复件 第4章 连接成形
焊接成形
非熔化极亚弧焊
熔化极亚弧焊
3）氩弧焊的特点及应用 ① 机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊缝成形美观， 焊接质量优良。 ② 电弧燃烧稳定，飞溅小。 ③ 焊接热影响区和变形小。 ④ 可进行全位置焊接。 ⑤ 氩气昂贵，设备造价高。 应用： 适用所有金属材料的焊接。
适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。 如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。
二、手工电弧焊焊接过程
①引弧 ② 形成熔池 ③形成焊缝
三、焊接电弧
1 . 焊接电弧的概念
在焊条末端和工件两极之间的气体介 质中，产生强烈而持久的放电现象。 具备两个条件 接触电阻：R 短路电流：I d 使气体电离 阴极发射电子 电阻热：Q=I2Rt
-
焊条
焊接电弧 工件
d
+
E=V/d 热电离 碰撞电离 焊接电弧的稳定燃烧 — 就是带点粒子产生、
二、气体保护焊
1 . 氩弧焊 利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法。 焊接热源：电弧热 Ar 保护介质：Ar ①不与金属发生化学反应—不产生夹渣缺陷 ②不溶解于液体金属中—不产生气孔缺陷 ③比重大于空气（25%）
“阴极破碎”作用 1）熔化极氩弧焊 25mm以下的工件 2）非熔化极氩弧焊 适于6mm以下工件的焊接
3. 埋弧自动焊工艺特点
1）生产率高（手弧焊的5~10倍） 2）焊接质量高且稳定。
3）节约金属材料、生产成本低。 4）劳动条件好。 5）只能在水平位置焊接。 应用：主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径的 环形焊缝焊接。 如压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊 缝、船舶和潜艇壳体、其重机械、冶金机械（高炉炉 身）等的焊接。
Ⅱ
可消除应力80%左右
2 . 焊接变形的防止及矫正措施
材料成型PPT课件
3、铸型填充条件
• （1）铸型导热能力 铸型材料导热系数和比容↑，对合金的激冷
作用越强，合金的充型能力↓。 • （2）铸型温度
铸型温度↑，充型能力↑。 • （3）铸型的阻力
阻力↑，则充型能力↓。 （型腔越狭窄、复杂，铸型材料发气量大）
23
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二、合金的收缩性
1、合金收缩的概念
• 定义：合金在浇注、凝固直至冷却到室温的过程 中
变量与深度。 柔性最好，不受复杂程度的限制。
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第一篇 金属的铸造成形工艺
第一章 铸造成形工艺理论基础
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§1.1 铸造成形工艺的特点和分类
• 定义：将液态金属浇入到具有与零件形状、尺寸 相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后，以获得 毛坯、或零件的工艺方法，称为“铸造”。 铸件：通过铸造成形得到的毛坯、零件。
4
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板料成形
Sheet-Metal Forming Processes
1 应用背景
5
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焊接 Welding
第6页/共42页
铸造
Casting
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非金属材料成形
第7页/共42页
锻造 Forging
7
3、发展趋势：
（1）精密的材料成形
近无余量成形。
精铸、精密压力加工、精密焊接与切割等。
• 铸件结构复杂↑ ，铸型硬度↑ ，芯骨粗大↑ ，则收
缩阻力↑ ，收缩率↓
25
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3、铸件中的缩孔与缩松 （1）缩孔与缩松的形成 液态收缩和凝固收缩、容积得不到补足。 ①缩孔的形成
液态金属充满铸型铸件外壳液面下降最后凝固部位
第四章第1、2、3、4、5节N
第四章 拉深
特点： 1.反拉深时变形集中在rd区，与rd区包角为1800，摩擦阻力比正 拉深时大，不易起皱，常可不用压边。 2．折弯要减少一半。材料硬化程度要比正拉深时低些。 3．反拉深允许变形程度可大些。 4．拉深系数不能太大。影响凹模壁厚。
