金属常见加工工艺缺陷的特征、原因、影响及措施
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金属焊接工艺常见的缺陷及其预防措施摘要:近年来,我国的科学制造技术的不断发展,给各行各业带来了新的发展,重点表现在制造加工行业。
制造加工产业涉及的范围广泛,而且制造产品零件数量多,加工过程繁琐,加工难度较大,现如今对于制造产品的质量要求也越来越高。
在实际的生产加工中,制造厂商为了节约成本,采用异种金属焊接来替代昂贵金属,实现效益最大化。
在进行异种金属焊接之前,工厂应该清楚明确金属的加工要求,合理规划焊接流程,采用合适的焊接加工工艺流程,对于可能出现的问题事先做好预防工作,尽可能减少焊接中的焊接误差,保证生产质量。
关键词:焊接工艺;缺陷;防治措施随着机械行业的飞速发展,大功率电机设备得到广泛使用。
通过创新焊接技术在一定程度上可以节省材料和生产成本。
在焊接过程中,通过采用堆焊过渡层,以及开应力释放槽的方法可以有效地解决裂纹问题。
先进的焊接工艺一方面确保了齿圈及轮毂的机械性能,另一方面节省了制造成本,缩短了生产周期。
在当前的工业生产中,焊接机器人得到推广性使用,提高了焊接质量。
为了进一步提高焊接质量,科研人员依然对焊接的本质进行研究,进而不断探索新的焊接工艺和方法。
一、焊接的分类1、压焊。
在固态条件下,通过对两工件进行加压,进而在一定程度上实现原子间的结合,这种焊接工艺被称为固态焊接。
对于压焊工艺来说,通常情况下比较常用的是电阻对焊。
将电流通过两工件的连接端,由于连接端的电阻较大,在电流通过时使得此处的温度升高,当温度升高到一定程度,连接端成为塑性状态时,在轴向压力的作用下,使得两工件连接成—体,进而完成焊接。
在工件进行焊接的过程中,通过向连接端施加压力,而不是向连接端填充材料,这是压焊工艺的共性所在。
通过压焊工艺对工件进行焊接,焊接过程得到了简化,进而在一定程度上提高了焊接的安全性。
2、熔焊。
在对工件进行焊接的过程中,通过对接口进行加热,使其达到熔化状态,这种焊接方法不需要施加任何的压力,因此被称为熔焊。
自由锻常见缺陷裂纹的原因自由锻是一种常见的金属加工工艺,通过利用金属的塑性变形特性来加工成型各种零部件。
然而,在实际的生产过程中,由于材料属性、加工工艺等原因,常常会出现各种缺陷,其中最常见的就是裂纹。
裂纹的出现不仅会影响零部件的质量和性能,还可能导致工件失效,因此及时发现并采取措施是非常重要的。
下面将从几个方面介绍自由锻常见缺陷裂纹的原因。
1. 材料因素材料的质量和性能对自由锻过程的裂纹形成起着重要的作用。
首先,原材料的杂质和非金属夹杂物会降低金属的塑性,增加金属的脆性,从而容易形成裂纹。
其次,金属的晶粒度和组织结构也会对裂纹的产生起到影响作用。
晶粒度过大或过小都会导致金属的塑性不足,从而容易出现裂纹。
此外,金属中的残余应力也是裂纹产生的一个重要因素,过大的残余应力会在加工过程中导致金属局部应力集中,进而形成裂纹。
2. 加工工艺因素自由锻的加工工艺对裂纹的形成有着直接的影响。
例如,锻造温度过高或过低都会影响金属的塑性,从而容易形成裂纹。
此外,锻造的速度、变形量等参数设置也会对裂纹的形成起到影响。
如果变形量过大或变形速度过快,可能使金属的应力超过其承载能力,导致裂纹的产生。
还有一些其他因素,比如锻造过程中的冷却速度、锻后的热处理工艺等也会对裂纹的形成产生影响。
3. 设计因素零部件的设计也是影响裂纹产生的因素之一。
不合理的结构设计、过于尖锐的转角或者挤压形状等都可能会导致金属在锻造过程中产生应力集中,从而形成裂纹。
因此,在设计零部件时,应该尽量避免设计过于尖锐的结构,合理控制转角和挤压形状,以减少应力集中点的产生。
