目录
一. 题目：专用机床的刀具进给机构和工作台回转机构设计 (2)
二．工艺原理及工艺动作过程 (2)
三．原始数据和设计要求 (2)
四．设计方案提示 (2)
五．设计任务与内容 (3)
六．机械运动设计方案的拟定 (3)
（1）回转台间歇运动机构方案 (3)
（2）主轴箱刀具移动机构方案 (4)
（3）传动机构的选型 (5)
七．机械运动循环图 (6)
（1）.运动分析 (6)
八．机构的组合方式 (6)
九．机械运动简图、原理的简要说明、及其方案的选定 (7)
十.尺寸的计算说明及设计 (8)
（1）.槽轮机构 (8)
（2）.圆柱凸轮的尺寸设计 (9)
（3）.减速器的传动计算 (10)
十一．课程设计心得 (11)
十二.参考文献 (11)
一. 题目：专用机床的刀具进给机构和工作台回转机构设计
二．工艺原理及工艺动作过程
四工位专用机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。它的执行动作有两个：一是装有四工位工件的回转转动；二是装有专用电动机带动三把专用的主轴箱的刀具转动和移动。
三．原始数据和设计要求
（1）刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm后，再匀速送进60mm（包括5mm刀具切入量、45mm工件孔深、10mm刀具切出量），然后快速返回。回程和工作行程的平均速度之比K=2.
（2）刀具匀速进给速度为2mm/s，工件装、卸时间不超过10s。
（3）生产率为每小时75件。
（4）执行机构能装入机体内。
图1：专用机床外形尺寸
四．设计方案提示
（1）回转台的间歇转动可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇
运动机构。
（2）主轴箱的刀具移动可采用圆柱凸轮机构、移动从动杆盘形凸轮机构、凸轮—连杆机构、平面连杆机构等。
（3）由生产率可求出一个运动循环所需的时间T=60/(75/60)s=48s，刀具匀速送进60mm所需时间t=30s，道具其余移动（包括快速送进60mm，快速返回120mm）共需18s。回转工作台静止时间为36s，因此足够工件装卸所需时间。
回转工作台作单向间歇运动，每次转过90度。主轴箱作复运动，在工作行程中有快进和慢进两段，回程具有急回特性。
五．设计任务与内容
1）按工艺动作过程拟定运动循环图。
2）进行回转台间歇转动机构、主轴箱刀具移动机构的选型。并进行机械运动方案的评价和选择
3）根据电动机参数和执行机构运动参数进行传动方案的拟订。
4）画出机械运动方案图（CAD、A2），凸轮轮廓图（手工、A3）。
5）机械传动系统和执行系统的尺寸计算。
6）编写设计说明书。（用A4，封面用标准格式）
六．机械运动设计方案的拟定
（1）回转台间歇运动机构方案
方案一：不完全齿轮机构。它是由齿轮机构演变而得到的一种间歇转动机构，即在主动轮上制作出一部分齿，并根据运动时间与停歇时间的要求，在从动轮上做出与主动轮相啮合的轮齿。当从动轮做连续回转运动时，从动轮做间歇回转运动。不完全齿轮的结构简单，制造容易，工作可靠，设计时从动轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化。其缺点是有较大冲击，故质疑与低速，轻载场合。图2如下
图2：不完全齿轮机构
方案二：槽轮机构。槽轮机构的结构简单外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳的、间歇地进行转位。但因转动时尚存在柔性冲击，故常用于
速度不高的场合。图3如下
图3：槽轮机构
（2）主轴箱刀具移动机构方案
方案一：凹槽圆柱凸轮机构。当具有凹槽的圆柱凸轮回转时，其凹槽的侧面通过嵌与凹槽中的滚子迫使连接与主轴箱连接的赶一起运动，进刀和退刀的运动规律则决定于凹槽曲线的形状
凸轮机构的最大优点是只要适当的设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。凸轮机构的缺点是凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，凸轮制造困难。
图4：凹槽圆柱凸轮机构
方案二：凸轮连杆机构。是经过电动机带动传动带及齿轮减速后由齿轮推动于主轴箱连接的连杆，从而使主轴箱随凸轮决定的运动规律运动，但机构中与主轴箱相连的连杆尺寸过大，不能适合的置于机箱内。如图
图5：凸轮连杆机构
方案三：盘形凸轮机构。是经过电动机带动传动带及齿轮减速后由齿轮机构直接带动及齿轮减速后，有齿轮机构直接带动的，因而其运动角速度是常量。但因为其凸轮处于机床箱外部，并且其返程机构复杂。
图6：圆盘凸轮机构
（3）传动机构的选型
选定电动机的转速n=960/min，而槽轮机构的转速N=60/48=1.25r/min，整个机构的传动比k=768,故需要分别引入减速机构来满足工作台间隙运动和主轴箱移动的运动要求。
根据减速动作的精度和平稳性要求，列出常用的减速机构
减速器C:传动带、链传动、蜗杆传动、齿轮传动、行星传动
减速器D:传动带、链传动、蜗杆传动、齿轮传动、行星传动
七．机械运动循环图
表一：四工位专用机构运动循环图
（1）.运动分析
传动系统电机为交流异步电动机，功率1.5Kw，转速960r∕min。则四工位专用机床的一个周期内的详细运动情况为：
⑴电动机作为驱动，通过减速器与其他轮系传动将符合要求的转速传递给工作回转台上的间歇机构，使其做间歇运动。
⑵在间歇机构开始一次循环时，安装并夹紧工件，间歇机构从0°转至90°。
⑶间歇机构从90°转至180°，主轴箱完成一次工作循环（快进、刀具匀速送进和快退）。
⑷间歇机构从180°转至270°，主轴箱完成一次工作循环（快进、刀具匀速送进和快退）。
⑸间歇机构从270°转至360°，主轴箱完成一次工作循环（快进、刀具匀速送进和快退）。
八．机构的组合方式
根据以上的构件组合出两种比较合理的方式，如下：
（1）槽轮机构+移动推杆圆柱凸轮机构+带传动+形星传动
（2）不完全齿轮机构+摆动推杆盘形凸轮与摆动导杆机构+带传动+行星传动
九．机械运动简图、原理的简要说明、及其方案的选定
（1）方案Ⅰ中，电动机作为驱动机构，将动能传递给带轮，通过带轮分两路将扭矩传递给执行机构。一路通过齿轮传动将扭矩传递给槽轮机构，使工作台作间歇转动；另一路通过行星轮系减速后将扭矩传递给移动推杆圆柱凸轮机构，使主轴箱完成进，退刀的动作。两路传动机构相互配合、相互合作，共同完成额定的加工功能和加工任
务。简图如下
图7：圆柱凸轮机构
方案Ⅱ中，电动机作为驱动机构，将动能传递给带轮，通过带轮分两路将扭矩传递给执行机构。一路通过齿轮传动将扭矩传递给不完全齿轮机构，使工作台作间歇转动；另一路通过行星轮系减速后将扭矩传递给摆动推杆盘形凸轮与摆杆滑块机构，使主轴箱完成进，退刀的动作。两路传动机构相互配合、相互合作，共同完成额定的加
工功能和加工任务。其运动简图图8如下
图8：凸轮连杆机构
