戴飛 郝超 代荊軻

摘 要：機械制造的加工方法包括了熱加工和冷加工，其中熱加工的方法包括鑄造，焊接，鍛壓等，這是獲得毛坯的重要途徑之一。還有后續(xù)的冷加工，有既車，銑刨，磨，鉆等機械加工的方法，所以冷鑄造加工的方法非常重要，鑄鍛焊等熱加工的方法是起到非常關鍵的基礎，也進行比較這幾種工藝的優(yōu)缺點。本文將對鑄鍛焊等熱加工方法進行分析探討和介紹。

關鍵詞：鑄造;鍛壓;焊接;加工方法

在鑄鍛焊構(gòu)建中的應用有振動的時效，振動的時效技術基于共振原理，通過機械共振來消除和均化金屬構(gòu)件內(nèi)部的殘余應力，可以廣泛應用鑄造，鍛造，焊接等構(gòu)件的處理，提高了精準度，在機床，礦山，煤炭等機械制造業(yè)中，會有許多大型鑄，鍛，焊件。會要求這些零件部件有良好的幾何穩(wěn)定性，在機械加工種會出現(xiàn)不同程度上的殘余應力和發(fā)生變形，因此會損害使用精度和性能。隨著人們對危害的認知，消除應力或殘余的工藝方法也會逐步提升完善。

1 鑄造的成形

鑄造成形呢也叫凝固成形，鑄造的方法主要成分是砂型鑄造和特種鑄造。砂型鑄造的工藝和用到的主要工序是首先將金屬用熔煉裝備榮連成一定質(zhì)量的液態(tài)金屬，熔煉裝備是有很多種的，有沖天爐、三相電弧爐、感應電爐、電阻爐等，熔煉爐子的選擇要根據(jù)金屬種類的不同來進行選擇，材料是鑄鐵時選擇沖天爐進行熔煉，熔煉最關鍵的一步是造型，造型也會由許多的工序組成，填啥，緊實，起模等，造型機是整個造型過程中的核心裝備，它的作用就是填砂，緊實和起模。熔煉和造型完成后才開始澆筑，然后回京一系列的工序得到一定的形狀和尺寸，并符合要求的鑄件。對于有內(nèi)控或者側(cè)凹的鑄件還需要制芯的過程，用制芯機制出來一個縫合內(nèi)孔尺寸的型芯，用輔助完成的砂型鑄造工藝過程。

特種的鑄造方法包括有金屬鑄造，低壓鑄造，離心鑄造等，它也是一種廣泛的方法，它的鑄件晶粒比較細小，精度高，投資比較昂貴。壓軸的壓力在30～70Mpa之間，低壓鑄造的方法是在30～70Kpa之間，相差非常大，所以壓力鑄造的這種方法要讓它保證鑄件河工的質(zhì)量，防止鑄型在壓力下打開影響鑄件質(zhì)量，最常用的就是開合模機構(gòu)。金屬型鑄造的鑄型又稱為永久型鑄型，可以一型多鑄，澆注時的排氣主要靠出氣孔和許多同氣槽，鑄造的成型基本上就這樣一步步成型。

2 鍛壓的成形

鍛壓成形其實也叫作塑性成形，是利用金屬的塑性變形來獲得到具有一定尺寸的一種零件加工的方法，鍛壓分為鑄造和沖壓，鍛造是按照不同的成形工藝分為自有鍛和模鍛，模鍛按照設備的不同分為錘上模鍛和壓力機上模鍛，自有模鍛成形又分為手工自由模鍛及機器自由鍛成形方法應用比較廣泛，最主要體現(xiàn)在質(zhì)量特別大的毛坯件上，為工序提供重要基礎。沖壓也叫冷沖壓，是借助沖壓模具將板料成形和尺寸的一種高效成形方法。沖壓成形按照不同的工序分為了分離，成形工序，成形工序主要有彎曲，拉深，翻邊等方法。

沖壓成形模式借助的是沖壓模具，模鍛成型借助的是鍛造模具，雖然成形工藝不同，但是呢成形設備都屬于模具類，有一定的相似的地方，沖壓模具分為上模和下模，工作零件可分為凸模，凹模和凹凸模，輔助性的零件有很多，模炳和壓力機上的滑塊相連，這樣上模會隨著滑塊一起做往返運動，下模直接固定在工作臺上。沖壓的成形應用也很廣泛，主要應用之一就是實現(xiàn)大批量的半自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)率比較高，品質(zhì)跟質(zhì)量也比較好。

