金属加工工艺2.ppt

第四篇焊接 焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法 焊接过程的实质是用加热或加压力等手段 借助于金属原子的结合与扩散作用 是分离的金属材料牢固地连接起来 按焊接过程的特点分 熔化焊 压力焊 钎焊三大类 一 熔化焊通过加热 使被焊金属自身熔化而相互连接 也称为自身焊二 压力焊在加热的同时加压 使被焊金属相互连接三 焊料焊通过加热 利用焊接材料将被焊金属相互连接 熔化焊中的电弧焊应用极为普遍 包括 手工电弧焊 埋弧自动焊 气体保护焊 其他常用焊接方法 电渣焊 等离子弧焊接与切割 真空电子束焊接 激光焊接 电阻焊 摩擦焊 埋弧自动焊 也称溶剂层下自动焊 特点 生产率高 焊接质量高且稳定 节省金属材料 劳动条件改善 但设备费用高 工艺准备复杂 对接头加工与装配要求严格 仅适用于批量生产长直线焊缝与圆筒形工件的纵 环焊缝 气体保护焊 一 氩弧焊氩弧焊是以氩气为保护气体的电弧焊 氩气是惰性气体 可保护电极和熔化金属不受空气的有害作用 高温情况下 氩气不和金属起化学反应 也不溶于金属 因此氩弧焊的质量较高 二 二氧化碳气体保护焊 CO2保护焊是以CO2作为保护气体的电弧焊 它用焊丝做电极 靠焊丝和焊件之间产生的电弧熔化工件金属与焊丝 以自动或半自动方式进行焊接 优点 成本低 可用价廉易得的CO2代替焊剂 焊接成本仅是埋弧自动焊和手弧焊的40 左右 生产效率高 操作性好 质量较好 缺点 CO2的氧化作用使溶滴飞溅较为严重 因此焊缝成型不够光滑 另外焊接烟雾较大 弧光强烈 如果控制或操作不当 容易产生气孔 焊料焊接法 特点 1 焊料熔化 焊接时只有焊料熔化 而被焊金属处于固态 对材料性能影响小 2 焊料与焊件的成分不同形成接头 3 金属的连接可以连接异质金属 包括金属与非金属的连接 炉内焊接法 特点 1 炉内焊接具有真空密闭的焊接条件 金属不易氧化 2 焊件整体加热均匀 温度控制准确 3 主要应用于金属一烤瓷基底桥的焊接 激光焊接法 某些物质原子中的粒子受光或电刺激 使低能级的原子变成高能级原子 辐射出相位 频率 方向完全相同的光 具有颜色单纯 能量高度集中 光束方向性好的特点 特点 1 焊接速度快 加工时间短暂 2 准确性高 被焊金属无需包埋固定 无变形 3 不受电磁于扰 可直接在大气中进行焊接 操作方便 4 热影响区小 激光焊接加热区域小 热量集中 受热及冷却快 对焊件影响小 5 无噪声 污染小 激光点焊机 点焊法 特点 1 属于电阻焊接法 2 利用电流通过焊件时产生的电阻热作为热源 加热熔化焊件 不加焊料 进行焊接 第五篇热处理 热处理是在一定的条件下 给金属一定的加热与冷却 使金属获得一定的机械性能或化学性能的工艺方法 金属零件进行热处理的主要目的是 提高硬度 强度及增加耐磨性降低硬度 便于机械加工消除加工过程中所引起的内应力提高表面耐磨 耐蚀性能 普通热处理 分类 一 退火二 正火三 淬火四 回火 一 退火 把工件加热到一定温度 稍高于临界温度 经过一定时间保温后 缓慢冷却下来 一般随炉冷却 的过程叫退火 由于加热温度和冷却速度不同 退火处理对改变金属组织和性能的作用也不同 常用退火方法 一 完全退火 主要是细化颗粒 消除或减少组织的不均匀性 降低温度 改善切削加工性 提高韧性和塑性 消除内应力 二 球化退火 主要用于刀具和冷却模具的锻造毛坯 效果同上 为淬火处理作组织准备 三 消除加工硬化的退火 主要用于消除工件经冷拔 冷弯灯产生的硬化现象 