（2）方案的选定：根据各方面考核，最后选定方案一的设计。
十.尺寸的计算说明及设计
（1）.槽轮机构:槽轮机构的优点是结构简单，制造容易，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高。缺点主要是其在启动和停止时加速度变化大、有冲击，不适合用于高速传动。结合槽轮自身的特点和本课题的设计需求，对照如图所示，对其尺寸进行详细设计和拟定。
1）槽数z 按工位要求选定为4
2）中心距a 按结构情况确定a=150mm
3）圆销半径r 按结构情况确定r=15mm
4）槽轮每次转位时主动件的转角
2a=180°(1-2/Z)=90°
5) 槽间角2β=360°/Z=90°
6）主动件到圆销中心半径
R1= a sinβ=75 2= 106mm
7）R1与a的比值λ=R1/a= sinβ= 2/2
8）槽轮外圆半径
R2= (a cosβ)+r =107
9）槽轮槽深h>=a(λ+cosβ-1)+r=77.1mm
取h=80mm
10）运动系数k=(Z-2)/(2Z)=1/4 (n=1,n为圆销数)
图9：槽轮机构
（2）.圆柱凸轮的尺寸设计：由于其轮廓曲线为一空间曲线，不能直接在平面上表示。但是圆柱面可展开成平面，圆柱凸轮展开后便成为平面移动凸轮。因此，可以用盘形凸轮轮廓曲线设计的原理和方法，来绘制圆柱凸轮轮廓曲线的展开图。将圆柱外表面展开，得一长度为2 R的平面移动凸轮机构，其移动速度为V=wR,以—V 反向移动平面凸轮，相对运动不变，滚子反向移动后其中心点的轨迹即为理论轮廓线，其内外包络线为实际轮廓线。用AutoCAD 拟合出位移线图如图所示，并分盘形凸轮和圆柱凸
轮分别对其进行设计。
图10：位移线图
拟定圆柱凸轮的最大半径Rm=50mm,长度L=200mm,用CAD画出其尺寸轮廓图。
如图所示
图11：尺寸轮廓图
（3）.减速器的传动计算：选定电动机的转速n=960r/min,而槽轮机构和圆柱凸轮机构的转速n1=60/48=1.25r/min,整个传动机构的传动比为K=768,故对于减速器的功能要求为其传动比为768，其中，各轮齿数拟定为：Z1=48，Z2=13, Z2＇=16，Z3=59,考虑到其所占空间模数可取m=3,采用正常齿制，如图所示
图12：减速器行星轮系简图
该机构的传动比：
iH/13=(W1-WH)/(W3-WH)=(W1-WH)/(-WH)=(Z2Z3)/(Z1Z2＇)=767/768
即（W1-WH）/(-WH)=767/768
由此可得：iH1=768
齿轮啮合的最大中心距
a max=(m/2)(Z1+Z2)=67.5
则在未安装外壳时机构的宽度或高度的最大尺寸为
b max=2a max=135
十一．课程设计心得
一个礼拜的课程设计结束了，说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这1周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感
悟．通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．短短1周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足。
所以我以后要更加努力，为将来步入社会打好坚实的基础
十二.参考文献
（1）机械原理课程设计手册（第二版）
（2）机械原理（第七版）
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 晶体材料制备原理与技术是综合应用物理、化学、物理化学、晶体化学、材料测试与表征等先修课程所学知识的应用型专业课程，主要讲授晶体材料制备过程的基本原理和典型的晶体材料制备技术，为学生从事晶体材料制备工作提供理论基础和技术基础。 2.设计思路： 晶体材料是高新技术不可或缺的重要材料，晶体材料制备是材料科学与工程专业相关的重要生产领域。作为一门以拓展学生知识面为目的的选修课程，本课程分为三大部分：首先介绍典型的晶体材料制备方法和技术，通过课下查阅资料和课堂讨论加深学生对常见方法和技术的理解。此部分教师讲解和学生课堂讨论并重。然后介绍晶体材料制备过程中的一般原理，此部分主要由教师进行课堂讲授。最后，由学生自主查阅晶体材料制备最新文献，了解晶体材料制备技术最新进展，通过课下研读、课上汇报、讨论、教师点评等教学活动，加深学生对本课程中所学知识的理解及相关知识的综合运用。 - 3 -
3. 课程与其他课程的关系： 晶体材料制备原理与技术是综合应用物理、化学、物理化学、晶体化学、材料测试与表征等先修课程所学知识的应用型专业课程，是材料制备与合成工艺课程相关内容的细化和深入。 二、课程目标 本课程的目标是拓宽材料科学与工程专业学生的知识面，掌握晶体材料制备一般原理，了解晶体材料制备常见技术，加深对物理、化学、晶体化学以及材料表征等先修课程知识的理解，加强文献检索能力，学会分析晶体材料制备中遇到的问题，提高解决生产问题的能力，为毕业后从事晶体材料制备等生产和研究工作打下基础。 三、学习要求 晶体材料制备原理与技术是一门综合了物理、化学、物理化学、晶体化学、材料测试与表征等多学科知识的综合性课程。为达到良好的学习效果，要求学生：及时复习先修课程相关内容，按时上课,上课认真听讲，积极查阅资料，积极参与课堂讨论。本课程将包含较多的资料查阅、汇报、讨论等课堂活动。 四、教学进度 - 3 -
材料成型工艺 （Material Molding Process） 课程代码：（07310060） 学分：6 学时：90（其中：讲课学时78：实验学时：12） 先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础 适用专业与培养计划：材料成型及控制工程专业2012年修订版培养计划 教材：《金属材料液态成型工艺》、贾志宏主编、化学工业出版社、第一版； 《金属材料焊接工艺》、雷玉成主编、化学工业出版社、第一版； 《冲压工艺与模具设计》、姜奎华主编、机械工业出版社、第一版开课学院：材料科学与工程学院 课程网站：（选填） 一、课程性质与教学目标 （一）课程性质与任务（需说明课程对人才培养方面的贡献） 《材料成型工艺》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一。该课程主要任务是学习液态成型、塑性成型及焊接成型的工艺原理、方法、特点、质量影响因素及其规律、质量控制、适用范围等。学习过程中侧重于实际经验、工程技术及其理论知识的综合应用。通过系统学习，在掌握成型工艺过程基本规律及其物理本质的基础上，学生能够根据不同的零件需求，灵活选择和全面分析成型工艺、完成合理的工艺设计；同时，针对成型过程中出现的质量问题进行科学分析，找到解决措施，消除和减少工件质量缺陷； 本课程以数学、物理、化学、物理化学、力学、金属学与热处理、材料成型原理等作为理论基础，主要应用物理冶金、化学冶金、成形力学理论，系统阐述金属材料成型工艺过程的相关现象及其影响因素、规律、形成机制；同时，还汇总了大量的工程技术经验和实用技术。 通过本课程的学习，可以为材料成型工艺课程设计、金属综合性实验、毕业设计等后续课程学习奠定必要的基础知识。 （二）课程目标（需包括知识、能力与素质方面的内容，可以分项写，也可以合并写） 1. 掌握铸造成型、冲压成型和焊接成型工艺过程所涉及的主要物理原理； 2. 掌握各种成型方法的工艺特点及应用范围，能够根据实际产品需要选择高效、优质低成本的成型工艺方法；
