焊接结构工艺性分析

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十五讲：,一、焊接,结构,工艺性分析,Technology about Structure of welding,二、毛坯选择,Principles of Choices to Semi-finished Products,焊接,结构,工艺性分析,Technology about Structure of welding,焊接结构工艺性分析,1.,使用要求,（形状、工作条件、技术要求）。,2.,焊接工艺要求,（简便、质量好、成本低）。,焊接工艺包括三方面：,选择焊接材料,布置焊缝,设计接头和坡口型式,一,.,焊接材料选择,Principles of Choices to Mother Materials,1,选择焊接性良好,材料,。,保证使用要求前提下，选择焊接性良好材料。,如：锅炉和压力容器，选碳含量小于,0.25%,低碳钢,或普通低合金钢（,16,锰）。,2,尽量选型材,：工字钢、槽钢、角钢等。,（减少焊接工艺）,3,充分利用原材料,，以免浪费。,二,.,焊缝布置,Arrangement of Welding Seam,1,焊缝尽量,分散,（大于,100,mm,），,避免密集和交叉；,2,焊缝位置,应对称,，最好同时施焊，,以免产生焊接变形；,3,焊缝应避开最大应力和应力集中部位,，,以免应力叠加，造成破坏。,4,避开已经,加工好表面,。,5,尽量减少,焊缝长度和截面,，,以减少变形和残余应力。,避免密集和交叉：,焊缝应对称：,焊缝应对称：,焊缝应对称：,焊缝远离加工面：,焊缝应避开最大应力和应力集中部位,6,焊缝位置应便于施焊：,（,1,）,保证,焊到性,；,（,2,）尽量使,焊缝,处于平焊,，保证焊接质量,和提高生产率；,（,3,）,埋弧自动焊缝位置,便于保存焊剂,；,（,4,）,点焊和缝焊，焊缝位置,便于电极伸入,。,手弧焊,焊缝：,埋弧焊接头：,点焊、缝焊接头：,三,.,焊接接头和坡口型式设计,the Design of Types of Welding Seam and Slope,1.,接头型式,Types of Welding Seam,（,1,）,常用接头型式：,对接、搭接、角接和丁接,（,2,）,对接和搭接相比,：,(,A),对接接头,:,受力均匀，外观美,，,保证质量，,重要受力焊缝,常用这种接头,如：,压力容和锅炉,要求下料精度高,(,B),搭接接头,:,有附加弯矩,且外观差,。,用于受力不大地方。,优点不用开坡口，,省时、,如空间架构联接,。,对接和搭接相比,:,(3),角接接头和丁接接头,： 二者受力均比对接接头复杂 ，由于被焊 结构形状要求，不能改变。,2.,坡口型式,Type of Seam Slope,(1),常用坡口,：,I,型、,V,型、,U,型和双,V,或双,U,型。,(2),选择坡口型式依据,：,A,）,保证焊透；,B,）,提高生产率和降低成本,。,(3),各种坡口型式比较,：,the Comparison of Various Seam Slope,A,）,V,和,U,型,：,单面施行焊接,，焊条用量大，,且易产生角变形。,B,）,双,V,和双,U,型,：,双面施行焊接,，焊条消耗小,且受热均匀，变形小。,焊前开坡口麻烦，影响生产率，,只在重要、受动载厚板时采用,。,3.,接头两侧板厚要求,为保证接头两侧受热均匀，确保焊接质量，,要求接头两侧板厚或截面相同或相近,(1),单面开坡口，其长度：,L,（,3-4),（,-,1,）；,(2),双面开坡口，其长度：,L0.5,（,3-4)(-,1,）。,接头两侧板厚或截面相同或相近,单面、双面开坡口长度,不同板厚对接允许厚度差,毛坯选择,the Principles of Choices to Semi-finished Products,一,.,选择原则,the Principles of Choices,1.,适用性,：满足零件使用要求。,2.,经济性,：满足使用要求前提下，尽量选成本低毛坯。,二,.,选择依据,the Basis of Choices,1.,零件类别、用途和工作条件,如,:,曲轴 要求好的综合性能，选择,40,、,45,等中碳锻钢毛坯；床身件主要受压和弯曲，且需减震，应选择灰铸铁。