第六章 材料连接技术

材料连接的原理有哪些应用1. 引言材料连接是工程领域中的一项重要技术，它将不同材料的部分结构连接在一起，以实现更大的功能和应用。

在各种工程领域，材料连接技术被广泛应用，如机械制造、航空航天、建筑工程和电子设备制造等。

2. 常见的材料连接原理2.1 焊接•焊接是一种通过加热或压力将两个或多个材料部分连接在一起的技术。

•常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊、气焊和电阻焊等。

•焊接可以实现强固的连接，适用于连接金属材料。

2.2 胶接•胶接是使用胶粘剂将两个或多个材料部分连接在一起的技术。

•胶粘剂可以填充材料表面的微小间隙，并形成坚固的连接。

•胶接适用于连接不同种类的材料，如金属、塑料和玻璃等。

2.3 螺纹连接•螺纹连接是使用螺纹将两个部件连接在一起的技术。

•螺纹连接提供了一种可拆卸的连接方式，方便维护和更换。

•螺纹连接适用于连接金属部件。

2.4 铆接•铆接是通过钉子和铆钉将两个或多个材料部分连接在一起的技术。

•铆接可以实现高强度和可靠的连接，适用于连接金属材料。

2.5 搭接连接•搭接连接是将两个部件重叠在一起，并用螺栓或铆钉等连接元素进行连接的技术。

•搭接连接适用于连接较厚的材料，如钢板等。

2.6 紧固连接•紧固连接是通过螺栓、螺母和垫圈等紧固件将部件连接在一起的技术。

•紧固连接提供了一种可拆卸的连接方式，并且可以调节连接的紧密度。

3. 材料连接的应用3.1 机械制造•在机械制造中，各种材料连接技术被广泛应用，如焊接、胶接、铆接和紧固连接等。

•这些连接技术可以用于制造机械设备的结构件、连接件和密封件等。

3.2 航空航天•在航空航天领域，材料连接技术对于飞机和航天器的安全和可靠性至关重要。

•航空航天中常用的连接技术包括焊接、铆接和胶接等。

3.3 建筑工程•建筑工程中，各种连接技术被用于连接建筑结构的部件，并提供结构的强度和稳定性。

•建筑工程中常见的连接技术包括焊接、螺纹连接和搭接连接等。

3.4 电子设备制造•在电子设备制造中，材料连接技术被用于连接电子元件和电路板，以实现电子设备的功能和性能。

《工程材料与机械制造基础》课程（工程材料及成形部分）学习要点教材：《现代工程材料成形与机械制造基础》（上册）孙康宁、张景德主编，高等教育出版社，第2版工程材料与机械制造基础（课程）是一门重要的工科大平台课，是工科各专业了解本专业以外工程知识的主要来源。

由于涉及知识面宽，基本概念多，各部分内容联系相对松散，有些同学学习初期感觉有一定的难度，为此建议同学们学习时注意掌握以下基本概念、基本要求和知识要点，并深入理解各部分之间的联系，包括材料与成形工艺之间的联系，成分、结构、性能、工艺之间的联系，各成形工艺之间的联系等等。

第一章绪论材料制造材料的发展趋势制造技术发展趋势第二章材料的力学性能基本概念力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度及其衡量指标材料学基础:材料结构（晶体、非晶体）性能、成分、工艺与结构之间关系晶体点阵、晶胞、晶格常数体心立方晶体结构(bcc)面心立方晶体结构(fcc)密排六方晶体结构(hcp)晶体缺陷结晶：过冷度同素异构转变合金的相与相结构、组织相结构：固溶体、金属化合物铁碳合金的相结构：固溶体（铁素体、奥氏体），金属化合物:（渗碳体）组织（机械混合物）：珠光体、莱氏体冷却曲线！相图！！（点线面、用途）会画会填图，会分析，要背过。

共析钢、亚共析钢、过共析钢共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁工程材料的分类、编号及用途：钢铁、有色金属选材的基本原则第三章热处理与表面工程技术材料改性、目的、方法；什么是热处理？分析共析钢在加热和冷却时的组织及性能转变；最常用的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）特点及选用。