一、引用标准 GB470 <<锌锭>> GB534 <<工业硫酸、工业盐酸、工业氯化铵>> GB米/2 343-84 热镀锌通用工艺 GB/T 13912-93 金属覆盖层，钢铁制品热镀锌层技术要求。 GB/T 3019-92 低压流体输送用镀锌焊接钢管。 我厂为综合性热镀锌厂家，可参照执行国内有关标准进行产品检验，也可参照其他国家标准及行业标准组织生产。 二、技术要求 1、材料 A、锌锭：应不低于GB470规定的一号锌。 B、硫酸：应符合GB534规定的一级浓硫酸。 C、盐酸：应符合GB534规定的一级浓盐酸。 D、化铵：应符合GB2946规定的一级氯化铵。 2、外观 A、镀层表面连续并且有实用性光滑。 B、镀件的安装结合不允许有流挂，滴留或熔渣存在。 C、镀件表面应无漏镀，露铁等缺陷，但缺陷为下列情况时允许存在： a、漏镀面积为直径0.5毫米以下的斑点。 b、不论镀件大小，漏镀面积在直径0.5-1毫米的斑点，在每平方厘米内不多于3点，且在镀件的总斑点数不超过 10点。 c、在非联接或非接角处，高度不超过1.5毫米的流挂滴留或熔渣。 d、镀件与挂具及操作工具的接触伤痕，但不露铁。
3、锌附着量和锌层厚度 A、镀件厚度为3-4毫米时，锌附着量应低于460克/米，即锌层平均厚度不低于65微米。 B、镀件厚度大于4毫米时，锌附着量应不低于610克/米，即锌层平均厚度不低于86微米。 C、镀层均匀性：镀锌层基本均匀用硫酸铜溶液试验浸蚀五次不露铁。 D、镀层附着性：镀件的锌层应与基本金属结合牢固有足够的附着强度，经锤击试验不脱落，不凸起。 4、待镀件要求 A、待镀件表面应平整，且没有用酸洗方法不能清除的污秽。如油漆、油脂、水泥、柏油及过分烂的有害物质。 B、焊接构件的所有焊缝都应密封，不得有空气。 C、管件和容器件必须有排气和进锌孔。 D、工件应不带螺纹的成品焊接钢管，如有螺纹应加以保护。 5、试验方法 A、锌附着量测定采用磁性厚度计，直接测量锌层厚度。 B、镀层均匀性测定采用流酸铜溶液浸蚀试验方法。 6、伸裁方法 A、对锌层附着量，锌层厚度，锌层的均匀性，附着性有争议时，取试样与产品在同一工艺条件下镀锌试验，不符合本 标准要求的为不合格品。 B、产品出厂抽验方法，第一次若不合格，则再按有关规定抽验，若仍不合格，则判定该批产品为不合格。 7、检验入库 A、检验合格的镀件应由专职检验人员书面签证后，才能例入合格处。 B、合格品应按各种规格堆放整齐。 8、热镀锌工艺流程图： [来件检验]-[预清除]-[脱脂]-[清洗]-[酸洗]-[清酸]-[浸溶剂]-[干燥]-[热浸锌]-[除余锌]-[冷却、纯化]-[清洗]-[自检整修]-[成品检验]-[合格出厂] 参考来源：https://www.doczj.com/doc/1012417944.html, https://www.doczj.com/doc/1012417944.html, https://www.doczj.com/doc/1012417944.html,
平均自由程：气体分子在两次碰撞的时间里走过的平均距离。（λ=1 nπd ）。 气体分子通量：气体分子对单位面积表面的碰撞频率，也即 单位面积上气体分子的通量。（Φ=nv a 4=N a p 2πMRT 此结果又称为 克努森方程） 流导：真空管路中气体的通过能力。 真空泵的抽速：定义，S p=Q p p为真空泵入口处的气体压力，Q为单位时间内通过真空泵入口的气体流量。 Pvd：利用某物理过程，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。 Cvd：利用气态的先驱反应物，通过原子、分子间化学反应的途径生成固态薄膜的技术。 在完整的单晶衬底上延续生长单晶薄膜的方法被称为外延生长。 旋片式机械真空泵、罗茨泵以及涡轮分子泵是机械式气体输运泵的典型例子，而油扩散泵则属于气流式气体输运泵。捕获式真空泵包括低温吸附泵、溅射离子泵等。 电偶规、电阻规（皮拉尼规）原理：以气体的热导率随气体的压力变化为基础而设计。缺点：在测量区间内指示值呈非线性，测量结果与气体种类有关，零点漂移严重。优点：结构简单，使用方便。 真空体系的构成：真空室、测量室、阀门……
阴影效应：蒸发出来的物质将被障碍物阻挡而不能沉积到衬底上。害处：破坏薄膜沉积的均匀性、受到蒸发源方向性限制，造成某些位置没有物质沉积。利用：目的性使用一定形状的掩膜，实现薄膜选择性的沉积。 单质、化合物蒸发存在的问题及解决：成分偏差，易于蒸发的组元优先蒸发将造成该组元的不断贫化，进而蒸发率不断下降。解决;1,使用较多的物质作为蒸发源，即尽量减少组元成分的相对变化率。2，向蒸发源不断少量添加被蒸发物质（使物质组元得到瞬间同步蒸发）3，利用加热至不同温度的双蒸发源或多蒸发源的方法，分别控制和调节每个组元的蒸发速率。 蒸发沉积纯度取决于：1蒸发源物质的纯度2加热装置，坩埚等可能造成的污染3真空系统中的残留气体。 电子束蒸发装置：电阻加热装置有来自坩埚，加热元件以及各种支撑部件可能的污染，其热功率及温度也有一定的限制，不适合高纯度或难熔物质的蒸发。电子束蒸发发可以克服。缺点：电子束的绝大部分能量被坩埚的水冷系统带走，其热效率较低。过高的加热功率也会对整个薄膜沉积系统形成较强的热辐射 等离子体：一种电离气体，是离子、电子和高能粒子的集合，整体显中性。它是一种由带电粒子组成的电离状态，亦称为物质的第四态。
陶瓷大学材料成型原理题库 热传导：在连续介质内部或相互接触的物体之间不发生相对位移而仅依靠分子及自由电子等微观粒子的热运动来传递热量。热对流：流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程 热辐射：是物质由于本身温度的原因激发产生电磁波而被另一低温物体吸收后,又重新全部或部分地转变为热能的过程。 均质形核：晶核在一个体系内均匀地分布 凝固：物质由液相转变为固相的过程 过冷度：所谓过冷度是指在一定压力下冷凝水的温度低于相应压力下饱和温度的差值 成分过冷：这种由固-液界面前方溶质再分配引起的过冷，称为成分过冷 偏析：合金在凝固过程中发生化学成分不均匀现象 残余应力：是消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力 定向凝固原则：定向凝固原则是采取各种措施，保证铸件结构上各部分按距离冒口的距离由远及近，朝冒口方向凝固，冒口本身最后凝固。 