,2.,零件批量,单件、小批量铸件：手工造型，,锻件：自由锻和胎模锻，,焊件：手工或半自动焊接；,批量生产时，则采用机器造型、模锻、埋弧自动焊,或全自动气体保护焊方法。,3.,生产条件,三,.,常用毛坯分类和制造方法,1.,轴、杆类零件：,属于重要受力和传动零件，均用,锻件做,毛坯。采用,30,#,-50,#,碳钢、,40,Cr,等。,有些异形截面或弯曲轴线轴，如凸轮轴和曲轴也可用,QT400-10 QT500-5 QT600-2,等制造。,2.,盘套、饼块类零件,齿轮,：,选择中碳钢制造，要正火或调质处理；,一般选择,锻件毛坯,。,带轮、飞轮和手轮,：,用,灰铸铁铸造,。,3.,机架、箱体类零件,通常采用,灰铸铁,、少数重型机械机身用中碳,铸钢或合金,铸钢,铸造,。,词汇：,焊接结构工艺性,:,Technology about Structure of Welding,毛坯选择原则：,Principles of Choices to Semi-Finished Products,焊接材料选择：,Choices to Mother Materials,焊缝布置：,Arrangement of Welding Seam,焊缝设计：,Design of Welding Seam,坡口型式：,Types of Slope,接头型式：,Types of Joint,选择依据：,Basis of Choices,第一讲 金属材料主要性能和晶体构造,Main Performances and Structure of Metal Materials,一、 金属材料性能,Performances of metal materials,二、 金属晶体构造,Structure of metal materials,1,、,晶体结构,2,、金属结晶过程,第二讲：铁碳合金,Fe-C Alloy,一,.,铁碳合金基本组织,：,Basic Structure of,Fe-C Alloy,1.,铁素体,（,Ferrite),：,碳溶解在,-,Fe,中形成固溶体。,（,0.0080.02,）,%,特点,：塑性、韧性好：延伸率,=,（,45-50,）,%,；,强度和硬度低。,应用,：工业用纯铁,100%,的铁素体（,F),2.,奥氏体,（,Austenite,）：,碳溶解在,-,Fe,形成固溶体。,（,0.77,2.08,）,%,。,特点,：只在,723,以上存在，塑性好、硬度低。,应用,：钢在高温下进行压力加工。,3.,渗碳体,Cementite,：,Fe,与,C,形成金属化合物。,（,Fe,3,C,）,特点,：硬度高，塑性差；在钢中起骨架作用。 注：条件适当,渗碳体,可以分解成铁,+,石墨,。,4.,珠光体,（,Pearlite,）,莱氏体,（,Ledeburite,）：,机械混合物。,珠光体（,P,）：,F+Fe,3,C,，,强度和硬度高；塑性较差,莱氏体（,Le,）：,A+Fe,3,C,室温下：,A,转变,成（,P+ Fe,3,C,），,莱氏体转变成变态莱氏体（,Le,）。,图,2,分析,、,、,、,、,五个成分冷却、结晶过程,六,.,碳对铁碳合金组织和性能影响,1.,组织变化,：,随碳增加，,渗碳体（,Fe,3,C,）,增多，基体由铁素体（,F,）,变成珠光体（,P,）、,继而又转变成莱氏体（,Le,）；,形态也由片状变成网状。,2.,性能变化,：,小于,1,.,0%,，,随碳的增加，,强度和硬度提高，韧性和塑性降低；大于,1,.,0%,时，网状渗碳体出现，硬度继续增大，但强度下降。所以高碳钢适合于制造模具和工具。工业用钢一般碳小于,1,.,4%,。,第三讲：钢热处理,Heat Treatment of Steel,热,处,理,普通热处理,表面热处理,Surface,其它热处理,退火,Annealing,正火,Normalizing,淬火,Hardening(Quenching),回火,Tempering,表面淬火,化学热处理,火焰加热,Flame,感应加热,Induction,渗碳,Carburization,渗氮,Nitrogenizing,碳氮共渗,真空热处理,Vacuum,可控气氛热处理,Controled,Atmosphere,图,4,碳素钢正火、退火加热温度范围,图,5,碳素钢淬火加热温度范围,四,.,钢的编号,Marks of Steels,1.,优质碳素结构钢,：,碳含量万分数表示：,25,、,30,、,45,2.,碳素工具钢,：,碳含量千分数表示：,T8,、,T12,等，,3.,合金结构钢,：,30,CrMnSi,、,12CrNi3,等。