尹紅春

青島四方龐巴迪鐵路運(yùn)輸設(shè)備有限公司 山東青島 266111

隨著我國科技水平的逐漸提高，制造業(yè)取得了迅速發(fā)展。在制造行業(yè)的不同領(lǐng)域中，金屬材料是使用最為廣泛的一種材料。我國建筑工程和汽車輪船等領(lǐng)域?qū)饘俨牧系男枨筝^多，因此對金屬材料的質(zhì)量和數(shù)量的選擇較為嚴(yán)格。如果在金屬材料的后續(xù)加工過程中能對各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，不僅可以提高金屬材料和零件的質(zhì)量，還可以促進(jìn)我國制造業(yè)甚至其他行業(yè)的發(fā)展，有助于我國提高綜合國力和經(jīng)濟(jì)水平。

1 材料成型與控制工程概述

材料成型及控制工程，本身是專注于塑料成型和高溫處理，研究各種材料微觀結(jié)構(gòu)的變化，屬性和表面形態(tài)，可有效解決成型過程開發(fā)和優(yōu)化，是制造業(yè)的核心專業(yè)，也是一個(gè)長期穩(wěn)定發(fā)展的重要保障工業(yè)化。我們必須得到足夠的重視。事實(shí)上，材料成型和控制工程在機(jī)械制造、運(yùn)輸、制造等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，直接影響到設(shè)備的制造水平和產(chǎn)品質(zhì)量。材料成型與控制工程中的金屬材料加工與成型技術(shù)的研究與分析與我國制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展密切相關(guān)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)意義。

2 金屬材料的選材原則

將金屬材料加工成型，往往需要在金屬原材料中添加一些其他的金屬或者金屬復(fù)合材料，以便進(jìn)一步提升材料的強(qiáng)度，并且優(yōu)化材料的耐磨性。然而，金屬復(fù)合材料的加入又會進(jìn)一步加大金屬材料的加工難度，所以添加金屬種類不同的金屬復(fù)合材料，往往用于制造不同的機(jī)械設(shè)備，在相關(guān)的加工工藝及加工方法上必然會存在較大的差異。比如，連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料構(gòu)建在加工方法上，可以選擇復(fù)合成型的方式進(jìn)行加工；而如果是部分金屬復(fù)合材料，則往往需要采取多種技術(shù)手段鍛造才能夠成型。這些材料成型工藝的的現(xiàn)實(shí)實(shí)踐，需要相關(guān)機(jī)械制造人員與金屬材料成型控制人員經(jīng)過長期不斷的探索與實(shí)踐，逐步提升材料成型工藝，以使金屬復(fù)合材料成型加工技術(shù)與質(zhì)量得到不斷的發(fā)展及完善。在金屬材料加工成型中，需要重點(diǎn)控制好金屬加工的細(xì)節(jié)操作，因?yàn)槿绻诓牧铣尚图夹g(shù)手段上存在一些細(xì)小的紕漏，會給金屬基復(fù)合材料成型質(zhì)量造成非常大的影響，這主要表現(xiàn)在后續(xù)機(jī)械設(shè)備的整體水平及質(zhì)量上，會給后續(xù)設(shè)備運(yùn)行帶來巨大的安全隱患。所以在材料成型作業(yè)中，相關(guān)的工作人員必須對金屬材料的加工進(jìn)行控制，根據(jù)金屬材料的本質(zhì)特征以及符合材料的可縮性，使得材料成型能夠順利完成，并且保證成型的金屬材料能夠在后續(xù)得到安全的使用。

3 金屬材料成型的常用加工工藝

3.1 壓鍛模塑性成型

在金屬材料的加工成型過程中，考慮增強(qiáng)材料自身的效果和復(fù)合材料中增強(qiáng)材料的比例，結(jié)合增強(qiáng)材料需要的質(zhì)量來決定應(yīng)用哪種工藝進(jìn)行金屬材料加工，選擇合理的擠壓方式，生產(chǎn)出高質(zhì)量的、符合要求的金屬材料造件。比如：在加工過程中，金屬材料中增強(qiáng)材料添加比例較少時(shí)，為增加融合的效率可以提高擠壓速度；在加工過程中，金屬材料中增強(qiáng)材料添加比例較大時(shí)，為確保金屬材料順利成型，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)目刂茢D壓速度。

