新机械制造基础 教学课件 徐宁 教学情境五：热加工

定疲劳极限（疲劳强度）？ 10 7
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金属材料的物理、化学及工艺 性能
物理性能
密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电 性和磁性等。
化学性能
主要是指在常温或高温时，抵抗各种介
质侵袭的能力，如耐酸性、耐碱性和抗
氧化性等。
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金属材料的物理、化学及工艺 性能
工艺性能
第一篇 金属材料导论
内容
金属材料的主要性能 不同温度下金属材料的结构及变化 金属材料的种类 铁碳合金 钢的热处理
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3
第一章 金属材料的主要性能
力学性能------重点（机械制造角度） 物理性能 化学性能 工艺性能
性能为什么要分为几类？每一类都包括 哪些具体指标？具体指标是重点
内涵：硬度是衡量金属软硬的判据。
测定方法：在硬度计上测定。
布氏硬度法
洛氏硬度法
维氏硬度法
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布氏硬度（HB）
d
测试原理：
（1）以直径为D 的淬火钢球或硬质合金球，在载荷F
的静压力下，压入被测材料的表面； （2）停留若干秒后，卸去载荷；
（3）测出压痕直径d，并根可编据辑课d件的PPT 数值查出HB值。 13
KK
。AK
A
(J
cm2)
测定方法：采用摆锤式冲击试验机测定。
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韧性
原理：
（1）将带缺口的标准 冲击试样放在试验机上
（2）用摆锤将其一次冲断
（3）以试样缺口处单位截
冲断试样所消
面积上所吸收的冲击功表
耗的冲击功
示冲击韧度，即：K
AK A

（3）减少焊接应力与变形的措施
除了设计时应考虑之外，可采取一定的工艺措施，有预留变形量、反变形法、 刚性固定法、锤击焊缝法、加热“减应区”法等。重要的是，选择合理的焊接 顺序，尽量使焊缝自由收缩。焊前预热和焊后缓冷也很有效。
4.3其它焊接方法
4.3.1埋弧自动焊
通过保持在光焊丝和工件之间的电弧将金属加热，使被焊件之间形成刚性连 接。 •按自动化程度的不同，埋弧焊分为半自动焊（移动电弧由手工操作）和自动 焊。这里所指的埋弧焊都是指埋弧自动焊，半自动焊已基本上由气体保护焊 代替。
E 43 0 3
第三位和第四位数字组合时代表焊接电流种类和药皮类型 代表焊条适用的焊接位置（“0”、“1” 全位置焊接，“2” 适于平焊，“4”适于向下立焊） 代表熔敷金属抗拉 强度不低于 代表焊43条0Mpa
4.焊条的选用原则
•等强度原则：焊接低碳钢和低合金钢时。一般应使焊缝金属与母材等强度， 即选用与母材同强度等级的焊条。 •同成分原则：焊接耐热钢、不锈钢等金属材料时，应使焊缝金属的化学成分 与母材的化学成分相同或相近，即按母材化学成分选用相应成分的焊条。 •抗裂缝原则：焊接刚度大、形状复杂、要承受动载荷的焊接结构时，应选用 抗裂性好的碱性焊条，以免在焊接和使用过程中接头产生裂纹。 •抗气孔原则：受焊接工艺条件的限制，如对焊件接头部位的油污、铁锈等清 理不便，应选用抗气孔能力强的酸性焊条，以免焊接过程中气体滞留于焊缝中， 形成气孔。 •低成本原则：在满足使用要求的前提下，尽量选用工艺性能好、成本低和效 率高的焊条。
1）埋弧自动焊的焊接过程
2）埋弧自动焊的特点及应用
•焊接质量好 焊接过程能够自动控制。各项工艺参数可以调节到最佳数值。焊缝的化学成分 比较均匀稳定。焊缝光洁平整，有害气体难以侵入，熔池金属冶金反应充分， 焊接缺陷较少。 •生产率高 焊丝从导电嘴伸出长度较短，可用较大的焊接电流，而且连续施焊的时间较长， 这样就能提高焊接速度。同时，焊件厚度在14mm以内的对接焊缝可不开坡口， 不留间隙，一次焊成，故其生产率高。 •节省焊接材料 焊件可以不开坡口或开小坡口，可减少焊缝中焊丝的填充量，也可减少因加工 坡口而消耗掉的焊件材料。同时，焊接时金属飞溅小，又没有焊条头的损失， 所以可节省焊接材料。 •易实现自动化，劳动条件好，劳动强度低，操作简单。

奥氏体化过程
奥氏体在冷却时得转变
【相关知识】 热处理得第一道工序就就是加热。 在多数情况下,加热得目得主要就是获得细
小得奥氏体。 钢中奥氏体得形成过程称为钢得奥氏体化
一、加热温度得确定
铁碳合金相图就是确定加热温度得理论 基础。由铁碳相图知道,钢在常温下得平衡组 织就是铁素体与珠光体(亚共析钢)、珠光体 (共析钢)、珠光体与二次渗碳体(过共析钢)。 在对钢缓慢加热时,她将按铁碳相图发生转变。 共析钢加热温度超过A1临界点后,珠光体就转 变为奥氏体。
实际相变温度与理论转变温度 之间的关系
三、奥氏体在冷却时得转变
1、 钢在热处理时得冷却方式
把加热到奥氏体状态
温度
保温
得钢,快速冷却到低
临于 等界A温温1停得度留某一一段温时度间,并,
使奥氏体发生转变,
热
然后再冷却到室温。
加
把加热到奥氏 体状态得钢,以 不同得冷却速 度连续冷却到 室温。
连续冷却
等温冷却 时间
过冷奥氏体得等温转变 图就是表示奥氏体急速 冷却到临界点A1 以下在 各不同温度下得保温过 程中转变量与转变时间 得关系曲线。又称C 曲 线或TTT曲线。 (Time-Temperature-
Transformation)
1、C曲线得建立 以共析钢为例: ⑴ 取一批小试样 并进行奥氏体化。 ⑵ 将试样分组淬 入低于A1 点得不 同温度得盐浴中, 隔一定时间取一试 样淬入水中。
光镜形貌
电镜形貌
⑵ 索氏体 形成温度为650-600℃,片层较薄,800-1000倍光 镜下可辨,用符号S 表示。
光镜形貌
电镜形貌
⑶ 托氏体 形成温度为600-550℃,片层极薄,电镜下可辨,用 符号T 表示。