,4.,合金工具钢,：,9,SiCr,、,W18Cr4V,等。,5.,特殊用途合金钢,：,1,Cr18Ni9Ti,不锈钢。,一,.,铸造工艺图,(,Technological Diagram) :,在零件图上表示出以下内容：,1,）浇注位置；,(,Position of Pouring),2,）,分型面；,(,Parting face),3,）,工艺参数：,(,Technological Parameters),机加工余量、拔模斜度、,铸造圆角和铸造收缩率等；,4,）型芯的设计及其他技术要求。,二,.,浇注位置确定,：,1.,重要面置于下型或侧立；,2.,大平面朝下，以免出现气孔和夹砂缺陷；,3.,大面积薄壁置于下型或侧立，以利充型；,4.,厚大部位置于顶面或侧面，以利补缩,5.,近可能减少砂芯数目，简化造型。,铸造工艺,三,.,确定分型面,原则：,(,Parting Face),1.,重要加工和基准面位于同一个砂箱，以保尺寸精度；,2.,减少分型面和活块数目，简化造型；,3.,减少砂芯数目；,4.,采用平直分型面。,四,.,工艺参数的确定,：,(,Technological Parameters),1.,机加工余量,根据铸件结构、大小、材质和在铸型中位置及造型,方法的不同而定，或查表或靠经验。,2.,拔模斜度,根据铸件垂直壁高矮、位置以及造型方法来定。,一般为（,0.54,）,，内壁、短壁取大值。,3.,铸造圆角,(,Fillet),：,壁与壁连接应圆角过渡，以防缩孔和裂纹。,4.,铸造收缩率（线）,(,Contraction),：,灰铸铁收缩率（,0.71.0,）,%,；,铸钢收缩率（,1.52.0,）,%,；,有色金属收缩率（,1.01.5,）,%,。,五,.,型芯设计及其它技术要求,1.,设计内容包括：型芯数量、形状、芯头结构、,下芯顺序及型芯稳固、排气和清理等。,2.,芯头,(,Core Head),定位和支撑型芯；排除型芯内气体；,落砂时清理型腔内砂子。,其它技术要求：如铸件某部位不允许有气孔缺陷。,第六讲,合金铸造性能及铸造缺陷的产生与防止,The Properties on Alloy Casting Process and Some Defects Related to It,材料铸造性能,:,金属材料接受铸造、获得优质铸件的难易程度，,包括,流动性和收缩,一,.,流动性,(,Fluidity),1.,概念：金属液体充满铸型、获得形状正确、轮廓清晰铸件的能力。,2.,质量影响：,流动性不好，易产生浇不足和冷隔、气孔、和夹渣、缩孔和热裂。,3.,衡量：螺旋形试样长度,4.,影响因素,Factors Affecting the Alloys Fluidity),（,1,）,合金性质,1,),合金种类： 灰铸铁的流动性比铸钢好，,铝硅合金和硅黄铜其它合金好。,2,）化学成分：纯金属和共晶成分合金的流动性最好。,如铸铁中的碳越接近共晶点，其流动性越好。,3,）结晶特征：逐层凝固的（共晶点成分合金）流动性好；,糊状凝固的流动性差。,4,）其它物理特征：粘度大的流动性差。,（,2,）铸型：,铸型导热力、蓄热能力越强，流动性越差。,（,3,）,浇注条件,(,Conditions of Pouring,Process),1,）浇注温度： 太低，粘度大、流动性差；,太高，由于吸气多、氧化 严重，会降低流动性。,铸钢浇温：,15201620,铸铁浇温：,12301450,有色合金：,680780,。,总之，薄件取高值，厚件取低值。,2,）浇注压力：金属液压力越大，流动性越好。,3,）浇注系统：结构越复杂，流动性越低。,（,4,）,铸件结构,(,Structure of Casting),铸件壁越薄、壁厚变化急剧和大面积水平面等均降低流动性。,5.,改善流动性措施,（,1,）选用共晶点成分或窄结晶温度范围合金铸造；,（,2,）尽可能提高金属液纯度；,（,3,）适当提高浇注温度和压力；,（,4,）合理设计浇注系统；,（,5,）改善铸件结构（以后还会讲到）。