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1、 . . 建筑材料成形复习资料- -日期：- 15 - / 15第一章第一节1、凝固成形俗称铸造，是讲金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程2、凝固成形按造型方法分为砂型铸造、特种铸造。3、铸造工艺分为三部分：铸造金属准备、铸造准备、铸件处理。4、熔炼金属的设备有：冲天炉、电弧炉、感应电炉。5、制造砂芯的工艺过程叫做制芯，也叫造芯。6、塑性成形技术分类：板料成形（冲孔、落料、弯曲、拉伸、膨胀和翻边）、体积成形（锻造、轧制、挤压、拉拔）。7、锻造分为自由锻和模锻两大类。8、概念（加以注意）1）焊接：是通过加热或两者并用，并且用或不
2、用填充材料，使工件达到结合的一种方法。2）熔焊：是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。3）压焊（固态焊接）：是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合。4）钎焊：是使用比工件熔点低的金属材料作为钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。第二节（一）凝固成形1、凝固成形属金属质量不变过程，包括充填铸型（亦称浇注，是机械过程）和冷却凝固（热过程）两个基本过程。2、凝固成形基本问题（3个）：凝固组织的形成与控制、铸造缺陷的避免与控制、铸件尺寸精度和和表面粗糙度的控制。3、
3、在现代制造的许多领域，对铸件尺寸精度和外观质量的要求愈来愈高，也正是这种要求促进了近净成形铸造技术的迅猛发展。4、铸造技术的演变归功于金属凝固理论的发展、凝固技术的提高和计算机的应用。5、凝固技术的发展，典型的代表就是定向凝固技术、快速凝固技术和复合材料的获得。（二）塑性成形1、基本问题：材料的塑性、塑性成形力的评价、加工材料部场变量的确定和形状信息的准确输入。（记前两个就好）2、发展概况：大批量的高速化、自动化，小批量的简易化、通用化和万能化，工艺过程的模拟化和模具设计与制造的计算机化，形成零件的精密化等发展方向。（三）焊接成形1、焊接成形过程包含有热过程、物理化学冶金过程和应力变形过程，这
4、三个过程几乎是同时发生而又相互影响的。2、（选择，懂得归类）熔化极有：手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊、CO2气体保护焊。非熔化极有：钨极氩弧焊、氢原子焊、等离子弧焊。3、（各种焊接都有的）基本问题：能量输入、清除表面污染、组织性能不均匀、残余应力和残余变形、焊接缺陷与检测、焊接结构的制造问题等。4、焊接过程常会产生的缺陷：裂纹、未焊透、气孔和夹渣。（四）表面成形基本问题（简答）P12（不做名词解释）1）表面成形通过表面涂层技术、表面改性技术与二者的复合技术来设计零件表面。2）表面成形技术分为表面涂层技术、表面改性技术。3）表面涂层技术基本问题：涂层与基体的结合和涂层的材料与结构。4）表面改性技
5、术基本问题：针对材料的服役条件与机理，并结合基体材料，设计出所希望的表面组织与结构；其次是针对所希望的表面组织与结构，研究获得这一表面材料的方法。第二章第七节金属与合金的凝固方式1、金属或合金在铸型中凝固时可分为三区域：液相区，固、液两相区和固相区。 其中，固、液两相区的性质与凝固件最终的健全性关系最为密切。2、凝固方式：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固。3、凝固方式的影响因素（6种）第八节（一）铸造生成过程中的凝固控制掌握工艺控制中的充型能力控制、收缩控制、应力控制与凝固组织控制等几个方面问题。1、充型能力控制P39（定义、分类不看，4个影响因素与如何影响重点课件）影响因素：金属流动性、铸型性质
