材料成型与控制工程中的金属材料加工

材料成型与控制工程中的金属材料加工

王金业

中冶重工（唐山）有限公司  河北，唐山 063000

摘 要：随着全世界范围内科学技术进一步飞速发展与前行的过程中，机械制造行业也随着社会的发展而不断的进步。就对目前我国的制造业来说，材料成型与控制工程中的金属材料加工是行业重点发展方向。针对这一点不仅需要对材料控制的方面有全新全面的突破，另外还需要大力加强对相关技术的衍生工作，从而使相关企业能够进一步在技术上有新的发展与突破。本文通过以金属材料在加工方面的实际材料成型与控制过程为例，对金属材料的加工技术进行了进一步细致化的研究与分析。

关键词：材料成型；控制工程；金属材料；焊接

引言

随着我国科技水平的逐渐提高，制造业取得了迅速发展。在制造行业的不同领域中，金属材料是使用最为广泛的一种材料。我国建筑工程和汽车轮船等领域对金属材料的需求较多，因此对金属材料的质量和数量的选择较为严格。如果在金属材料的后续加工过程中能对各个环节进行监督，不仅可以提高金属材料和零件的质量，还可以促进我国制造业甚至其他行业的发展，有助于我国提高综合国力和经济水平。

1 材料成型与控制工程的含义

材料成型及控制工程这一学科是对塑性成型及热加工方法进行研究，分析各种类型材料微观结构、宏观性能以及表面形态进行转换，可以有效解决产品成型过程中存在的问题，是制造业中一个十分重要的学科，也能够为工业发展奠定坚实的基础，因此这一学科应当得到充分的重视，材料成型及控制工程在机械制造等领域中得到的应用十分广泛，会直接对设备生产制造效率及产品质量造成一定影响。针对材料成型与控制工程中的金属材料加工工艺进行分析，才可以推动我国制造业走上一条稳定发展道路上，最终也就可以在我国构建可持续发展型社会的过程中，起到一定促进作用。

2 材料成型与控制工程中金属材料的基本特征

在金属材料加工成型的过程中，工作人员需要按照实际的需求，向其中投入一些有机复合材料或金属单只，以此来保障材料成型的质量。为了提升材料的抗性变能力以及耐腐蚀的能力，需要依据不同材料的性质选择合适的加工工艺。然而在实际的金属材料加工过程中，金属材料的加工难度较大，相关的工作者需要加强探索的力度，渐渐优化加工的工艺，适当增加成型材料的强度。另外，在材料成型与控制工程中，需要做好动态把控工作，监视金属加工的流程。技术人员需要根据金属的特征，以及材料的状态，适当地调整工艺技术，以此来提升金属材料的加工水平。

3 金属材料加工成型的技术手段

3.1机械加工成型

在金属材料成型与控制工程，常应用金刚石刀具对金属材料（比如说铝基复合材料、金属基复合材料等）进行精加工。现阶段，常见的金刚石刀具有钻、铣、车等类型，根据加工用具类型的差异，常见加工形式可分为钻削形式、铣削形式、车削形式三种。以铝基复合材料的精加工，来介绍不同加工形式，具体如下：①钻削形式。这是一种借用B4C颗粒钻削、SiC 颗粒钻削等镶片麻花钻头，对金属材料进行精加工的模式，在加工过程中，如若添加适量外切削液，可增强材料性能;②铣削形式。在这种加工模式中，需要粘结剂与端面铣刀协调配合，方可完成作业，期间可添加适量碳化硅颗粒，以增强材料性能，随后添加适量切削液完成冷却;③车削加工。相较上述两种加工形式，车削加工工序简便，主要用具为硬合金刀具，冷却处理介质为乳化液。

