)率高，用于大多數(shù)焊接場合。B反接：發(fā)熱量小，燒損少，電流截流強(qiáng)、引弧困難，陰極霧化及陰極破碎作用

10、可去除焊件 表面氧化膜 （鋁、鎂 ）11. 焊絲熔滴過度類型：自由過渡（滴狀過渡和噴射過渡）、短路過渡、混合過渡。12. CO2焊的飛濺A.原因：液體金屬內(nèi)部的 CO氣體急劇膨脹而發(fā)生劇烈爆炸，以及短路過渡后電弧再引燃時(shí)，產(chǎn)生對(duì)熔池過大沖擊力而使液體金屬濺出。B.措施：a冶金方面：采用合適焊絲和保護(hù)氣體成分；b工藝方面：焊接電流與電弧電壓合理選配，以及合適的短路電流 上升速度和短路峰值電流的選擇。13. 電阻焊分類：A.按工藝（點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊）；B.按電流（交流、直流、脈沖電流）。14. 摩擦焊：利用焊件接觸面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使工件端部達(dá)到塑性狀 態(tài)，然后迅速頂鍛加壓

11、，完成焊接的一種壓力焊方法。15摩擦焊分類：A.根據(jù)相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)軌跡（旋轉(zhuǎn)摩擦焊、軌道摩擦焊）B.根據(jù)機(jī)械供給方式（連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊、慣性摩擦焊）16. 釬焊分類：軟釬焊（釬料熔點(diǎn)低于450 攝氏度）、硬釬焊。17. 釬焊與熔焊、 壓焊相比不同點(diǎn)： 釬焊只有釬料熔化而母材保持固態(tài)， 釬料熔點(diǎn)低于母材，成分區(qū)別也很大； 熔化釬料依靠潤濕和毛細(xì)作用吸入并保持在母材待焊處縫隙中，依靠液態(tài)釬料和固態(tài)母材之間的相互擴(kuò)散形成冶金結(jié)合。18. 釬焊優(yōu)缺點(diǎn)：（優(yōu)點(diǎn)）A.加熱溫度低，對(duì)母材組織性能影響小，易于保證焊件尺寸精度；B.可實(shí)現(xiàn)異種金屬或合金、金屬與非金屬的連接；C.某些釬焊方法可一次性焊接完成成百條釬縫

12、，生產(chǎn)率高。 （缺點(diǎn)）釬焊接頭強(qiáng)度低，耐熱性差，裝配精度要求高。19. 金屬焊接性：金屬是否具有適應(yīng)焊接加工，以及在焊接加工以后是否能在使用條件下安 全運(yùn)行的能力。20. 工藝焊接性：金屬材料在指定的焊接工藝條件下對(duì)產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性。21. 使用焊接性：是在制定的焊接工藝條件下所形成的焊接接頭使用使用要求的程度。22. 影響金屬焊接性因素：A.材料因素B工藝因素.C結(jié)構(gòu)因素D.使用條件23. 金屬材料焊接性試驗(yàn)方法：A.間接評(píng)估：碳當(dāng)量Ceq間接評(píng)估法；冷裂紋敏感系數(shù) Pc間接 評(píng)估法。B.直接實(shí)驗(yàn)方法：斜 Y形坡口焊接裂紋實(shí)驗(yàn)；插銷實(shí)驗(yàn)。24. 奧氏體不銹鋼焊劑主要問題：熱烈問、翠花、晶

13、間腐蝕、應(yīng)力腐蝕。25. 鋁及鋁合金熔焊特點(diǎn)：a.有很強(qiáng)的氧化能力；b.有較大的熱導(dǎo)率和比熱容；c.有熱裂傾向； d.容易產(chǎn)生氣孔；e.焊接熱作用使近縫區(qū)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。26. 防止熱裂紋措施：選擇合適焊絲、控制焊縫成分、配以合理的焊接參數(shù)、采用熱能集中的焊接方法。（eg:硬鋁、超硬鋁選用含硅 5%的Al-Si合金焊絲；Al-Mg合金采用 W（mg）=5% 的 Al-Mg 焊絲。）27. 防止氣孔措施：A.限制氫來源；B.選擇合理的焊接參數(shù)。28. 焊接應(yīng)力、應(yīng)變產(chǎn)生原因：A.加熱階段：焊縫和近縫區(qū)溫度很高，材料自由熱變形變量很大， 受臨近低溫區(qū)域約束而被壓縮，產(chǎn)生壓應(yīng)力，同時(shí)遠(yuǎn)離焊縫的區(qū)域由于