结束
第四章 拉深
三、凹模圆角区摩擦对 的影响 将板料流经、区视为皮带绕带轮旋转，便可用欧拉张力公式 进行估算。
第四章 拉深
四、材料硬化对 的影响 当考虑材料硬化对筒壁处拉应力的影响时， 应为瞬时的屈服流动应力。 便不是常数，
缩颈点处断面收缩率 材料，硬化也越强烈，
，越大的
应力的最大值一般出现在板料包满凸模和凹模 圆角时，而这时材料已高度硬化，屈服流动应 力已远远超过其初始值。
第四章 拉深
第三节 影响径向拉应力的因素
一、压边对 的影晌 凸缘区板料在流入凹模过程中将受到压边圈与凹模端面的双重 摩擦阻力作用，使筒壁处拉应力增大
为筒壁截面积的近似值。
第四章 拉深
二、凹模圆角区弯矩对 的影响 处在位置1是平直的，进入rd区被弯曲，中心面曲率半径为R。位 置3，又被反弯拉直。凸缘区板料中被反复两次弯曲。
第四章 拉深
第四章拉深
在压力机上使用模具将平板毛坯制成带底的圆筒形件或矩形件的 成形方法称为拉深。杯形件，盒形件。是冲压的基本工序之一。 以拉深件代替铸造壳体形件是发展趋势
第四章 拉深
第四章 拉深
第一节圆筒形件拉深变形分析
一、拉深变形过程及变形特点 无压边的拉深过程，有压边的拉深。
第四章 拉深工艺与拉深模设计
第四章 拉深
变形特点：变形区主要 集中在凸缘区，即D与d 之间的环形部分。变形 区任一点在径向受到了 拉伸，而切向受到了压 缩。同一圆周上的各点 的切向压缩变形是相等 的。径向变形不具有均 匀性，越靠近凸缘边缘， 径向拉伸变形与切 拉深
第四章 陶瓷工艺学 成型
滚压过程的要求
滚压过程是指滚压头从开始接触泥料至离开坯体 表面的一段过程。这一过程所经过的时间只有几秒钟。 通常把这一短暂过程分为3个阶段，而各个阶段对压泥 的要求并不相同。
滚压过程的三个阶段：
布泥阶段：滚压头从开始接触泥料至定压前。泥料在模型 工作面上展布，要求滚压头的动作要轻，压泥速度要适当， 一般以6～7mm/s 为宜。如动作太重或速度过快则会压坏 模型或引起“鼓气”。若下压太慢，泥料容易粘住滚头。
成型就是将制备好的坯料用各种方法加工成具有一 定形状和尺寸的坯件（生坯）半成品。成型工序应满足 以下要求：
形状、尺寸（根据收缩率经过放尺后的尺寸）； 一定的机械强度，以保证后继工序的进行； 结构均匀，有一定的致密度； 成型过程应能多、快、好、省的组织生产。
成型是陶瓷生产过程的一个重要步骤。在成 型过程中形成的某些缺陷(如不均匀性等)仅靠烧结 工艺的改进是难以克服的。成型工艺已经成为制备 高性能陶瓷材料的关键技术，它对提高陶瓷材料的 均匀性、重复性和成品率，降低陶瓷制造成本具有 十分重要的意义。
水量小些；
• 阳模滚压：水分少些、延伸性好（即变形量大些） • 阴模滚压：可塑性可稍差些，水分稍多 • 冷滚压：水分要少，可塑性要好 • 热滚压：要求不严
滚压头的温度：冷滚压和热滚压（120℃左右）
热滚和冷滚的工艺特点
热滚的滚头内部有电阻丝加热，用调压器调节温度， 加热的滚头与坯泥接触，能在表面产生一层蒸汽膜， 避免坯泥粘附滚头。滚头材料大都采用铸铁和普通 碳素钢，耐磨性较好，但滚头结构较复杂，维修操 作较麻烦，工人操作条件差，这是它的不足之处。
注射成型(Injection Molding）
注射成型可成型尺寸精度高、形状比较复杂的陶瓷部 件，易于自动化和大规模生产。
材料成型技术基础第2版课后习题答案
第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
②流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
③成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。
④相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。
2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。
第四章黏涂技术ppt课件
（2）黏结失效 提高涂层黏结强度的主要措施有： a: 采用高强度胶黏剂； b: 通过树脂改性，增强极性基团含量，提高粘结力； c: 增加涂料的润湿性；
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5.表面黏涂质量的无损检测
非破坏检测称为无损检测。无损检测技术是利用物理学原
理，通过对比表面黏涂完好的部分和有缺陷部分在物理性质上 的差异来判断缺陷的形状、大小、所在位置。
清除孔眼中的杂物 灌注填补 室温固化 刮刀刮平
26
例3：
德国美特
27
例4：
黏结与表面黏涂技术在设备维修中的应用
（1）制酸炉尾风机衬胶叶轮的修补
