试述新型金属材料成型加工技术

1、    试述新型金属材料成型加工技术    郭雷尹强摘 要：随着现代科学技术的发展以及新型金属材料的应用，新型金属材料成型加工技术也得到了相应的发展在。本文将基于金属材料成型加工的实际工作经验，在对新型金属材料固有特性与加工特性深入分析的基础上，对当前的成型加工技术进行综合探究，以期促进新型金属材料成型加工技术的发展。关键词：新型金属材料；成型加工；加工技术引言当前，新型的金属复合材料已经得到了广泛的应用，复合型材料虽然成本与技术要求都较高，但其所具有的材料特性相较于普通的金属材料具有更高的性能优势，成为工程建设的重要材料除此之外，更多的零部件制作采用新

2、型金属材料，也催生了很多先进的成型加工技术。那么在新时代背景下，究竞如何才能促进新型金属材料成型加工技术的发展与完善，是当前的材料工程师应该重点关们的问题。1新型金属材料的选材原则金属复合材料中添加增强物可使复合材料强度高，耐磨性好，但也会给对金属复合材料的二次加工增加相当的困难，而因为金属复合材料种类的不同，使得在加工方法和工艺上也会产生许多的差异。比如某些金属复合材料在复合过程中便能完成，如连续纤维曾强金属基复合材料构件，而有些却需要更多的技术手段，而这些技术的应用与实践，更是需要我们长期研究与探讨的长久性课题。2新型金属材料成型加工的原则分析应用于工程施工以及企业产品中的新型金属材料通常

3、具各耐磨性良好、硬度高的特性，具各这此特性的新型金属材料能够满足工程及产品的成型与质量要求，却也为成型加工带来了定的难度通常情况下，为了保障金属材料成型加工的质量，针对小同的金属会采用小同的加工技术例如有此特殊的金属复合金属材料只有通过金属基复合材料的纤维性增强，才能实现成型加工而其他特殊的新型金属材料在进行成型加工时需要更加复杂的技术，因此，在进行一次加工-时要做到因材料的小同而采取有针对性的技术，做到具体问题具体分析，从而切实推进新型金属材料成型加工的实践进程。3新型金属材料成型加工的技术3.1铸造成型法铸造成型法借鉴了现有成熟的铸造工艺，是满足第二节所述的几点要求的一种有效方法，也是一种

4、生产复合材料零件的常用方法。但是在选择工艺方法和参数时必须对现有铸造工艺做必要的改进，因为这些熔体的黏度、流动性等特点会随着增强颗粒的加入而发生改变，高温时还会发生化学反映，如增强颗粒与金属之间的化学反应。解决办法是：在制造形状复杂的零件时，可采用砂型铸造、压铸、熔模铸造以及金属型铸造等几种方法。对于颗粒增强金属基复合材料，为了防止增强物和液态金属之间的化学反应，应该在熔化时严格控制熔化温度和保温时间。如界面反应：3sic+4alal4c3+3si时有发生，特别是对于高温时的碳化硅颗粒增强铝基复合材料，而界面反应导致的后果是其黏度增大且无法浇铸，不稳定的化学反应物会生成，材料性能也會受到影响，

5、如：al4c3。而铝合金复合材料在铸造过程中需要对铝熔液进行精炼和除气，常用方法是先精炼、再用变质剂进行造渣，而后除去熔体中的杂质和气体。而这些方法不能用在颗粒增强铝基复合材料中，因为材料中的颗粒会被加入精炼剂除去。3.2挤压、模锻塑性成型法制造短纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料，特别是颗粒增强铝基、镁基复合材料可以应用挤压、模锻、超塑成型等工艺方法，这种方法也是一种有效方法，这种方法能生产出组织致密，性能好的零件。在实际工程应用中，注意以下几个要点。（1）可以使用润滑剂和模具表面涂层处理改善摩擦条件，有效的润滑可以使挤压力降低25%35%。金属基体中含有一定体积分数的增强物（如晶须、颗粒）

6、，大大降低了金属的塑性，变形阻力大，成型困难，坚硬的增强颗粒对模具磨损厉害。（2）适当的提高挤压温度，可提高材料的塑性，这是由于颗粒的加入会使基体金属的变形抗力增加，塑性降低，降低变形抗力，但挤压温度也不宜过高，太高的温度会导致基体合金过烧现象。（3）增强物含量的不同决定着挤压速度的不同，采用较高的挤压速度用于增强物含量低的金属基复合材料，采用较低的挤压速度用于增强物高的金属基复合材料。挤压速度不宜过高，过高的挤压速度使挤压出的型材产生严重的横向裂纹。3.3电切割法根据有形状的负极决定切削的几何形状是电化学机加工的常用方法，即通过正极溶解来切割材料，再基于负极与工件的间隙，冲洗残屑，这可以用某

7、种离子电解质溶液来实现，如未溶解的纤维等。这跟传统的放电加工法（闪弧或磨蚀）有所不同，该方法是将移动的电极线浸于某种介电液流当中。切削材料可以通过工件表面上的局部高温和液体压力冲刷而实现。需探求适宜的工艺参数来进行电火花成型加工金属基复合材料。加工sic/al复合材料的实验，发现从单个火花的材料去除机制研究电火花，放电痕大于钢的sic/al，会干扰放电的sic颗粒，复合材料上与周围熔化了的铝液滴一起脱落的未熔的sic颗粒，而一些铝液滴被介质冲走，可以形成重铸层，松脱的sic颗粒重新可以固化在复合材料表面上。放电线切割金属基复合材料虽然可行，增强体通常为非导体复合材料，切割一般金属材科放电效果显

8、然差。例如增强铝基复台材料的工艺就不能沿用铝合金的切割参数，切口粗糙度与切割速度有差别，后者的某些加工表面会呈玻璃样粉状硬化。3.4焊接法焊接工艺是制造金属基复合材料构件时需要的一种方法，在自行车、汽车传动轴、航天飞行器中的构件。焊接熔池的黏度和流动性可能被增强物的加入有所影响影响，化学反应发生在增强物与基体金属之间，这限制了焊接速度，金属基复合材料焊接出现较大的困难。主要有以下几种方法：（1）最早用于金属基复合材料焊接的方法是熔化焊，经过热处理强化在焊后，不良影响被消除，这一影响主要是焊接热循环对焊缝及母材造成的。（2）扩散焊是使两根焊件紧密结合，在真空或保护气氛中及一定温度和压力下保持一段

9、时间，接触面局部产生塑性变形、发生原子相互扩散而完全焊接结合的一种压焊方法。（3）将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，毛细作用填充接头间隙，并与母材相互扩散从而实现连接的一种焊接方法，但低于母材熔点的温度，钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，利用液态钎料润湿母材。（4）惯性摩擦焊需要的能量是通过待连接的两个部件之间的摩擦产生的。作为摩擦焊的一种，惯性摩擦焊主要用于至少其中有一个部件是轴对称旋转的情况。4 结束语新型金属材料作为种现代化的先进材料，拥有更为广泛的实际应用价值，而其所具有的高模量、高韧性以及高强度的特性使其更具生命力成型加工作为一次加工，涵盖了金属学、物理学、传热学等多个学科，这就使得在在成型加工时需要进行更加深入的、广泛的探究笔者相信，在现代科学技术迅速发展的今天，通过对新型金属材料成型加工技术的探究，能够为金属材料的广泛应用提供可能，同时为金属产业结构的调整与优化奠定基础"参考文