3 焊接的成形

焊接成形也叫連接成形，是將不通的零件鏈接在一起形成的成形方法，在連接時可以用加熱或者加壓的方式不通，焊接的成形可以分為熔焊，壓焊，釬焊等方法，熔焊又可以稱之為手工電弧焊，二氧氣體保護焊等方法，壓焊也可以分為電阻焊，摩擦焊，攪拌模擦等方法，電阻焊有點焊，縫焊，凸焊，對焊之分，釬焊是按照釬料的熔點分為軟釬焊和硬釬焊。下面就進入對熔焊和壓焊中的電阻焊進行分析，熔焊這個加工的方法非常重要，焊接之前需要將連接電源一端焊條連接到電源另外一端的零件，這時就會形成巨大的瞬時短路電流，將焊條或者焊絲融化，和部分的融化零件一起形成熔池，熔池凝固后就是焊縫了，壓焊中的電阻焊主要是利用電阻熱將兩件加熱到塑性狀態(tài)，之后再利用電極迅速將兩個工件連接的一種加工方法，電阻焊這一種加工方法其中的電焊，縫焊，對焊等加工的方法目前已經(jīng)應用成熟，要重點關注零件的連接是否有氣密性或者密封性的要求，如果焊接后氣密性不好就會導致漏油帶來極大的危險性，一定要注意選擇焊接后密封性良好的縫焊成形。焊接成形的缺點是產(chǎn)生熱應力，和導致后續(xù)的熱變形，所以焊接的時候一定要按照順序來一步步的進行操作，遵循一定的原則，采取適當?shù)姆椒p小或消除熱應力，因此減小熱變形。

4 常用的時效工藝比較

自然時效因生產(chǎn)周期過長，使用廠家已逐漸減少，靜態(tài)過載法，熱沖擊，爆炸時效有它的局限性和危險性，也有的還不成熟，從而限制了他們的使用范圍，目前國內(nèi)大量的應用的是熱時效和振動時效?，F(xiàn)代工業(yè)中大型鑄件和焊接件，采用熱時效消除應力則需建設大型時效爐，不僅造價昂貴，利用率低，而且爐子過大爐溫也很難控制。重幾噸到十幾噸，也難以進爐時效，這種情況下就需要采用振動時效，具有成本低，周期短，靈活方便，節(jié)能消耗的作用。

振動時效一般適用于單純消除殘余應力為目的大型鑄，鍛，焊件，如各類機械產(chǎn)品的基礎件，焊結(jié)構(gòu)件，也可以用到長徑比較大的軸類零件。一般在鑄造，鍛壓，焊接，粗加工，半精加工等工序之后進行。振動時效一般不適于冷拉，冷拔，冷軋和沉淀硬化鋼。但壓力容器慎用。目前在國內(nèi)外，振動時效技術已被越來越的機械制造廠家所認識并推廣應用。由于它有著其他時效方法所沒有的優(yōu)越性，可以預測在石油機中顯示生命力。振動時效勞動強度低，沒有環(huán)境污染，使工件抗凍災能力提高，隨著科學技術的不斷發(fā)展，振動時效技術也會進行一定趨勢的進步和完善。由于振動時效工藝日趨成熟，振動和控制設備也完善了，現(xiàn)已有10多個工業(yè)發(fā)達國家采用，且對熱時效的替代率以達到60%-80%。美國某消除應力公司擁有了350臺振動設備，進行5000多項振動時效處理。自然時效需經(jīng)過數(shù)月至幾年的長期放置，熱時效也需要幾小時到幾十個小時。振動時效一般只需要幾十分鐘，振動時效不受場地限制，可減少零件的往返運輸，適合在機械加工生產(chǎn)線上，有利于現(xiàn)代化工業(yè)的生產(chǎn)。

5 結(jié)論

鑄鍛韓等熱加工方法是機械行業(yè)中非常重要的加工方法，但也是屬于三種完全不同的加工方法，使用時必須得注意其工藝的實用性以及設備的不同選擇，另外它們都是均屬于熱加工的，是毛坯零件的重要方法，為后續(xù)的冷加工零件的成形做堅實的基礎所以對以后的探討分析有著重要的意義。通過金剛石釬焊工藝中焊縫冒泡問題進行了分析和解決，解決焊縫冒泡問題的關鍵就在于打磨刀頭焊接面時，盡量使金剛石少露或者不漏出來減少了金剛石與焊接料的接觸面積。隨著振動理論，測試技術和其它設備的迅速發(fā)展，受到各國家的高度重視，并迅速應用與實踐當中。

參考文獻

[1]趙建波，宋金虎.工程機械鑄鐵殼體裂紋焊修[J].南方農(nóng)機，2008，（2）：30-32.

[2]陳孝樹.改善鑄鐵件焊修質(zhì)量的措施[J]..南方農(nóng)機，2000，（6）：13.

[3]葛彪，李國軍，李文聰.消除大型鑄鍛焊件殘余應力的集中時效工藝方法比較[J].熱加工工藝，2005，（10）：69-71+74.

[4]楊眉，劉清友，湯小文，等.高溫焊接金剛石技術[J].現(xiàn)代制造工程，2003，（9）：89-91.

[5]龍偉民，朱坤，喬培新，等.金剛石鋸片焊接技術的研究[J].金剛石與磨料磨具工程，2002，（3）：27-31.

[6]王冬，王利民，李永志.金屬的復合成型技術及其發(fā)展[J].鑄造技術，2008，（3）：411-415.

[7]李岳.金剛石焊接機理的理論分析（金剛石焊接機理研究之四）[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2001，（4）：58-61.

作者簡介

戴飛（2000-），男，漢，江蘇省無錫市，學生，在讀本科，研究方向：機械工程。

郝超（1998-），男，漢，山東省鄒城市，學生，在讀本科，研究方向：機械工程。

代荊軻（2000-），男，漢，河南省許昌市，學生，在讀本科，研究方向：機械工程。