6、、铸件结构、浇注条件。2、收缩控制1）收缩分为：体收缩、线收缩。2）合金收缩有三个明显阶段：液态阶段、凝固收缩、固态收缩。3）缺陷：液态、凝固收缩缩孔、缩松，固态收缩产生铸造应力、变形、裂纹。4）防止缩孔、缩松的措施：a、顺序凝固和同时凝固b、合理确定浇注系统与浇注工艺c、应用冒口、补贴、激冷物3、应力控制1）分类，按应力形成原因：热应力、相变应力、机械阻碍应力2）铸造应力对铸件质量的影响3）减少和消除残余应力的方法4）铸件宏观组织的划分：表面细晶粒区、柱状晶区、等轴晶。5）等轴晶特点6）等轴晶的获得与细化第三章 材料成形热过程第三节 焊接成形热过程一、焊接热过程特点1.热源热量比较集中，功率
7、密度比较大，相对加热面积较小。2.在高度集中热源作用下，瞬时可将大量热能传给焊件。3.一般焊接过程中热源是移动的，焊件的受热区域不断变化。第四章 塑性成型理论基础第一节 金属冷态下的塑性变形一、 冷塑性变形机理多晶体的塑性变形包括粒部变形（也称晶变形）和晶界变形（也称晶间变形）两种。*晶变形：主要方式和单晶体一样为滑移和孪生。其中滑移变形是主要的。*在冷态变形条件下，多晶体的塑性变形主要是晶变形，晶间变形只起次要作用，而且需要其他变形机制相协调。二、冷塑性变形的特点1、各晶粒变形的不同时性2、各晶粒变形的相互协调性3、晶粒与晶粒之间和晶粒部与晶界附近区域之间变形的不均匀性三、冷塑性变形后的组织
8、变化（金属在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形）1、晶粒形状变化2、晶粒产生亚结构3、晶粒位向改变（变形结构）加工硬化：随着变形程度的增加，金属的强度、硬度增加，而塑性、韧性降低的现象。第二节 金属热态下的塑性变形热塑性变形（或热塑性加工）：从金属学角度看，再结晶温度以上进行的塑性变形。一、塑性变形是的软化过程动态回复和动态再结晶是在热塑性变形过程中发生的；而静态回复、静态再结晶和亚动态再结晶则是在热塑性的间歇期和热变形后，利用金属的高温余热进行的。二、 热塑性变形机理金属热塑性变形的机理主要由晶滑动、晶孪生、晶界滑移和扩散蠕动等，一般得说，晶滑移是最主要和最常见的。三、 塑性变形对金属组
9、织和性能的影响1、 改善晶粒组织2、 锻合部缺陷3、 破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布4、 形成纤维组织第三节 应力状态和应变状态分析书99页 看工序简图写名称第五章 凝固成形技术第一节 凝固成形概述凝固形成所遵循的共性：首先必须将金属或合金加热熔化到一定温度，待液态化学成分、纯净度等满足要求后，浇入铸造型腔中，然后凝固。第二节 液态金属的获得* 什么是合格的、高质量的液体金属？通常包含三方面的要求：1、具有需要的温度；2、杂质含量低；3、具有所要求的化学成分。*冲天炉熔炼过程中加入石灰石或者萤石等溶剂有什么作用？降低熔点，先排除杂质*冲天炉在熔炼过程中，根据炉温度分布情况可分为几个
10、区域？根据化学反应特征又可划分为几个区域？一、 铸铁合金的熔炼*熔炼铸铁的设备有冲天炉、反应炉、电弧炉等*为防止高合金含量铸铁中合金元素在熔炼过程量氧化，必须采用感应电炉或电弧炉熔炼。第三节 凝固成形方法一、 砂型铸造1、 砂型铸造工艺设计* 铸型分型面是指砂箱间的接触表面，它是制作铸型是从铸型中取出模型的位置。*浇注位置的选择原则（三下一上）：*铸造分型面的选择原则：2、 造型和制芯材料准备砂型铸造可分为手工造型与机器造型两大类。二、金属铸造* 金属型可以反复使用，故有“永久型铸造”之称* 其生产工艺：1）喷刷涂料2）使金属型保持一定的工作温度3）控制合适的出型时间4）防止铸铁件产生白口三、
