材料成型复习要点

1、铸造的优点：1适于生产形状复杂，特别是有复杂内腔结构的铸型2适应性广，工艺灵活性大3成本低合金的铸造性能：流动性和收缩充型能力：液体合金充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂铸件的能力影响充型能力：1合金流动性（合金本身的流动能力）合金的化学成分（化学成分影响了合金的结晶温度区间（反比；固液共存增大了金属液体的粘度和阻力，故而，纯金属或共晶成分的合金流动性最好）和熔点（反比；温差大热量易散 失，保持液态的时间短）2浇注条件浇注温度（温度越高，充型能力越好，但温度过高会产生氧化、缩松、缩孔等缺陷，故而在 满足液态合金能充满铸型的前提下，尽量采用低的浇注温度）浇注速度（正比）3铸型条件凡是能增

2、加金属的流动阻力、降低流速、加快冷却速度的均能降低合金的充型能力改善充型条件：合适的壁厚、加高直浇口、扩大浇口面积、安置出气口、压力铸造、离心铸造铸件凝固：逐层、中间、体积影响：结晶温度区间（合金的化学成分）越小，越趋向于逐层、温度梯度越大、越趋向于逐层（主要体现是凝固区域越窄，越趋向于逐层）铸件收缩：液态、凝固、固态液态、凝固收缩体现是合金体积缩小（体收缩率），是铸件形成缩孔、缩松（结晶温度区间小的铸件以逐层凝固的方式结晶，易产生缩孔，区间大的易产生缩松）的根本原因固态收缩体现：铸件形状、尺寸的减小（线收缩率），是铸件产生内应力、变形、裂纹缺陷的根本原因影响收缩：1浇注温度：影响液态收缩，浇

3、注温度高，过热度大、液态收缩，收缩率增加2合金的结晶温度区间：正比顺序凝固：采取安置冒口（补缩）、冷铁（改变凝固顺序，不可用以补缩）使远离冒口的部 分最先凝固。然后是靠近冒口的部分，最后是冒口本身。优点：有效防止缩孔、缩松；缺点：温差大，产生热应力，增加合金消耗，增加工序铸造应力：固态收缩受阻，在铸件内部产生应力（应力大于铸件的屈服强度时产生变形，大 于抗拉强度时产生裂纹）热应力：由于铸件壁厚不均， 各部分冷却速度不同， 各部分收缩速度不一致而互相限制产生 的（厚壁或心部受拉力，薄壁或表面受拉力，固态收缩率越大，热应力越大，故而尽量减小 各部分的温差壳减小热应力，同时凝固和去应力退火可以减少热

4、应力）收缩应力：铸件固态收缩时受到铸型和型芯的阻碍产生（提高型砂和砂芯的退让性可以减小收缩应力，收缩应力落砂后可消除）铸件变形的防止：设计使壁厚尽可能均匀，合适的铸造工艺（收缩大的合金顺序凝固，收缩小的合金同时凝固），反变形法a芯头：为砂芯在铸型中定位、安放、排气、从铸件中清除砂芯（水平、垂直芯头有一定的斜 度）注意芯头不能形成内腔，形成内腔的是形成铸件轮廓主体。起模斜度：垂直加工表面壁上的斜度，机械加工时会随加工余量一起切除，便于起模 浇注位置选择：目的：保证铸件质量。原则：重要加工面和主要工作面处于铸型的地面或侧面、铸件大平面处于铸型地面分型面选择：目的：保证质量的前提下尽可能的简化造型工

5、艺B38,c40,d42,e45熔模铸造：无分型面、砂芯；为提高液态金属的充型能力，常在焙烧后趁热（600-700度）进行浇注适用：成批、大量生产（为主），也可用于单件生产；适于铸造各种合金，尤其在铸造高熔 点合金和难切削加工合金上具有优越性金属型铸造：金属铸型，开始工作前金属型和金属芯要预热，连续工作时为使金属型保持一定温度，需用风冷、水冷降温优点：金属型与砂型相比，尺寸精度高，表面粗糙度低，导热快，故而金属型铸件的表面质 量和力学性能好于砂型铸件压力铸造：液态金属在压力（5Mpa-150Mpa ）作用下填充金属铸型，压铸件不进行热处理 优点：压铸件的表面质量高于其他方法铸件，可以铸造形状复