,二,.,合金的收缩,(,Alloys Contraction),1.,收缩概念：金属液在冷却过程中引起的体积缩减。,用体收缩率或线收缩率表示。,2.,收缩的三个阶段：,（,1,）液态收缩,（,2,）凝固收缩,（,3,）固态收缩,注：,液态收缩和凝固收缩,是产生,缩孔和缩松,的基本原因，,固态收缩,是产生铸造,应力,、,变形和裂纹,的基本原因。,以上三个阶段之和为合金总收缩。,三,.,缩孔和缩松,(,Porosity Caused by Contraction),1.,概念：,缩孔,由于收缩而产生的大而集中孔洞。,缩松,也是由收缩引起、但是小而分散。,2.,形成：,A,）,原因,液态和凝固收缩得不到金属液补充而造成。,B,）,存在部位,缩孔：厚壁处、两壁相交处和内浇口附近,缩松： 缩孔下方、冒口根部和壁的轴线处。,3.,影响因素,（,1,）合金成分,结晶温度范围窄的或恒温结晶合金易形成缩孔，,结晶温度范围宽，倾向于形成缩松。,（,2,）浇注条件,提高浇温、放慢 浇速，有利于补缩、,减小缩孔倾向。,（,3,）铸型条件,增大铸型冷却能力，可减小凝固宽度，,减小缩松倾向。,（,4,）铸件结构,避免厚大壁，消除热节。,4.,防止缩孔和缩松工艺,（,1,）采用顺序凝固原则。,（,2,）,具体措施：,A.,在铸件厚大部位或经冒口开内浇口；,B.,合理使用冒口、冷铁和补贴等工艺措施；,C.,提高浇温和减缓浇速；,（,3,）,顺序凝固原则适用范围：,A.,收缩大合金，如：铸钢、可锻铸铁和高强度灰铸铁；,B.,壁厚相差大铸件。,（,4,）,顺序凝固不足,：,铸件内应力大，易开裂或变形。,四,.,铸造应力、变形和裂纹,1.,铸造应力概念：,固态收缩受阻而产生的应力。,2.,分类：热应力和机械应力。,热应力,由于冷却速度不一致造成，属于残留应力，,厚壁处受拉，薄壁处受压。,机械应力,由于受机械阻力造成，属于临时应力。,3.,减小和消除应力方法,1,）,采用同时凝固原则,（,1,）具体措施；,A.,内浇口开铸件薄的部位；,B.,冷铁放在厚的部位。,（,2,）适用范围：,A.,收缩小的合金，如灰铸铁；,B.,结晶温度范围宽的合金，如锡青铜；,C.,壁厚均匀的铸件。,（,3,）不足之处,铸件致密性差。,2,）,改善铸型和砂芯退让性；,3,）合理设计铸件结构。,4,）去应力退火,。,4.,变形和裂纹,（,1,）变形,A.,产生原因,铸造应力大于铸件屈服强度所产生的变形。,B.,危害,因机加工余量不足而报废。,C.,防止措施：,防止产生铸造应力；,采用反变形工艺；,加大机加工余量；,采用早落砂和及时焖火工艺。,（,2,）裂纹,A.,产生原因,铸造应力大于铸件抗拉强度就会产生裂纹。,B.,裂纹分类,热裂和冷裂。,C.,热裂：在凝固末期产生的。,1,）特征,裂纹有氧化色，属于沿晶开裂，呈曲折状。,2,）部位,应力集中处、热节处等部位。,3,）防止,合理设计铸件结构；,改善铸型和砂芯退让性；,减小浇口、冒口对铸件收缩的阻碍，符合同时凝固原则；,提高金属液熔炼质量，以提高高温抗拉强度。,D.,冷裂：在完全凝固的弹性阶段产生的。,1,）特征,裂纹有金属光泽、微氧化色，穿晶开裂，直而光滑；,一、铸铁介绍,Introduction of Cast Iron,1,铸铁概念和分类,1),概念,：,C,（,2.4-4.0,）,% Fe-C,合金。,2,),分类,：,（,1,）,灰口铸铁：,G,，,断口呈暗灰色,（,2,）白口铸铁：,Fe,3,C,，,断口呈亮白色,（,3,）麻口铸铁：,G + Fe,3,C,，,断口黑白相间,2,常用铸铁牌号和性能特点,1,）,灰铸铁,：,牌号：,HT#,，,#,：,最低,b,（,MPa,）,如,HT150,性能特点：,普通灰铸铁,（,1,）,b,200MPa,；,0,（,2,）,硬度、抗压强度与碳钢相近；,（,3,）耐磨、减振及缺口敏感性小；,应用：,受力小、耐磨、减振件如：机座、支架等。,2,）球墨铸铁：,Ductile Cast Iron,牌号：,QT#-#,，,#,：,如,QT450-10,性能特点：,（,1,）,b,和硬度比灰铸铁高；,（,2,）具有较高塑性；,（,3,）与碳钢比，屈强比大，,且,更耐磨、减振；,应用：,代替碳钢制造汽车后桥壳、曲轴和连杆等。