11、压力铸造和低压铸造比较学习四、 低压铸造主要用于铝合金铸件的大批量生产，气缸体、缸盖、曲轴箱、壳体、粗砂绽翼等五、 熔模铸造由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故又常把它称为“失蜡铸造”熔模铸造的工艺过程包括蜡模制造、结壳、脱蜡和造型、焙烧和浇注、落砂和清理等。六、 离心铸造离心铸造是将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属住在离心力作用下填充铸型并凝固的铸造方法。离心铸造是铁管、气缸套、铜套、双金属轴承的主要生产方法。七、 几种常用凝固成形方法与评价铸造方法总的选择原则是：在满足铸件外质量要求的前提下，应具有最低单件生产成本和高的生产率第四节 凝固成形件的结构设计1、从合计的铸造性能方面考虑，对铸
12、件结构的五项要求分别是什么？1、合理设计铸件壁厚2、铸件壁厚应尽可能均匀3、铸件转角应采用圆角连接4、设防裂进5、注意缓解收缩应力2、砂型铸造对铸件结构要求都有哪些？1、铸件外形应便于去除模型2、铸件腔结构应使型芯数量少，并有利于型芯的固定和排气3、铸件应有结构斜度3、举例说明铸件合理与不合理结构的效果和差别？第五节 计算机在凝固成形中的应用一、 凝固成形CAD凝固成形计算机辅助设计（CAD）包括铸造工艺CAD以与铸造工装（模具、模板）CAD.2、基于三维的冒口CAD*设计冒口时应遵循的原则：*浇注系统设计原则二、凝固成形CAE凝固成形计算机辅助工程（CAE）又称模拟仿真技术，基于有限分析的模
13、拟优化技术，包括充型过程模拟、凝固过程模拟、应力应变分析、微观组织模拟等。第六节 现代凝固成形技术现代凝固成形技术主要有哪些？1、 定向凝固 2、快速凝固3、深过冷凝固4、连续铸造5、超常凝固第六章 塑性成形技术板料成形：是指在使用成形设备通过模具对金属板料在室温下加压以获得所需形状和尺寸的成形方法，习惯上也成为冲压或冷冲压。第一节 板料成形方法一、 冲裁冲裁包括弹性成形、塑性成形和断裂分离三个阶段冲裁断间面由圆角带、光亮带、断裂带、毛刺四部分组成主要工艺参数二、弯曲弯曲变形包括弹性弯曲、弹塑性弯曲和塑性弯曲三个阶段主要变形区：层收缩短，外层受拉伸长主要工艺参数三、拉伸拉伸的变形过程：弯曲、胀
14、形、拉伸主要工艺参数四、胀形胀形变形是弯曲、局部胀形、胀形向外扩展的过程五、翻边孔翻边的变形过程实质上是弯曲、扩孔和翻边的变形过成六、冲压模具与其结构1、简单冲模：在冲床的一次行程中只完成一个工序的冲模2、连续冲模：在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位上同时完成数道冲压工序的模具3、复合冲模：在冲床的一次冲程过程中，模具同意部位上同时完成数道冲压工序的模具第二节 板料体积成形方法一、 锻造锻造：在加压设备与工模具的作用下，通过金属体积的转移和分配来获得机器零件或毛培的塑性成形方法。2自由端基本工序与其主要工艺参数1） 镦粗2） 拔长3） 其他工序4） 主要工艺参数2、 模锻变形工步与模锻变形特点1） 模锻变形工步：模锻时，坯料在锻模的一洗脸模膛中变形，坯料在每一模膛中的变形过程称为模锻工步，工步的名称和所用模膛的名称一致、模锻工步根据其作用的不同课氛围胚制工步，模锻工步和切断工步三类。2） 与自由锻相比模锻的特点与自由锻不同的是，模锻的变形过程可以通过模具提供材料成型的形状和尺寸变化信息来控制金属的流动方向。模锻侧壁、模腔以与飞边的设置增加了金属向外流动的阻力，从而控制金属充满模腔，保证了短见的形状和尺寸精度。二、挤压挤压：胚料在封闭模腔中受三向不均匀压应力作用