屈服准则：是塑性力学基本方程之一，是判断材料从弹性进入塑性状态的判据 简单加载;在加载过程中各个应力分量按同一比例增加，应力主轴方向固定不变 滑移线：塑性变形金属表面所呈现的由滑移所形成的条纹 本构关系;应力与应变之间的关系 弥散强化：指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段 最小阻力定律：塑性变形体内有可能沿不同方向流动的质点只选择阻力最小方向流动的规律 边界摩擦：单分子膜润滑状态下的摩擦 变质处理：在液态金属中添加少量的物质，以改善晶粒形核绿的工艺 孕育处理;抑制柱状晶生长，达到细化晶粒，改善宏观组织的工艺 真实应力：单向拉伸或压缩时作用在试样瞬时横截面上是实际应力 热塑性变形:金属再结晶温度以上的变形 塑性：指金属材料在外力作用下发生变形而不破坏其完整性的能力 塑性加工：使金属在外力作用下产生塑性变形并获得所需形状的一种加工工艺 相变应力：金属在凝固后冷却过程中产生相变而带来的0应力 变形抗力：反应材料抵抗变形的能力 超塑性: 材料在一定内部条件和外部条件下，呈现出异常低的流变应力，异常高的流变性能的现象
生气流，局部无镀层。 热镀锌原理及工艺说明 1引言 热镀锌也称热浸镀锌，是钢铁构件浸入熔融的锌液中获得金属覆盖层的一种方法。近年来随高压输电、交通、通讯事业迅速发展，对钢铁件防护要求越来越高，热镀锌需求量也不断增加。 2热镀锌层防护性能 通常电镀锌层厚度5～15μm，而热镀锌层一般在35μm以上，甚至高达 200μm。热镀锌覆盖能力好，镀层致密，无有机物夹杂。众所周知，锌的抗大气腐蚀的机理有机械保护及电化学保护，在大气腐蚀条件下锌层表面有ZnO、 Zn(OH)2及碱式碳酸锌保护膜，一定程度上减缓锌的腐蚀，这层保护膜(也称白锈)受到破坏又会形成新的膜层。当锌层破坏严重，危及到铁基体时，锌对基体产生电化学保护，锌的标准电位-0.76V，铁的标准电位-0.44V，锌与铁形成微电池时锌作为阳极被溶解，铁作为阴极受到保护。显然热镀锌对基体金属铁的抗大气腐蚀能力优于电镀锌。
3热镀锌层形成过程 热镀锌层形成过程是铁基体与最外面的纯锌层之间形成铁-锌合金的过程，工件表面在热浸镀时形成铁-锌合金层，才使得铁与纯锌层之间很好结合，其过程可简单地叙述为：当铁工件浸入熔融的锌液时，首先在界面上形成锌与α铁(体心)固熔体。这是基体金属铁在固体状态下溶有锌原子所形成一种晶体，两种金属原子之间是融合，原子之间引力比较小。因此，当锌在固熔体中达到饱和后，锌铁两种元素原子相互扩散，扩散到(或叫渗入)铁基体中的锌原子在基体晶格中迁移，逐渐与铁形成合金，而扩散到熔融的锌液中的铁就与锌形成金属间化合物FeZn13，沉入热镀锌锅底，即为锌渣。当工件从浸锌液中移出时表面形成纯锌层，为六方晶体。其含铁量不大于0.003%。 4热镀锌工艺过程及有关说明 4.1工艺过程 工件→脱脂→水洗→酸洗→水洗→浸助镀溶剂→烘干预热→热镀锌→整理→冷却→钝化→漂洗→干燥→检验 4.2有关工艺过程说明 (1)脱脂 可采用化学去油或水基金属脱脂清洗剂去油，达到工件完全被水浸润为止。(2)酸洗 可采用H2SO415%，硫脲0.1%，40～60℃或用HCl20%，乌洛托品3～ 5g/L，20～40℃进行酸洗。加入缓蚀剂可防止基体过腐蚀及减少铁基体吸氢量,同时加入抑雾剂抑制酸雾逸出。脱脂及酸洗处理不好都会造成镀层附着力不好，镀不上锌或锌层脱落。 (3)浸助镀剂 也称溶剂，可保持在浸镀前工件具有一定活性避免二次氧化，以增强镀层与基体结合。NH4Cl100-150g/L，ZnCl2150-180g/L，70～80℃，1～2min。并加入一定量的防爆剂. (4)烘干预热 为了防止工件在浸镀时由于温度急剧升高而变形，并除去残余水分，防止产生爆锌，造成锌液爆溅，预热一般为80～140℃。 (5)热镀锌 要控制好锌液温度、浸镀时间及工件从锌液中引出的速度。引出速度一般为1.5米/min。温度过低，锌液流动性差，镀层厚且不均匀，易产生流挂，外观质量差；温度高，锌液流动性好，锌液易脱离工件，减少流挂及皱皮现象发生，附着力强，镀层薄，外观好，生产效率高；但温度过高，工件及锌锅铁损严重，产生大量锌渣，影响浸锌层质量并且容易造成色差使表面颜色难看，锌耗高。 锌层厚度取决于锌液温度，浸锌时间，钢材材质和锌液成份。 一般厂家为了防止工件高温变形及减少由于铁损造成锌渣，都采用450～470℃，0.5～1.5min。有些工厂对大工件及铸铁件采用较高温度，但要避开铁损高峰的温度范围。但我们建议在锌液中添加有除铁功能和降低共晶温度的合金并且把镀锌温度降低至435-445℃。 (6)整理 镀后对工件整理主要是去除表面余锌及锌瘤，用采用热镀锌专用震动器来完成。 (7)钝化
材料连接原理与工艺复习大纲 一、熔化焊连接原理 1、熔化焊是最基本的焊接方法，根据焊接能源的不同，熔化焊可分为电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。 2、获得良好接头的条件：合适的热源、良好的熔池保护、焊缝填充金属。 3、理想的焊接热源应具有：加热面积小、功率密度高、加热温度高等特点。 4、焊件所吸收的热量分为两部分：一部分用于熔化金属而形成焊缝；另一部分使母材近缝区温度升高，形成热影响区。 5、热能传递的基本方式是传导、对流和辐射，焊接温度场的研究是以热传导为主，适当考虑对流和辐射的作用。熔化焊温度场中热能作用有集中性和瞬时性。 6、当恒定功率的热源作用在一定尺寸的焊件上并作匀速直线运动时，经过一段时间后，焊件传热达到饱和状态，温度场会达到暂时稳定状态，并可随热源以同样速度移动，这样的温度场称为准温度场。 7、在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环。决定焊接热循环的基本参数有四个：加热速度、最高加热温度、在相变温度以上的停留时间和冷却速度。常用某温度范围内的冷却时间来表示冷却速度，冷却速度是决定热影响区组织和性能的最重要参数。 8、焊接热循环的影响因素：材质、接头形状尺寸、焊道长度、预热温度和线能量。 9、正常焊接时，焊条金属的平均熔化速度与焊接电流成正比。 10、熔滴：焊条端部熔化形成滴状液态金属。药皮焊条焊接时熔滴过渡有三种形式：短路过渡、颗粒过渡和附壁过渡。其中碱性焊条：短路过渡和大颗粒过渡；酸性焊条：细颗粒过渡和附壁过渡。 11、药皮溶化后的熔渣向熔池过渡形式：①薄膜形式,包在熔滴外面或夹在熔滴内；②直接从焊条端部流入熔池或滴状落入。 12、熔池形成： ①熔池为半椭球，焊接电流I、焊接电压U与熔池宽度B和熔池深度H的关系：I↑，H↑，B↓；U↑，H↓，B ↑。 ②熔池温度不均匀，熔池中部温度最高，其次为头部和尾部。 ③焊接工艺参数、焊接材料的成分、电极直径及其倾斜角度等都对熔 池中的运动状态有很大的影响。 ④为提高焊缝金属质量，必须尽量减少焊缝金属中有害杂质的含量和 有益合金元素的损失，因此要对熔池进行保护。保护方式：熔渣保护、 气体保护、熔渣气体联合保护、真空保护和自保护。 13、熔化焊焊接接头的形成过程：焊接热过程、焊接化学冶金过程和 熔池凝固和相变过程。 