熱加工

焊接是現(xiàn)代制造技術(shù)中重要的金屬連接技術(shù)。接成形技術(shù)的本質(zhì)在于：利用加熱成者同時加熱加壓的方法，使分離的金屬零件形成原子間的結(jié)合，從而形成新的金屬結(jié)構(gòu)。

焊接的實(shí)質(zhì)是使兩個分離的物體通過加熱或加壓，或兩者并用，在用或不用填充材料的條件下借助于原子間或分子間的聯(lián)系與質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散作用形成一個整體的過程，要使兩個分離的物體形成永久性結(jié)合，首先必須使兩個物體相互接近到0.3~0.5納米的距離，使之達(dá)到原子間的力能夠互相作用的程度，這對液體來說是很容易的。但對固體則需外部給予很大的能量才會使其接觸表面之間達(dá)到原子間結(jié)合的距離。而實(shí)際金屬由于固體硬度較高，無論其表面精度多高，實(shí)際上也只能是部分點(diǎn)接觸，加之其表面還會有各種雜質(zhì)，如氧化物、油脂、塵土及氣體分子的吸附所形成的薄膜等，這些都是妨礙兩個物體原子結(jié)合的因素，焊接技術(shù)就是采用加熱、加壓或兩者并用的方法，來克服阻礙原子結(jié)合的因素，以達(dá)到二者水久半固連接的目的。

焊接的優(yōu)點(diǎn)：①接頭的力學(xué)性能與使用性能良好。②與鉚接相比，采用焊接工藝制造的金屬結(jié)構(gòu)重量輕，節(jié)約原材料，制造周期短，成本低。

焊接存在的問題：焊接接頭的組織和性能與母材相比會發(fā)生變化；容易產(chǎn)生焊接裂等缺陷；焊接后會產(chǎn)生殘余應(yīng)力與變形。這些都會影響焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

焊接種類根據(jù)焊接過程的特點(diǎn)，主要有熔化焊、壓力焊、釬焊。

熱加工手工電弧焊

手工電弧焊是利用手工操縱電焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法。電弧導(dǎo)電時，產(chǎn)生大量的熱量，同時發(fā)出強(qiáng)烈的弧光。手工電弧焊是利用電弧的熱量熔化熔池和焊條的。

熱加工其他焊接方法

氣焊與氣割：氣焊是利用氣體火焰作為熱源的焊接方法。常用氧-乙炔火焰作為熱源。氧氣和乙炔在焊炬中混合，點(diǎn)燃后加熱焊絲和工件。氣割又稱氧氣切割，是廣泛應(yīng)用的下料方法。氣割的原理是利用預(yù)熱火焰將被切割的金屬預(yù)熱到燃點(diǎn)，再向此處噴射氧氣流。被預(yù)熱到燃點(diǎn)的金屬在氧氣流中燃燒形成金屬氧化物。同時，這一燃燒過程放出大量的熱量。這些熱量將金屬氧化物熔化為熔渣。熔渣被氧氣流吹掉，形成切口，接著，燃燒熱與預(yù)熱火焰又進(jìn)一步加熱并切割其他金屬。因此，氣割實(shí)質(zhì)上是金屬在氧氣中燃燒的過程。金屬燃燒放出的熱量在氣割中具有重要的作用。

電阻焊：在電阻焊時，電流在通過焊接接頭時會產(chǎn)生接觸電阻熱。電阻焊是利用接觸電阻熱將接頭加熱到塑性或熔化狀態(tài)，再通過電極施加壓力，形成原子間結(jié)合的焊接方法。

釬焊：釬焊時母材不熔化。釬焊時使用釬劑、釬料，將釬料加熱到熔化狀態(tài)，液態(tài)的釬料潤濕母材，井通過毛細(xì)管作用填充到接頭的間隙，進(jìn)而與母材相互擴(kuò)教，冷卻后形成接頭。

在沖擊力或靜壓力的作用下，使熱錠或熱坯產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，獲得所需形狀、尺寸和性能的做件的加工方法稱為鍛造。

鍛造一般是將軋制圓鋼、方鋼（中、小鍛件）或鋼錠（大鍛件）加熱到高溫狀態(tài)后進(jìn)行加工。鍛造能夠改善鑄態(tài)組織、鑄造缺陷（縮孔、氣孔等），使段件組織緊密、晶粒細(xì)化、成分均勻，從而都顯著提高金屬的力學(xué)性性能。因此，造主要用于那些承受重載，沖擊載荷，交變載荷的重要機(jī)械零件或毛坯，如各種機(jī)床的主軸和齒輪，汽車發(fā)動機(jī)的曲軸和連桿，起重機(jī)吊鉤及各種刀具、模具等。

鍛造分為自由鍛造，模型造及胎模。

熱加工自由鍛造

只采用通用工具成直接在造設(shè)備的上、下砥鐵間使坯料變形獲得件的方法稱為自由鍛造。自由鍛的原材料可以是軋材（中小型鍛件）或鋼錠（大型件）。自由鍛工藝靈活、工具簡單，主要適合于各種做件的單件小批生產(chǎn)，也是特大型鍛件的唯一生產(chǎn)方法。

