金属工艺学复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习,金属工艺学,A,考试题型及分数分布情况,一、名词解释（每小题,2,分，共,10,分）,二、填空题（每空,0.5,分、共,20,分）,三、选择题（每题,1,分，共,10,分,）,四、判断题（每小题,1,分，共,10,分；正确 错误,）,五、综合题（共,20,分）,六、修改零件结构，使之符合工艺性要求（每题,3,，共,30,分）,金属材料,金属的同素异构转变,1538,c,1394,c,912,c,室温,-Fe,-Fe,-Fe,体心立方,面心立方,体心立方,金属的同素异构转变的慨念,金属在固态下，随着温度的改变其晶体结构发生变化的现象。,金属的同素异构转变的意义,可以用热处理的方法即通过加热、保温、冷却来改变材料的组织，从而达到改善材料性 能的目的。,铁碳合金的基本组织,铁素体：碳溶解在,-Fe,中的间隙固溶体,(F,）。,塑性,（,=45-50%,）、,韧性好，强度、硬度低。,奥氏体：碳溶解在,-Fe,中的间隙固溶体（,A,）。,塑性好。,渗碳体：铁与碳形成的金属化合物（,Fe,3,C,）。,硬度很高（,HBW=800,）,，,塑性、韧性几乎为零。,珠光体：是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体，铁素体和渗碳体的机械混合物（,P,）。,莱氏体：是液态铁碳合金发生共晶转变所形成的奥氏体与渗碳体的共晶体（,Ld,）。,硬度高，塑性差。,固溶体,(solid solution),固溶体：由两种组元相互溶解后所组成的新的物质仍然保持其中某一组元的晶体结构。,固溶体指溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶体,置换固溶体：,A,组元的原子取代了,B,组元的原子。,当,A,、,B,两个组元的原子直径相差不大时，两个组元可以以任何比例溶解，形成无限固溶体，反之则为有限固溶体。,间隙固溶体：,A,组元溶入,B,组元的的间隙中。,因间隙有限,故只能形成有限固溶体。,例如：,C,溶入,-Fe,或,-Fe,所形成的,铁素体,、,奥氏体,。,铁碳合金状态图分析,L,L+A,A,A+Fe3,C,F+A,A+Fe,3,C,+L,d,P+Fe,3,C,+L,d,P+Fe,3,C,P,P+F,L,d,L,d,L+Fe,3,C,L,d,+Fe,3,C,L,d,+Fe,3,C,L,d,P+Fe,3,C,+,Fe,3,C,转变,E,C,S,F,K,G,Q,Fe,Fe3C,C%,A,D,P,温,度,1148,727,4.3,2.11,0.77,0.0218,(a),(b),(c),(d),(e),1,2,3,4,5,a,区：,Ld+Fe3C,；,b,区：,A+Fe3C,；,c,区：,A,；,d,区：,P+Fe3C,；,e,区：,F+A,1,点开始结晶,A,，,1-2,点间为,A+L,两相共存区；,2,点,A,结晶完毕，,2-3,点间为单相,A,；,3,点开始析出,F,，,3-4,点间为,F+A,；,4,点共析反应，剩余的,A,发生共析转变为,P,；,5,点该合金常温组织为：,F+P,。,共析钢和,亚共析钢,的结晶过程分析,A,奥氏体,P,珠光体,F,铁素体,过共析钢结晶过程分析,共晶生铁结晶过程分析,热处理的主要目的：改变钢的性能。,热处理的应用范围：整个制造业。,热处理的分类,热处理,普通,热处理,表面,热处理,退火、正火,;,淬火、回火,;,表面淬火,化学,热处理,感应加,热淬火,火焰加,热淬火,渗碳,;,渗氮,;,碳氮共渗,1.,弹性,(elasticity):,金属材料受外力作用时产生变形,当外力去掉后能恢复到原来形状及尺寸的性能。,2.,弹性变形,(elastic deformation):,随载荷撤除而消失的变形。