3.2 鑄造成型加工工藝

鑄造成型加工法是金屬復(fù)合材料加工中應(yīng)用最廣泛的加工工藝。在實(shí)際加工過程中，向金屬復(fù)合材料中添加一定量的增強(qiáng)顆粒，在高溫下環(huán)境增強(qiáng)顆粒與溶體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可以使金屬復(fù)合材料在原有特點(diǎn)保持不變的基礎(chǔ)上增強(qiáng)黏度與流動性，進(jìn)而改變材料本身特征，出現(xiàn)這種情況，可以采用精煉方法進(jìn)行補(bǔ)救，添加適量的變質(zhì)劑，增強(qiáng)材料的流動性，以達(dá)到澆筑要求，但是這種方法并不適合于所有材料，應(yīng)用時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行考慮。

3.3 利用粉末冶金成型方法進(jìn)行加工定型

粉末冶金成型技術(shù)形成時(shí)間較早，具有深厚的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)且該技術(shù)的使用范圍廣，適用于體積較小、形狀簡單的精密零部件。因此，在實(shí)際加工過程中取得了廣泛應(yīng)用，獲得了顯著的效果。粉末冶金成型技術(shù)具有增強(qiáng)相分布均勻、可調(diào)節(jié)、界面反應(yīng)少等特點(diǎn)，且在實(shí)際加工操作過程中的失敗率低、零件成型效果好。因此，現(xiàn)階段粉末冶金成型技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展，逐漸延展到各種金屬產(chǎn)品的制造過程。由于這種工藝得到的金屬復(fù)合材料的耐磨性與抗壓性較強(qiáng)，且操作工藝簡單、安全性高、生產(chǎn)零件的適用性強(qiáng)，因此在航天器材、飛機(jī)輪船的建造過程中常被采用。

4 金屬材料的常用加工方法

4.1 電切割技術(shù)法

電切割方法結(jié)合的具體形狀的成型過程中的材料決定使用什么樣的切削條件，但它需要使用溶解的方式削減需求切割的方式，但在切割過程中，組織之間的摩擦材料，形成的殘余粉末或纖維，為了避免這些細(xì)纖維進(jìn)入空腔，可以使用部分之間的差距和陽極清洗、電火花加工以這種方式與傳統(tǒng)的方法相比，最重要的優(yōu)勢是當(dāng)前解決方案所有侵入內(nèi)部電極線運(yùn)動，當(dāng)?shù)氐膲毫?，所以我們可以幫助確保高溫液體侵蝕，當(dāng)?shù)貤l件讓零件加工效果更好。

4.2 焊接技術(shù)法

焊接技術(shù)是最重要的成型方法之一，通常用于金屬和復(fù)合材料的建造，如航天飛機(jī)、汽車傳動軸和自行車。熔池的流動性和粘度易發(fā)生變化，并受附加材料的影響。在成型過程中，金屬的化學(xué)反應(yīng)通常發(fā)生在金屬基體和鋼筋之間，導(dǎo)致一些對焊接速度的限制，面對這個(gè)問題，通常的解決方案如下：首先是基于慣性摩擦，這將是一個(gè)軸對稱旋轉(zhuǎn)的一部分；其次是熔焊的基本處理方法；也可采用擴(kuò)散焊接法進(jìn)行焊接。

綜上所述，材料成型與控制過程是金屬材料加工中難點(diǎn)與重點(diǎn)，更是決定金屬復(fù)合材料質(zhì)量關(guān)鍵因素，因此，必須進(jìn)行重點(diǎn)把控，不斷推動相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，推動我國制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展。