6、杂的薄壁件或镶嵌件，适于成批、大量生产中小型低熔点有色合金离心铸造内表面质量差灰口铸铁中有大量的片状石墨，故而抗拉强度和塑性远低于铸钢，但片状石墨的存在对其抗压强度影响较小，故而适于生产承受压应力的铸件影响灰口铸铁组织和性能的因素1化学成分碳和硅对灰口铸铁的组织有决定性的影响（碳是形成石墨的元素，硅是强烈促进石墨化的元素碳和硅的含量越多，析出石墨越多，且机体中铁素体增加，珠光体减少）亚共晶灰口铸铁的碳和硅的质量分数越高，铸造性能越好2冷却速度冷却速度取决于铸型材料和铸件壁厚3孕育处理向铁水（该成分的铁水如果直接浇注则会出现白口组织）中加孕育剂，经孕育处理得到的灰口铸铁即：孕育铸铁孕育处理的作用

7、：增加了铸铁结晶的石墨晶核，使石墨呈细小片状，且均匀分布在基体上；促进形成珠光体集体；防止产生白口孕育铸铁的优点：强度和硬度高于普通灰口铸铁；冷却速度对其组织和性能影响甚小，适于生产厚大铸件生产高强度灰口铸铁的措施：尽量降低碳和硅的含量；提高冷却速度；孕育处理球墨铸铁：向铁水中加入球化剂和孕育剂 其强度和塑性均优于孕育铸铁铸造性能：灰口铸铁 球墨铸铁 铸钢塑性：灰口铸铁 球墨铸铁 铸钢与灰口铸铁相比，可锻铸铁强度高，塑性好，适于生产小型薄壁件F56零件壁的设计最小壁厚：相同条件下，铸钢最小壁厚大于灰口铸铁（铸钢的流动性壁灰口铸铁差）壁厚均匀：零件壁厚均与的主要目的是减小和防止形成热应力。零件壁

8、厚不可能完全相同，但也不宜相差太大；由于外壁壁内壁冷却速度快，所以设计使零件的内壁应该比外壁薄结构斜度和起模斜度均是为了方便起模，均位于平行于起模方向的零件表面但结构斜度位于非加工表面，起模斜度位于加工表面内腔的设计要使用自带砂芯，内腔必备两个条件：开口式；开口直径大于高度G65往后第三章金属在塑性变形过程中一定有弹性变形的存在加工硬化的特点：各晶粒沿着变形最大的方向伸长，排列位向趋于一致；晶粒内部位错密度增加；滑移面和晶粒间产生碎晶H79只有产生加工硬化（塑性变形）的金属才可以进行再结晶冷变形：可以使工件获得较高的尺寸精度、表面质量；是强化金属的重要手段，可用以提高金属的强度和硬度纤维组织：

9、稳定性高，不能用热处理的方法加以消除，只有经过塑性变形，才能改变其方向和分布；最大正应力和纤维方向重合，最大切应力和纤维方向垂直可锻性：塑性、变形抗力（金属可锻性与金属的本质和加工条件相关）180终锻温度：太低一一裂纹；太高一一晶粒粗大（终锻温度的确定一一在不产生裂纹的前提下 尽量降低）高碳钢和低碳钢比，可锻性较差，但高碳钢终锻温度低于低碳钢（为了打破高碳 钢的网状碳化物）提高可锻性：以较小的变形速度经行锻造；在三向压应力的条件下加工（三个方向的压应力越多，金属的塑性越好，拉应力越多，金属的塑性越差。 相同的应力状态下的变形抗力大于 相异应力状态下的变形抗力）自由锻：适用于单件、小批量生产。对

10、于大型锻件，自由锻是唯一的锻造方法自由锻的基本工序：镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移等（在拔长工序中，碳钢使用平砧，高合金钢使用 V型砧；原因：高合金钢的塑性低于普通碳钢，采用V型砧拔长可以使坯料压应力数目增加， 提高金属的可锻性。 坯料的宽度方向受限， 强化了长度方向的 变形，从而影响坯料的拔长效率；冲孔之前一般有镦粗作为准备工序）锻件图上有：敷料、机械加工余量（是零件的加工表面非所有表面为机械加工而增加的一层金属）L90K91胎膜扣模：侧面平直的非回转体锻件筒模：开式筒模主要用于锻造齿轮、法兰盘等回转盘类锻件合模：需要导柱或导锁定位， 合模模膛四周有飞边槽， 用于生产形状较为复杂的