,3.,弹性极限,(elastic limit):,注,1,：,GB,中把弹性极限称为,“,规定残余伸长应力,”,。即规定以残余伸长为,0.01%,的应力为残余伸长应力。工程中我们把产生了,0.01%,塑性变形的应力规定为弹性极限。,注,2,：,O-P,段对应的是完全弹性变形，应力应变是直线关系。理论上过,P,点即产生塑性变形。,工程概念：,因定量可操作性需要，必须规定一个可测数据以定义弹性极限，故设,e,点。,其中：,Fe,性极限载荷,(N),S0,试样原始横截面积,(mm,2,),4.,强度,(strength):,材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力,。,种类,:,抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度等。,(2),屈服强度,(yield strength):,屈服点,S,其中：,Fs,：试样屈服时的载荷,(N),S0,：试样原始横截面积,(mm,2,),(3),条件屈服强度,(,塑性变形量为,0.2%),(4),抗拉强度,(tensile strength),：,试样在断裂前所能承受的最大应力。,其中：,F0.2,试样,0.2%,残余塑性变形时载荷,(N),S0,试样原始横截面,(mm,2,),其中：,Fb,试样断裂前的最大载荷,(N),S0,试样原始横截面积,(mm,2,),四,.,塑性,(plasticity),：,是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。,(1),断面收缩率,(percentage reduction in area):,是指试样拉断处横截面积,Sk,的收缩量与原始横截面积,S0,之比。,(2),伸长率,(,延伸率,)specific elongation:,是指试样拉断后的标距伸长量,L,k,与原始标距,L,0,之比。,10%,属塑性材料,试样冲断时所消耗的冲击功,A,k,为,:,A,k,=m g H m g h(J),冲击韧性值,a,k,就是试样缺口处单位截面积上所消耗的冲击功。,铸造,可锻铸铁件的生产,可锻铸铁,生产：将白口铸铁件经长时间的高温石墨化退火，使白口铸铁中的渗碳体分解，获得在铁素体或珠光体的基体分布着团絮状石墨的铸铁。,黑心可锻铸铁,(KTH,铁素体基体,),珠光体可锻铸铁,(KTZ),白心可锻铸铁,(KTB,，很少用,),种类,特点：,强度高,b,=300,400Mpa,，塑性（,12%,）和韧性（,k,30 J/cm,2,),好,石墨化退火周期长，,40,70h,铸件成本高,适用于制造承受震动和冲击、形状复杂的薄壁小件,其实它并不能真的用于锻造,可锻铸铁的牌号用汉语拼音和两组数字表示，第一组数字表示其,最低抗拉强度,b,(,MPa,),第二组数字表示其最低伸长率,。,KTH300,06,KTZ450,06,可铁黑,可铁珠,b,b,可锻铸铁：又称玛钢或玛铁，它是将白口铸铁坯件经长时间高温退火而得到的一种较高塑性和韧性的铸铁。,白口铸铁：,灰口铸铁,：,麻口铸铁：,P+Fe,3,C+Le,P+Fe,3,C+G+Le,珠光体灰口铸铁,：,铁素体灰口铸铁：,珠光体,+,铁素体灰口铸铁：,P+G,片,P+F+G,片,F+G,片,化学成分：,C,是形成石墨的元素,Si,是促进形成石墨的元素,通常,C%,、,Si%,越高，越容易石墨化,影响石墨化的因素,化学成分,影响石墨化的因素,冷却速度,冷却速度,：,减小冷却速度可以促进石墨化，易得到粗大的石墨片和铁素体基体,增大冷却速度则阻碍石墨化，此时只有部分碳以细石墨片析出，而另一部分碳则以渗碳体析出，得到铸光体基体,三角试样断口组织,型砂,型砂主要由原砂、粘结剂和水等组成,应具备,透气性,强度,耐火性,可塑性,退让性等基本性能。