14、在一定范围内发生组织和性能变化的区域称为热影响区或近缝区。故焊接接头主要由焊缝和热影响区构成，其间窄的过渡区称为熔合区。如下图所示： 1——焊缝区（熔化区） 2——熔合区（半熔化区） 3——热影响区 4——母材 15、熔化焊接头形式：对接、角接、丁字接和搭接接头等。待焊部位预先加工成一定形状，称为坡口加工。 16、熔合比：局部熔化母材在焊缝金属中的比例。用来计算焊缝的化学成分。 17、金属的可焊性属于工艺性能，是指被焊金属材料在一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括接合性能和使用性能。金属的可焊性主要与下列因素有关：①材料本身的成分组织；②焊接方法；③焊接工艺条件。 18、焊接热过程贯穿整个焊接过程，对焊接接头的形成过程（化学冶金、熔池凝固、固态相变、缺陷）以及接头性能具有重要的影响。 19、焊接材料的类型：焊条、焊剂、焊丝、保护气。焊条由焊芯和药皮组成，焊芯起到导电和填充金属的作用，药皮作用为①机械保护作用；②冶金处理作用；③工艺性能良好。药皮的组成分为稳弧剂、造渣剂、造气剂、
高活性氧化镁的制备与应用 The preparation and application of highly active magnesium oxide Zhao xian tang （College of Science and Metallurgical Engineering，Wuhan University of Science and Technology，Hubei,， Wuhan,，430081) 摘要：本文论述了高活性氧化镁的特性、制备方法、活性测定及活性影响因素，主要就制备方法进行探讨，了解熟悉高活性氧化镁的生产过程，思考寻求制备更好的高活性氧化镁。 关键词：高活性氧化镁制备 Abstract：This paper discusses the characteristics of the high-activity magnesium oxide, preparation methods, determination of activity and active factors affecting, which mainly discusses the preparation methods, in order to familiar with the production process of highly active magnesium oxide and think for the preparation of highly active magnesium oxide. Keywords: high-activity magnesium oxide preparation method 引言 活性氧化镁的比外表积较大，是制备高功用精密无机材料、电子元件、油墨、有害气体吸附剂的重要质料。这种氧化镁因为其颗粒微细化，外表原子与体相原子数的份额较大而具有极高的化学活性和物理吸附才能。因为具有杰出的烧结功能，
简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制 简述连续热镀锌带钢的工艺流程及生产控制 摘要：随着世界各国经济水平的增长，汽车工业已越来越显示出其支柱产业的地位，而代表汽车行业发展水平的轿车工业的发展更是日新月异到1996年全球汽车产量已高达53.398×106辆。自1975年美国首次把热镀锌板应用于汽车制造业的20多年间，世界各汽车生产大国都在努力开发和研制以防腐蚀为目标，并综合考虑焊接性、涂敷性和成型性的高质量热镀锌板。使热镀锌板在汽车制造所用钢材的比例不断上升。 关键词：热镀锌工艺控制 1、镀锌的目的和作用 钢材的防腐问题，随着国家工业化的发展，在整个国民经济中具有重要的经济意义。腐蚀会造成极大的经济损失。据统计，世界上每年因腐蚀而报废的金属制品重量大约相当于金属年产量的三分之一，即使考虑在腐蚀报废的金属制品中有三分之二可以回收，每年也还有相当于年产量大约百分之十的进入被腐蚀损失掉了。何况腐蚀损失的价值是不能仅仅已损失了多少金属来计算的。因为，被腐蚀报废的金属制品的制造价值往往要比金属本身的价值好得多。因此，为了节约钢材，必须解决钢材的腐蚀问题。热镀锌薄板在不同的环境气氛中，主要进行两种腐蚀，即：化学腐蚀：金属同周围介质发生直接的化学作用，例如，干燥气体及不导电的液体介质对锌所起的化学作用。电化学腐蚀：金属在潮湿的气体以及导电的液体介质中，由于电子的流动而引起的腐蚀。腐蚀的结果是产生白锈。白锈的主要成分为氧化锌、氯化锌、硫化锌、硫酸锌、碳酸锌等腐蚀产物。 钢板之所以进行热镀锌，是因为锌在腐蚀环境中能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜。它不仅保护了锌层本身，而且保护了钢基。所以，经热镀锌之后的钢材，大大地延长了使用寿命。 2、典型热镀锌钢卷工艺流程 热镀锌钢卷的产品品种很多，生产工艺流程亦各有特点。其中应
关于铆接技术 一、 铆接技术原理与工艺特点 常见的铆接技术分为冷铆接和热铆接，冷铆接是用铆杆对铆钉局部加压，并绕中心连续摆动或者铆钉受力膨胀，直到铆钉成形的铆接方法。冷铆常见的有摆碾铆接法及径向铆接法。摆碾铆接法较易理解，该铆头仅沿着圆周方向摆动碾压。 而径向铆接原理较为复杂，它的铆头运动轨迹是梅花状或者说是以圆为中心向外扩展的，铆头每次都通过铆钉中心点。冷铆接最常见的铆接工具有铆接机，压铆机，铆钉枪和铆螺母枪，铆钉枪和铆螺母枪是最常见单面冷铆接所用的工具。这是冷铆接工艺中最具代表性的冷铆接方法，因为使用方便，也只需在工件的一侧进行铆接，相对双面铆接的铆钉锤来说更方便。 就两种铆接法比较而言，径向铆接面所铆零件的质量较好，效率略高，并且铆接更为稳定，铆件无须夹持，即使铆钉中心相对主轴中心略有偏移也能顺利完成铆接工作。而摆碾铆接机必须将工件准确定位，最好夹持铆件。然而径向铆接机因结构复杂，造价高，维修不方便，非特殊场合一般不采用。相反地，摆碾铆接机结构简单，成本低，维修方便，可靠性好，能够满足90％以上零件的铆接要求，因而受到从多人士的亲睐。此外，利用摆碾铆接的原理，还可以制造适宜于多点铆接的多头铆接机，在现代工业生产中有其独特的优势。 热铆接是将铆钉加热到一定温度后进行的铆接。由于加热后铆钉的塑性提高、硬度降低，钉头成型容易，所以热铆时所需的外力比冷铆要小的多；另外，在铆钉冷却过程中，钉杆长度方向的收缩会增加板料间的正压力，当板料受力后可产生更大的摩擦阻力，提高了铆接强度。热铆常用在铆钉材质塑性较差、铆钉直径较大或铆力不足的情况下。
