金屬材料成型加工技術(shù)研究

郭明性

摘要：就目前來講，在金屬材料成型加工過程中，為確保金屬材料應(yīng)用效益的最大化發(fā)揮，采用新型加工技術(shù)手段進(jìn)行材料加工處理是十分必要的，為此本文主要對金屬材料成型加工技術(shù)進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：金屬材料;加工;技術(shù)

相比普通金屬材料，無論是材料本身性能亦或是應(yīng)用作業(yè)質(zhì)量，金屬材料都具有無可比擬的優(yōu)勢，逐漸取代普通金屬被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)進(jìn)程的各個領(lǐng)域。

一、金屬材料成型加工的相關(guān)原則

對于金屬材料來說，由于其最大的特點(diǎn)就是擁有較為理想的耐磨性，同時其硬度相對來說也比較高，所以其經(jīng)常會被使用在工程建筑、機(jī)械設(shè)備以及航空航天等領(lǐng)域。雖然金屬材料這些優(yōu)點(diǎn)的存在會使一些領(lǐng)域的生產(chǎn)質(zhì)量有所提升，但這些優(yōu)點(diǎn)同時也為成型過程帶來了更高的難度。比如，由于金屬材料本身的硬度過膏，所以其在普通的鍛造環(huán)境下很難發(fā)生變形，這樣一來工作人員就只能根據(jù)其特點(diǎn)，為其打造專業(yè)的工業(yè)配件。除此之外，不同的金屬材料其所擁有的特點(diǎn)也會有所不同，而市場對于成型后金屬材料的質(zhì)量以及性能，在技術(shù)方面也提出了不同的要求。所以相關(guān)工作人員在一般情況下，都會以金屬材料本身的特點(diǎn)選擇使用不同的成型技術(shù)。

二、金屬材料焊接成型中的主要缺陷及其成因

2.1熱裂縫與冷裂縫

在金屬材料焊接成型的過程中，最經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是裂縫，其中主要包括以下兩種類型，即熱裂縫與冷裂縫。金屬材料在焊接過程中，會有液體的金屬材料產(chǎn)生，而這些液體金屬材料在凝結(jié)之后就會形成熱裂縫。熱聶風(fēng)主要會出現(xiàn)在焊縫的中心處。工作人員在焊接金屬材料時，主要會使用到的焊接工藝有以下三種，分別是熔焊、壓焊以及釬焊。

這三種焊接工藝在使用過程中，都會有相應(yīng)的熱量產(chǎn)生，這些熱量的存在會使焊接過程中熔點(diǎn)較低的雜質(zhì)發(fā)生融化以及凝固反應(yīng)，這樣一來就會為焊接裂縫的形成留下隱患。當(dāng)外界因素使得雜質(zhì)凝固物受到腐蝕或破損以后，熱裂縫就會隨之生成。而導(dǎo)致冷裂縫產(chǎn)生的主要原因就是因?yàn)楣ぷ魅藛T沒有嚴(yán)格遵守操作流程對金屬材料進(jìn)行焊接。與此同時焊接母體材料本身的問題也會造成冷裂縫的形成。其中如果金屬材料本身沒有較強(qiáng)的承受力，即在焊接過程中無法完全承受焊接所帶來的壓力時，就很有可能形成冷裂縫。最后，在金屬材料的焊接環(huán)節(jié)，在金屬材料熔化的過程中，就會產(chǎn)生一定量的氫氣，當(dāng)所產(chǎn)生的氫氣含量到達(dá)或超過相應(yīng)指標(biāo)以后，材料內(nèi)部就會因此有所變化，最終冷裂縫也會隨之產(chǎn)生。