制酸炉尾风机叶轮采用钢叶轮衬橡胶材质,由于工作环 境恶劣 ,工作介质是氟化氢、含硫气体,工作温度 60℃ ,橡胶 很容易老化,在叶轮的高速运转下,衬胶叶轮就会脱层 、掉 胶 、裸露出金属基体,造成叶轮的腐蚀 和风机的运转不平 衡。以前 ,通常是停风机 ,换新叶轮。这样做不仅造成炉尾 生产环境差 ,而且更换新 叶轮造成维修成本过高。现在,采 用美国BELZONA(贝尔佐纳)高分子修补剂 2000系列产品。在 橡胶脱层处用砂 纸打磨丙酮清洗后 ,将按 比例配好 的双组 份 BELZONA高分子弹性体胶涂在处理子的表面,并用丙酮靠 平,炉尾风机叶轮的使用周期从8个月提高到 21个月。
模具成形法分为模具涂覆成形法和模具注射成形法两种。是先在 模具上涂脱模剂，待固化后脱模，一次成型。
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刷涂压印法举例 导轨耐磨软带与耐磨涂层配合应用实践
日产T B5 -S90 刨片机导轨
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具体施工步骤为: ( 1) 绘制工艺图。 ( 2) 制造导轨模板。 ( 3) 导轨面的加工。粗刨工作台导轨面, 表面粗糙度 Ra12.5。
中性能最好，用量最多的粘料。
材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编-推荐下载
第一章金属液态成形1.什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差？1 液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
2 流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
3 成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。
4 相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。
2. 既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3. 缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5. 定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
第一章金属液态成形
第一章金属液态成形1-1什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差？1-2 既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？1-3 缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？1-4 区分以下名词：缩孔和缩松浇不足与冷隔出气口与冒口逐层凝固与定向凝固1-5 什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？1-6 分析图1-73所示轨道铸件热应力的分布，并用虚线表示出铸件的变形方向。
图1-73 题1-6图1-7 分析下列情况产生气孔的可能性。
化铝时铝料油污过多起模时刷水过多椿砂过紧型芯撑有锈1-8 手工造型、机器造型各有哪些优缺点？适用条件是什么？1-9 分模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型各适用于哪种情况？1-10 什么是铸件的结构斜度？它与起模斜度有何不同？图1-74所示铸件的结构是否合理，应如何改正？图1-74 题1-10图1-11 何谓铸造工艺图？用途是什么？1-12 图1-75所示铸件的结构有何缺点？该如何改进？图1-75 题1-12图1-13 为什么铸件要有结构圆角？图1-76铸件上哪些圆角不够合理，应如何修改？图1-76 题1-13图1-14某厂铸造一个φ1000㎜的铸铁件，有如图1-77所示两个设计方案，分析哪个方案的结构工艺性好，简述理由。
图1-77 题1-14图1-15某厂生产如图1-78所示支腿铸铁件，其受力方向如图中箭头所示。
用户反映该铸件不仅机械加工困难，且在使用中曾发生多次断腿事故。
试分析原因，并重新设计腿部结构。
1-17下列铸件宜选用哪类铸造合金？说明理由。