4. 操作因素操作人员的技术水平和操作规范也会对裂纹的产生起到影响。
不合理的操作方法、过于急躁的操作、缺乏经验的操作人员等都有可能导致裂纹的产生。
因此,操作人员需要具备良好的技术水平和严格的操作规范,以避免不必要的裂纹产生。
5. 设备因素锻造设备的状态和性能也会对裂纹产生起到影响。
例如,设备的润滑状态不良、设备磨损严重、设备结构设计不合理等都有可能导致应力集中,从而形成裂纹。
常见金属铸造缺陷产生的原因与防治措施(理工大学大学机械工程学院,摘要金属铸造工艺在机器制造业中应用极为广泛,是历史最为悠久的金属成形方法,同时金属铸造在国民经济中占有重要地位,铸造件约占铸件的70%-90%。
但是铸造生产也存在不足,液态成形给铸造带来某些缺陷,如铸造组织疏松、晶粒粗大,部易产生缩孔、缩松和气孔等缺陷.因此铸件的机械性能较差,其力学性能,特别是冲击韧性,比锻件力学性能低;铸造工序多,且难以精确控制,使得铸件质量不够稳定,铸件的废品率较高;劳动强度比较大。
随着铸造技术的发展,铸造工艺的不足之处正不斷得到克服,如立体光固化成形、分层实体制造、选择性激光烧结以及直接模壳铸造等技术。
这些新兴的铸造工艺使铸件的质量、成品率提高,同时也使得铸件的力学性能和工艺性能大为提高。
关键词铸造缺陷缺陷原因缺陷防治措施0前言金属铸造缺陷是影响金属使用的一种缺陷,为了铸造出符合标准要求的铸件,我们就要了解各种铸造缺陷的产生原因和防治措施,在铸造的设计阶段考虑到这些铸件的可能缺陷,以便合理设计铸件的结构,同时我们也要注意在在铸造过程中产生缺陷的情况,合理地进行铸造过程,防治铸造过程中产生缺陷以致造成废品。
1 各种铸造缺陷的产生原因以及防治措施根据GB/T 5611-1988《铸造术语》规定、将铸造缺陷分为八大①多肉类缺陷②孔洞类缺陷③裂纹、冷隔类缺陷④表面缺陷⑤残缺类缺陷⑥形状及重量差错类缺陷⑦夹杂类缺陷⑧性能、成分、组织不合格1.1各种缺陷小类的名称与特征4胀箱ft*易邻增大形成不嵐则金电沁物«型由千各种>sa易部《坏(从失)5專&铸件比那值存崔会«究起物A44U. 序号类名称1件義*•那及返我*处的大小不等光滑礼«。
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金属材料的常见缺陷
金属材料的常见缺陷包括以下几种:
1. 晶界缺陷:金属材料由多个晶粒组成,在晶界处形成缺陷,如晶界间隙、晶界滑移带等。
2. 沿晶裂纹:沿着晶粒的晶体方向产生的裂纹,通常是由于应力集中引起的。
3. 孔隙:在金属材料中存在的空洞或气体缺陷,通常由于固化过程中的气体冷凝或挥发物的损失引起。
4. 气孔:类似于孔隙,但气孔是由于金属凝固过程中的气体冷凝导致的。
5. 夹杂物:金属材料中的不纯物质或其他元素,如氧化物、硫化物、氮化物等,它们会削弱金属的力学性能。
6. 位错:金属晶体内的原子错位导致的缺陷。
7. 晶粒尺寸:晶粒尺寸不均匀可能会导致材料的机械性能差异。
8. 冷焊接:金属材料接触表面在冷态下加热,形成的焊接疵点。
这些缺陷可能会导致金属材料的性能下降或失效,因此在金属加工和制造过程中需要采取相应的措施来减少缺陷的产生。
金属加工常见问题金属加工是一种常见的制造工艺,用于将金属材料进行切割、成形和加工,以制造出各种零部件和产品。
然而,在金属加工过程中,常常会遇到一些问题和挑战。
本文将介绍一些金属加工中常见的问题,并提供相应的解决方法。
1. 切割问题切割是金属加工中最常见的操作之一。
然而,在切割过程中,可能会出现以下问题:1.1 切割边缘粗糙出现切割边缘粗糙的问题通常是由于切割刀具磨损或不正确的切割参数所导致。