,合金的收缩,合金的收缩过程,:,合金从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。合金的收缩给液态成形工艺带来许多困难，会造成许多铸造缺陷。（如：缩孔、缩松、裂纹、变形等）。,合金收缩的三个阶段,液态收缩,凝固收缩,固态收缩,什 么 结 果？,合金的收缩阶段,-,液态收缩；,-,凝固收缩；,-,固态收缩,铸铁的优点,良好的铸造性能，如流动性好、收缩小浇注温度低,良好的切削加工性能,高的耐磨性,良好的吸振缓冲性能,低的缺口敏感性能,灰铸铁,A.,灰铸铁的性能,铸铁之所以用得如此广泛，是因为石墨的存在，石墨的存在，使铸铁具有铸钢所不具备的性能。,解决缩孔的方法：定向凝固（顺序凝固）,暗冒口,冒口,储存补缩用金属液的空腔。,定向凝固,铸件按照一定的次序逐渐凝固。,冷铁,热节,热应力的消除方法,铸件的结构：,铸件各部分能自由收缩,工艺方面：,采用,同时凝固原则,时效处理：,人工时效；自然时效,铸件的结构尽可能对称,铸件的壁厚尽可能均匀,冷铁,同时凝固,整个铸件几乎同时凝固。,防止和减少铸造内应力则应使铸件实现同时凝固，在厚大部位安放冷铁。,影响凝固的主要因素,合金的结晶温度范围：,合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越趋向于,逐层凝固,，易产生,缩孔,。,在铁碳合金中普通灰铸铁为逐层凝固，高碳钢为,糊状凝固,，易产生,缩松,。,铸造合金的结晶间隔越大，则流动性越差，具有共晶成分的合金流动性最好。,常用合金流动性举例,合 金,造型材料,浇注温度,螺旋线长度,灰铸铁,C+Si=5.2%,C+Si=4.2%,砂 型,砂 型,1300,1300,1000 mm,600 mm,铸 钢,(0.4%,),砂 型,1600,100 mm,锡,青铜,(9%,11%Sn,2%,4%Zn),砂 型,1040,420 mm,硅黄铜,(1.5,4.5%Si),砂 型,1100,1000 mm,铝合金,(,硅铝明,),金属型,(300),680,720,700,800 mm,其中：普通灰口铸铁流动性最好,结论,：,纯金属、共晶成分,（逐层凝固）,和凝固温度范围窄的合金易产生,缩孔,凝固区域较宽,（糊状凝固）,的合金,易产生,缩松,缩松的形成过程,缩松的形成原因,：,铸件最后凝固的收缩未能得到补充，或者结晶温度范围宽的合金呈,糊状凝固,，凝固区域较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。,(b),(a),(c),(d),(e),(f),若分型面是一曲面，则必须用挖砂造型,应尽量使分型面是一个平直的面,起重机臂铸件的分型方案,a),平面分型,b),曲面分型,（起重机臂大批量生产，材料,KTH550-04,）,调速套筒大批量生产，材料,QT800-2,铸造结构工艺性便于起模,内腔设计少用芯，安芯排气与清理，事先考虑想仔细,改进前,改进后,改进后,改进前,改进前,改进后,思考题,为防止铸件缺陷产生，试修改图示铸钢机架的结构。,（孔的尺寸、形状不能变,）,凸肋设计避活块,(a),(b),a),改进前；,b),改进后,去掉凸台，避免活块,减少型芯的数量，避免不必要的型芯,直分型，防挖砂,凸台,型芯,分型面为曲面，需挖砂造型,压力加工,塑性变形,机理,外力作用,弹性变形,塑性变形,金属塑性变形的实质是：,晶体内部产生滑移的结果,在切应力的作用下，晶体的一部分相对另一部分沿着一定的晶面产生相对滑动，,（位错运动）,造成晶体的塑性变形,金属在外力的作用下，只有滑移面上的,切应力,达到一定临界值时才能在其内部产生滑移。,冷变形强化（加工硬化）：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标（弹性极限、比例极限、屈服点和强度极限）和硬度都有所提高，但塑性和韧性有所下降。