材料成型與控制工程中金屬材料加工技術探討

劉一鳴

摘 ? ?要：目前在我國的工業化發展的進程中社會主義工業化的建設對其實現了很好的推動作用，促進了我國工業化的快速發展，對于材料成型與控制工程中金屬材料加工技術來說，在我國的工業領域方面中是一項生產各種工業原料的最基本技術。基于此，本篇文章對材料成型與控制工程中金屬材料加工技術進行研究，以供參考。

關鍵詞：材料成型與控制;金屬材料;加工技術

1 ?引言

當前，我國已處于工業化快速發展階段，對金屬材料的需求也在不斷增加，材料成型和控制工程的出現，提高了金屬材料加工技術水平，提高了產品質量和使用性能，這為我國機械制造業的發展、為我國工業水平的提升奠定了堅實基礎。

2 ?材料成型與控制工藝的概述

材料成型與控制工藝中包含多種加工工藝，它會根據金屬原料的性質進行選擇，有的金屬材料需要通過多種技術才能成型。當然也需要相關的研究人員不斷的深入研究分析，進行相關的實驗，選擇恰當的成型工藝，提高材料的耐磨性和抗壓性，并保證金屬材料的可塑造性。材料成型及控制技術主要分為鑄造技術、焊接技術和鍛壓技術，它不僅可以適用于制造業當中，還能促進能源領域和建筑領域的發展。

3 ?金屬材料的選材原則

相比單一的金屬材料，金屬復合材料選擇中的復雜性更大。金屬復合材料由于物理和化學性質的不同，應用范圍及環境也存在較大差異，加工方式及生產后的零部件性能也會存在明顯不同。所以，在金屬復合材料的選擇上，要結合產品的具體要求進行材料的科學選用，以此保證產品的最終生產質量。以連續性纖維增強金屬材料為例，在使用該種類型材料進行加工生產時，為保證產品質量和性能，一般會采用復合型加工方式，但單一的復合型加工方式很難保證產品最終質量的標準性，這就需要利用一些輔助措施，對產品質量進行保證，這時，就需要對金屬材料的構成成分、化學和物理性能等進行分析和掌握，選用合理的輔助手段，提高加工制造質量。

4 ?金屬材料的加工特性

金屬特性由金屬組合鍵性質決定，金屬材料可在熔融狀態下與氧等非金屬形成合金。根據金屬元素添加量，合金可分為二元合金、多元合金。金屬材料加工特性包括鑄造性、切削加工性。

金屬材料切削加工性與金屬材料硬度等因素有關。加工性與金屬材料的化學成分、金相組織等因素有關。切削加工性化學成分影響包括降低鋼強度的元素S，提高鋼的強度的合金元素。

5 ?新型金屬材料加工方法選擇

新型金屬材料種類繁多。金屬材料具有較好的延展性及特有的光澤色彩等。廣泛應用的新型金屬材料包括高溫合金、非晶態合金等。新型金屬材料加工特性體現在鍛壓性、鑄造性。新型金屬材料在機械設備制造、航空航天等領域具有巨大的使用空間。應用于工程施工的新型金屬材料具備良好的耐磨性，能滿足工程成型質量要求。不同金屬材料采用不同的加工技術，有些特殊金屬復合材料通過增強復合材料纖維成型加工。其他特殊新型材料成型加工時需復雜的技術，二次加工時需因材料不同采取措施。

6 ?材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術

6.1 ?粉末冶金成型

粉末冶金成型技術對于體積較小，形狀比較規則的零部件制造來說，適應性是非常強的，它早期應用于晶須以及復合材料零部件的制造當中。粉末冶金成型技術應用到材料成型與控制工程的金屬材料加工之中后，充分發揮了自身組織密度高、界面反應少的特點，塑造的材料也普遍具有耐磨性強、強度大的特點，因此這種技術多應用于汽車領域、航天器才領域的材料制造當中。