解决方法是定期更换切割刀具,并调整切割参数,确保切割速度和刀具进给速度适合所使用的金属材料。
1.2 切割留下刀印切割过程中留下刀印的问题可能是由于切割刀具与工件接触不均匀所引起的。
解决方法是检查并调整切割刀具的安装,确保刀具与工件接触均匀,并加强切割润滑剂的使用,以减少划痕的产生。
1.3 切割热变形某些金属在切割过程中容易发生热变形,导致切割质量下降。
解决方法是控制切割速度和切割温度,以及使用适当的刀具和切割润滑剂,以减少热变形的发生。
2. 成形问题金属加工中的成形操作通常包括弯曲、拉伸和压制等。
以下是一些可能遇到的成形问题:2.1 成形后出现裂纹成形后出现裂纹的问题可能是由于材料强度不足或成形过程中应力分布不均匀所引起的。
解决方法是选择合适的金属材料,并在成形过程中使用适当的加热和调节应力的方法,以减少裂纹的产生。
2.2 成形后出现凹陷成形后出现凹陷的问题常常是由于成形工具设计不当或过度拉伸所导致的。
解决方法是改进成形工具的设计,确保其与工件接触均匀,并适当控制成形过程中的拉伸力度,以减少凹陷的发生。
2.3 成形尺寸不准确成形尺寸不准确的问题可能是由于成形模具磨损或不正确的操作方法所造成的。
解决方法是定期检查和更换成形模具,并严格按照操作规程进行成形操作,以确保成形尺寸的准确性。
3. 加工问题金属加工中还可能会遇到一些其他问题,如加工表面粗糙、加工过程中产生划痕等。
3.1 加工表面粗糙加工表面粗糙的问题可能是由于切削刀具磨损、切削速度过高或加工润滑剂不足所引起的。
金属材料焊接缺陷与防治方法金属材料中常见的焊接缺陷有:气孔、夹杂、裂缝、未焊透、焊接变形等。
这些缺陷会严重影响焊接质量,导致焊接件使用寿命降低、故障率增加、甚至还可能引起安全事故。
下面我们就来讲一下如何防治这些焊接缺陷。
一、气孔:气孔是焊接过程中产生的气体形成的小孔洞,直接影响焊接强度。
原因有:焊材含水量高、焊工技术不过硬、气源未清洁等。
防治方法:选择高质量的焊材、保证焊材干燥、焊接前充分清洁表面及环境,保证气源的清洁度。
二、夹杂:夹杂是指在焊缝中存在的非金属或金属异物,影响焊缝的密实度。
原因有焊工操作不当、焊接材料含有杂质。
防治方法:进行充分的清洁加工处理,选择加工质量较好的材料,也可选择特点的焊接方法如TIG和电子束焊接,能有效降低夹杂的概率。
三、裂缝:裂缝是指焊接区域内出现塑性破坏的缝状裂纹,会直接影响焊接件的使用寿命。
原因有焊接材料硬度过高、焊接不均匀等。
防治方法:选择较为柔韧的焊接材料,避免震动、应力集中区域的焊接。
对于需求高强度的焊接,可采用多道次焊接的方法进行。
四、未焊透:未焊透是指在焊接过程中焊缝未能达到设计要求的焊接深度。
原因有焊接材料形状或厚度不符合要求、焊接电流过小等。
防治方法:采用适当大小规格的焊接材料,根据实际情况调整焊接电流大小。
五、焊接变形:焊接材料加工中容易发生变形,严重会导致直接影响到焊接质量,如视觉效果不佳以及尺寸精度下降等。
原因有材料本身强度方向不一致、焊接热输入量过大等。
防治方法:尽可能采用低温焊接技术,控制焊接热输入,选用较小的焊接设备,将焊接材料切成小块逐次组合焊接。
总之,防治焊接缺陷的方法主要是从材料质量、操作技巧、设备及工艺上入手,掌握正确的防治方法能有效提高焊接质量,并延长器件的使用寿命。
铝合金铸锭主要缺陷特征、形成原因及防止、补救方法1、化学成份不合格▲缺陷特征及发现方法最终分析结果主要合金元素或杂质含量超标●形成原因1、配料中宜烧损元素取值不合适或计算有误;2、中间合金不符合标准;3、清炉、洗炉不彻底残留有上炉的铝合金及杂质;4、不同合金料相混;5、加镁后停留时间过长,并且无覆盖剂保护、使合金液氧化烧损严重;6、没有彻底搅拌,成分不均匀,导致取样不能反应出真实情况;7、炉前分析不正确。