,回复：冷变形后的金属加热至一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子回复到平衡位置，晶粒残余应力大大减小。,回复温度：,T,回,=(0.25,0.3)T,熔,再结晶：当温度升高到该金属熔点的,0.4,倍时（,T,再,=0.4T,熔金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为变形前晶格结构相同的新等轴晶粒。,变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形。,冷变形与热变形,使纤维分布与零件的轮廓相符合而不被切断；,使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致，最大切应力与纤维方向垂直。,纤维组织的稳定性高，不能用热处理方法加以消除，只能通过塑性加工使金属变形，才能改变其方向和形状。,具有纤维组织的金属，,各个方向上的力学性能不相同,。顺纤维方向的力学性能比横纤维方向的好。,纤维组织,的利用原则锻压生产方式,自由锻,只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法。坯料在两砧间变形时，沿变形方向可以自由流动。,生产大型锻件的唯一方法,例如，当采用棒料直接经切削加工制造螺钉时，螺钉头部与杆部的纤维被切断，受力时产生的,切应力顺着纤维方向,故螺钉的承载能力,较弱,（图,a,）。,当采用同样棒料经局部镦粗方法制造螺钉时（图,b,），,纤维不被切断,且连贯性好，纤维方向也较为有利,(,锻造（模锻）（冷镦成形、切六方）,),故螺钉质量较好。,不同工艺方法对纤维组织的影响,b,a,锤上模锻成型,工艺,设计,锤上模锻成型的工艺过程一般为：切断毛坯,加热坯料,模锻,切除模锻件的飞边,校正锻件,锻件热处理,表面清理,检验,成堆存放。,锤上模锻成型的工艺设计包括制定锻件图、计算坯料尺寸、确定模锻工步,(,选择模膛,),、选择设备及安排修整工序等。其中最主要的是锻件图的制定和模锻工步的确定。,锤上模锻的锻模模膛，根据其功用不同，可分为预锻模膛、终锻模膛和制坯模膛等三类。,锻模,模膛及其功用,预锻模膛,预锻模膛的作用是：,使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，终锻时金属容易充满终锻模膛。,同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。,预锻模膛和终锻模膛的区别是前者的圆角和斜度较大，没有飞边槽。,终锻模膛,终锻模膛的作用是：是使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸，因此它的形状应和锻件的形状相同。,终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量。钢件收缩量取,1.5%,。,沿模膛四周有飞边槽，用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，同时容纳多余的金属。,终锻后在孔内留下一薄层金属，称为,冲孔连皮,。,带有冲孔连皮及飞边的模锻件,1-,飞边；,2-,分模面；,3-,冲孔连皮,4-,锻件,可锻性,可锻性,-,常用金属材料在经受压力加工产生塑性变形的工艺性能来表示。,可锻性的优劣是以金属的,塑性,和,变形抗力,来综合评定的。,塑性是指金属材料在外力作用下产生永久变形，而不破坏其完整性的能力。,金属对变形的抵抗力，称为变形抗力。,金属的可锻性取决于,材料的性质,（内因）和,加工条件,（外因）。