,3,）蠕墨铸铁：,Compacted Cast Iron,牌号：,RuT,#,如,RuT260,4,）,可锻铸铁：,Malleable Cast Iron,不能接受锻造,牌号：,KTH#-#,，如,KTH330-08,KTZ#-#,，如,KTZ550-04,注：,能耗大、,成本高，逐渐被球铁取代。,总结：,To sum up,1.,常用铸铁零件采用灰口铸铁制造，有灰铸铁、,球铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。,2.,铸铁中石墨主要形成于,一次结晶过程；基体,则,在,共析阶段,形成。铸铁成分和冷却速度是,最关键的影响因素。,第八讲,:,1.,铸钢和有色铸件生产,Production of cast steel and nonferrous alloy,2.,特种铸造,Special foundry,第九讲,:,一,.,砂型铸件结构工艺性,(,the Technology of Structure of Sand Castings),二,.,锻压概述及金属塑性变形,(,the Outline of Forging and Ductile Deformation of Metal),砂型铸件结构工艺性,一,.,简化工艺的要求,(,Demands to Structure of Sand Castings,by Simplifying the Process of Making Moulds),1.,对外形要求,(,External Form,),1,）,避免外形有,侧凹,；,2,）使,分型面为平面,，去掉,不必要外圆角,；,3,）避免,凸台,、,加强筋,的设置妨碍起模；,4,）减少,分型面数目,；,5,）在铸件不加工面上设计,结构斜度,。,2.,对内腔要求,(,Internal Form,),1,）,尽可能,少用或不用芯子,；,2,）需芯子时，,考虑芯子稳固、排气和清理。,二,.,合金铸造性能对铸件结构要求,(,the Demands to Structure of Sand Castings,by the Foundry Properties of Metal),1.,对壁厚要求,：,(,to the Dimension of Section),1,）,壁厚应适当和均匀,；,2,）,内壁,厚度,应略,小于外壁,；,3,）,壁厚相差大,时，便于,安放冒口,补缩,。,2.,壁与壁连接：,(,to the Joining of Walls of Castings),1,）,壁与壁的连接应,设计,结构圆角,，,以免产生缩孔、应力集中和掉砂；,2,）,壁与壁斜交，,避免锐角接头,，以免产生应力集中。,3,）,避免壁与壁直接交叉，,采用交错接头或圆环接头；,4,）,壁厚从薄到厚应逐步过渡,，以免产生应力集中。,3.,避免产生变形和裂纹，应注意以下几点：,(,to avoid deformation and cracking),1,）,细长类铸件，,使其截面对称；,2,）,大面积平板时，设计加强筋；,3,）轮类铸件应使轮辐数目为,奇数或为弯曲轮辐,。,锻压部分：,锻压方法概述及金属塑性变形,(,Outline of Forging and Ductile Deformation of Metal),一、,概念,:,利用塑性变形规律，获得一定形状、尺寸和,性能锻件的方法。,二、,锻压特点,(,the Characteristics of,Forging),:,1.,改善组织，提高机械性能：塑性和冲击韧性。,2.,节约材料和加工工时。,3.,有较高的生产率。,4.,形状不能太复杂；设备投资大；劳动条差。,三、种类,(,the Classes of,Forging),：,自由锻,、,模锻,、,轧制,、,拉拔,、,挤压,、,板料冲压。,一塑性变形实质,(,the Nature 0f,Ductile Deformation),1, 单晶变形实质：,滑移和孪晶,1,） 滑移,：,形状改变，但晶格、位向和体积不变。,2,） 孪晶：,只改变位向，以利滑移。,2,多晶体变形实质：,1,）每个晶粒变形与单晶一致：滑移和孪晶。,2,）晶界使变形阻力增大：位向差和杂质缠绕。,3,）只有与外力方向成,45,角的滑移面产生滑移，,细晶粒较粗晶粒滑移面多。