坦克车履带板压气机曲轴火车轮车床床身摩托车发动机缸体减速器蜗轮汽缸套1-18 什么是熔模铸造？试述其工艺过程？1-19 金属型铸造有何优越性？为什么金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？1-20 为什么用金属型生产铸铁件时常出现白口组织？该如何预防和消除已经产生的白口？1-21 低压铸造的工作原理与压铸有何不同？为什么低压铸造发展较为迅速？为何铝合金较常采用低压铸造？1-22 什么是离心铸造？它在圆筒件铸造中有哪些优越性？1-23 普通压铸件是否能够进行热处理，为什么？1-24 影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁牌号不用化学成分来表示？1-25 灰铸铁最适于制造哪类铸件？试举车床上几种铸铁件名称，并说明选用灰铸铁而不采用铸钢的原因。
第四章化工设备常用零部件简介
。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、栅板:填料塔中起支承填料环作用,栅板分
整块式和分块式,直径小于500㎜时,用整块式 ,
直径大于500㎜,用两块或多块式。
2、塔盘:塔盘包括塔板、降液管及溢流堰、紧
固件和支承件。塔盘分为整块式和分块式,直
径为300-800㎜时,用整块式,直径大于800㎜,
用分块式。
3、浮阀与泡帽:浮阀有圆盘形和条形两种,常
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五、手孔与人孔 手孔与人孔是为了安装、拆卸、清洗和检修 设备内部的装置。手孔直径一般为150-250㎜ 当设备直径超过900㎜时,应开设人孔,人孔圆 形和椭圆形两种,人孔最小尺寸圆形400㎜,椭 圆形300×400㎜ 。 不锈钢人孔手孔标准:HGJ503-86--HGJ513-86 碳素钢人孔手孔标准:JB577-79--JB591-79
连。板上管孔的排列形式有正三角形、转三
角形、正方形、转角正方形四种。换热管与
管板连接常用胀接、焊接。管板上有四个螺
纹孔,是拉杆的旋入孔。
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2、折流板:折流板设置在壳层,可以提高传热
效果,还起到支承管束的作用。其结构形式有
弓形、圆盘-圆环形两种。常用的是弓形折流
板,缺圆高度为壳体内径的20-25％ 。
用的为F1型浮阀,分轻阀和重阀。JB1181-81
泡帽有圆泡帽和条形泡帽两种。JB1212-73
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4、裙式支坐:用于高大的塔设备,有圆筒形和 圆锥形两种型式。圆筒形制造方便,应用广泛 圆锥形承载能力强,稳定性好,适用于高径比 大的塔设备。
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第四章 非金属材料及复合材料成型方法简介
非金属材料及复合材料成型方法简介第四章第二篇材料成形工艺基础西北工业大学电子教案成型方法⏹塑料件成型⏹陶瓷件成型⏹复合材料成型⏹成型、机械加工、修配和装配⏹挤出成型（挤塑）：利用挤出机将热塑性塑料加热、连续挤出成型为各种断面的制品。
应用：生产塑料板材、棒材、片材、异型材、电缆护层等⏹成型、机械加工、修配和装配⏹注射成型（注塑）：利用注塑机将熔化的塑料快速注入闭合模具型腔内固化成型。
应用：各种塑料制品（电器、设备、民用）⏹成型、机械加工、修配和装配⏹压延成型：使加热塑化的热塑性塑料通过两个以上的相对旋转的滚筒间隙而连续变形的成型方法。
应用：生产连续片状材料返回⏹配料、成型、烧结⏹干压成型：利用冲头对装入模具内的粉末施加压力而成型。
应用：生产形状简单、尺寸↓的制品⏹配料、成型、烧结⏹等静压成型：利用液体和橡胶等对陶瓷坯体施压（受等静压）而成型。
应用：生产性能要求高的电子元件和其他高性能塑料⏹配料、成型、烧结⏹注浆成型：将悬浮着陶瓷颗粒的液体注入多孔模具中，沥干液体后即成型为坯体。
应用：形状复杂、大型薄壁制品⏹配料、成型、烧结⏹热压成型：将具有流动性的料浆，在热压铸机中压缩空气的作用下注入金属模，冷却凝固后成型。
应用：成型复杂制品⏹配料、成型、烧结⏹注射成型：在注射成型机中将粒状粉料注射入金属模具中，冷却后将坯体脱脂后按常规烧结。
应用：复杂零件的大规模生产返回复合材料成型通用方法：颗粒、晶须、短纤维增强复合材料混合→制坯→ 成型纤维增强体增强复合材料增强体预成型→复合⏹金属基复合材料成型⏹树脂基复合材料成型⏹陶瓷基复合材料成型⏹C/C复合材料成型液态金属浸润法：金属基体呈熔融状态时与增强材料浸润结合，凝固成型。
常用方法：常压铸造、液体金属搅拌、真空压力浸渍法、挤压铸造、液态浸渗挤压等•扩散黏结法：在长时间高温和压力下，使固态金属与增强材料（预制坯）的接触面通过原子间相互扩散黏结而成。
粉末冶金法：根据要求将不同金属粉末与陶瓷颗粒、晶须或短纤维均匀混合，放入模具中高温、高压成型。
材料成型设备课后习题答案