,落料及冲孔,落料,是被分离的部分为,成品,，而周边是,废料,；,冲孔,是被分离的部分为,废料,，而周边是,成品,;,落料过程仿真,冲孔过程仿真,冲孔,落料,修整,修整是利用修整模沿冲裁件外缘或内孔刮削一薄层金属，以切掉普通冲裁时在冲裁件断面上存留的剪裂带和毛刺，从而提高冲裁件的尺寸精度和降低表面粗糙度。,修整后冲裁件公差等级达,IT6,IT7,，表面粗糙度,Ra,为,0.8,1.6m,。,a),外缘修整,b),内孔修整,1-,凸模；,2-,凹模,合理设计拉深模工作零件,凸凹模的圆角半径。材料为钢的拉深件，取,r,凹,=10,s,，而r,凸,=(0.6,1),r,凹。这两个圆角半径过小，产品容易拉裂。,凸凹模间隙。一般取,Z,=(1.1,1.2),s,。,注意润滑,拉深过程中另一种常见缺陷是,起皱,。可采用设置压边圈的方法解决，也可以通过增加毛坯的相对厚度或拉深系数的途径来解决。,有压边圈的拉深,起皱拉深件,正确选择拉深系数,拉深件直径,d,与坯料直径,D,的比值称为拉深系数，用,m,表示，即,m,=,d,/,D,。,拉深系数不小于,0.5,0.8,。,坯料的塑性差取上限值，塑性好取下限值。,如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，则可采用多次拉深工艺（上,图,所示）。,第一次拉深系数,m,1=,d,1/,D,第二次拉深系数,m,2=,d,2/,d,1,第几次拉深系数,m,n,=,dn,/,dn-1,总的拉深系数,m,总,=m1,m2,mn,多次拉深时圆筒直径的变化,冲压成型（拉深）,思考：认真复习作业中涉及板料拉深作业题；坯料能否一次拉深成拉伸件？至少需要几次拉深？要求简单计算过程。,滤油器罩大批量生产,板料冲压,玻璃升降器外壳零件如图，试述其加工工序？,下料,拉深,冲孔,翻边,凸凹模刃口尺寸的确定,设计,落料模,时，应先,按落料件,确定,凹模刃口尺寸,，取凹模作设计基准件，然后根据间隙,Z,确定凸模尺寸（即用缩小凸模刃口尺寸来保证间隙值）。,设计,冲孔模,时，先按,冲孔件,确定,凸模尺寸,，取凸模作设计基准件，然后根据间隙,Z,确定凹模尺寸（即用扩大凹模刃口尺寸来保证间隙值）。,在,冲裁件尺寸,的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。,落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的,而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的,大批量生产图示垫圈，材料为低碳钢板，厚度为,1.5mm,，问需要哪两副模具？若双面间隙,Z=0.2,，试分别计算出这两副模具的凸凹模尺寸。,需一副冲孔模、一副落料模。,冲孔模：,凸,=,孔,=100,凹,=,凸,+Z=100+0.2=100.2,落料模：,凹,=,落料,=200,凸,=,凹,Z=200,0.2=199.8,自由锻件的结构工艺性,自由锻锻件若有锥面或斜面结构，将使锻造工艺复杂操作不方便，降低设备的使用效率，应该进。,锻件由几个简单几何体构成时，几何体的交接处不应形成空间曲线，应改成平面与圆柱、平面与平面的结构。,自由锻锻件上不应设计出加强筋、凸台、工字形截面或空间曲线。,焊接,焊 接,序言提要：焊接是一种极为广泛的连接方法,焊接是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使焊接件达到原子结合的一种方法。,焊接方法：熔化焊、压力焊、钎焊,、气体保护焊、等离子弧焊接、激光焊、高频焊,等。,焊接的主要特点是：,（,1,）节省材料，减轻质量；,（,2,）简化复杂零件和大型零件的制造；,（,3,）适应性好；可实现特殊结构的生产,；,（,4,）满足特殊连接要求；可实现不同材料间的连接成型,；,（,5,）降低劳动强度，改善劳动条件,。