机械制造基础ppt课件 资源
2024/1/29
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目录
2024/1/29
• 机械制造概述 • 机械制造工艺 • 机械制造设备 • 机械制造材料 • 机械制造精度与质量控制 • 现代机械制造技术与发展趋势
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01
机械制造概述
2024/1/29
3
机械制造的定义与分类
定义
机械制造是指通过加工设备对原材料 进行切削、成形、装配等工艺过程， 制造出具有特定形状、尺寸和性能要 求的机械产品的生产过程。
复合材料的应用
广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域，如碳纤维复合材料用于制造飞机机 身和机翼、玻璃纤维复合材料用于制造汽车车身和零部件等。
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05
机械制造精度与质量控 制
2024/1/29
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加工精度的影响因素及提高方法
机床精度
机床本身的制造误差、磨损等会影响加工精度。
刀具磨损
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32
精密与超精密加工技术
精密与超精密加工技术概述
定义、分类、应用领域等。
精密与超精密加工方法
研磨、抛光、超精研等加工方法的原理及特点。
精密与超精密加工设备
高精度机床、测量仪器等设备的结构、工作原理及特点。
精密与超精密加工实例
典型零件的加工工艺流程及技术要求。
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2024/1/29
• 工件材料：工件材料的硬度、韧性等物理性能会 影响切削过程中的切削力和切削热，从而影响表 面质量。
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表面质量的影响因素及改善措施
2024/1/29
合理选择切削用量
01
根据工件材料和加工要求，合理选择切削速度、进给量和切削

IT7~IT8 IT6~IT7
IT5
0.4~0.8 0.1~0.4
以亚泰老总黄来兴的一句话开始
现在的大学生都愿意在办公室画图，我们的主 要图纸都是购买或测绘的。
懂工艺的太少，我们是有图做不出来。
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一 机械制造基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
机械的生产过程和工艺过程
零件的工艺分析
ห้องสมุดไป่ตู้
(重点)
毛坯的选择
元件装夹和定位基准的选择（难点）
加工
（续） 结构工艺性好
同一宽度尺寸的退刀槽， 使用一把刀具即可加工
加工面减小，节省工时， 减少刀损耗且易保证平面 度要求
内壁孔出口处平整，钻孔 方便，易保证孔中心位置
将阶梯轴的两个键槽设计 在同一方向上，一次装夹 即可对两个键槽加工
.
23
第三节 毛坯的选择
选择毛坯的基本任务是选定毛坯的制造方法及其 制造精度。
产品品种基本固定，但数 量少，品种较多，需要周期性 地轮换生产，大多数工作地点 的加工对象是周期性的变换。
产品品种固定，每种产品数
量很大，大多数工作地点的加工
的对象固定不变。例如，汽车、
轴承制造等一般属于大量生产。
.
10
表1-4 各种生产类型工艺过程的主要特点
生产类型 工艺特征
工件的互换性
单件生产
.
3
二 工艺过程及其组成
1．工艺过程
把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相 对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品 的过程称为工艺过程。
工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、 锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、 表面处理、装配等不同的工艺过程。

屈服强度 拉伸试样产生屈服现象时的应力。
符号、单位
s
Fs A0
(MPa)
屈服时最大载荷 试样原始截面积
单位横截 面上内力
无明显屈服现象的金属材料，以试样产生0.2％塑性变 形时的应力，作为该材料的可编屈辑课服件P点PT ，用 r 0 .2 表示。 9
强度
判据
抗拉强度 金属材料在拉断前所能承 受的最大应力，以 b 表示。
定疲劳极限（疲劳强度）？ 10 7
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金属材料的物理、化学及工艺 性能
物理性能
密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电 性和磁性等。
化学性能
主性、耐碱性和抗
氧化性等。
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金属材料的物理、化学及工艺 性能
工艺性能
内涵：硬度是衡量金属软硬的判据。
测定方法：在硬度计上测定。
布氏硬度法
洛氏硬度法
维氏硬度法
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布氏硬度（HB）
d
测试原理：
（1）以直径为D 的淬火钢球或硬质合金球，在载荷F
的静压力下，压入被测材料的表面； （2）停留若干秒后，卸去载荷；
（3）测出压痕直径d，并根可编据辑课d件的PPT 数值查出HB值。 13
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第二章 铁碳合金
定义： 合金——以一种金属为基础加入其它金属 或非金属，经过熔合而得到的具有金属 特性的材料，称为合金。 铁碳合金——以铁、碳为主要组成的合金。 如钢和铸铁都是以铁为基础的铁碳合金， 其中铁的含量占95％以上。
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第二章 铁碳合金
主要内容： 纯铁的晶体结构及其同素异晶转变 铁碳合金的基本组织 铁碳合金状态图 工业用钢简介 零件选材原则