材料成型设备一、填空题40分，共20小题，集中在二三四五章1、曲柄压力机的组成:工作机构、传动系统、操作机构、能源部分、支撑部分、辅助系统。
P102、曲柄压力机的辅助分类方式：P11按滑块数量分类：单动压力机、双动压力机-按压力机连杆数量分类：单点压力机、双点压力机和四点压力机（“点”数是指压力机工作机构中连杆的数目）3、曲柄压力机型号表示P124、曲柄滑块机构按曲柄形式，曲柄滑块机构主要有几种：曲轴式、偏心齿轮式P175、装模高度调节方式：调节连杆长度、调节滑块高度、调节工作台6、过载保护装置：压塌块式过载保护装置和液压式过载保护装置-两种P197、离合器可分为刚性离合器和摩擦式离合器-，制动器多为摩擦式、有盘式和带式-8、刚性离合器按结合零件可分为转键式，滑销式，滚柱式和牙嵌式9、飞轮的储存和释放能量的方式是转速的加快和减缓-10、曲柄压力机的主要技术参数：通常曲柄压力机设备越小，滑块行程次数越大。
装模高度是指滑块在下死点时滑块下表面到工作台点半上表面的距离。
最大装模高度是指当装模高度调节装置将滑块调节至最上位置时的装模高度值。
与装模高度并行的标准还有封闭高度。
封闭高度是指滑块处于下死点时，滑块下表面与压力机工作台上表面的距离，封闭高度与装模高度不同的是少一块工作台垫板厚度P4211、一般拉深压力机有两个滑块（称双动拉深压力机），外滑块用于压边，内滑块用于拉伸成型P5312、液压机的工作介质有两种，采用乳化液的一般叫水压机，采用油的一般叫油压机，油压机中使用做多的是机械油（标准称全损耗系统用油）P8513、液压机本体结构一般由机架部件，液压缸部件，运动部件及其导向装置所组成。
P8714、液压机立柱的预紧方式主要有加热预紧、液压预紧和超压预紧P9115、液压缸结构可以分为柱塞式，活塞式和差动柱塞式三种形式。
P9416、液压元件是组成液压系统的基本要素，由动力元件，执行元件，控制元件及辅助元件四部分组成。
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案
工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章：1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷？这些负荷对零件产生什么作用？答：机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用（单负荷或复合负荷的作用）。
力学负荷可使零件产生变形或断裂；热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变，产生热应力，热疲劳，高温蠕变，随温度升高强度降低（塑性、韧性升高），承载能力下降；环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。
1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么？什么叫比强度？什么叫比刚度？答：σs－P s∕F0,屈服强度，用于塑性材料。
σ0.2－P0.2∕F0,产生0.2％残余塑性变形时的条件屈服强度，用于无明显屈服现象的材料。
σb－P b∕F0,抗拉强度，材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。
比强度－材料的强度与其密度之比。
比刚度－材料的弹性模量与其密度之比。
思考１－１、１－２.2-3 晶体的缺陷有哪些？可导致哪些强化？答：晶体的缺陷有：⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子，是导致固溶强化的主要原因。
⑵线缺陷——位错，是导致加工硬化的主要原因。
⑶面缺陷——晶界，是细晶强化的主要原因。
2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些？答：见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。
⑴增加过冷度；⑵加入形核剂（变质处理）；⑶机械方法（搅拌、振动等）。
2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个？可能产生的平衡组织有哪几种？它们的性能有什么特点？答：在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。
可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体（工业纯铁），强度低塑性好；铁素体加珠光体（亚共析钢），珠光体（共析钢），珠光体加二次渗碳体（过共析钢），综合性能好；莱氏体加珠光体加二次渗碳体（亚共晶白口铸铁），莱氏体（共晶白口铸铁），莱氏体加一次渗碳体（过共晶白口铸铁），硬度高脆性大。