,焊接方法的应用：,（,1,）制造金属结构件；,（,2,）制造机器零件和工具；,（,3,）修复,。,酸性药皮与碱性药皮两者的性质,酸性药皮工艺性好，而,碱性药皮工艺性差,碱性药皮中有益元素多，,能使焊接接头力学性能提高,碱性药皮中因不含有机物，也称低氢型药皮。,可以提高焊缝金属的抗裂性,碱性药皮氧化性强，对锈、油、水的敏感性大，易产生飞溅和,CO,气孔,碱性药皮在高温下，易生成较多的有毒物质（,HF,等），因而应注意通风,焊接接头的组织与性能,熔焊热原的高温集中融化焊缝区金属，并向工件金属传导热量，必然引起焊缝及附近区域金属的组织和性能发生变化。,焊缝区,在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域。,熔合,区,熔合线两侧有一个很窄的焊缝与,热影响区,的过渡区。,热影响区,-,受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材因焊接热作用发生组织或性能变化的区域,（,熔合区，过热区、,正火区,、部分相变区）,。,熔合区,成分不均，组织为粗大的过热组织或淬硬组织，是焊接接头中的最差的部位。,在低碳钢焊接接头中，熔合区很窄，但因强度、塑性和韧性都下降，而且此处接头断面变化，引起应力集中，在很大程度上决定焊接接头的性能。,热影响区中的正火区，是组织和性能最好的区域。,低碳钢焊接热影响区的组织变化,CO,2,焊时的飞溅,CO,2,+Fe=,FeO+CO,FeO,进入熔池和熔滴，与熔池和熔滴中的碳反应：,FeO+C,=,Fe+CO,生成的,CO,在熔池和熔滴内体积急剧膨胀而爆破，导致飞溅。,不适合焊接有色金属和高合金钢,。,二氧化碳焊,以,CO,2,为保护气体，用,焊丝为电极引燃电弧,，实现半自动焊或自动焊。,CO,2,气体,CO,2,气体密度大，高温体积膨胀大，保护效果好。但,CO,2,在高温下易分解为,CO,和,O,，,导致合金元素的氧化，熔池金属的飞溅和,CO,气孔。焊接用,CO,2,纯度要大于,99.8%,。,压力焊方法及工艺,压力焊,是指通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使其产生塑性变形、再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子接近到晶格距离（,0.3,0.5nm),，形成金属键，从而获得不可拆卸接头的一类焊接方法。,热源形式为,：,电阻热,、高频热、摩擦热等。,力的形式为,：静压力、冲击力（锻压力）和爆炸力等。,压力焊,为,：冷压焊、扩散焊和热压焊,压力焊动画模拟,电阻缝焊,缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动的盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的连续焊缝。,缝焊分流严重，通常采用强规范焊接，焊接电流比点焊大,1.5,2,倍。,缝焊主要用于低压容器，如汽车、摩托车的油箱、气体静化器等的焊接。,电阻缝焊,焊接裂纹,1.,热裂纹,热裂纹的特征,热裂纹可发生在焊缝区或热影响区。,热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称,晶间裂纹。,因热裂纹在高温下形成，所以有氧化色彩。,热裂纹产生的原因,:,晶间存在液态薄膜。,接头中存在拉应力。,热裂纹的防止,:,限制钢材和焊条、焊剂的低熔点杂质，如硫和磷含量。,Fe,和,FeS,易形成低熔点共晶，其熔点为,988,，很容易产生热裂纹。,缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性减少偏析。,减少焊接应力的工艺措施，如采用小线能量，焊前预热，合理的焊缝布置等。