3.2挤压与锻模塑性成型

因为在金属材料加工成型工程当中，假如模具直接和金属材料相互接触，那么就会在加工过程中对金属材料表面光滑性造成影响，从而也就难以对金属材料的质量及外观美观性做出保证。所以在实际加工的过程当中，可以降低摩擦来规避这一问题的发生。在模具表面添加涂层或者润滑剂，能够让模具和金属之间的摩擦问题得到有效的控制，依据相关调查工作得到的结果可以了解到，当在模具上添加涂层或者润滑剂之后，在实际加工的过程中，金属材料和模具之间的摩擦可以减少30%以上，从而也就可以对产品质量及外观美观性作出保证。除去上文中所说的这一项措施之外，还可以将增强颗粒添加到金属材料当中，不但可以让金属材料本身可塑性降低，还能够让结合之后的材料抗变形性得到一定程度的提升。此时工作人员可以使用增加挤压速度这一方法来提升生产过程中的挤压温度，促使增强颗粒能够在短时间之内和金属材料融合起来，提升融合速度的同时还可以提升融合效果，对金属复合材料的成型做出保证。

在加工过程中还应当考虑到的问题是增强材料本身的效果以及复合材料中各种材料的占比，通过颗粒物的比例决定使用哪一种方法促进金属复合材料的成型。假如在金属材料当中添加的增强材料比较少，那么就可以通过提升挤压速度来促进融合;如果增强颗粒物的占比较高，那么就应当控制挤压速度，保证成型及锻压工作的顺利开展。

3.3铸造成型

铸造成型加工法是金属复合材料加工中应用最广泛的加工工艺。在实际加工过程中，向金属复合材料中添加一定量的增强颗粒，在高温下环境增强颗粒与溶体产生化学反应，可以使金属复合材料在原有特点保持不变的基础上增强黏度与流动性，进而改变材料本身特征，出现这种情况，可以采用精炼方法进行补救，添加适量的变质剂，增强材料的流动性，以达到浇筑要求，但是这种方法并不适合于所有材料，应用时要根据实际情况进行考虑。

3.4粉末冶金成型

粉末冶金成型技术早期是用来制造晶须及复合材料零部件的措施，这一项技术在尺寸小、形状简单零部件制造过程中展现出的适应性比较强，粉末冶金成型技术实际应用的过程中展现出组织细密、增强相分布均匀以及界面反应比较少等特征，现阶段粉末冶金成型技术在很多产品制造过程中得到应用，因为粉末冶金成型技术加工出的产品具有耐磨性强及比强度大等特征，因此在汽车及航天器材制造等领域中展现出的适应性比较强。以此为基础可以了解到，在制造业金属材料加工及控制工程中，应当依据材料特性及产品需求选择适应性比较强的金属材料加工技术，才可以对产品生产效率及产品质量作出保证。

3.5锻造成型技术

对有色金属材料进行成型加工时还可以采用锻造成型技术，采用该技术手段要确保整个加工活动的有效性，应开展良好的检验工作。对于该技术来说，可以针对设计要求，制造出精确度较高的零件。该技术功能良好，但投入成本较高，虽然可以对所有金属进行加工，但通常情况下，主要应用在复合材料的加工当中。通过对我国金属加工市场进行调查可以发现，随着科学技术的更新换代，该技术也在不断发展，使得技术更加复杂，导致该技术应用的过程中，滞后性更加显著。此外，为了进一步增强材料的流动性，并赋予其更加良好的物理性能，应在铸造时不断优化技术参数，完善工艺方法。一般来说，有色金属处于高温环境中，化学性质会出现变化，因而在铸造的同时，可以加入压铸等技术，通过这些技术的应用，防止各种不良问题的出现，确保材料加工有序进行。

结束语

对于我国的众多行业来说，金属材料提供了基础材料，在某种程度上来说，可以认为金属材料属于我国其他行业快速发展的基础所在。金属材料的加工很多时候离不开材料成型工程和材料控制工程两大技术，因此未来想要更好的提升金属材料质量，让我国的金属材料数量得到更好的提升，需要下好功夫，这也是本文研究的主要内容。而这也会是本文的主要研究内容，未来需要贯彻这其中的具体成型内容，从而提升我国金属材料的整体质量以及关键数量。

参考文献

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