冷铆接法是以连续的局部变形便铆钉成形，其所施压力离铆钉中心越远越大，这恰恰符合材料变形的自然规律。因此，采用冷铆接技术所需设备小，节省费用。能提高铆钉的承载能力，强度高于传统铆接的80%。铆钉材料具有特别好的形变性能，铆杆不会出现质量问题，寿命较高，同时，只要改变铆头（不同的接杆和不同的铆接配件铆螺母铆钉等）的形状，就可以铆接多种形状。 二、 按工作方式分，铆接可分为手工铆接和自动钻铆。手工铆接由于受工人熟练程度和体力等因素的限制，难以保证稳定的高质量连接。而自动钻铆是航空航天制造领域应自动化装配需要而发展起来的一项先进制造技术。自动钻铆技术即利用其代替手工，自动完成钻孔、送钉及铆接等工序，是集电气、液压、气动、自动控制为一体的，在装配过程中不仅可以实现组件溅部件)的自动定位，同时还可以一次完成夹紧、钻孔、送钉、铆接／安装等一系列工作。它可以代替传统的手工铆接技术，提高生产速率、保证质量稳定、大大减少人为因素造成的缺陷。随着我国航空航天产业在性能、水平等方面的不断提高，在铆接装配中发展、应用自动钻铆技术，己经势在必行。具体原因如下： (1)自动钻铆技术减少操作时间。 ①减少成孔次数，一次钻孔完成； ②自动夹紧，消除了结构件之间的毛刺，节约了分解、去毛刺和重新安装工序； ③制孔后在孔边缘的毛刺可以得到控制： ④送钉、定位、铆接。 (2)自动钻铆机提高制孔质量。 ①制孔孔径公差控制在士0．015mm之内； ②内孔表面粗糙度最低为Ra3．2urn； ③制孔垂直度在士0．50以内； ④制孔时结构件之间无毛刺，背部毛刺控制在0．12ram之内； ⑤孔壁无裂纹。 (3)与手工铆接相比，在成本上有大幅度降低，通过比较人工与自动钻铆机安装相同数量的紧固件，所耗费的工时上，可以看出，对于大量同种类的紧固件的安装，自动钻铆机可以节约的工时成倍数增长。
液态金属成型原理
0、概论 1、液态金属的结构和性质 2、凝固的热力学基础 3、界面 4、凝固的结晶学基础 5、凝固的传热基础 6、凝固过程的流体流动 7、凝固金属的组织结构 8、凝固过程的缺陷和对策
第七章 凝固金属的组织结构
第七章 凝固金属的组织结构
? 第一节 凝固金属的组织结构 第二节 偏析（Segregation） 第三节 金属凝固组织形态控制
第七章 凝固金属的组织结构
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一、凝固铸态组织的含义
z 铸态组织，即铸件的晶粒组 织，包括晶粒的形状、尺寸 和取向。广义讲，还包括合 金元素的分布（偏析）和凝 固过程形成的缺陷。
第七章 凝固金属的组织结构
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二、晶粒组织（Grain Structure）
? 典型铸态组织：表面细晶粒、柱状晶粒、等轴晶粒
z激冷晶区的晶粒细小;
内部等轴晶区 表层急冷晶区
z柱状晶区的晶粒垂直 于型壁排列，且平行 于热流方向.
z内部等轴晶区的晶粒 较为粗大;
中间柱状晶区
第七章 凝固金属的组织结构
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几种不同类型的铸件宏观组织示意图
（a）只有柱状晶;（b）表面细等轴晶加柱状晶;（c）三个晶区都有;（d）只有等轴晶
第七章 凝固金属的组织结构
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三、铸态组织形成原因
? 1. 表面细晶粒
z 型壁激冷，大量生核； z 三维散热，生长迅速，
相互抑制； z 生长无方向性。
第七章 凝固金属的组织结构
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热镀锌工艺流程 一．进厂 1.进场车辆经过地磅室过磅 2.黑件区卸车 3.卸车后空车过磅 二．加工件检查 卸车前应检查待加工件是否存在变形、损坏，核实实际数量是否与送货单相符合。如发现变形、损坏或数量不符，应立即报告班长。 三．加工件保管 1.待加工件以客户每车为单位，分别堆放保管,并在产品标识卡上注明客户，防止混杂。 2.产品堆放整齐、合理、安全。产品下方应放置垫木以防止碰伤及方便吊运入池。产品不能堆放过高，以防坍塌造成构件损坏或人员伤亡。 3. 严禁将壁厚的、大型的构件压在壁薄的构件之上。 四．处理前准备 在工件进入酸池前，酸洗工应检查工件是否有损坏变形，工艺孔开设是否合理，表面是否有油漆、油污。如检查发现工件有损坏变形或者工艺孔开设不合理，应立即将工件隔离堆放并通知质检人员。如果检查发现工件表面存在油漆油污，应清洁油漆油污后进行酸洗，无法处理的，应立即通知质检人员。 五．酸洗处理 1. 酸洗时间根据工件表面锈蚀情况而定： 一级：表面基本无锈蚀，或已进行过机加工（酸洗时间30—60分钟）； 二级：氧化层较薄且表面光洁（酸洗时间60—120分钟）； 三级：有较厚的氧化层，表面不平整（酸洗时间120—200分钟）； 四级：表面锈蚀严重，氧化层已严重坑洼不平（酸洗时间200分钟以上）。 铸铁件要严格掌握酸洗时间（15-30分钟）防止过酸洗。 2. 酸洗时间以工件表面不留氧化层为准。由操作者目测工件表面不留氧化物、不过酸洗为准，对于局部区域的锈迹、油污，应打磨、擦拭干净，对于酸洗不合格的工件，必须重新进行酸洗，严禁把酸洗不合格品转入下道工序。
3. 行车提升速度为7米/分，物件起吊斜角为20-35度，起吊后应使工件在酸槽上面停留适当时间，待工件上的酸液成滴状时，再转入下道工序。 4. 工件进出酸池时应缓慢轻放，禁止野蛮操作，防止损坏工件和酸槽设备。在酸洗过程中应上、下摆动工件，使工件酸洗充分周到。操作者操作时应站在上风口、禁止站在酸槽槽口上面进行操作、防止发生意外伤害。 5. 产品翻动时禁止野蛮操作，避免损坏构件。选择合理、安全的吊装方式，确保镀锌安全和镀锌质量。 6. 填写酸洗时间记录表。 六．水洗处理 漂洗的水质要求清洁，漂洗洗时要求操作者前后左右摆动镀件，使其充分去除污染物，水洗的时间为1至3分钟，水温为室温。行车升降速度7米/分钟，起吊斜角为20—35度。工件离开液面后停留片刻，待工件上的漂洗水基本滴净后方可进入助镀池进行助镀处理。 七．助镀处理 助镀液温度40-80℃，由自动测温仪测定控制，操作人员应经常观察显示仪表上的温度读数，超出规定范围时及时通知当班班长进行检查处理。助镀时间通常在2±1分钟，对于钢材较厚的产品，助镀时间应适当增加。助镀处理时工件必须完全浸入助镀液中，必要时应上下摆动，达到充分助镀的作用，确保浸镀工序顺利进行。助镀液表面保持清洁，不得有飘浮污染物，防止镀件在浸镀时产生漏镀。行车升降速度7米/分钟，起吊斜角为20—35度，待工件表面的助镀液基本滴净后方可吊离助镀池。 八．镀锌 锌缸工在工件浸入锌液前必须认真检查工件所有镀锌表面是否存在没有酸洗干净的锈迹，油污等。如存在，则必须在打磨清洁，用氯化铵擦拭后方可进行浸镀，无法处理的，必须返回酸洗工序重新进行处理。锌缸工在工件浸入锌液前必须检查工件的吊装方式是否合理、安全，工件的排气、排液孔是否顺畅。如果发现问题，必须经过相应处理后才能浸镀，无法处理的，通知当班班长。待镀工件浸入锌液前表面各部位必须已经充分干燥，严禁潮湿的工件进入锌液，防止锌液飞溅，造成人体伤害和锌液浪费。潮湿的工件浸入锌液，有可能会造成漏镀，影响质量。