第四章第2、3节机床夹具及工件定位--- (2)
构，进一步提高劳动生产率。
3）能扩大机床的使用范围，实现一机多能
根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，
即可扩大机床原有的工艺范围。
例如在摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱
体零件的镗孔加工。
定位原理
学习要点：
定位是机械加工中一个极为重要的问题。
要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定
1、2、3点：
6点： x
z x y
4、5点：
y z
工件定位的任务就是根据加工要求限制工
件的全部或部分自由度。 工件的六点定位原理是指用六个支撑点来 分别限制工件的六个自由度，从而使工件
在空间得到确定定位的方法。
图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
它用于加工 与端面J垂 直的孔、外 圆面及其他 端面，或两 端面有同轴 度(表面P与 内孔、外圆 面)要求的 工件。
压板座组件 KTl 可根据 工件大小在 槽内作径向 移动以调整 钩形螺栓夹 紧位置。钩 形螺栓 KH1 可视工件大 小更换。
根据工件 定位基准 不同，定 位元件 KH2也可 以更换。
2、机床夹具的分类
（1）按专门化程度分类
1）通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。 例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。 其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、 小批量的生产中。
由前述分析可知，球体上通铣平面只需限制 1个自由度，这是从定位分析角度得出的结 论，但是在决定定位方案的时候，为了使得 定位系统能够实现，承受切削力、夹紧力， 方便安排定位元件等原因，往往考虑限制2 个自由度(见图4-13a) ，或限制3个自由度(见 图4-13b)。在这种情况下，对第二类自由度 也加以了限制，不仅是允许的， 且是必要的。
合工大材料成型技术基础复习知识点
材料成型技术基础第二章铸造一、铸造的定义、优点、缺点：铸造指熔融金属、制造铸型并将熔融金属浇入铸型凝固后，获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。
优点：铸造的工艺适应性强，铸件的结构形状和尺寸几乎不受限制；工业上常用的合金几乎都能铸造；铸造原材料来源广泛，价格低廉，设备投资少；铸造适于制造形状复杂、特别是内腔形状复杂的零件或毛坯，尤其是要求承压、抗振或耐磨的零件。
缺点：铸件的质量取决于成形工艺、铸型材料、合金的熔炼与浇注等诸多因素，易出现浇不到、缩孔、气孔、裂纹等缺陷，且往往组织疏松，晶粒粗大。
二、充型能力的定义、影响它的三个因素：金属液的充型能力指金属液充满铸型型腔，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。
影响因素：①金属的流动性；②铸型条件；③浇注条件。
三、影响流动性的因素；纯金属和共晶成分合金呈逐层凝固流动性最好；影响充型能力的铸型的三个条件；浇注温度和压力对充型能力是如何影响的：影响流动性的因素：①合金成分：纯金属和共晶成分的合金，结晶过程呈逐层凝固方式，流动性好；非共晶成分的合金，呈中间凝固方式，流动性较差；凝固温度范围过大，铸件断面呈糊状凝固方式，流动性最差。
结晶温度范围越窄，合金流动性越好。
②合金的质量热容、密度和热导率：合金质量热容和密度越大、热导率越小，流动性越好。
影响充型能力的铸型的三个条件：①铸型的蓄热系数：铸型从其中金属液吸收并储存热量的能力。
蓄热系数越大，金属液保持液态时间短，充型能力越低。
（在型腔喷涂涂料，减小蓄热系数）②铸型温度：铸型温度越高，有利于提高充型能力。
③铸型中的气体：铸型的发气量过大且排气能力不足，就会使型腔中气压增大，阻碍充型。
浇注温度和压力对充型能力的影响：①浇注温度：提高浇注温度，延长保持液态的时间，从而提高流动性。
温度不能过高，否则金属液吸气增多，氧化严重，增大了缩孔、气孔、粘砂等缺陷倾向。
②充型压力（流动方向上的压力）：充型压力越大，流动性越好。
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C、合理选用焊接方法和焊接规范： 选用能量较集中的焊接方法 ：CO2气体保护焊、等离子弧焊 焊接时采用较小的热输入：小电流、提高焊接速度 D、选用合理的装配焊接顺序
厚板多层焊、 尽量对称焊、长缝分段焊