,2.,冷裂纹,冷裂纹的形态和特征,焊缝区和热影响区都可能产生,冷裂纹,。冷裂纹的特征是无分支，通常为穿晶型。,冷裂纹,无氧化色彩,。,最常见的冷裂纹是,延迟裂纹,，即在焊后延迟一段时间才发生的裂纹。,延迟裂纹的产生原因,:,焊接接头,(,焊缝和热影响区及熔合区,),的淬火倾向严重，产生淬火组织，导致接头性能脆化。,焊接接头,含氢量较高,，并聚集在焊接缺陷处,形成大量氢分子,，造成非常大的局部压力，使接头,脆化,。,存在较大的拉应力。因氢的扩散需要时间，所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。由于是氢所诱发的，也叫,氢致裂纹,。,冷裂纹的形态和特征,防止延迟裂纹的措施,:,选用,碱性焊条或焊剂,，减少焊缝金属中氢的含量，,提高焊缝金属塑性,。,焊条焊剂要烘干，焊缝坡口及附近母材要,去油水；除锈,，减少氢的来源。,工件,焊前预热，焊后缓冷,，可降低焊后冷却速度，避免产生淬硬组织，并可减少焊接残余应力。,采取减小焊接应力的工艺措施，如对称焊，,小线能量,的多层多道焊等。,焊后立即进行,去氢（后热）处理,，加热到,250,，保温,2,6h,，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面。,焊后进行清除应力的,退火处理,。,焊缝的布置,焊缝分散布置的设计,焊缝对称布置的设计,焊缝避开最大应力集中位置的设计,焊缝远离机械加工表面的的设计,焊缝的布置,焊缝位置便于手弧焊的设计,便于自动焊的设计,便于点焊及缝隙焊的设计,中压容器焊接工艺图,1,10,为焊缝编号,埋弧自动焊,+,手工电弧焊,切削加工,注释：,）主运动可以是旋转运动，也可以是往复运动；）主运动可以是工件来实现（车外圆）；主运动也可以是刀具来实现（切断、刨、铣加工）主运动只有一个，进给运动可以一个以上。,机床名称,主运动,进给运动,机床名称,主运动,进给运动,卧式车床,工件旋转,车刀纵向、横向、斜向直线运动,龙门刨床,工件往复移动,刨刀横向、垂直、斜向间歇移动,钻床,钻头旋转运动,钻头轴向移动,外圆磨床,砂轮高速旋转,工件转动，同时工件往复移动，砂轮横向移动,卧铣,立铣,铣刀旋转运动,工件纵向、横向移动（有时也做垂直方向移动）,内圆磨床,砂轮高速旋转,工件转动，同时工件往复移动，砂轮横向移动,牛头刨床,刨刀往复运动,工件横向间歇移动或刨刀垂直斜向间歇移动,平面磨床,砂轮高速旋转,工件往复移动，砂轮横向、垂直方向移动,切削用量,切削三要素,切削速度,Vc,进给量,f,切削深度,a,p,（背吃刀量）,刀具在进给运动方向上相对工件的位移量。所用刀具和切削运动形式不同，进给量的表述和度量方法也不同。,如铣削,：,f=,v,f,/n,指在切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度,v,c,=dn/1000(m/min),待加工表面到已加工表面间的垂直距离,a,p,=(dw-dm)/2,用来衡量切削运动量的大小,切削层平面要素,定位基准：零件加工时，用以确定其在基床上对刀具准确位置所依据点、线或面称为定位基准,度量基准：用以检测已加工表面尺寸及其相位置所依据的点、线或面称为度量基准,装配基准：装配时用以确定零件或部件在机器中的位置所依据的点、线或面称为装配基准,工艺基准,定位基准,度量基准,装配基准,刀具的标注角度,在正交平面,(P,0,),：,前角,0,前刀面与基面间的夹角,前角大，刃口锋利，切屑变小，切削力小，切削轻快,。,但易产生崩刃。,应根据刀具和工程材料及加工性质选择：,加工塑性材料，取较大的前角,粗加工取较小的前角,后角,0,主后刀面与切削平面间的夹角,增大后角可减少摩擦，提高工件加工质量和刀具耐用度，并使切削刃锋利,在保证加工质量和刀具耐用度的前提下，一般粗加工、强力车削，材料较硬时取小值,在 基 面,(Pr),：,主偏角,r,主切削刃与进给方向间的夹角,影响切削层的形状，切削刃的工作长度和单位切削刃上的负荷。