熱加工胎膜鍛造

胎模鍛是在自由鍛設(shè)備上使用可移動的簡單模具生產(chǎn)鍛件的一種鍛造方法。胎模鍛造一般先采用自由制坯，然后在胎模中終鍛成形，鍛件的形狀和尺存主要靠胎模的型槽來保證。胎模不固定在設(shè)備上，鍛造時用工具夾持著進(jìn)行鍛打。

熱加工模型鍛造

模型鍛造簡稱為模鍛，是將加熱到鍛造溫度的金屬坯料放到固定在模鍛設(shè)備上的模膛內(nèi)，使坯料受壓變形，從而獲得鍛件的方法。

熱加工是在高于再結(jié)晶溫度的條件下，使金屬材料同時產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶的加工方法。熱加工通常括鑄造、鍛造、焊接、熱處理等工藝。熱加工能使金屬零件在成形的同時改它的組織或者使已成形的零件改變既定狀態(tài)以改善零件的機(jī)械性能。

熔煉金屬，制造鑄型，井將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一定形狀和性能鑄件的成形方法，稱為鑄造，鑄造是一門應(yīng)用科學(xué)，廣泛用于生產(chǎn)機(jī)器零件或毛坯，其實(shí)質(zhì)是液態(tài)金屬逐步冷加凝固面成形，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜，特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的零件毛坯，如各種箱體、床身、機(jī)架等。

（2）鑄造生產(chǎn)的適應(yīng)性廣，工藝靈活性大。工業(yè)上常用的金屬材料均可用來進(jìn)行鑄造，鑄件的重量可由幾克到幾百噸，壁厚可由0.5毫米到1米。

（3）儲造用原材料大都來源廣泛，價格低廉，并可直接利用廢機(jī)件，故鑄件成本較低。

但是，液態(tài)成形也給件帶來某些缺點(diǎn)，如鑄造組織硫松、晶粒粗大、內(nèi)部易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔等缺陷。因此，鑄件的力學(xué)性能，特別是沖擊韌度低于同種材料的鍛件。加之鑄造工序多，且難于精確控制，使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定，同時鑄造的勞動條件差。

隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展，除了機(jī)器制造業(yè)外，在公共設(shè)施，生活用品，工藝美術(shù)和建筑等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域，也廣泛采用各種鑄件。鑄件的生產(chǎn)工藝方法大體分為砂型造和特種鑄造兩大類。

熱加工砂型鑄造

在砂型鑄造中，造型和造芯是最基本的工序。它們對鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本的影響很大。造型通?？煞譃槭止ぴ煨秃蜋C(jī)器造型，手工造型是用手工或手動工具完成紫砂，起模，修型工序。手工造型主要適應(yīng)于單件、小批量鑄件或難以用造型機(jī)械生產(chǎn)的形狀復(fù)雜的大型鑄件。

隨著現(xiàn)代化大生產(chǎn)的發(fā)展，機(jī)器造型已代替了大部分的手工造型，機(jī)器造型不但生產(chǎn)率高，而且質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強(qiáng)度低，是成批大量生產(chǎn)鑄件的主要方法，機(jī)器造型的實(shí)質(zhì)是采用機(jī)器完成全部操作，至少完成緊砂操作的造型方法，效率高，鑄型和儲件質(zhì)量高，但投資較大。適用于大量或成批生產(chǎn)的中小鑄件。

熱加工特種鑄造

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)水平的提高，對鑄件質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本有了進(jìn)一步的要求，因而鑄造方法有了長足的發(fā)展。所謂特種鑄造，是指有別于砂型鑄造方法的其他鑄造工藝。特種鑄造方法已發(fā)展到幾十種。常用的有熔模鑄造，金屬型鑄造，離心鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、陶瓷型鑄造、實(shí)型鑄造、磁型鑄造、石墨型鑄造、差壓鑄造、連續(xù)鑄造、擠壓鑄造等。

沖壓是在沖床上用沖模使金屬或非金屬板料產(chǎn)生分離或變形而獲得制件的加工方法。板料沖壓通常在室溫下進(jìn)行，所以又稱冷沖壓，用于沖壓的材料必須具有良好的塑性，常用的有低碳鋼、高塑性合金鋼、鋁和鋁合金、銅和銅合金等金屬材料以及皮革、塑料、膠木等非金屬材料。沖壓的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，成本低；成品的形狀復(fù)雜，尺寸精度高，表面質(zhì)量好且剛度大，強(qiáng)度高、重量輕，無需切削加工即可使用。因此在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、日常生活用品及國防工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

熱加工沖壓的基本工序

沖壓的基本工序主要有沖孔和落料、彎曲、拉深等。將板坯在沖模刃口作用下沿封閉輪廓分離的工序稱為沖孔或落料。彎曲是利用彎曲模使工件軸線彎成一定角度和曲率的工序。拉深是利用模具將平板毛坯變成杯形、盒形等開口空心工件的工序。