四 去应力退火 主要用于消除铸件 焊接件在加工过程中产生的内应力 以及精密零件表面加工时留下的加工应力 二 正火 正火是退火的一种变态 正火与完全退火的区别是 正火是使工件在空气中冷却 完全退火是工件随炉冷却 正火的目的主要是细化晶粒 改善切削加工性 提高韧性和强度 为最后的热处理做好准备 对于不重要或不适于淬火处理的零件 正火后可不必做其他处理 三 淬火 把工件加热到一定温度 临界温度以上 经过一定时间保温后 在水 油或盐水中急速冷却的操作过程叫淬火 按加热程度不同分为 整体淬火和表面淬火 整体淬火 按照冷却方法不同分为 单液淬火双液淬火分级淬火等温淬火 表面淬火 表面淬火时把工件表面加热到淬火温度后 随即用水或其他冷却剂进行急速冷却 以此时工件的表面得到很高的硬度 内部却保持原来的韧性 按加热方法不同分为 浸液淬火火焰淬火乙炔 氧气或煤气 氧气高频淬火高频感应电流 四 回火 把淬火的零件加热到723摄氏度以下某一温度 经过一定时间保温后 在油 水或空气中冷却的操作过程叫回火 回火的目的是 消除或减少淬火零件的内应力 降低脆性 硬度 增加韧性 稳定淬火后的工件尺寸 防止使用中变形 分类 一 低温回火150 150摄氏度可用于各种工具 滚动轴承及渗碳零件的处理二 中温回火350 500摄氏度用于对弹簧 锻模和冲击工具的处理三 高温回火500 650摄氏度用于各种齿轮 轴 连杆等零件的处理 化学热处理 一 渗碳1 固体渗碳法2 液体渗碳法3 气体渗碳法二 氮化三 氰化 二 氮化处理 氮化是把放在含氮原子的介质中 加热到500 600摄氏度 使工件表面增氮的一种化学热处理 目的在于 提高硬度和耐磨性提高疲劳强度提高抗腐蚀能力分为 液体氮化 气体氮化 离子氮化 三 氰化 又叫碳氮共渗 特点 时间短 效率高 但是所用氰盐 氰化钾 氰化钠有剧毒 成本高 分为气体和液体两种 有可按温度分为 高温氰化900 940摄氏度深度氰化中温氰化820 880摄氏度低温氰化520 580摄氏度 第六篇表面加工 表面处理 一 黑色金属的氧化处理将工件放入含苛性钠 硝酸钠溶液中 使工件表面生成一层很薄的黑色氧化膜的过程 简称发黑 二 黑色金属的磷化处理将工件浸如磷酸盐溶液中 使表面生成一层磷酸盐薄膜的过程 叫磷化处理 一般不改变金属的机械性能 磁性和零件外形尺寸 分为 冷磷化 高温磷化 中温磷化 碳钢表面处理 电镀热镀发黑喷漆 电镀 利用电解的方法是金属或合金沉积在工件表面 以形成均匀 致密 结合力良好的金属层的过程叫电镀 热镀电镀与热镀比较 1 电镀层均匀 厚度很薄 热镀层较厚 厚度不均匀 2 电镀外观光亮 热镀颜色较暗 3 电镀层较薄 耐蚀性较差 热镀层较厚 而且与基体金属形成渗入层 耐蚀性好 热镀锌 热镀锌是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层 从而使基体和镀层二者相结合 热镀锌是先将工件进行酸洗 去除工件表面的氧化铁 酸洗后 通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗 最后送入热浸镀槽中 热镀锌具有镀层均匀 附着力强 使用寿命长等优点 发黑 黑色金属的氧化处理将工件放入含苛性钠 硝酸钠溶液中 使工件表面生成一层很薄的黑色氧化膜的过程 简称发黑 氧化膜的厚度约为0 5 1 5微米 氧化处理后的工件外表美观 同时具有一定的抗腐蚀能力 常用于各中武器 精密仪器零件的装饰防护处理 以及细钢丝 薄钢片制零件的防护处