减少,r,，,主切削刃单位长度上的负荷减少，刀具磨损小，耐用。,45,、,60,、,75,、,90,。,影响径向车削分力大小。,车细长轴时，由于径向力的作用，车削的工件易出现腰鼓形。,副偏角,r,副切削刃与进给方向间的夹角,影响已加工表面的粗糙度和刀尖强度，减少,r,，,减少表面的粗糙度的数值，还可提高刀具强度。过小，会使副切削刃与已加工面的摩擦增加，引起震动，降低表面质量。,5,15,。粗加工取较大值。,副偏角对残留面积的影响,原因：由于金属的挤压和强烈摩擦，使切屑与前刀面之间产生很大的应力和很高的切削温度,条件：当应力和温度条件适当时，切屑底层与前刀面之间的摩擦力很大，使得切屑底层流出速度变得缓慢，形成一层很薄的,“,滞流层,”,。,形成：当滞流层与前刀面的摩擦阻力超过切屑内部的结合力时，滞流层的金属与切屑分离而粘附在切削刃附近形成积屑瘤。,1.,积屑瘤的形成,积屑瘤,有利方面,保护刀具,增加工作前角,积屑瘤硬度很高,可代替切削刃进行切屑，减少刀具的磨损,积屑瘤的存在，使刀具的实际工作前角增大,可减小切削变形和切削力，使切削轻快,2.,积屑瘤对切削加工的影响,车刀前形成的切削积屑瘤,刨刀前形成的积屑瘤,不利方面,影响工件尺寸精度,影响工件表面粗造度,积屑瘤破裂后会划伤表面，加快刀具磨损,会形成硬点和毛刺，使工件表面粗造度值增大,时大时小，时有时无，使,切削力,产生波动而引起振动,积屑瘤的顶端突出于切削刃之外，使实际的,切削深度,不断,变化,3.,积屑瘤的控制,影响积屑瘤的因素,工件材料,切削用量,刀具角度,切削液等,控制措施,要避免在,中温、中速,加工,塑性材料,，对材料进行正火或调质,增大前角,可,减小切削变形,，降低切削温度，减小积屑瘤的高度,采用润滑性能优良的切削液可减少甚至消除积屑瘤,粗加工时对已加工表面质量要求不高，可利用积屑瘤减小切削力，保户刀具；,而精加工时，要保证工件加工质量，必须避免产生积屑瘤。,切削液,作用：改善润滑条件，减小摩擦热；冷却降温，改善散热条件；清洗工件等。,分类：,水溶液（加一定量的防锈剂,苏打）,主要起冷 却降温作用；用于粗加工,矿物油,同时起润滑和冷却作用，以润滑为主；用于精加工,乳化液,（乳化油加水稀释，,70%98%,的水），可用于粗、精加工。,加工铸铁一般不用切削液。组织内有石墨能起润滑作用。,用硬质合金刀具，也不用切削液。,镗,孔,3),镗削工艺特点,a.,适应性广,b.,不仅可以保证单个孔的尺寸精度和形状,而且可以保证孔与孔之间的相互位置精度,c.,广泛用于单件，小批量生产中的孔或,孔系的加工,d.,生产率低,对于直径较大的孔（一般,D 80,100mm,）、内成形面或孔内环槽等，镗削是唯一合适的加工方法。,车床镗孔,镗床镗孔,车床镗孔,a),镗通孔；,b),镗不通孔；,c),镗槽；,d),镗内凹槽,减少换刀次数和内孔沟槽的加工,改进前,改进后,统一零件形状,同类结构参数尽量统一,改进前：加工退刀槽、过渡圆弧、锥面和键槽时需要多把刀具，并增加了换刀和对刀次数。,改进后：即可减少刀具的种类，又可节省换刀和对刀等的辅助时间。,留有足够的退刀槽、空刀槽和,越程槽,越程槽,足够宽,退刀槽,改进前,改进后,磨削退刀槽的结构,磨孔的越程槽,为了避免刀具或砂轮与工件的某个部分相碰，有时要留出,退刀槽、空刀槽和越程槽等。,刨削零件结构工艺性,改进前,改进后,避免砂轮与工件相碰,铣,削,零件结构工艺性,改进前,改进后,改进前,改进后,键槽同向，减少二次装夹定位,加工面在同一高度上,减少走刀次数,尽量减少加工余量,减少加工面积,改进前,改进后,刨削零件结构,工艺性（一）,即可减少加工面积，又能保证装配时零件间很好地接合。,磨削,零件结,构工艺性,改进前,改进后,内孔的沟槽,改进前,改进后,减少加工面积,