2.2凹陷與焊瘤

對于凹陷這一問題來說，其經(jīng)常出現(xiàn)的地方有以下三個部位，即焊縫的表面、焊接的背面還有母材。而在焊縫根部以及母材上，經(jīng)常會有焊瘤產(chǎn)生。工作人員所使用的焊接工藝是否成熟，是決定這兩種缺陷產(chǎn)生的直接性因素。首先，形成凹陷的大致原因可以分為以下四種：第一，工作人員在金屬材料焊接成型的時候，沒有第一時間對焊條進(jìn)行短暫性的處理。第二，當(dāng)工作人員在焊接過程中遇到了母材不慎融化的現(xiàn)象，其并沒有對熔敷金屬進(jìn)行充分的補(bǔ)充。第三，在金屬材料的焊接過程中，經(jīng)常會有母材與焊條焊接角度不符合的問題出現(xiàn)，而該問題的存在就會引發(fā)電弧過長以及焊接擺動不合理等現(xiàn)象產(chǎn)生。第四，工作人員在同一位置進(jìn)行多次重復(fù)性的焊接，就會引起凹陷問題的發(fā)生。其次，造成焊瘤問題出現(xiàn)的主要原因有以下三種：第一，在對金屬材料進(jìn)行焊接之前，工作人員沒有對焊條質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，如果焊條質(zhì)量沒有達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，那么偏心焊條就會被投入到實(shí)際使用過程中，而這就會引發(fā)焊瘤問題產(chǎn)生。第二，工作人員在焊接過程中，并沒有嚴(yán)格控制已經(jīng)熔化的液態(tài)金屬，這樣一來就會導(dǎo)致其通過焊縫溢出并凝固。第三，工作人員在焊接過程中沒有重視并規(guī)范自己的焊接自治，導(dǎo)致焊條的熔化速度加快。

三、型金屬材料加工技術(shù)剖析

3.1鑄造成型法

作為一種較為成熟的新型金屬材料加工技術(shù)手段，鑄造成型方法的使用從某方面來講，在提高金屬材料制品性能以及產(chǎn)品本身質(zhì)量方面發(fā)揮了顯著優(yōu)勢，在目前復(fù)合材料生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。從某方面來講，由于在鑄型加工期間，隨著時間的不斷增加新型金屬材料的流動性、溶體粘度和顆粒數(shù)量都會發(fā)生顯著變化，再加之高溫環(huán)境下金屬材料本身化學(xué)性質(zhì)的改變，都會對成型法的應(yīng)用效果產(chǎn)生一定影響。從某方面來講，為從根本上保證“鑄造成型”加工技術(shù)手段的應(yīng)用質(zhì)量和效率，工作人員不僅需全程嚴(yán)格控制加工作業(yè)溫度和時間，后期在進(jìn)行合金復(fù)合材料鑄造時，還要在精煉之后借助變質(zhì)劑剔除熔體中氣體與雜質(zhì)，以便于保證預(yù)期加工目標(biāo)的達(dá)成。

3.2焊接技術(shù)

焊接過程中，作為一種重要的成型加工技術(shù)手段，焊接加工技術(shù)近年來在金屬基復(fù)合材料中的應(yīng)用具有十分普遍性，但與鑄造成型加工相類似，由于材料在加工時存在熔池粘度、流動性等變化問題，為從根本上保證預(yù)期加工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，工作人員在加工時需做好如下幾點(diǎn)，即——適當(dāng)提高擠壓溫度來強(qiáng)化新型金屬材料塑性、采用擴(kuò)散焊方式進(jìn)行焊接以及在慣性下以一個部件為對象進(jìn)行軸對稱旋轉(zhuǎn)。

3.3機(jī)械鑄造

加工速度快以及效率高是機(jī)械鑄造加工技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速化發(fā)展的產(chǎn)業(yè)時代背景下，隨著近年來行業(yè)對新型金屬材料需求量的持續(xù)增加，倘若依據(jù)采取傳統(tǒng)的加工技術(shù)手段，勢必會造成“三力”的浪費(fèi)。就目前來講，在“機(jī)械鑄造”加工過程中，工作人員可通過采用銑、車及鉆等方式將新型金屬材料進(jìn)行快速成型加工，與此同時為保證加工效果，工作人員還可根據(jù)新型金屬材料材質(zhì)選擇合適的加工步驟，如在鋁基復(fù)合材料整理時，當(dāng)工作人員采用“銑削”操作時，為保證操作的有效性和科學(xué)性，工作人員需嚴(yán)格按照銑削作業(yè)流程進(jìn)行操作，并結(jié)合實(shí)際情況添加一定量的銑削石粒。

四、結(jié)束語

總之，工作人員在針對新型金屬材料開展成型加工工作的過程中，一定要先對相應(yīng)材料的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行全面的了解。然后再以此為基礎(chǔ)選擇適當(dāng)?shù)募庸すに囃瓿杉庸すぷ?，在保證新型金屬材料成型加工質(zhì)量的同時，也在一定程度上推動整個生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

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