ü共5条焊缝：2端封头2条，罐身3条 ü埋弧焊 ü罐身2截 罐身整体 2边的封头
焊缝的布置
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焊缝的布置
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切削运动
机床为实现切削加工，必需有加工工件 与刀具间的相对运动—切削运动。它包括主 运动和进给运动。 Ø主运动
是指在切削加工中形成机床切削速度或消 耗主要动力的工作运动； Ø进给运动
是指在切削加工中，对工件的多余材料不 断去除的工作运动。
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机床 主运动 名称
卧式 工件旋 车床 转
进给运动
车刀纵向、横向、斜向直 线运动
机床 名称
平面 磨床
主运动
进给运动
砂轮高 工件往复移动，砂轮横向、
速旋转
垂直方向移动
钻床 钻头旋 转运动
钻头轴向移动
外圆 砂轮高 工件转动，同时工件往复 磨床 速旋转 移动，砂轮横向移动
加工硬化
1. 加工硬化（冷变形强化）：随着变形程度的增加， 其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降。 加热到回复温度，加工硬化部分消除 加热到再结晶温度，加工硬化全部消除
常用的锻造方法
l 自由锻
优点：设备工具简单、通用性大，成本低，工艺灵活性，使 用范围广，特别适用于单件、小批量生产。自由锻是大型 件唯一的锻造方法。
优点：不易产生铸造应力、 变形及裂纹等缺陷。 同时凝固---冷铁---应力
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铸造内应力、变形与裂纹
铸件在凝固以后的继续冷却过程中，其固态收缩受 到阻碍，铸件内部即将产生内应力，称为铸造应力。
内应力
热应力 机械应力
由于铸件壁厚不均匀，各部分的冷却速 度也不相同，导致在同一时间内，不同 部位不均衡的收缩而引起的应力。
应用：
主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径的环形焊缝焊 接。 如压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊 缝、船舶和潜艇壳体、其重机械、冶金机械（高炉炉身）等 的焊接。
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电阻焊
对组合焊件经电极加压，利用电流通过焊接接头的 接触面及邻近区域产生的电阻热，实现焊接。
点焊的原理：
焊接时电极压紧工件，接通电流，电阻热使局部
液态金属的凝固与收缩
逐层凝固（充型能力好，便于补缩）
1、铸件凝固方式 糊状凝固(易形成缩孔、难以获得结晶紧实的铸件）
中间凝固（介于上两者间）
2、合金的收缩：铸造合金在浇注、凝固、直至冷却到室温
的过程中，其体积或尺寸缩减的现象称为收缩。
液态收缩 合金收缩 凝固收缩
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
凸凹模刃口尺寸的确定
在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。 落料件的光面是凹模刃口挤切材料产生的 孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的
1）设计落料模时，以凹模刃口尺寸作为基准，根据间隙的 大小确定凸模尺寸。（凹模尺寸等于落料件的尺寸） D凹 = d落 D凸= D凹 – Z
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弯曲过程
与坯料纤维方向垂直
弯曲时还应尽可能 使弯曲线与坯料纤维 方向垂直。
回弹现象--由于弹 性变形的恢复，坯料 略微弹回一点，使被 弯曲的角度增大。一 般回弹角为0～10°。
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l 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。
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v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。
2）设计冲孔模时，以凸模刃口尺寸作为基准，根据间隙的 大小确定凹模尺寸。（凸模尺寸等于冲孔件的尺寸） D凸 = d孔 D凹 = D凸 + Z
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拉深中常见的废品
① 拉裂（拉穿）：当拉应力值超过材料的强度极限时， 拉深件直壁与底部的过渡圆角处将被拉穿形成废品。 ② 起皱：在凹模圆角处，切向压应力过大，板料过薄， 易失稳产生起皱。
型
芯 凸
a)改进前；b)改进后
(a) 台
(b)
l去掉凸台，避免活块 l减少型芯的数量，避免不必要的型芯 l直分型，防挖砂
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铸件的结构圆角 避免锐角连接
铸件壁厚应均匀、 避免厚大截面
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型砂
型砂主要由原砂、粘土和水等组成，型砂应具备的性能：
性能
强度
透气性 耐火性
性能不足 将引起缺陷退让性ຫໍສະໝຸດ （可塑性等）固态收缩
缩孔:恒温下结晶
缩松:两相区结晶 应力
变形 裂纹
合金的收缩阶段 Ⅰ-液态收缩；Ⅱ-凝固收缩；Ⅲ-固态收缩
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顺序凝固原则
顺序凝固原则：使铸件上远离冒口的部分到冒口之间建立 一逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的 方向顺序地凝固，这样铸件上每部分的收缩都能得到稍后凝固 部分合金液的补充，实现以厚补薄，将缩孔转移到冒口中去。
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缝焊