熱加工沖模

沖模是實(shí)現(xiàn)坯料分離或變形必不可少的工藝裝備。

①沖模的主要組成部分及作用：工作部分包括凸模、凹模等，實(shí)現(xiàn)板料分離或變形，完成沖壓工序。定位部分包括導(dǎo)板、定位銷等，用于控制坯料的送進(jìn)方向和送進(jìn)距離。卸料部分包括卸料板、頂板等，用于在沖壓后卸取板坯或工件。導(dǎo)向部分包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套等，用來保證上、下模合模準(zhǔn)確。模體部分但括上、下模板、模柄等，用于與沖床連接、傳遞壓力。

②沖模的種類：按照沖模完成的工序性質(zhì)可分為沖孔模、落料模、彎曲模、拉深模等，按其工序的組合程度又可分為簡單模、連續(xù)模和復(fù)合模。2100433B

熱加工工藝欄目方向

《熱加工工藝》主要刊載的論文涵蓋鑄造、鍛壓、焊接、金屬材料、復(fù)合材料及熱處理等領(lǐng)域。

《熱加工工藝》主要欄目有特約稿件（名師薦稿）、綜述、試驗(yàn)與研究、金屬材料、復(fù)合材料、鑄造技術(shù)、鍛壓技術(shù)、焊接技術(shù)、熱處理技術(shù)、表面工程、失效分析、模具設(shè)計和生產(chǎn)應(yīng)用等。

熱加工工藝編委成員

據(jù)2018年4月《熱加工工藝》編輯部官網(wǎng)顯示，《熱加工工藝》編委會擁有編委會主任1人，副主任5人，顧問5人，編委105人。

主任：李國安

副主任：劉鄭國、宇文建鵬、胡明、羅宇、楊屹

顧問：周堯和、傅恒志、潘健生、趙連城、林漢同

編委：丁文江、馬乃恒、馬中偉、馬幼平、馬明亮、王士元、王加友、王發(fā)展、王浩偉、王鵬程、王文健、王守仁、王磊、鄧運(yùn)來、毛華杰、毛健、田大標(biāo)、葉兵、馮運(yùn)莉、印飛、米國發(fā)、朱向楠、呂彥明、劉潔、劉建秀、劉慶鎖、紀(jì)蓮清、江靜華、邢建東、許云華、邱葭菲、陳乃錄、陳玉平、陳玉林、陳立佳、陳嵩、陳美玲、陳飛、陳林、杜軍、杜繼濤、佟玉斌、李建平、李斌、李重河、李靜媛、李焰、李巖舟、李日、何源、鄒龍江、張建勛、張都清、張衛(wèi)文、張鵬賢、張治民、嚴(yán)方、束學(xué)道、羅宏、羅鍵、林萬明、鄭亞虹、周燦豐、周清、易丹青、楊世偉、楊兵兵、楊永順、楊鴻飛、楊洋、賀林、榮守范、趙教育、趙宇宏、倪利勇、聶朝胤、高義民、高立義、郭學(xué)鋒、唐建新、唐亮武、徐可為、徐春、徐維普、徐光、徐玉松、袁武華、梁志敏、曹志強(qiáng)、喻亮、黃衛(wèi)東、黃貞益、彭成章、彭文屹、韓滿貴、蔣百靈、蔣顯全、夏佃秀、謝春生、溫志勛、湛利華、雷聲、熊曉紅、魏家鵬

熱加工工藝研究發(fā)表

據(jù)2018年4月中國知網(wǎng)顯示，《熱加工工藝》共出版文獻(xiàn)22113篇。

據(jù)2018年4月萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺顯示，《熱加工工藝》共載文11552篇。

熱加工工藝收錄情況

《熱加工工藝》被中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫、中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫、中國科技期刊精品數(shù)據(jù)庫、美國工程信息公司Ei Page One數(shù)據(jù)庫等10余種中國國內(nèi)外檢索系統(tǒng)收錄。

熱加工工藝影響因子

據(jù)2018年4月中國知網(wǎng)顯示，《熱加工工藝》總被下載2653050 次、總被引73061次、（2017版）復(fù)合影響因子：0.590，（2017版）綜合影響因子：0.438。

據(jù)2018年4月萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺顯示，《熱加工工藝》2015年載文量為11552，被引量為44622，下載量為537360。2015年影響因子為0.55，影響因子排名為：全部統(tǒng)計源期刊（6735種）第2595名；金屬學(xué)與金屬工藝（53種）第15名。

熱加工工藝榮譽(yù)表彰

1992年首批入選全國中文核心期刊，至2014年已連續(xù)7次（1992、1996、2000、2004、2008、2011、2014年）入選。

2001年，入選中國期刊方陣（雙百期刊）。

陜西省歷屆優(yōu)秀科技期刊評比精品獎、一等獎、優(yōu)秀獎。

原中國船舶工業(yè)總公司優(yōu)秀科技期刊評比二等獎。

全國優(yōu)秀國防科技期刊評比一等獎。

全國第二屆優(yōu)秀科技期刊評比二等獎。

T7鋼的熱加工工藝示于表2-20-4。

T7鋼的熱加工工藝