La be l2
工字梁埋弧焊焊接顺序
a）工件移动 b）机头移动
(3) 焊接残余变形的矫正
1）机械矫正法 在机械力的作用下使构件产生与焊接变形方向相反的塑性
气焊
常用的焊接方法分类
熔焊
电弧焊
手工电弧焊 气体保护焊 埋弧焊
氩弧焊 CO2气体保护焊
焊 接 方 法
压焊
电渣焊 电子束焊 激光焊 点焊 缝焊 电阻焊 对焊 摩擦焊 扩散焊 高频焊 软钎焊
钎焊
硬钎焊
4.2.1 熔焊
1．电弧焊 （焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊）
(1) 埋弧焊：即电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。
适用：厚度30mm以上的厚板或大截面结构
3．堆焊
为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件表面获得具有特殊性 能的熔敷金属而进行的焊接 堆焊几乎可采用任何一种熔焊方法 堆焊可提高零件的使用寿命，可获得耐磨、耐蚀、耐热 等特殊性能
堆焊是一种重要的表面工程技术， 广泛用于：各种机械零件和工具、模具的制造和修复
变形来矫正焊接变形，使焊件恢复到要求的形状和尺寸。
a)用压力机矫正弯曲变形
b)用辊轮矫正失稳变形
生产效率高、矫正质量好、适用于塑性材料
2）火焰矫正法
即利用火焰局部加热焊件的适当部位使其产生压缩 塑性变形，以抵消焊接残余变形
Label2
Label2
操作灵便，但需较丰富的实际经验
4.2 焊接方法
熔化极气体保护焊 1—送丝滚轮 2—焊丝 3—导电嘴 4—喷嘴 5—进气管 6—氩气流
2）钨极惰性气体保护焊
钨极氩弧焊：电弧燃烧相当稳定 ，便于操作，焊接效 率较低，成本较高
常用于：不锈钢、耐热钢和各种非铁金属及其合金
钨极惰性气体保护焊 1—焊丝 2—焊丝导管 3—气体喷嘴 4—电流导体 5—钨极 6—保护气体
2．摩擦焊 利用焊件表面相互摩擦所产生的热，使端面达
到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。 接头质量好，焊件精度高；劳动条件好，生产效率高 并可焊接异种材料。
适于圆形、管形截面工件的对接，如刀具、阀门、钻杆等，在 这些领域有逐步取代闪光对焊的趋势。
4.2.3
钎焊 利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并
1）电阻对焊
先加压后通电
操作简单、接头比较光滑。适用于焊接断面紧凑、直径小 于20mm的低碳钢棒料和管子，以及直径小于8mm的非铁金属 棒料和管子 ，但接头力学性能较差。
2）闪光对焊 先通电后加压
接头的强度和塑性均较好，焊前对焊接端面的清理要求不高。
适用于：焊接各种金属材料和各种断面的焊件，如钻 头、刀具、钢轨和大型管道等
4.3.1 材料的焊接性
材料的焊接性定义：材料在限定的施工条件下焊接成按规 定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。
材料的焊接性取决于材料的化学成分、焊接方法及焊接材料、 焊件结构类型及服役要求。
1．材料焊接性的影响因素
材 料 焊 接 性 的 影 响 因 素 材料的化学成分： 焊接方法： 焊接材料： 硬、脆可能小，焊接性好 能量集中、保护好,焊接性好 焊丝、焊剂和气体等 碱性焊条或碱性焊剂，焊接性好； 惰性气体保护，焊接性好 结构简单、刚性小,焊接性好 服役要求不高,焊接性好
4.2.2 压焊（常用的压焊方法有电阻焊和摩擦焊等）
1．电阻焊：利用电流通过焊件及其接触处产生的电阻热，将焊
件局部加热到塑性或熔融状态后加压形成焊接接头的方法。
(1) 点焊
利用柱状电极加压通电，在搭接工件接触面之间焊成一 个个焊点的焊接方法。 质量高，内应力与变形小，不需填充材料，生产率高， 劳动条件好。
2．电渣焊 利用电流通过液体熔渣产生的电阻热进行焊接.
优点： 熔敷速度高；加热和 冷却速度慢，不易产生 气孔、夹渣等缺陷，且 脱硫、脱磷较充分，焊 缝质量较高。 晶粒粗大，热影响 区较宽。焊后通常须 进行正火处理，以细 化晶粒，提高接头的 韧性。
电渣焊
a）丝极电渣焊 b）板极电渣焊 1-冷却水管 2、12-冷却滑块 3-焊丝 4、10-渣池 5、11-熔池 6、13-焊缝 7、8-焊件 9-板极
适用于：薄板、网和空间构架等的焊接，如汽车外壳、门等
(2) 缝焊
利用圆盘作电极，边滚边焊，相邻两焊点部分重叠，形成 一条密封性的焊缝。
生产率更高，且焊缝可具有密封性
Label2
应用：有密封要求的薄板容器，如油箱、罐体、散热器等。
（3）对焊
对焊是使利用电阻热使两个工件在整个接触面焊接起来的方法。分为 电阻对焊和闪光对焊。
2）工艺上：小电流、快速焊，以减小单位长度上的热量输入 3）焊后正火