《材料制备与合成[料]》课程简介 课程编号：02034916 课程名称：材料制备与合成/Preparation and Synthesis of Materials 学分: 2.5 学时：40 （课内实验(践)：0 上机：0 课外实践：0 ） 适用专业：材料科学与工程 建议修读学期：6 开课单位：材料科学与工程学院材料物理与化学系 课程负责人：方道来 先修课程：材料化学基础、物理化学、材料科学基础、金属材料学 考核方式与成绩评定标准：期末开卷考试成绩（占80%）与平时考核成绩（占20%）相结合。 教材与主要参考书目： 教材：《材料合成与制备》. 乔英杰主编.国防工业出版社，2010年. 主要参考书目：1. 《新型功能材料制备工艺》, 李垚主编. 化学工业出版社，2011年. 2. 《新型功能复合材料制备新技术》.童忠良主编. 化学工业出版社，2010年. 3. 《无机合成与制备化学》. 徐如人编著. 高等教育出版社, 2009年. 4. 《材料合成与制备方法》. 曹茂盛主编. 哈尔滨工业大学出版社，2008年. 内容概述： 本课程是材料科学与工程专业本科生最重要的专业选修课之一。其主要内容包括：溶胶-凝胶合成法、水热与溶剂热合成法、化学气相沉积法、定向凝固技术、低热固相合成法、热压烧结技术、自蔓延高温合成法和等离子体烧结技术等。其目的是使学生掌握材料制备与合成的基本原理与方法，熟悉材料制备的新技术、新工艺和新设备，理解材料的合成、结构与性能、材料应用之间的相互关系，为将来研发新材料以及材料制备新工艺奠定坚实的理论基础。 The course of preparation and synthesis of materials is one of the most important specialized elective courses for the undergraduate students majoring in materials science and engineering. It includes the following parts: sol-gel method, hydrothermal/solvothermal reaction method, CVD method, directional solidification technique, low-heating solid-state reaction method, hot-pressing sintering technique, self-propagating high-temperature synthesis, and SPS technique. Its purpose is to enable students to master the basic principles and methods of preparation and synthesis of materials, and grasp the new techniques, new processes and new equipments, and further understand the relationship among the synthesis, structure, properties and the applications of materials. The course can lay a firm theoretical foundation for the research and development of new materials and new processes in the future for students.
综合测试题一 模具寿命与材料成形加工及材料学 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 目前铸造成形技术的方法种类繁多按生产方法分类，可分为砂型铸造和特种铸造。 2. 在铸造生产中，细化铸件晶粒可采用的途径有增加过冷度、采用孕育处理和附加振动。 3. 铸铁按碳存在形式分灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等。 4. 合金在铸造时的难易程度的衡量指标合金的流动性和收缩。 5. 合金的流动性主要取决于它本身的化学成分。 6. 压力加工的加工方法主要有：冲压、锻造、轧制、拉拔和 挤压等。 7. 合金的流动性常采用浇注螺旋型标准试样的方法来衡量， 8. 流动性不好的合金容易产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。 9. 液态金属的充型能力主要取决于金属的流动性，还受外部条件如浇注温度、充型压力、铸型结构和铸型材料等因素的影响,是各种因素的综合反映。 10.金属由浇注温度冷却到室温经历了液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个相互关联的收缩阶段。 11.液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是内应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。 12.铸造中常产生的铸造缺陷有缩孔、缩松、浇不足、裂纹、内应力、夹渣和夹砂等
13. 特种铸造相对于砂型铸造的两类特点：型模的革新和充型方式的变更。 14.常用特种铸造方法金属型铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造和熔模铸造、壳型铸造等。 15.衡量金属锻造性能的两个指标塑性和变形抗力。 16.自由锻造常用设备空气锤和水压机。 17.自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转和错移等。 18.镦粗的变形特点横截面积变大，长度变短普通拔长的变形特点横截面积变小，长度变长芯轴拔长的变形特点内孔直径不变，长度变长，壁厚变薄。 19.锻造温度范围是指始锻温度与终锻温度之差。后者过低易产生加工硬化现象。 20. 锤上模锻的实质金属在模膛内成形和变形阻力大，变形不均匀。 21. 模膛的分类制坯模膛和模锻模膛。 22. 板料冲压中分离工序有冲孔、落料、剪切和修整等。变形工序有拉深、弯曲、翻边和成形等。 23. 电弧燃烧实质是指电弧的产生、运动和消失的动态平衡。 24. 电弧分为阴极区、阳极区和弧柱区三个区。 25. 直流电焊机正接极是指焊件接正极，焊条接负极。 26. 焊接冶金过程的特点反应温度高、接触面积大、冷却速度快。 27. 焊接接头是指焊缝和热影响区。焊接热影响区包括熔合区、过热区、正火区、部分相变区和再结晶区。 28. 焊接应力和变形产生的原因对焊缝区不均匀的加热和冷却。