11、非回转锻件 终锻模膛：尺寸比锻件放大一个收缩量，四周设有飞边槽，飞边槽有桥部和仓部组成。桥部用于增加金属从模膛中流出的阻力，促进金属充满模膛，仓部用于容纳多余的金属预锻模膛：是坯料变形到接近锻件的形状和尺寸，以便终锻时容易充满模膛， 以减少终锻模膛的磨损。预锻模膛不设置飞边槽， 模膛体积稍大于终锻模膛，模膛圆度也较大，但模膛斜度一般与终锻模膛相同制坯模膛的工序：拔长、弯曲、切断滚压模膛：用于减小坯料某部分的横截面积，以增大另一部分的横截面积，使金属按模锻件的形状分布M97曲柄压力机上的模锻：滑块行程速度慢， 而每个模膛又是一次成型，因此打击惯性小， 金属 沿模膛高度方向填充能力差； 对于形状复

12、杂的锻件， 终锻前应采用预成型和预锻工步； 不宜 经行拔长和滚压工步平锻机上的锻模有三个，且具有两个互相垂直的分模面（平锻只要用于生产带头部的长管类 锻件如汽车倒车齿轮）冲裁凸凹模的间隙对冲裁件的剪断面质量有重要影响，当间隙合适时，质量较好；间隙过小或过大，上下裂纹均不能相迎重合，使剪断面产生毛刺弯曲变形程度主要取决于弯曲半径（反比）和板料（正比）厚度，而与板料的弯曲角度无关。拉深系数越小，变形程度越大，板料所受应力越大已变形区应力过大产生拉裂，变形区在附加切向压应力作用下易产生起皱现象N115冲模结构有复杂到简单：复合模（适于精度要求高的冲压件）一一连续模一一简单模简单模：在冲床的一次冲程中

13、置完成一个冲压工序的模具连续模：在冲床的一次行程中，在模具的不同部位上同时完成两道以上的冲压工序的模具第四章焊接加热的目的：熔焊：工作结合处和填充金属熔化，形成熔池（应用最广泛的热源是：电弧热一一是在电极之间的气体介质长时间有力的放电现象，不同于气焊的气体燃烧放热。 热量阳极 阴极弧柱区；温度一一弧柱区 阳极阴极）压焊：增加接头的万毒，提高接头处的塑性钎焊：熔化钎料熔焊中需采取的措施：有效的保护，隔绝空气手工电弧焊一一气渣联合保护；埋弧自动焊一一渣保护； 气体保护焊一一气保护； 钎焊一一钎剂保护控制焊缝金属化学成分进行脱氧和脱硫、磷焊接接头的力学性能高到低一一闪光对焊、电阻对焊、钎焊0125中

14、、高碳钢及合金钢焊接接头，存在对焊接质量非常不利的淬火区，该淬火区的塑性、韧性低，易产生裂纹，因此此类钢在焊接时一般均需进行焊前预热，以防淬火区的形成焊接过程中对工件进行不均匀的局部加热是焊接应力（焊接应力使焊接接头产生拉应力，两边区域产生压应力）和变形产生的根本原因焊接应力和变形总是同时存在的，焊接结构不会只有焊接应力或变形；焊接金属塑性较好，结构刚度较小，则变形较大，焊接应力较小，反之则变形较小，焊接应力较大P134酸性焊条广泛应用的主要原因：焊接工艺性好碱性焊条主要应用在重要结构、承受冲击载荷结构的焊接。原因：对电弧有压缩作用埋弧自动焊焊接普通碳素结构钢时，一般可以采用两种配合方式：高锰

15、焊剂（如焊剂 431 ）配合低碳钢焊丝 H08A，重要结构可以用中锰焊丝 H08M nA无锰焊剂（如焊剂 130）或低锰焊剂（如焊剂 230），配合高猛焊丝 H08 Mn2 埋弧自动焊与手工自动焊相比的优点：生产率高埋弧自动焊可以采用较大焊接电流，是其比手工电弧焊生产率高的主要原因焊接质量高劳动条件好埋弧自动焊用于焊接生产批量较大，长且直，处于水平位置的焊缝或直径较大的环焊缝，不适于薄板和短、不规则的焊缝的焊接氩弧焊一般不用于低碳钢重要结构的焊接二氧化碳气体保护焊用于焊接低碳钢（采用H08MnSiA焊丝）和低合金钢（H08Mn 2 SiA）压焊：点焊（薄板搭接在两电极之间）、缝焊（由于焊点重叠，分流现象严重，且板料越厚， 分流越严重，因而焊接厚板时，焊机功率增大，电极寿命缩短。缝焊只限于焊接3 mm以下的薄板结构）、对焊（闪光对焊在闪光过程中，工件接触面的内部气压大于外部气压，不受 外界空气的影响，并且端面的氧化物和杂质部分随闪光火花带出，接头质量高。闪光对焊可用于钢轨、钢筋、管子、锚链等的对焊）摩擦焊：两工件接触面相对摩擦产生热量。利用摩