什么是马氏体？什么是过冷奥氏体？什么是表面淬火与化学热处理,工艺特点？淬火后材料强度硬度一定会增强吗？玻璃钢化机理是什么?什么是表面工程技术，主要技术分类？常见表面工程技术有哪些？第四章液态成形弄懂以下基本概念及基础知识:什么是液态成形？液态成形的特点？何为金属铸造(砂型铸造, 特种铸造)？一、砂型铸造(弄清楚零件、铸件、毛坯、木模、混砂、芯子、造型、型腔、分型面、合箱、浇注、清砂之间的关系)1. 充型能力流动性螺旋试样影响流动性因素: 成分浇注条件(温度压力) 铸型特性(铸型材料结构)2. 凝固逐层凝固体积凝固中间凝固影响凝固因素: 合金成分、组织、冷却方式（温度梯度）3 合金收缩性液态收缩凝固收缩固态收缩影响因素：成分、温度、铸型条件等收缩造成缺陷：（1）缩孔缩松顺序凝固冒口冷铁逐层凝固体积凝固（2）铸造应力、变形和裂纹热应力、机械应力，同时凝固原则（3）合金的吸气性及气孔、析出性气孔、侵入性气孔、反应性气孔4．常用铸造合金的铸造性能特点（铸铁铸钢有色金属）5.砂型铸造常见缺陷（缩孔缩松浇不足冷隔应力变形气孔等）二、特种铸造1．金属型铸造工艺特点2．溶模铸造及工艺特点3．压力铸造及工艺特点4．低压铸造及工艺特点5．离心铸造及工艺特点6．消失模铸造及工艺特点铸造方法选择三、铸件结构工艺性（要求：根据图纸会判断结构设计是否合理！）1．铸件结构应利于避免或减少铸件缺陷2．铸件结构应利于简化铸造工艺3．铸件结构要便于后续加工第五章塑性成形技术1.弄懂以下基本概念及基础知识:什么是塑性成形,基本要素是什么？与液态成形相比有何不同?常见塑性成形方法: 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔压力加工（挤压、轧制、拉拔）: 靠孔型获得所需截面型材塑性变形的机制(晶内变形+晶间变形)晶内变形(滑移+孪生) 晶间变形(滑移+转动)（1）变形引起的性能变化及相关概念:加工硬化: 强度、硬度提高，但塑性、韧性下降回复（及特点）: T回=(0.25-0.3)T熔（K）再结晶（及特点）: T再=0.4T熔(K)冷变形、热变形、温变形（2）变形引起的组织变化及相关概念:晶粒细化、锻造流线(锻造纤维组织)、变形程度、锻造比变形程度、锻造比、锻造流线关系(锻造比衡量变形程度大小,变形程度越大,锻造流线越显著)锻造流线对性能的影响，锻造流线如何利用？（3）最小阻力定律及应用体积不变条件（定律）及应用（4）材料的塑性成形性（可锻性）衡量可锻性指标：变形抗力、塑性影响因素：成分、组织、温度、变形速度、应力状态2．金属塑性成形方法基本概念与基础知识锻造？自由锻？模锻？板料冲压？冲裁？落料？冲孔？变形工序？拉伸？弯曲？翻边？胀型？（1）自由锻基本工序：镦粗、拔长、冲孔各有何特点？自由锻工艺规程：锻件图（加工余量、锻造公差、余块）、锻造成形工艺方案、计算毛坯重量和尺寸、确定锻造温度范围、制订自由锻工艺规程卡。

材料连接原理(一)材料连接原理什么是材料连接材料连接是指将两个或多个材料通过一种连接结构固定在一起的过程。

它是工程领域中非常重要的技术，在各个行业都有广泛的应用。

材料连接通常包括焊接、螺纹连接、粘接等多种方式。

焊接连接原理焊接的基本原理焊接是指通过加热、熔化材料并加压，在两个或多个材料接触的部分形成永久性连接的方法。

焊接可以分为熔化焊和压力焊两种类型。

熔化焊的原理熔化焊是指通过加热材料将其熔化，并在熔化状态下使两个或多个材料融合在一起。

常见的熔化焊方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。

这些方法通过加热电弧或高能激光束使材料熔化，并在熔化状态下形成永久性连接。

压力焊的原理压力焊是指通过施加压力将两个或多个材料连接在一起的方法。

常见的压力焊方法包括冷压焊、摩擦焊等。

这些方法通过施加压力，使两个或多个材料发生塑性变形并形成永久性连接。

螺纹连接原理螺纹连接的基本原理螺纹连接是指通过螺纹结构将两个或多个材料连接在一起的方法。

螺纹连接通常包括螺纹连接和螺栓连接两种类型。

螺纹连接的原理螺纹连接通过螺纹的互相咬合形成连接。

在螺纹连接中，一般会将螺纹结构设计为一对螺纹，一个为螺钉或螺纹孔，另一个为螺母或螺纹孔。

通过旋转螺钉或螺母，使两个材料通过螺纹互相咬合，并形成稳固的连接。

粘接连接原理粘接的基本原理粘接是指通过使用胶体、胶粘剂将两个或多个材料连接在一起的方法。

粘接具有连接效果好、连接面积大、能承受较大的力等优点。

粘接的原理粘接是通过将胶体、胶粘剂涂敷在连接面上，使其在接触与固化过程中产生物理或化学反应，形成坚固的连接。

常见的粘接方法包括胶水粘接、热熔胶粘接等。

结语材料连接是工程领域中非常重要的技术之一。

无论是焊接、螺纹连接还是粘接，都有其特定的原理和适用范围。

在实际工程中，我们需要根据具体情况选择适合的连接方式，以确保连接结构的牢固性和可靠性。

复合材料的连接技术复合材料是由两种或多种不同材料按规定方式组合而成的新材料。

由于复合材料具有结构轻、强度高、刚性好、耐热耐腐蚀等特点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。

