浅谈新型金属材料成型加工技术

浅谈新型金属材料成型加工技术

权阳

宝鸡烽火工模具技术有限公司陕西宝鸡721000

摘要：与普通金属材料相比，新型金属材料在性能与质量上有巨大的突破，逐渐成为工业领域非常重要的工程材料，尤其是能源开发、零件加工、部件制作、交通运输机械轻量化生产等等行业。将新型金属材料作为工程材料进行成型加工的过程中，会涉及到很多繁复的成型加工技术，如何完善新型金属材料成型加工技术，如何进一步发挥新型金属材料的特性，已然成为新型金属材料加工行业必须重点研究的领域。

关键词：新型金属材料；成型加工；技术

Abstract:comparedwithordinarymetalmaterials,newmetalmaterialshavegreatbreakthroughsinperformanceandquality,andgraduallybecomeveryimportantengineeringmaterialsintheindustrialfield,especiallyinthefieldsofenergydevelopment,partsprocessing,partsproduction,lightweightproductionoftransportationmachineryandsoon.Intheprocessofformingandprocessingnewmetalmaterialsasengineeringmaterials,manycomplicatedformingandprocessingtechnologieswillbeinvolved.Howtoimprovetheformingandprocessingtechnologyofnewmetalmaterialsandhowtofurtherplaythecharacteristicsofnewmetalmaterialshavebecomethekeyresearchfieldforthenewmetalmaterialprocessingindustry.

一、关于新型金属材料的综述

1、新型金属材料的固有特性

新型金属材料的种类繁多，都涵盖在合金的范畴之内，金属材料的固有特性包括以下几点：新型金属材料具有更好的延展性；新型金属的化学性较为活泼；新型金属具有特有的光泽与色彩等。当前应用广泛的新型金属材料包括形状记忆合金、高温合金、贮氢合金以及非晶态合金等。

2、新型金属材料的加工特性

2.1焊接性

焊接性是金属成型加工的基础特性之一，所指是金属材料通过焊接来完成二次成型并满足设计要求。新型金属材料的焊接性良好，在焊接时可以保证没有气孔、没有裂缝等。新型金属材料具有好的焊接性通常收缩小、导热性能好。

2.2锻压性

锻压性对于金属的成型加工的关键因素，金属具有的锻压性能够使金属在锻压的过程中承受塑性变形，并有效缓解冲压。除此之外，金属的锻压性还会受到加工条件的影响。

2.3铸造性

金属所具有的铸造性包括收缩性、流动性、偏析以及裂纹敏感性等具有相关性，由于新型金属材料均为合金，因此其中含有的高熔点元素会金属的流动性降低，给材料成型加工增加了一定的难度。

二、新型金属材料成型加工技术

1、粉末冶金成型加工技术

粉末冶金法是应用于新型金属材料成型加工中的最早的技术之一，主要用于制造复合材料零件、颗粒制造以及金属基复合材料中的晶须增强等，且以上成型加工可以通过这一方法直接完成。粉末冶金加工技术的适用范围主要是针对尺寸较小、形状不复杂以及较为精密的零件，因为粉末冶金技术的优势在于成型制作过程中能够根据实际中的需求来进行增强相含量的调节，即颗粒含量在半数以上；制作中的增强相较为精密，且组织更加细密，除此之外，粉末冶金法还具有界面反应少的优势，有效提升了工作效率。

2、电切割技术

电切割法是指在成型加工过程中根据零件形状的负极来决定采取怎样的几何切割形状，在材料切割时利用正极溶解的基本方式来实现材料的切割。对于零件成型加工中存在的残屑以及未溶解的纤维等，可以利用零件与负极之间的间隙来实现清洗。与传统的放电加工法相比，显著优势在于在介电流液中浸入移动的电极线，从而能够通过液体压力冲刷以及局部高温实现对零件的成型加工。利用电切割法进行成型加工时，非导体复合材料通常会由于放电效果差而产生一定的影响。

3、机械加工铸造法

对于该方式来说，主要是利用铣、车以及钻等方式来进行金属复合材料的加工，并且在进行精加工铝基复合材料中主要是利用金刚石道具来进行成型加工。首先就是要利用铣削的方式，其中材料主要是含有15%～20%的粘结剂，局金刚石刀具以及端面铣刀，要利用切削液来进行冷去，提升铣削的颗粒。之后要利用车削的方式，同时能够结合乳化液进行有效的冷却处理。选择刀具要科学，选择硬质合金刀具。最后要利用钻削的方式，同时能利用外切削液进行有效的冷却处理。

4、铸造成型技术

在进行铸造成型技术中，主要是利用有效的检验工作，这是目前来看较为成熟的铸造技术，在进行铸造过程中有效保证其设计满足基本要求。对于该方式来说具有较强的性能，主要是应用于复合材料零件的生产以及制造中，目前来看制造与加工技术逐渐趋于复杂，但是这样也将直接导致铸造成型发的之后滞后性也十分明显。另外，相关的参数以及工艺方法必须要经过不断的改革与创新，流动性的不断提升，这样将会保证溶体的粘度中的颗粒不断提升增加。并且高温度会导致材料出现化学变化。所以在进行加工中，可以采用熔模铸造、压铸以及金属型铸造等方式来避免出现以上几种情况。

5、模锻塑型技术

对于一些硬性较大的新型金属材料，一般的锻造环境无法使其加工塑形，以钛合金、镁合金等为例，这些金属材料由于锻造温度范围窄，可塑性较差，因此在变形时会产生极大的抗力，很难将其塑造成一定形状或尺寸的工业零部件，为了解决这一问题，模锻塑型技术应运而生。模锻塑型技术包含超速成型、模锻与挤压等方法，在对金属材料进行挤压时需要保持甚至提高锻造环境的温度，以提高金属材料的可塑性，同时需要在模具的表面涂上润滑剂，降低模具表面的摩擦力，从而进一步降低模锻塑型的难度。通过模锻塑型技术进行金属材料的成型加工，可以使得生产出来的零部件具有较高的质量与性能，其组织也更为严密，已经成为金属材料成型加工中使用最为普遍的技术手段。

结束语

总而言之，研究新型金属材料成型加工技术是符合时代发展趋势的，在了解新型金属材料成型加工技术现状的过程中发现了其中的潜在问题，并且通过有效技术的发展和创新对不足之处和薄弱环节进行了改善和弥补，为我国社会建设中新型金属材料成型加工技术的发展打下了良好的基础。

参考文献

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[2]高宝宝，解念锁.金属材料环境友好成型加工技术研究[J].科技创新与应用，2016（10）：43.