金属材料工艺种类及加工方法探讨论文_李丰梅1,邱守光2

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①通标标准技术服务有限公司南京分公司 江苏 南京 210014;

②南京德邦金属装备工程股份有限公司 江苏 南京 211153

摘要:面对迅猛发展的社会、各项技术和研究,资源一直是必不可少而又紧缺的,科技的不断发展使得更多的资源可以被利用,并且利用的方面随着工艺的不同而不同,尤其是在金属材料的利用上,在各种机械,生产工具等方面尤为突出,金属材料工艺的不断突破,使金属材料在不同工艺下的特点不同,用途不同,金属材料可以在不同领域充分利用,每种金属材料都能发挥自身的效用,本文列举了金属材料的工艺种类并探讨了金属材料的加工方法。

关键词:金属材料;加工工艺;方法探讨

由于资源的有限,不足以支持社会进步的需求,人们不断进取、研究和发明,出现了许多加工方法,根据不同金属材料的特性,使用不同的加工方法,金属材料的效益发挥最大化,浪费最小化,金属材料工艺种类和金属材料的加工方法成为了人们深入研究的重点。

1.金属材料工艺种类

金属材料工艺主要有铸造工艺、锻压工艺、焊接工艺、切削工艺、热处理性能,每种工艺的原理、方法、要求、适用金属都是不同的,了解每种工艺的适用情况,是金属材料工艺的重点,由于用错了加工工艺方法,对金属材料而言是种极大的浪费。

1.1铸造工艺

金属铸造工艺是指高温将金属熔化成液体,将液体浇进想要的模型中,再进行一段时间的冷却凝固,凝固后再进行一定的处理得到想要的形状和功能,铸造工艺使对金属材料的加工时间大大减少,金属经过铸造,更加稳定,出现废品情况较低,但也有充型能力差的问题,同时,由于金属本身不具有透气性,在铸造的过程中要进行有效的排气,还要注意在金属熔化成液体定型凝固的时候有可能出现裂纹的情况。铸造工艺不适用于小批量,形状复杂的情况。铸造技术已经成为现代机械制造业的基础工艺之一。

1.2锻压工艺

锻压是锻造和冲压两项技术的结合,是指通过锻压机械的锤头等对金属胚料施加压力从而得到想要的形状。金属组织通过锻压而改变,使得金属组织的内部更加紧密,性能大大增加。金属的可塑性是锻压技术的基础,如果金属的可塑性差,使用锻压技术将会适得其反。锻压适用于批量生产,可使用尺寸精确的模具。

1.3焊接工艺

焊接工艺需要考虑到金属的材质,化学成分,内部结构等。焊接工艺的方法有很多,比如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊等,不同的金属材质选用的焊接方法不同,焊接工艺整体流程比较复杂,确定焊接使用方法后,还要确定焊接工艺参数,以及其他的焊接需要的措施,焊接工艺的优点是密封性好,适用于各种容器的制造,焊接工艺还可以和铸造工艺,锻压工艺相结合,提高经济效益。

1.4切削工艺

切削工艺在金属材料加工方面地位非常重要,切削技术是指用刀具对金属材料进行切割,从而得到想要的形状,切削工艺对切削的刀具要求非常严格,切削工艺经常用于对精度要求较高的零件,切削工艺一般是对铸造工艺,锻压工艺进行细加工,得到准确的零件。

1.5热处理性能

热处理工艺是指将金属材料放在一定介质中,对其进行加热、保温、冷却等,改变了金属材料的内部结构,从而改变了金属材料的性能。热处理工艺在处理金属材料时,对金属材料加热,以此温度保温一段时间后再冷却,由于加热和冷却的速度不同,从而改变了金属的内部结构,在加热、保温、冷却过程中不间断的衔接,降低成本。