而连接技术在复合材料的制造和应用中起着至关重要的作用。

一、面板接头技术面板接头技术是将两块或多块面板连接在一起的一种常见连接技术。

常用的面板接头技术包括胶接、机械连接和固化连接。

1.胶接技术胶接是一种常用的连接技术，通过胶粘剂将两个或多个面板连接在一起。

胶接技术适用于连接不同材料的复合材料，可以提供良好的强度和刚度。

常用的胶粘剂有环氧树脂、聚酰亚胺、丙烯酸酯等。

胶接的优点是连接面积大、均匀受力、密封性好，缺点是工艺复杂、需要专用设备、对环境要求较高。

2.机械连接技术机械连接是通过螺栓、铆钉、螺母等机械连接件将面板连接在一起。

机械连接技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供较高的强度和刚度。

机械连接的优点是工艺简单、易于实施，缺点是容易产生应力集中、连接面处存在较大孔隙和裂纹。

3.固化连接技术固化连接是通过填充固化剂将两个或多个面板连接在一起。

固化连接技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供良好的强度和刚度。

常用的固化剂有聚氨酯、环氧树脂、聚酰亚胺等。

固化连接的优点是工艺简单、无需专用设备，缺点是连接面积有限、需要特殊固化条件。

二、管接头技术管接头技术是将两根或多根管材连接在一起的一种常见连接技术。

常用的管接头技术包括钎焊、焊接、胶接和机械连接。

1.钎焊技术钎焊是一种常用的连接技术，通过热源使钎料熔化并流入连接部位形成连接。

钎焊技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供较高的强度和密封性。

常用的钎料有铜、银、镍等。

钎焊的优点是连接坚固、密封性好，缺点是需要高温操作、对环境要求较高。

2.焊接技术焊接是一种常用的连接技术，通过高温使被连接材料熔化并形成连接。

焊接技术适用于连接同种或相似材料的复合材料，可以提供较高的强度和刚度。

第六章绞车钢丝绳及连接装置第一节钢丝绳的结构和选用一、绞车钢丝绳的结构及常用规格钢丝绳是由一定形状和大小的多根钢丝捻制成股，然后再由若干股绕绳心捻制成螺旋形状的钢丝绳。

在由钢丝捻成绳时，一般有股芯，股芯可以由不同断面形状的钢丝组成；在由绳股捻制成绳时要有绳芯，绳芯分金属绳芯和纤维绳芯两种，金属绳芯由钢丝组成，纤维绳芯常采用黄麻制成，但也有使用剑麻的，因我国剑麻极少，所以一般未用，但剑麻制成的绳芯具有较大的抗挤压和抗损坏性能。

目前，我国已开始研究和采用合成纤维绳芯。

钢丝绳使用过程中，绳芯是极其重要的组成部分，它不仅支持绳股，保持钢丝绳的断面形状，减少钢丝的挤压和变形，而且还可降低绳股间钢丝的接触应力；在钢丝绳弯曲时，允许绳间和钢丝间有相对移动，以缓和弯曲应力，使钢丝绳富有弹性；由于可贮存润滑油，可预防钢丝绳内部钢丝锈蚀并减少钢丝间摩擦。

捻制钢丝绳的钢丝，为优质碳素结构圆钢冷拔而成的，直径一般为0.4～4mm，直径过细或过粗都不利于钢丝绳的使用，过细则易磨损，过粗则难以保证抗弯疲劳性能，钢丝绳的抗拉强度一般为1 400～2 000 MPa。

倾斜井巷提升绞车一般用1 470～1 870 MPa的几种钢丝绳，钢丝的抗拉强度越大，同样直径的钢丝绳可以承受的载荷越大，但其弯曲疲劳性能就有所降低。

为了增加钢丝绳的抗腐蚀能力，钢丝表面可以镀锌，用镀锌钢丝制造的钢丝绳称镀锌钢丝绳，未镀锌的钢丝制造的钢丝绳称为光面钢丝绳。

钢丝绳一般有以下几种分类方式：（一）按捻制方向分（1）按绳一股两者关系分右捻钢丝绳：绳中各股按右螺旋方向捻制成绳，记号Z。

左捻钢丝绳：绳中各股按左螺旋方向捻制成绳，记号S。

（2）按绳一股一丝三者关系分同向捻（顺捻）钢丝绳：钢丝在股中的捻向与股在绳中的捻向相同。

交互捻（逆捻）钢丝绳：钢丝在股中的捻向与股在绳中的捻向相反。

钢丝绳的捻向如图6—1所示。

（a）右交互捻；（b）左交互捻；（c）右同向捻；（d）左同向捻（二）按股内不同层钢丝与钢丝接触方式分（1）点接触钢丝绳：股内相邻层间的钢丝成点接触，一般是由直径相同的钢丝捻制制而成（常说的普通钢丝绳），如图6—2所示，因为钢丝间接触面积很小，所以接触应力很大，因此使用寿命短。