浅析金属材料工艺种类及加工方法思考

2018-02-14黄维鸽

建材与装饰 2018年8期

关键词：金属材料元件热处理

黄维鸽

（新疆工业职业技术学院 830022）

不同的金属材料其元素、化学元素不同，使得其力学特点、物理属性等有着较大差别。此外，不同的金属材料其加工种类也不同。因此，在金属材料加工中应选择不同的工艺种类与方法，才能确保金属材料的有效利用，发挥其应有有作用。

1 金属材料工艺种类

1.1 铸造工艺

铸造工艺原理是把金属加热熔化倒入砂型或模子里，形成液态形式。随后，按照工艺要求展开生产制造的工艺形式。应用时还需要满足金属条件要求，对其工艺要求较为严格。铸造根据材料与浇注形式可以划分成：砂型铸造与特殊铸造。我们常见的铸造材料分为铸铁、铸钢、铸铝、铸铜。一般会结合应用要求、使用年限、经济投入等选取铸件材料。

1.2 焊接工艺

在材料生产加工中，通过焊接工艺加工成为目标成品，在工艺生产中具有重要作用。焊接性是代表材料对焊接工作的适应性，衡量材料在一定焊接工艺状态下得到优秀接头的难易度与接头是否可以在一定条件下稳定运行。焊接包括工艺焊接与应用焊接两种。金属材料焊接性不只和材料自身有着密切联系，也与较多焊接工艺要求相近。基于不同焊接工艺状态下，相同材料有着不同的焊接性。此外，新焊接形式的出现、材料与工艺的优化，部分焊接性低的金属材料，也是焊接性好的材料。

1.3 切削工艺

切削工艺是利用刀具或砂轮等削去工件的一部分。伴随着切削速度的提升，提升大约达到5～10倍。一定时间中的材料削切率得到了提升，能够达到正常切削的3～6倍。在切削过程中，当切削提高到一定参数后，切削力能够减少到30%，特别是径向切削力的降低，有助于提升薄壁细肋件等刚性差构件的高速精密加工效果。在高速切削过程中，元件处于冷却状态。所以，适合应用在热变形构件中。

1.4 锻压工艺

锻压工艺具有适用范围广、适合应用到全部金属材料，锻压配合CNC加工满足全部构件功能。锻压工艺要求符合金属材料条件要求，才能确保具有防冲击效果。锻压工艺要求严格应规范加工制造；还应结合金属材料特征满足锻压工艺要求。锻压产品有着较强的定结构强度、精密性，配合CNC加工能够节省较多经济投入。锻压产品外观应尽可能防止尖角过渡，建议圆角在R0.3以上。锻压产品外观构成为：锻压工艺成型，设计中影响因素较少。不过，外观若想要达到多元效果，还应用注重工艺可行度。

2 金属材料加工方法分析

金属材料加工中应结合材料不同属性与特征，结合生产加工要求，制定可行性加工方法。接下来，笔者结合多年实践经验，就金属材料加工方法进行简要分析。

2.1 热处理方法

该种加工方法原理是把金属材料放进标准介质内，随后进行加热或冷却形式让金属材料属性发生变化，同时做好性能控制。现阶段，热处理的应用范围较广，成为金属材料工艺加工常见方法，具有重要作用。金属材料应用热处理工艺方法为：加热→保温→冷却。在加热时应避免金属材料与大气充分接触，尤其是氧气，不利于金属材料加热。因此，做好金属材料保护与封闭；做好气温控制。因为，只有做好气温掌控才可以保证后续生产加工的顺利进行。热处理中金属材料的不一使得气温不断变化，在材料有效温度控制中做好内部、外部温度变化控制，确保金属材料变化良好。冷却在一定程度上影响工艺差别。因此，在热处理中也是关键环节具有重要影响。具体材料加工中，冷却工艺容易受到热处理工艺制约而出现不同。

2.2 金属材料切削工艺方法

切削也是金属材料加工中的主要形式。高速切削因为切削速度快速，因此，生成的碎屑在未接触到元件时被吹走，让元件一直处于冷却环境下，确保元件不会由于温度影响导致元件状态变化。该种工艺方法经济投入少，能够确保元件加工中的高准确性。

高速切削加工形式也要注意工具的使用。由于工具处于快速状态下温度升高，对其自身影响较大。因此，想要确保构件质量还需要做好工具选择。同时，确保工具硬度、耐热点。笔者建议：PCBN刀具、图层硬质合金刀具、新型硬质合金、陶瓷刀具都能够满足高速切削要求。

该种加工方法不同于其他工艺技术，高速切削能够对坚硬金属材料进行加工制造。在使用时应注意操作的有序性并如实记录材料的利用，为后续工艺加工奠定基础并作为依据。

2.3 温挤压成形加工

该种加工技术是按照金属材料的塑形成形特征，把金属材料放进模型内通过外力展开挤压，让金属材料生成模型的形状。该种工艺方法的关键在于挤压模型的设计，要求模具能够控制金属材料，避免较大流动性。当受到挤压后，金属材料塑形得到提升。因此，模具大小、精度、形状等具有重要作用。在设计时应对模具承载的压力参数有准确的掌握、做好压力机、模具结构、挤压工艺、设计流程等选择。温挤压工艺方法中，将形成较高挤压温度；当温度升高后会减少挤压力；在达到限定热量后，则会让金属外层开裂继而导致组织较大问题。因此，最佳温度应在150～190℃，大约降低挤压力10%。挤压模型一直处于高温度环境下，其硬度、强度将会发生改变。对此，会减少模具应用年限。针对这一问题，笔者建议选择压缩空气形式冷却模具凹凸位置的温度，继而达到降低温度的效果。