★防止办法及补救措施1、在配料中,易烧损元素取技术标准上限或经验烧损值的上限,并经过仔细校对,;2、选用符合标准的成分分析值准确的中间合金配料;3、转炉前彻底清炉、洗炉,清洗浇包及工具;4、检查和鉴定炉前分析仪表是否有故障,如有故障,应送有关计量部门或出产厂家或其他维修站修复鉴定;5、严禁加镁后停留时间超过十分钟,并用保护性覆盖剂;6、按分析化验取样技术要求规定取样,取样前要充分搅拌合金液;7、严禁使用混装的废料和不明成份的炉料。
2、气孔▲缺陷特征及发现方法铸锭表面或内部出现的大或小的孔洞,形状比较规则;有分散的和比较集中的两类;在对铸锭作外观检查或机械加工后可发现。
●形成原因1、炉料带水气,使熔炉内水蒸气浓度增加;2、熔炉大、中修后未烘干或烘干不透;3、合金液没有覆盖保护或过热;4、熔炉、浇包工具等未烘干;5、浇注时合金液流动不连续平稳、产生涡流,卷入了气体;6、合金液精去气不充分;7、煤、煤气及油中的含水量超标。
★防止办法及补救措施1、严禁把带有水气的炉料装入炉中,装炉前要在400度左右温度下烘烤2H;2、严格按工艺对大修、中修后的炉子进行烘烤;3、熔化前按工艺要求对熔炉、浇注工具、熔剂等进行烘烧,然后才可使用;4、选用合适的精炼方法和效果好的精炼剂充分精炼合金液,精炼后加覆盖剂保护。
如果精炼后静置时间超过6H,则要进行二次精炼方可浇注或使用;5、控制浇注时液流连续均匀地浇注,未注完锭模不要中断;6、使用含水量符合要求的煤或煤气、油等燃料熔化合金液。
铝合金锻件的常见缺陷及对策铝合金材料因其密度较小,强度适宜,因而得到广泛的应用。
根据成分和工艺性能不同,铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
变形铝合金按其热处理强化能力又可分为热处理不强化铝合金和热处理强化铝合金。
变形铝合金按其使用性能及工艺性能可分为防锈铝合金(用LF表示)、硬铝合金(用LY表示),超硬铝合金(用LC 表示)和锻铝合金(用LD表示)。
影响铝合金再结晶温度的主要因素有:合金成分、压力加工前的均匀化规范、压力加工方式(应力状态)、变形温度、变形速度、变形程度和最终热处理制度等。
铝合金的晶粒尺寸对力学性能有较大影响,铝合金锻件中的粗晶显著降低强度极限和屈服极限,降低零件的使用性能和寿命。
因此,锻造铝合金时需注意控制晶粒度。
铝合金锻件的晶粒大小与变形温度、变形程度、受剪切变形的情况以及固溶处理前的组织状态等有关。
详见几种主要缺陷形成的机理和对策中的备料不当产生的缺陷及其对锻件的影响。
供锻造和模锻的铝合金原坯料,一般采用铸锭和挤庄坯料,个别情况下亦采用轧制坯料。
铸锭坯料往往具有疏松、气孔、缩孔、裂纹、成层、夹渣、氧化膜和树枝状偏析等缺陷。
挤压坯料一般具有粗晶环、成层、缩尾、夹渣、氧化膜和表皮气泡等缺陷。
铝合金坯料的上述缺陷,不仅锻造时容易开裂,而且直接影响到锻件质量,所以锻前需要按标准对坯料进行检查,合格后方能投产。
铝合金的锻造特点如下:1.塑性较低铝合金的塑性受合金成分和锻造温度的影响较大。
大多数铝合金对变形速度不十分敏感,但是随着合金中合金元素含量的增加,合金的塑性不断下降。
2.流动性差铝合金质地很软,外摩擦系数较大,所以流动性较差,模锻时难于成形。
3.锻造温度范围窄铝合金的锻造温度范围一般都在150℃以内,少数高强度铝合金的锻造温度范围甚至不到100℃,由于铝合金的锻造温度范围很窄,所以一般都采用能精确控制加热温度的带强制循环空气的箱式电阻炉或普通箱式电阻炉进行加热,温差控制在上±10℃以内。