摩擦焊
l 摩擦焊的工艺过程原理 l 摩擦焊是利用焊件接触面相对旋转运动中相互摩擦所产
生的热，使端部达到塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊
接的一种压焊方法。 l 摩擦焊具有以下优点： l 接头的焊接质量好、稳定，其废品率是闪光对焊的1%左
右。 l 适于焊接异种钢和异种金属，如碳素结构钢-高速钢、铜
顺序凝固---冒口---缩孔
优点：冒口补缩作用好，
防止缩孔和缩松；
缺点： 1. 易产生铸造应力、变形 及裂纹等缺陷； 2. 增加金属的消耗和切割 冒口的工作量；
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同时凝固原则
同时凝固原则：使铸件各部分的冷却速度尽量相等，以达 到铸件各部分几乎同时凝固完结。
同时凝固方法：把内浇口开设在铸件的薄壁处以减缓冷却 速度，而在厚壁处放置冷铁以加快其冷却速度。
铸件冷却到弹性状态以后，由于受 到铸型、型芯、浇冒口、砂箱等的 机械阻碍而产生的应力。
变形
残余热应力的存在，使铸件处在一种非 稳定状态，将自发地通过铸件的变形来 缓解其应力，以回到稳定的平衡状态。
裂纹
当热应力超过了极限抗拉强度会导致出现裂纹。
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铸件的变形
产生原因：当残留内应力超过金属的屈服极限时，将产生翘曲变形。
可铁黑
KTH300—06
σb δ
可铁珠
KTZ450—06
σb δ
铸造工艺图的绘制
l 分型面的选择 铸型分型面是指铸型组元间的接合面
l 浇注位置的确定 l 工艺参数的确定 l 加工余量 l 拔模斜度 l 型芯
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铸造工艺图实例
取分 至型 关面 重的 要选
衬套的零件图、铸造工艺图、铸件图
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分型面为曲面，需挖砂造型
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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。
l 焊缝区——在焊接接头横截面上测量的焊缝金 属的区域。
l 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。
l 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）。 低碳钢的焊接接头中正火区的性能最好。
卧铣 铣刀旋 工件纵向、横向移动（有 牛头 刨刀往 工件横向间歇移动或刨刀
立铣 转运动 时也做垂直方向移动） 刨床 复运动
结论： （粗短（内弧）细长（外弧） ） 厚部（粗）、心部受拉应力，出现内凹变形。 薄部（细）、表面受压应力，出现外凸变形。
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铸铁的分类
按照石墨的形态,铸铁可分为: Ø 石墨呈片状的铸铁,称普通灰口铸铁； Ø 石墨呈团絮状的铸铁称可锻铸铁； Ø 石墨呈球状的铸铁称球墨铸铁； Ø 石墨呈蠕虫状的铸铁称蠕墨铸铁。
垮砂 气孔 粘砂 裂纹等
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金属的可锻性
1.可锻性的衡量指标：塑性和变形抗力。 2 . 影响可锻性的因素： 1）材料的性质（内在因素） 2）加工条件（外在因素） ①变形温度 ②变形速度 ③应力状态
应力状态对金属材料塑性的影响
Ø拉应力：使金属原子间距离增大，尤其当金属的内部存在气 孔、微裂纹等缺陷时，在拉应力作用下，缺陷处易产生应力集 中，使裂纹扩展，甚至达到破坏报废的程度。 Ø压应力：使金属内部原子间的距离减小，不易使缺陷扩展使 金属内部摩擦阻力增大，变形抗力也随之增大应力力求创造最 有利的变形条件，充分发挥金属的塑性，降低变形抗力，使功 耗最少，变形进行得充分。 Ø三个方向的应力中，压应力的数目越多，则金属的塑性越好； 拉应力的数目越多，则金属的塑性越差。 Ø加工一种型材用拉拔要比挤压省力，但它的塑性反而不好。
《金属工艺学B》
1
l 一、填空题（每空0.5分，共10分） l 二、单项选择题（每小题1分，共15分） l 三、判断题（每小题1分，共10分） l 四、简答题（每小题5分，共10分） l 五、综合题 （共35分） l 六、零件工艺结构题：修改不合理工艺结构并
画出合理的零件结构图（每小题2分共20分）
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由于电弧产生的热量在阳极和阴极上有一定的差异， 在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法： l 直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板） l 直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板）
直流正接与负接
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埋弧焊
埋弧焊的原理及特点： 埋弧自动焊是用焊剂进行渣保护，焊丝为一电极
在焊剂层下引燃电弧燃烧。因电弧在焊剂包围下燃烧， 所以热效率高；焊丝为连续的盘状焊丝，可连续馈电； 焊接无飞溅，可实现大电流高速焊接，生产率高；金属 利用率高，焊接质量好，劳动条件好。
缺点：生产率低，劳动强度大，锻件精度差、表面粗糙、 加工余量大。
l 模锻
l 固定模锻（锤上模锻和压力机上模锻） l 胎模锻
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l终锻模膛
l终锻模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量。 l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，充当缓冲垫片，同时容纳多 余的金属。 l 终锻后在孔内留下一薄层金属，称为冲孔连皮。不可 以获得具有通孔的锻件。