6.2 ?金屬材料機械加工成型分析

金屬材料加工過程中最常用的加工技術便是機械加工成型技術。例如進行鋁基復合材料加工，這種材料自身的可塑性強，具有鋁金屬的物理特征，添加其他的混合物進行加工后還可以改變自身的整體性能，是一種具有較好延展性的金屬材料。運用刀具對其進行加工時，一般會采用車削、銑式、鉆削三種方式。鉆削技術要求不高，利用麻花鉆頭對鋁基復合材料進行加工并配合切削液進行強化處理即可完成。銑削會借助粘合劑，在粘合劑的基礎之上進行材料的加工工作。車削式是利用硬合金刀具進行材料加工，用乳化液來冷卻加工過程中產生的高熱。

6.3 ?鑄造成型法

借鑒鑄造工藝，是生產復合材料零件的常用方法，必須對鑄造工藝進行改進。熔體的黏度隨著增強顆粒加入改變，如增強顆粒與金屬發生反應。在制造形狀復雜的零件時采用砂型鑄造等方法。在顆粒增強金屬基符合材料加工中，為防止發生化學反應，應在熔化時控制熔化溫度。高溫的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料界面反應導致黏度增大，生成不穩定的化學反應物影響材料性能。鋁合金復合材料鑄造中需精煉鋁溶液，常用的方法是精煉造渣，除去熔體中雜質，處理方法不能用于顆粒增強鋁基復合材料。

6.4 ?擠壓成型

首先在金屬材料擠壓成型技術應用的時候要在模具中放入需要加工的坯料，通過加壓的處理，然后這些加入到模具中的坯料在外界壓力的作用下就會發生形狀的變化，這樣一來就能夠獲得所需要的產品。一般來說通過擠壓成型這項技術所制造出來的產品具有較好的塑性，同時還能夠根據人們的需求來制造出不同的形狀，隨著時間的推移這些形狀也不會發生很大的形變，因此在金屬材料的簡單加工中普遍的受到人們的應用和推廣。②拉拔成型。在采用拉拔成型這項技術的時候，通常來說也會將需要加工的坯料放入做到模具中，然后通過拉拔的方式來進行加工處理，一般來說這些需要加工的坯料就會在拉力的作用下變成所需要的形狀，然后再通過加壓處理就能夠得到產品。變形阻力非常小時利用這項拉拔成型技術的一個優點所在，但是在采用拉拔成型技術的過程中要注意的一點就是對于坯料的選擇要選取性能非常穩定坯料，否則將很難達到預期的產品效果。③扎制成型。對于扎制成型這項金屬材料成型加工來說，其主要原理就是利用扎輪的旋轉力來改變待加工坯料的形狀，實現產品的制造。

7 ?材料成型和控制工程的發展趨勢

7.1 ?高效節能

在工業化快速發展的今天，社會對金屬材料的需求量不斷增加，對加工工藝及技術的要求也在不斷加大，為保證生產質量，在材料成型和控制工程中，就有必要對成型時間及生產流程進行科學規劃，但這勢必會帶來能源上的損耗，導致能源浪費問題的出現。基于此，在材料成型與控制工程發展中，應在保證金屬材料加工質量及功能的同時，采取合理方式降低能源損耗，以此提高產品的生產效率及質量。

7.2 ?自動化發展

自動化是材料成型技術的必然發展趨勢。隨著現代工業水平的不斷提高，行業對材料生產規模、生產可靠性與生產質量的標準要求也隨之提高。在這樣的大環境背景下，實現材料自動化生產勢在必行。同時，材料自動化生產，還可以有效解決人工操作失誤、生產效率低等突出性問題，最終達到提升生產效率、保障產品質量的目的。

8 ?結束語

金屬基復合材料是有價值的先進材料，具有高強度等優點，加工涉及到理化學、金屬學等多種學科，自身發展空間很大，有待深入研究成型加工工藝，將金屬基復合材料應用于更多領域。

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