,二塑性变形对组织和性能的影响,( Effect of,Ductile Deformation on,the Microstructure and Properties of Work-piece),1,加工硬化（冷作强化）,1,）概念：,金属在低温下塑性变形时，表现出强度和,硬度升高，塑性和韧性下降。,变形程度越大，加工硬化越严重。,2,）组织：,1,）晶粒形状,-,改变,2,）晶格,-,扭曲,3,）滑移面上,-,出现细碎晶,3,）应用,：冷轧、冷拔和冷挤低碳钢、纯铜和防锈铝。,2,回复和再结晶,1,）回复,概念：,加工硬化是一种不稳定状态，只要温度许可，,原子会自发回到正常位置，晶格畸变消失。,温度：,T,回,=(0.250.30),T,熔,（,K,）,组织：,晶格扭曲消失，但细碎晶和变形晶依然存在。,性能：,只是塑性略有提高。,应用：,冷拔钢丝卷制弹簧后，在,250300,下回火，,降低其脆性。,2,）再结晶,(,Re-crystallization),概念,:,原子自由扩散和重新排列形成新等轴晶,代替变形晶、细碎晶。,温度,:,T,再,=,（,0.350.40,）,T,熔,（,K,）,纯铁,-450,；钨,-1200,；铜,-200,；,铝,- 100,； 锌,-,室温。,组织,:,新的等轴晶，加工硬化全部消失。,性能,:,恢复良好塑性。,速度,:,温度高、变形程度大，再结晶速度快。,应用,:,重获良好塑性，可继续变形；可细化晶粒；,消除不均匀铸态组织。,3.,区分冷变形与热变形,冷变形,(,Hot Forging),：,低于再结晶温度下变形；,热变形,(,Cold Forging),：,高于再结晶温度下变形。,4.,锻造比与纤维组织,（,1,）锻造比,： 衡量变形程度参数，均大于,1,，,Forging Ratio,提高锻造比，可细化组织。,（,2,）纤维组织,：,1,）概念,：晶界杂质留下的痕迹。,如：塑性夹杂呈条状，脆性的杂呈链状。,热处理无法改变、消除,纤维组织,，,只能通过变形改变分布方向。,2,）对性能影响,：,表现出方向性：平行于纤维方向，材料塑性、韧性增加，,垂直这个方向则降低；抗拉强度相差不大。,3,）与锻造比关系,：,锻造比大，变形程度大，纤维组织明显。,4,）设计零件应注意纤维分布合理,：,正应力与纤维平行；切应力与纤维垂直。,纤维分布与零件外形轮廓相符和不被切断,。,三,.,金属的锻造性,(,the Forge-ability of metal),1.,概念,：金属接受锻压难易程度。,2.,衡量指标,：塑性和变形抗力。,3.,影响因素,(,the Factors),：,1,）,金属本质,(,the Nature of Metal),成分,：纯金属锻造性最好，,合金元素含量多，锻造性差。,组织,：固溶体比机械混合物要好。,状态,：铸态比轧态要差。,2,）变形条件,(,the Conditions of Deforming ),（,1,）,变形温度,：温度高、塑性好、抗力小。,（,2,）变形速度,(,the Speed of Beating),：,在某一值以前，变形速度越快，加工硬化来不及消除，变形抗力增大，降低锻造性；超过这一值，变形速度增大，热效应可改善塑性和降低变形抗力。,（,3,）应力状态,(,the State of Stress),：,压应力数目越多，表现出塑性越好， 锻造性提高。,第十讲 常用锻造方法、自由锻和模锻,一,.,自由锻,(,Open Die Forging ),1.,概念：,坯料受冲击或静压力，向四周流动,2.,种类：,手工,自由锻,机器自由锻,(,Hand Hammer,、,Mechanical Hammer),3.,特点：,（,1,）工具简单；,（,2,）锻件精度低；,（,3,）适合简单件；,（,4,）阻力小，锻造大型件唯一方法；,（,5,）劳动强度大和生产率低。,4.,应用,:,适合形状简单、单件小批锻件生产。,二,.,模型锻造,(Closed Die Forging ),1,概念,(,Concept),：,在模膛冲击力（静压力）下成型,2,种类,(,Classes),：,锤上模锻、平锻机、曲柄压力机,和摩擦压力机。,3,特点,(,Characteristics),：,（,1,）,锻件形状较复杂；,（,2,）纤维分布合理 ，与锻件轮廓相符；,（,3,）表面光洁，尺寸和形状更接近零件；,（,4,）生产率高，易于机械化；,（,5,）缺点投资成本大。