淺析金屬材料工藝種類及加工方法思考

黃維鴿

（新疆工業職業技術學院 830022）

不同的金屬材料其元素、化學元素不同，使得其力學特點、物理屬性等有著較大差別。此外，不同的金屬材料其加工種類也不同。因此，在金屬材料加工中應選擇不同的工藝種類與方法，才能確保金屬材料的有效利用，發揮其應有有作用。

1 金屬材料工藝種類

1.1 鑄造工藝

鑄造工藝原理是把金屬加熱熔化倒入砂型或模子里，形成液態形式。隨后，按照工藝要求展開生產制造的工藝形式。應用時還需要滿足金屬條件要求，對其工藝要求較為嚴格。鑄造根據材料與澆注形式可以劃分成：砂型鑄造與特殊鑄造。我們常見的鑄造材料分為鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鑄銅。一般會結合應用要求、使用年限、經濟投入等選取鑄件材料。

1.2 焊接工藝

在材料生產加工中，通過焊接工藝加工成為目標成品，在工藝生產中具有重要作用。焊接性是代表材料對焊接工作的適應性，衡量材料在一定焊接工藝狀態下得到優秀接頭的難易度與接頭是否可以在一定條件下穩定運行。焊接包括工藝焊接與應用焊接兩種。金屬材料焊接性不只和材料自身有著密切聯系，也與較多焊接工藝要求相近。基于不同焊接工藝狀態下，相同材料有著不同的焊接性。此外，新焊接形式的出現、材料與工藝的優化，部分焊接性低的金屬材料，也是焊接性好的材料。

1.3 切削工藝

切削工藝是利用刀具或砂輪等削去工件的一部分。伴隨著切削速度的提升，提升大約達到5～10倍。一定時間中的材料削切率得到了提升，能夠達到正常切削的3～6倍。在切削過程中，當切削提高到一定參數后，切削力能夠減少到30%，特別是徑向切削力的降低，有助于提升薄壁細肋件等剛性差構件的高速精密加工效果。在高速切削過程中，元件處于冷卻狀態。所以，適合應用在熱變形構件中。

1.4 鍛壓工藝

鍛壓工藝具有適用范圍廣、適合應用到全部金屬材料，鍛壓配合CNC加工滿足全部構件功能。鍛壓工藝要求符合金屬材料條件要求，才能確保具有防沖擊效果。鍛壓工藝要求嚴格應規范加工制造；還應結合金屬材料特征滿足鍛壓工藝要求。鍛壓產品有著較強的定結構強度、精密性，配合CNC加工能夠節省較多經濟投入。鍛壓產品外觀應盡可能防止尖角過渡，建議圓角在R0.3以上。鍛壓產品外觀構成為：鍛壓工藝成型，設計中影響因素較少。不過，外觀若想要達到多元效果，還應用注重工藝可行度。

2 金屬材料加工方法分析

金屬材料加工中應結合材料不同屬性與特征，結合生產加工要求，制定可行性加工方法。接下來，筆者結合多年實踐經驗，就金屬材料加工方法進行簡要分析。

2.1 熱處理方法

該種加工方法原理是把金屬材料放進標準介質內，隨后進行加熱或冷卻形式讓金屬材料屬性發生變化，同時做好性能控制。現階段，熱處理的應用范圍較廣，成為金屬材料工藝加工常見方法，具有重要作用。金屬材料應用熱處理工藝方法為：加熱→保溫→冷卻。在加熱時應避免金屬材料與大氣充分接觸，尤其是氧氣，不利于金屬材料加熱。因此，做好金屬材料保護與封閉；做好氣溫控制。因為，只有做好氣溫掌控才可以保證后續生產加工的順利進行。熱處理中金屬材料的不一使得氣溫不斷變化，在材料有效溫度控制中做好內部、外部溫度變化控制，確保金屬材料變化良好。冷卻在一定程度上影響工藝差別。因此，在熱處理中也是關鍵環節具有重要影響。具體材料加工中，冷卻工藝容易受到熱處理工藝制約而出現不同。

2.2 金屬材料切削工藝方法

切削也是金屬材料加工中的主要形式。高速切削因為切削速度快速，因此，生成的碎屑在未接觸到元件時被吹走，讓元件一直處于冷卻環境下，確保元件不會由于溫度影響導致元件狀態變化。該種工藝方法經濟投入少，能夠確保元件加工中的高準確性。

高速切削加工形式也要注意工具的使用。由于工具處于快速狀態下溫度升高，對其自身影響較大。因此，想要確保構件質量還需要做好工具選擇。同時，確保工具硬度、耐熱點。筆者建議：PCBN刀具、圖層硬質合金刀具、新型硬質合金、陶瓷刀具都能夠滿足高速切削要求。

該種加工方法不同于其他工藝技術，高速切削能夠對堅硬金屬材料進行加工制造。在使用時應注意操作的有序性并如實記錄材料的利用，為后續工藝加工奠定基礎并作為依據。

2.3 溫擠壓成形加工

該種加工技術是按照金屬材料的塑形成形特征，把金屬材料放進模型內通過外力展開擠壓，讓金屬材料生成模型的形狀。該種工藝方法的關鍵在于擠壓模型的設計，要求模具能夠控制金屬材料，避免較大流動性。當受到擠壓后，金屬材料塑形得到提升。因此，模具大小、精度、形狀等具有重要作用。在設計時應對模具承載的壓力參數有準確的掌握、做好壓力機、模具結構、擠壓工藝、設計流程等選擇。溫擠壓工藝方法中，將形成較高擠壓溫度；當溫度升高后會減少擠壓力；在達到限定熱量后，則會讓金屬外層開裂繼而導致組織較大問題。因此，最佳溫度應在150～190℃，大約降低擠壓力10%。擠壓模型一直處于高溫度環境下，其硬度、強度將會發生改變。對此，會減少模具應用年限。針對這一問題，筆者建議選擇壓縮空氣形式冷卻模具凹凸位置的溫度，繼而達到降低溫度的效果。

3 結語

總而言之，工藝技術的進步使得金屬材料加工工藝趨向多樣化發展。同時，對工藝加工要求也越來越嚴格，要求提升金屬材料穩固性。對此，只有做好工藝技術方法控制，才能更好的推動行業進步發展繼而帶動社會經濟進步。

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