2.金属材料加工方式

由于金属材料的工艺种类不同,对金属材料的加工方式也各有不同,主要有热处理加工方法、高速切削加工方法、温挤压成型加工方法、金属材料焊接技术工艺等。

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2.1热处理加工方法

热处理方法可以改变金属材料的内部结构,可以使原本更加耐热,硬度更强,一般用于汽车、航空零部件的加工方法上。热处理方法主要分为退火、正火、淬火、时效处理四大方法。退火是加热保温后逐渐冷却的过程,退火的过程使金属材料的韧性和可塑性都大大提高。正火的过程是将金属材料加热到临界温度点以上,自然冷却的过程,正火在某些情况下可以代替退火,如用于要求不高的零件上。淬火是指在加热到金属材料临界点之后进行保温一段时间,再加入淬火剂,使温度骤降,这样能增加金属材料的硬度和强度。时效处理是指零件使用时间较长之后会出现形状,尺寸大小的变化,对金属材料进行时效处理,可以有效的提高金属材料的稳定性。

2.2高速切削加工方法

高速切削方法是在切削加工方法上提高了速度,高效而且消耗低,普通切削加工方法中存在的问题,在高速切削加工方法中都得以改善。高速切削方法主要用于模具制造中,成为模具制造工艺的主流方法。

高速切削加工方法的优势有大大提高了加工速度,是常规切削方法速度的十倍,在汽车模具制造中广泛应用。速度提升的同时自然也提高了效率,甚至可以省去修光的过程。同时,高速切削加工方法由于切削的速度快,切削表面更加光滑,高速切削加工方法一定程度上简化了工序,一般来说,常规的切削加工存在于淬火之前,使用高效切削加工方法不会导致表面硬化,省去了修正表面的工序。高速切削方法还可以加工形状复杂并且硬度较硬的零件,因为速度快,所以能够切割硬度较大的零件,这种方法速度快并且精准,对于要求精度的零件也是可以做到的。

2.3温挤压成型加工方法

温压工艺是一次压制,一次烧结的过程,温挤压成型加工方法是挤压工艺的其中一种,挤压工艺主要包括冷挤压,温挤压和热挤压。温挤压相较于冷挤压来说,容易变形,对于热挤压来说可以提高表面质量,温挤压的模具具有足够的强度、韧度、抗磨损性。润滑剂具有一定的热稳定和绝热性,影响温挤压加工方法的主要原因有温度,润滑性,模具的弹性形变程度。

温压工艺的核心是粉末原料和粉末加工系统,粉末原料是温压的最核心技术,是温压技术的基础,温压技术的特点有成本低、密度高、强度高、密度均匀的优点。汽车传动扭矩变换器轮毂、温压连杆、齿轮类零件都是由温挤压成型加工方法所制造的。

2.4金属材料焊接技术工艺

金属材料焊接技术的主要问题是如何选择金属材料的焊接方法,每种金属材料的焊接性是不同的,以至于选择的焊接方法不同,所以要能准确的判断出焊接方法是焊接人员的关键,焊接是通过对金属材料加热,加压使原子相结合,从而进行焊接,所以不同的金属材料原子运动的温度,原子融合的压强都是不同的,一旦选错了焊接方式,不仅没有对金属材料焊接完成,还会使得金属材料的原子运动发生变化,不利于下次焊接,焊接技术主要有熔焊、压焊和钎焊三大类。

焊接技术是一个局部加热,局部原子运动的过程,在焊接过程中会导致焊接点周围的部分出现膨胀现象,一般来说焊后都需要消除焊接应力,矫正焊接变形。

结束语:

金属材料加工的方法不断的增多,效率也不断的提高,金属材料都有能使其充分发挥的加工方法,每种金属加工方法都有着几千年的历史,几千年前的人们就已经开始有意识的制造一些金属产品,现在大部分情况,金属产品的加工工艺都主要用在精密仪器,汽车,航空等交通工具上,在了解掌握加工方法的同时,要避免各种加工方法可能出现的问题和弊端,不断的探索更完善的金属材料加工技术。

参考文献:

[1]黄军.热处理过程中影响金属材料变形的影响和改进措施[J].山东工业技术,2018,(16):9.

[2]刘畅.金属材料工艺种类及加工方法思考[J].建筑工程技术与设计,2018,(7).

[3]黄维鸽.浅析金属材料工艺种类及加工方法思考[J].建材与装饰,2018,(8):197.

[4]吴新果.金属材料焊接中缺陷分析及对策[J].大科技,2018,(7):221-222.

[5]王泽亮.金属材料热处理工艺分析[J].大科技,2017,(32):261.

论文作者:李丰梅1,邱守光2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/18

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