材料成型与控制工程中金属材料加工技术探讨

材料成型与控制工程中金属材料加工技术探讨

檀琛

摘要: 伴随我国各行各业的不断发展，机械制造行业飞速发展，对机械制造提出了更高的要求。经过不断实践探索，材料成型与控制工程逐步成为机械制造行业的重点工艺。为了促使机械行业稳定、可持续发展，文章对材料成型与控制工程的含义、金属材料选择标准以及金属材料加工的常用方法进行了探究。

关键词:材料成型;控制工程:金属材料加工

引言：金属材料的加工质量与材料成型及控制工程的相关技术水平有直接关联，同时也会影响我国的工业发展水平。因此相关企业应该提高重视程度，并关注其在电力机械制造、船只等交通工具制造中的重要应用价值,通过不断改进工艺，应用最新的技术提高控制水平，通过促进自动化生产，促进材料加工工艺迅速发展，为我国工业的进一步腾飞提供助力。

1材料成型与控制工程的含义

材料成型与控制工程是研究材料成型和热加工的领域,分析不同类型的材料微结构、宏观特性和表面形式的转换，从而有效地解决产品成型过程中的问题的领域，是制造业至关重要的领域，也是为工业发展打下坚实基础的领域，因此机械制造领域广泛使用了材料成型与控制人员，从而直接分析材料成型与控制工程的金属材料加工技术，我国制造业才能走向稳定发展的道路，最终在我国建设可持续发展的社会的过程中起到一定的促进作用。

2新金属材料的成型加工的原则

新的金属材料在建筑、机械设备、航天等领域得到了广泛应用。它们一般具有良好的耐磨性和高硬度，以满足不同的施工要求和机械化生产的资格要求。但是新金属材料的这种特性加重了该成型过程中的许多困难。例如，金属材料的硬度越高，在一般锻造环境中很难变形，因此很难制作成任何形状或尺寸的工业附件。每种金属材料都有自己的特性，市场对金属材料成型后的质量和性能也有不同的技术要求。因此，根据金属材料的性质，通常会使用不同的成型技术。例如，某些特殊金属材料的二次成型只能通过纤维增强来实现。因此，在新金属材料的实际形成过程中，必须根据材料的性质，使用特定的工艺方法有效地促进新金属材料的形成。新金属材料的二次成型过程是非常复杂的过程，通常包括焊接、铸造、冲压、超级成型等复杂的加工技术。在实际状态的成型加工过程中，如果工人出现重大操作错误，即使出现了小错误，也会对金属材料的成型加工技术产生重大影响。例如，在铸造过程中，如果不仔细控制铸造模具的大小和规格，成型金属产品的质量和规格可能无法满足零件的要求。同时为了控制金属材质基本性能，在熔化金属材质过程中要对温度严格控制，同时在保温时间上也要采用严格控制方法。在高温情况下对增强颗粒的添加容易发生界面反应，比如在添加的增强颗粒是碳化硅颗粒容易出现这种现象。出现界面反应以后熔体的粘度会增强，会出现难以浇筑现象，而且还会影响到材质本质。解决问题的方法是使用精炼法，同时还要添加一定量的变质添加剂，使用这种方法在锻造成型是不适合使用在添加了增强颗粒的铝基复合材料中。

3材料成型与控制工程中的金属材料加工技术要点

3.1金属材料机械加工成型

机械加工成型是金属材料加工常用的方式，其中使用最为广泛的刀具就是金刚石刀具。以铝基复合材料为例，这种复合材料具有较好的延展性，主要是继承了铝金属的物理特性，同时通过添加相应的混合物质，还能改善金属材料的整体性能。使用金刚石刀具对这种材料进行加工时，具体可以使用车削方式、铣削方式以及钻削方式。钻削非常简单，指的是利用传统的麻花钻头进行加工，并集合切削液进行一定的强化处理。铣削主要指的是在一定粘合剂基础上进行加工的一种方式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，但加工过程中会产生大量的热，需要使用乳化液进行相应的冷却处理。