焊接方法 焊条电弧焊 埋弧自动焊 电渣焊 CO2气体保护焊 手工钨极氩弧焊 电子束焊 过热区/mm 正火区/mm 部分相变区/mm 总宽/mm
2.23.5 0.81.2 1820 1.52.0 2.13.2
1.52.5 0.51.7 5.07.0 2.03.0 1.52.0
与母材相互扩散实现连接。
1．焊接材料 (1) 钎料：即钎焊时用作填充金属的材料
1）软钎料：即熔点低于450℃的钎料，有锡铅基、铅基、镉 基等合金。焊接受力不大、工作温度较低的零件。 2）硬钎料：即熔点高于450℃的钎料，有铝基、铜基、银基、 镍基等合金。焊接受力较大、工作温度较高的零件。 (2) 钎焊焊剂：即钎焊时使用的熔剂：松香、氯化锌水溶 液、磷酸水溶液
2.23.0 0.71.0 2.03.0 1.53.0 1.52.0
6.08.5 2.34.0 2530 5.08.0 5.06.2 0.050.75
4.1.2 焊接应力与变形
1．焊接应力与变形产生的原因 受阻膨胀 局部加热 不均匀冷却 受阻收缩 内应力
焊后残留在焊件内：焊接残余应力、焊接残余变形
δ
ak
即：硬度高、脆性大
(2) 保证焊缝质量的措施
1）防止有害气体侵入熔池 用气体及熔渣隔离空气 焊前清理焊件及焊丝、烘干焊条或焊剂 2) 冶金处理 添加有益元素 进行脱氧、脱硫、脱磷 渗入其它合金元素
2．熔池结晶
熔池金属凝固时，以熔合线上局部熔化的母材晶粒为核心， 沿着散热的反方向长大，形成垂直于熔池壁的柱状晶。 焊 缝 金 属晶 粒 较 粗， 组 织不致密，且易引起化学 成分偏析，有些焊缝金属 在凝固末期还可能产生热 裂纹。 保证质量的办法：
第4章 连接成形
定义: 连接成形是将若干个构件连接为一体的成形方法。 分为：焊接、胶接和机械连接等三大类。
焊接：通过加热或加压，或两者并用，借助金属原子的结合
与扩散，使工件达到结合的一种方法。 分为：熔焊、 压焊、钎焊 优点：省工省料、效率高、连接牢固，适于焊接的材料广泛。 缺点：不可拆卸，可能产生气孔、裂纹、焊件上存在焊接应力 和焊接变形 胶接：用胶粘剂将被粘物表面连接在一起的方法。 胶接工艺简便、生产效率高、成本低，在工业生产中应用愈来 愈广泛。
焊接速度快，热输入小，焊缝 深宽比大，热影响区窄，焊件 变形小
3．激光焊
特别适合于精密结构件 及热敏感件的焊接
4．扩散焊
可焊各类材料及很厚和 很薄的材料
不需填充材料和焊剂；无铸 焊接速度高，热输入小，焊 缝窄，热影响区及焊接变形小， 态组织，不影响性能；且可同 时焊接多个接头 焊缝平整光滑
4.3. 常用金属材料的焊接
焊 接 接 头
熔合区：铸态+过热组织；最差
热 影 响 区
过热区：过热组织＋粗大晶粒； 最差 相变重结晶区：正火组织；性能最好 不完全重结晶区：晶粒和组织都不均匀；较差
针对熔合区、焊接热影响区尤其是其中的过热区可能出 现的质量问题，可以：
1）采取热量集中的焊接方法，减小热影响区的宽度，减 小影响，提高性能。
2．接头型式： 多采用搭接 3．加热方式： 烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应
加热、浸渍加热和炉中加热等
适用：精密、微型、形状复杂或多钎缝的焊件及异种材料间的焊接， 广泛用于焊接换热器、夹层结构、电真空器件和硬质合金刀具
4.2.4 其它焊接方法
1．等离子弧焊 2．电子束焊
能量密度和温度高，穿透能 力强，焊接速度快，生产率 高
3．焊接残余应力的消除方法
（1）去应力退火：整体或局部 加热温度500～650℃ （2）机械拉伸法 （3）温差拉伸法 （4）振动法
温度拉伸法示意图
1-喷水排管 2-焊件 3、4-氧乙炔焰炬
4．焊接残余变形的控制和矫正
(1) 焊接残余变形的类型：五种
收缩变形
角变形
弯曲变形
扭曲变形 常见多为综合型的变形
缺点：
设备投资较高，且只适用于平焊位臵。
适用： 较厚的板料的长、直焊缝和较大直径的环形焊缝.
(2) 气体保护电弧焊
用外加气体作电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊方法。 保护气体有:CO2、Ar、Ar+O2、Ar+CO2等） 1）熔化极气体保护焊
生产效率高；易于操作；质量好； 全位臵焊接；能耗低
CO2气体保护焊用于： 低碳钢、强度级别较低的 低合金结构钢 熔化极氩弧焊用于： 易氧化的非铁合金、 要求较高的各类合金钢
1-母材 2-熔合线 3-联生结晶 4-柱状晶
1）焊缝中增添少量Ti、V、Mo等元素，可形成弥散的结晶核心， 使焊缝晶粒细化，力学性能提高。
2）采用机械振动、超声振动、电磁搅拌等工艺措施均可细化 焊缝晶粒。
3．焊接接头的组织转变
焊接接头：是由两个或两个以上零件要用 焊接组合或已经焊合的接点。
焊缝金属区：铸态组织； 较好