14、溫度較低，材 料自由熱變形量較小， 受焊縫高溫區(qū)膨脹影響而被拉伸， 產(chǎn)生拉應(yīng)力。 由于焊縫及鄰近區(qū)域 T大于800攝氏度，材料已喪失彈性，被限制膨脹的部分產(chǎn)生的是壓縮塑形變形。B.冷卻階段：冷卻至室溫時(shí)， 焊縫附近殘留壓縮塑性變形區(qū)， 焊縫及鄰近區(qū)域被限制收縮而產(chǎn)生殘余 拉應(yīng)力，遠(yuǎn)離焊縫兩側(cè)則為拉應(yīng)力。29. 減少焊接殘余應(yīng)力措施：A.設(shè)計(jì)措施：a.改進(jìn)接頭設(shè)計(jì)。b.避免焊縫集中，不要有交叉焊。c.盡量減少焊縫數(shù)量及尺寸。 d.在焊接拉應(yīng)力區(qū)盡量避免存在幾何不連續(xù)。e.焊縫盡量不要布置在工作應(yīng)力最集中區(qū)。 B.工藝措施：a.采用合理的焊接順序和方向； b.采用反變形法和 加熱減應(yīng)力區(qū)法；c.采

15、用小的熱輸入焊接；d.焊后錘擊焊縫。30. 消除焊接殘余應(yīng)力措施：熱處理、溫差拉伸發(fā)、拉力載荷法、爆炸沖擊法、震動(dòng)法。31. 預(yù)防焊接變形措施： 合理選擇、 配焊接順序； 采用反變形法； 采用剛性固定法； 散熱法； 合理選擇焊接方法和焊接參數(shù)。32. 消除焊接變形方法：火焰加熱矯正法；機(jī)械矯正法。第八章 表面成型及強(qiáng)化技術(shù)1. 表面成型及強(qiáng)化： 通過物理、 化學(xué)或其他各種技術(shù)手段是的零件的表面一定深度內(nèi)的成分、 組織甚至應(yīng)力狀態(tài)與芯部不同， 因而使得表面具有所希望的某些性能特點(diǎn)， 從而最終達(dá)到使 整個(gè)零件的損傷推遲，提高零件的使用壽命。2. 表面成型及強(qiáng)化技術(shù)分類：表面涂層技術(shù)、表面改性技術(shù)。

16、3. 表面涂層技術(shù)：通過在構(gòu)件零部件的表面制備一層與其性能不同的，且能滿足特定要求的 材料覆蓋層技術(shù)。4. 表面改性技術(shù)：通過改變材料表面層的成分及組織結(jié)構(gòu)而改變材料組織性能。5. 晶界：同一相的晶粒之間的分界面。6. 失效：機(jī)械零部件由于某種原因而喪失原定功能的現(xiàn)象。7. 失效分類：斷面失效、變形失效、表面失效（磨損失效、疲勞失效、腐蝕失效）。8. 熱噴涂：將涂層金屬材料加熱融化，以高速氣流將其霧化成極細(xì)的顆粒，并以極高的速度 噴射到事先準(zhǔn)備好的零件表面，形成所需性能金屬涂層的表面成型方法。9. 熱噴涂的結(jié)合機(jī)理：機(jī)械結(jié)合、金屬鍵結(jié)合、微擴(kuò)散結(jié)合、微熔合。10. 涂層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：涂層結(jié)構(gòu)的不均

17、勻性（圖層平行和垂直表面的兩個(gè)方向性能不一致）；涂層的多孔性；涂層的化學(xué)不均勻性；涂層的內(nèi)應(yīng)力。11. 表面形變強(qiáng)化理論基礎(chǔ)：加工硬化金屬材料在塑性變形時(shí)，隨變形程度增加，金屬 的強(qiáng)度、硬度上升，而塑性、韌性下降。12. 表面形變強(qiáng)化原因：材料表層組織結(jié)構(gòu)的變化引入殘余應(yīng)力和表面形貌發(fā)生變化所致。13. 表面相變強(qiáng)化馬氏體相變：當(dāng)零件表面層被快速加熱到溫度超過相變點(diǎn)溫度達(dá)到奧 氏體狀態(tài)時(shí)，隨后的快冷即可獲得馬氏體或其他奧氏體的轉(zhuǎn)變組織。14. 化學(xué)熱處理強(qiáng)化過程：首先將工件置于含有滲入元素的活性介質(zhì)中加熱到一定溫度，使 滲入元素通過分解、吸附、擴(kuò)散進(jìn)入金屬表層，從而改變金屬表層的成分、組織、性能。15. 化學(xué)處理強(qiáng)化目的：提高金屬表層強(qiáng)度、硬度和耐磨性；提高材料表層的疲勞強(qiáng)度；使 金屬表面具有良好的抗粘性、抗咬合能力和降低摩擦因素；提高金屬表面耐蝕性。16. 激光表面合金化：在激光素作用下，將一種或多種合金元素與基材表面一起快速熔凝， 從而使廉價(jià)材料表面具有預(yù)定的高合金結(jié)構(gòu)與特性的技術(shù)。第九章 粉末合金及陶瓷成型技術(shù)1.粉末合金制取過程：制備原材料粉末；成形；燒結(jié)（陶瓷制品：致密化）。2高質(zhì)量原料粉末特征：A.粒度分布范圍合理， 平均粒徑?。籅顆粒外形圓整；C顆粒聚集、 抱團(tuán)傾向小，凝聚強(qiáng)度低；D化學(xué)程度和化學(xué)組成均勻性易于控制。3. 燒結(jié)