热镀锌工艺流程 一、镀前检查 目的：为锌浴提供清洁工件，以便钢基体表面和熔融锌充分反应。 ◆洗前检查 1、检查原则：认真、仔细，必要时做适当的记录。 2、检查内容：主要查来料材质、尺寸结构、有无变形，有无油漆、油脂及其它污垢粘附。 ◆前处理 针对待镀件结构形状，进行必要的打孔、栓挂等下料的准备。 ◆脱脂：针对含有油漆、油脂类的待镀件，进行脱油脱脂处理。 脱脂温度：≥70℃；浓度：≥7%；时间：视待镀件情况而定。 ◆水洗：将经脱脂的待镀件进行水洗处理，使其PH值在10以下，以便于下一阶段除锈。 ◆酸洗除锈 1、酸槽要求：有计划性、目的性的根据来料的材质、紧急情况、难易洗程度合理选择酸槽下料。酸度：≤20%；时间：视待镀件情况定。 2、影响酸洗速度的因素： ⑴氧化铁皮的结构和厚度： ⑵酸洗液种类及浓度： ⑶酸液中铁盐含量： ⑷酸洗温度： ⑸酸洗操作方式： ⑹钢铁成分： 3、下料、酸洗要求： ⑴严格遵守行车使用规范进行下料操作。 ⑵酸洗下料应根据待镀件的材质、数量、结构情况等选择合理的摆放方式。对成打包捆洗的待镀件务必留一定空隙，杜绝叠加、积压。 ⑶酸洗期间应勤翻动待镀件。确保无漏洗、过洗、夹线、涡气、偏析等现象。及时打捞漂浮物及因翻动等原因造成的落池镀件等。 ⑷严格控制好酸洗时间，当班或交班时应交代清楚酸槽中的黑件。禁止长时间将黑件浸泡在酸槽内。 ⑸对于已洗好黑件，应及时进行下一工序，尽可能的杜绝再次酸洗或长时间放在空气中。 4、洗好镀件要控净酸液再进入下一工序处理。 ◆水洗：水洗两道，确保酸被洗去，待镀件PH≥2。 ◆助镀处理+ 作用：可保持在浸镀前工件具有一定活性，以增强镀层与基体结合。 机理:(1) 清洁钢铁表面,去除掉酸洗后钢件表面上的一些铁盐、氧化物及其它脏物。 (2) 净化钢件浸入锌液处的液相锌,使钢件与液态锌快速浸润并反应。 (3) 在钢件表面沉积一层盐膜,可将钢件表面与空气隔绝,防止进一步微氧化。 (4) 溶剂受热分解时(指干法) 使钢件表面具有活性作用及润湿能力(即降低表面张力) ,使锌液能很好地附着于钢件基体上,顺利进行合金化过程。
21.铸件宏观组织的控制途径与措施 1.铸件结晶组织对铸件质量和性能的影响 表面细晶粒区薄，对铸件的质量和性能影响不大。 铸件的质量与性能主要取决于柱状晶区与等轴晶区的比例以及晶粒的大小。 （1）柱状晶： 生长过程中凝固区域窄，横向生长受到相邻晶体的阻碍，枝晶不能充分发展，分枝少，结晶后显微缩松等晶间杂质少，组织致密。 但柱状晶比较粗大，晶界面积小，排列位向一致，其性能具有明显的方向性：纵向好、横向差。凝固界面前方常汇集有较多的第二相杂质气体，将导致铸件热裂。 （2）等轴晶： 晶界面积大，杂质和缺陷分布比较分散，且各晶粒之间位向也各不相同，故性能均匀而稳定，没有方向性。 枝晶比较发达，显微缩松较多，凝固后组织不够致密。 细化能使杂质和缺陷分布更加分散，从而在一定程度上提高各项性能。晶粒越细综合性能越好。 对塑性较好的有色金属或奥氏体不锈钢锭，希望得到较多的柱状晶，增加其致密度； 对一般钢铁材料和塑性较差的有色金属铸锭，希望获得较多的甚至是全部细小的等轴晶组织；对于高温下工作的零件，通过单向结晶消除横向晶界，防止晶界降低蠕变抗力。 2.铸件宏观组织的控制途径和措施 等轴晶组织的获得和细化 强化非均匀形核促进晶粒游离抑制柱状晶区 1）加入强生核剂——孕育处理 孕育——向液态金属中添加少量物质以达到增加晶核数、细化晶粒、改善组织之目的的一种方法。 变质——加入少量物质通过元素的选择性分布而改变晶体的生长形貌，如球化或细化。 A.形核剂： a）直接作为外加晶核 b）通过与液态金属的相互作用而产生非均匀晶核 能与液相中某些元素组成较稳定的化合物 通过在液相中造成大的微区富集而使结晶相提前弥散析出 B.强成分过冷元素： 通过在生长界面前沿的富集而使晶粒根部和树枝晶分枝根部产生细弱缩颈，从而促进晶粒的游离。 强化熔体内部的非均匀形核孕育剂富集抑制晶体生长
电镀锌：就是利用电解，在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。 与其他金属相比，锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属，属低值防蚀电镀层，被广泛用于保护钢铁件，特别是防止大气腐蚀，并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）。 二、电镀锌分类 目前，国内按电镀溶液分类，可分为四大类： 1．氰化物镀锌 由于(CN)属剧毒，所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制，不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展，要求使用低氰(微氰)电镀液。 采用此工艺电镀后，产品质量好，特别是彩镀，经钝化后色彩保持好。 2．锌酸盐镀锌 此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。目前国内形成两大派系，分别为：a) 武汉材保所的“DPE”系列；b) 广电所的“DE”系列。两者都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌，PH值为12.5~13。 采用此工艺，镀层晶格结构为柱状，耐腐蚀性好，适合彩色镀锌。 注意：产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸) —>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90℃。 3．氯化物镀锌 此工艺在电镀行业应用比较广泛，所占比例高达40%。 钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美)，特别是在外加水溶性清漆后，外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。 此工艺适合于白色钝化(兰白，银白)。 4．硫酸盐镀锌 此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件)，成本低廉。 三、电镀锌工艺 1.电镀锌工艺流程 以镀锌铁合金为例，工艺流程如下： 化学除油→热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→强腐蚀→水洗→电镀锌铁合金→水洗→水洗→出光→钝化→水洗→干燥。 2.电镀锌镀液配制 镀液的配制(以lL为例)： (1)在镀槽内先加入1/3体积的纯净水； (2)用1/3的纯水溶解氢氧化钠(溶解时会发热，必须小心)； (3)用少量的水将氧化锌调成糊状，然后加入较多的纯水，充分搅拌。将搅拌好的氧化锌慢慢加入到溶解好的氢氧化钠溶液中，边加边搅拌，使其充分络合后加入到镀槽中； (4)当镀液温度降至30~C以下后，加入85g的Baser，充分搅拌； (5)将15mL BaseF溶解在15g BaseR中，然后将其混合物加入镀槽；