,4.,应用,:,(,Applications),适合中、小型件大批量生产。,三,.,胎模锻,1.,概念,：自由锻锤上，用不固定模膛生产锻件。,2.,特点,：介于自由锻和模锻之间。,3.,应用,:,适合于小型锻件中、小批量生产。,自由锻,(,Open Die Forging Processing),:,一,.,自由锻工序,(,the,Processes),1,基本工序,：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、,(,Basic Processes),扭转、切割、 和错移。,2,辅助工序,：倒棱、压肩用于基本工序前,(,Auxiliary Processes),3,精整工序,：平整、校直最后形状和尺寸,(,Finishing Processes),二,.,自由锻工艺规程,(,Technological Flow),1,绘制锻件图,：在零件图上表示出,(1),敷料（余块）；,(2),尺寸公差；,(3),机加工余量。,2,确定变形工步,(,Steps of Forming),(1,）,锻件必需基本、辅助和精整工序；,(2,）确定所需工具；,(3,）各工步顺序和所达尺寸要求,。,3,坯料重量和尺寸计算,(1,）重量：,G,坯,=G,锻,+,G,锻损,=,G,锻,+,G,锻烧,+,G,锻芯,+,G,锻切,(2,）尺寸：,y,钢锭,2.5-3.0,y,钢型材,1.3-1.5,4,选定设备,据锻件大小和材料定。锻件重量加大,锻锤吨位也加大,大型锻件水压机锻压。,三,.,实例分析,四,.,零件自由锻工艺分析,:,(Technology of Structure of Work-piece),1.,避免,锥面与斜面,出现；,2.,避免圆柱面与,圆柱面相交,；,3.,避免,不规则截面和外形,；,4.,避免,筋板和凸台,；,5.,截面急剧变化,应分段锻造。,五,.,锤上模锻,(,Closed Die Forging On Mechanical Hammer),1.,概念,:,模锻锤进行模锻,应用最多。,2.,特点,:,1,）砧座更大，导向更好；,2,）有分模面；,3,）有脱模斜度；,4,）有模膛圆角；终锻模膛有飞边槽。,3.,制定模锻件图,1,）选择,分模面,原则,(1,）锻件易取出：,最大截面,；,(2,）坯料易充满：,上下模膛等高,；,(3,）分模面,上下轮廓一致,：以防错模；,(4,）,敷料最小,：节约金属；,(5,）最好为,平面,：便于制模。,第十一讲,:,1.,坯料加热、,锻件冷却,及热处理,Heating,、,Cooling and Heat-Treatment of Forgings,2.,特种锻压与轧制,Special Forging and Rolling,第十二讲：焊接,Welding,一,.,焊接概述,Outline of Welding,二,.,焊接过程及电焊条,Process of Welding and Welding Rod,三,.,接头组织和性能,Structure and Property of Joint,四,.,焊接应力与变形,Welding Stress and Distortion,第十三讲：常用焊接方法,Usual Ways of Welding,一,.,埋弧自动焊,(,Submerged Arc Welding),二,.,气体保护焊,(,Gas Shielding Arc,Welding),三,.,电渣焊,(,Electro-Slag,Welding),四,.,压焊,(,Pressure,Welding),五,.,钎焊,(,Soldering,Welding,),第十四讲：常用金属材料焊接,Welding of Metals in Common Use,一,.,金属材料,焊接性,( Welding Performance of Metals),二,.,碳素结构钢,和,低合金结构钢,焊接,( Welding of Carbon Steel and Low Alloy Steel),三,.,铸铁焊补,(,Remedy Welding of Cast Iron),四,.,有色金属,焊接,(,Welding of Nonferrous Alloys),五,.,焊接新工艺,(,New Technologies of,Welding),