3.2粉末冶金技术

该技术是最早的金属成型加工技术，在制造复合材料时十分有效，能增强金属基复合材料的晶须。粉末冶金技术适用对象是以较小尺寸、精密零件为主，并且粉末冶金技术并不会有较为复杂的零件制造形状，成型期间能与实际需求量相结合实现金属含量的不断提升，实现较为精密的制造、细密的组织是其主要优势，能保证较高的工作效率。

3.3电切割技术

该方法主要是成型加工期间，以零件形状负极为根据，合理进行几何切割形状的选择，在切割材料时通过正极溶解基本方式的运用切割材料，通过零件与负极间的间隙能对成型加工期间零件存在的残屑或是没有溶解的纤维进行清洗。相比之传统放电加工法来说，其主要优势为能将移动的电极线浸入电流液中，在液体压力冲刷、局部高温下能够成型加工零件。如加工铝基复合材料时，因切口粗糙、切割速度缓慢等，无法以传统切割参数作为参考。

3.4挤压和锻模塑性成型金属材料

在实际成型加工时，可以在模具的表面涂抹一层润滑剂，所选用的压力成型方法里要能有效控制压力，以减小在制造时产生的摩擦系数。有研究表明，使用有效压力和涂抹润滑剂，能够使加工过程中挤压压力减少至少35%。挤压力的减少能减少对模具的损伤，减少对金属塑性的削弱，还能防止金属变形中抵抗力减弱，从而有效提高成型效率。除了使用上述方法进行加工，还可以在金属基材料中增加适量的增强颗粒，降低其可塑性，增强金属材料的变形抗力，再在加工过程中增加一定的温度，使增强颗粒和金属材质加快融合，加强金属基材料的可塑性。一般来说，在金属基材质中使用增强颗粒会影响挤压的速度，如果在加工的材料中使用的增强颗粒较多，加工时就要严格控制挤压速度。如果挤压速度过快，很容易造成材料成型以后表面出现横向裂纹。总之，在使用挤压和锻模塑性成型技术对金属基材质加工的过程中，不仅需要在模具上涂抹润滑剂，还需要控制加工中挤压的速度，提高相应的温度，并对这些技术严格控制，只有这样，才能够保证加工的质量。

3.5焊接技术

焊接就是通过加热或加压的方式对金属或者其他材料进行连接的技术，而焊接大体上可以分为三类:熔焊、钎焊、压焊，熔焊就是通过加热使得材料熔化形成熔池，在冷却后再重新粘和到一起;钎焊是目前使用范围相对较广的焊接技术，但是钎焊需要的材料熔点相对较低，将其进行高温加热使其融化，然后再把它放到需要焊接的材料当中。而压焊顾名思义就是利用压力来焊接，其范围主要是针对金属材料。该方法是重要的成型加工方法，在成型构建金属基复合材料中的应用十分广泛，如自行车、汽车传动轴及航天飞机等。焊接熔池粘度、流动性极易有变化产生，同时增加物也会对其造成影响。成型加工期间，集体金属、增强物是金属化学反应的主要发生处，会在一定程度上限制焊接速度，就处理该问题的方法而言，通常由以下三方面组成: (1) 在惯性摩擦的运用下，以一个部件为对象进行轴对称旋转;(2)利用扩散焊的方法实施焊接; (3) 熔化焊的基本处理方法。而随着科技不断进步，现代焊接技术不断发展，目前已经有:超声波技术等等。

结束语

综上所述，金属材料的加工是材料成型与控制过程中的重要内容。由于现代工业发展速度不断加快，在制造业的推动下，金属材料的各个领域中的应用价值不断提升。但在实际生产中，需要根据材料本身的特点，并结合使用一定的工艺，在加工过程中通过提高质量控制水平，为整个应用领域提供更为优质的金属材料零部件。

参考文献

[1]高晶.材料成型与控制工程中金属材料加工技术探讨[J].中国设备工程,2020(10):209-210.

[2]孙川.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].科技创新与应用,2020(13):117-118.

[3]窦君,印子林,赵星昊.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究[J].世界有色金属,2019(21):240+242.