第二章 热加工基础（课件）-《金属加工与实训（基础常识与技能训练）》同步教学（电工版）

第二章 热加工基础 2.1 铸造 2.1.1铸造基础知识 将熔融金属浇注、压射或吸入铸型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法称为铸造。 第二章 热加工基础 按照生产方法不同，铸造可分为砂型铸造和特种铸造两大类。 砂型铸造是利用配制好的型砂紧实成各种形状空腔，将熔炼好的金属液体浇注到铸型中，冷却凝固后，落砂、清理出铸件的铸造方法。该方法操作简单，成本低，用于铁合金材料及对尺寸精度和表面质量要求不高的铸件生产，如一般机器的底座、机床床身、发动机的缸体、各种 、泵体、飞轮等。 砂型铸造以外的其它铸造都称为特种铸造。现在常用的特种铸造有：金属型铸造、压力铸造、离心铸造和熔模铸造等几种。其中金属型铸造主要用于铝合金、锌合金、镁合金、铜合金铸件的生产；压力铸造主要用于铸造形状复杂的薄壁铸件；离心铸造主要适用于大批量生产的回转体铸件；熔模铸造适用于各种合金铸件，特别适合高熔点、难加工、形状复杂的高合金钢铸件；低压铸造主要用于铝合金铸件的大批量生产，如汽缸体、汽缸盖、小汽车的车轮毂、活塞等，也可以用于球墨铸铁件，铜合金铸件的生产。 砂型铸造 金属型铸造 压力铸造 离心铸造 熔模铸造 对坯料施加外力，使其产生塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的生产方法称为锻压。 锻压包括锻造和冲压。 2.2 锻压 锻造是利用加压设备对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定几何形状、尺寸和质量锻件的加工方法。按加工方式的不同，锻造分为自由锻和模锻两大类。 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 2.2.1锻压基础知识 自由锻造是在锻造设备的上、下砧之间（或只是应用简单的通用性工具）直接使金属坯料发生变形的锻造方法，如图所示2－8。 自由锻造 模锻是使金属坯料在模膛内受压变形的锻造方法，由于模膛对金属坯料流动的限制，所以锻造终了时能得到与模膛形状相符的锻件。 模锻 胎膜锻是在自由锻设备上使用胎膜生产锻件的工艺方法。胎模锻造所用胎模不固定在锤头或砧座上，按加工过程需要，可随时放在上下砥铁上进行锻造，也可随时搬下来。锻造时，先把下模放在下砥铁上，再把加热的坯料放在模膛内，然后合上上模，用锻锤锻打上模背部。待上、下模接触，坯料便在模膛内锻成锻件（如图2－15所示）。 胎膜锻 板料冲压是利用冲模在压力机上对材料施加压力，使材料产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的加工方法。板料冲压通常在室温下进行，故又称冷冲压。当板料厚度超过8～10 mm 时，需采用热冲压。 2.2.4板料冲压 板料冲压的冲压方法可分为分离工序及变形工序两大类。分离工序是将冲压件或毛坯沿一定的轮廓相互分离。变形工序是在材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，形成所需形状及尺寸的工件。常见的冷冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯形、拉深、翻边、胀形、缩口等。 焊接是一种不可拆卸的连接方法，是金属热加工方法之一。是指通过适当的物理化学过程（加热或加压），使两个工件产生原子(或分子)之间结合力而连成一体的加工方法。焊接与铸造、锻压、热处理、金属切削等加工方法一样，是机器制造、石油化工、矿山、冶金、航空、航天、造船、电子、核能等工业部门中的一种基本生产手段。没有现代焊接技术的发展，就没有现代的工业和科学技术的发展。 2.3 焊接 焊条电弧焊，简称电弧焊。它利用焊条与工件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和工件熔化，从而获得牢固的焊接接头。 在焊接过程中，药皮不断地分解、熔化而生成气体及熔渣，保护焊条端部、电弧溶池以及其附近区域，以防止熔化金属氧化，焊条芯棒也在电弧作用下不断熔化，进入溶池，构成焊缝填充金属。也有焊条药皮掺合金粉末，提高焊缝的机械性能。 焊条电弧焊 （1）碳钢焊条型号的编制方法 GB/T5117-1995碳钢焊条国家标准中，规定焊条型号的主体为字母“E”和四位数字组成，其结构及含义如下： E X1X2 X3 X4 X4-焊接电流种类及药皮类型 X3-焊条的焊接位置 X1X2-熔敷金属抗拉强度的最小值 E-表示焊条 焊条的型号和牌号 （2）低合金钢焊条的型号编制 低合金钢焊条的型号编制方法与碳钢焊条编制方法大同小异， 字母“E”表示焊条，X1 X2X3X4 表示的含义与碳钢焊条中一样。在四位数字后加字母如A1、B1、B2、C1，表示熔敷金属化学成分分类代号并以短划“—”与前面数字分开；若还有其他附加化学成分时，则直接用元素符号表示，并以短划与前面字母分开。 （3）不锈钢焊条的型号编制 根据GB/T983-1995不锈钢焊条的规定，不锈钢焊条型号由字母E和三位数字及附加字母组成。字母“E”表示焊条，三位数附加字母表示熔敷金属化学成分的分类代号，有特殊要求的化学成分，用元素符号表示并放在数字后面，最后的两位数表示药皮类型及电流种类。如： E 308 Mo L –15 15表示碱性药皮，全位置焊，直流反接 L附加代号，表示超低碳 Mo表示熔敷金属中Mo含量有特殊要求 308表示金属化学成分分类代号 E表示焊条 焊接过程中，焊条相对焊缝要做各种动作，叫做运条。正确运条有三个基本方向的动作：沿焊条轴线的送进、焊条沿焊缝轴线方向的纵向移动、焊条的横向摆动。 焊接过程 气焊是利用可燃气体和助燃气体(氧气)通过焊炬按一定的比例混合，点燃后获得所要求的火焰作为热源，熔化被焊金属和填充焊丝，冷却凝固后形成牢固的焊接接头。 气焊 钨极氩弧焊就是以氩气作为保护气体，钨极作为不熔化极，借助钨电极与焊件之间产生的电弧，加热熔化母材（同时添加焊丝也被熔化）实现焊接的方法。氩气用于保护焊缝金属和钨电极熔池，在电弧加热区域不被空气氧化。 钨极氩弧焊 CO2电弧焊是一种高效率的焊接方法，以CO2气体作保护气体，依靠焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的气体保护焊的方法称CO2焊。这种焊接法都采用焊丝自动送丝，敷化金属量大，生产效率高，质量稳定。 CO2气体保护焊 $$