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金属工艺学（全32讲）【理工学社】
2023-11-29 22:28课程 人已围观
热加工
（一）金属材料的基本知识
1.金属材料的力学性能
力学性能的概念。力学性能主要指标（强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度）的符号、单位、物理意义与试验方法。
2.金属的晶体结构与结晶，纯金属的晶体结构，纯金属的结晶过程。冷却曲线和过冷度。晶粒、晶界、晶格、晶胞、晶面的概念。晶粒大小对金属力学性能的影响。金属的同素异构转变。
3.合金的相结构与相图
合金的相结构。二元合金相图的概念。
4.铁碳合金
铁碳合金相图中的相、特性点和特性线。典型铁碳合金的组织转变。铁碳合金相图的应用。
5.钢的热处理
热处理的基本概念。钢在加热和冷却时的组织转变。钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用。钢的表面淬火和化学热处理。
6.常用钢材
含碳量和常存元素对碳钢力学性能的影响。钢的分类、牌号和用途。
（二）铸 造
1.铸造的实质、特点及应用范围。铸造方法分类。
2.合金铸造性能
充型能力和流动性的概念。充型能力和流动性对铸件质量的影响。影响充型能力和流动性的主要因素，提高充型能力和流动性的主要措施。
收缩的概念。铸造应力、收缩对铸件质量的影响。缩孔、缩松、变形、裂纹等铸造缺陷的形成机理和防止措施。
3.常用合金铸件及其生产
灰铸铁件：灰铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。铸铁的石墨化。孕育处理。灰铸铁件的生产特点。
球墨铸铁件：球墨铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。球墨铸铁件的生产工艺和铸造工艺特点。
可锻铸铁件：可锻铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。可锻铸铁件的制造过程和铸造工艺特点。
蠕墨铸铁件和合金铸铁件。
铸铁的熔炼：冲天炉的工作原理。铁水温度和化学成分的控制。
铸钢件、铜合金铸件和铝合金铸件生产。
4.砂型铸造及铸造工艺规程设计
铸造工艺规程设计的意义、内容及步骤。
常见手工造型方法的选择。机器造型和造型生产线。铸件结构的铸造工艺性分析。
铸造工艺图的制定：浇注位置和分型面的选择；铸造工艺参数（加工余量、起模斜度、铸造收缩率、铸造圆角等）的确定；型芯设计。铸造工艺图实例。
5.特种铸造
熔模铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法的工艺过程、特点及应用。
（三）锻 压
1.锻压的实质、特点和应用。锻压方法分类。
2金属的塑性变形
金属塑性变形的实质。单晶体与多晶体的塑性变形。塑性变形对金属组织和力学性能的 影响。冷变形与热变形的概念。锻造比与锻造流线。金属锻造性能的概念。
3.自由锻
自由锻的特点和应用。
坯料的加热和锻造温度范围。
自由锻工艺规程的制定：绘制锻件图；确定变形工序；计算坯料的质量和尺寸；选定锻造设备等。
典型锻件自由锻工艺过程实例。
自由锻件的结构工艺性。
高合金钢的锻造特点。
4.模 锻
模锻的特点和应用。
模锻的变形工艺和模锻模膛。模锻件图的制定。
锤上、曲柄压力机上、平锻机上、摩擦压力机上模锻的特点和应用。
模锻件的结构工艺性。
5.板料冲压
板料冲压的特点和应用。
板料冲压的基本工序。典型冲压件工艺过程实例。
冲压件的结构工艺性。
6.其他压力加工方法及新技术新工艺
精密模锻、挤压成形、辊轧成形、液态模锻、超塑成形、精密冲压的特点和应用。
（四） 焊接和粘接
1.焊接的实质。焊接方法分类。焊接在工业生产中的应用。
2.电弧焊质量分析
电弧焊冶金过程。焊接接头的组织和性能。焊接应力和变形。焊接裂纹的产生原因及防止措施。
3.电弧焊常用方法
手弧焊的特点和应用。焊条的组成、作用、种类、型号、牌号、特性和选用。
埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、等离子弧焊的焊接过程、设备组成、特点和应用。等离子弧切割。
4.其他常用焊接方法及焊接新工艺
电阻焊的实质、基本形式、焊接过程、特点和应用。
钎焊的实质。软钎焊和硬钎焊。钎焊特点和应用。
电渣焊的焊接过程、特点和应用。
电子束焊、激光焊、摩擦焊、扩散焊的原理、特点和应用。
5.常用金属材料的焊接
金属焊接性的概念。钢材焊接性的评估。
碳钢和低合金结构钢的焊接。不锈钢的焊接。铸铁件焊补。铝、铜及其合金的焊接。
6.焊接结构工艺设计
焊接方法的选择。焊缝布置。焊接接头设计。
7.粘接
粘接的原理与特点。胶粘剂和粘接工艺。
（五） 毛坯选择
1.选择毛坯类型及具加工方法的原则
2.铸造、锻压、焊接等毛坯加工方法及其制品的综合比较
3.常用机器零件和结构件的毛坯类别
（一）金属材料的基本知识
1.金属材料的力学性能
力学性能的概念。力学性能主要指标（强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度）的符号、单位、物理意义与试验方法。
2.金属的晶体结构与结晶，纯金属的晶体结构，纯金属的结晶过程。冷却曲线和过冷度。晶粒、晶界、晶格、晶胞、晶面的概念。晶粒大小对金属力学性能的影响。金属的同素异构转变。
3.合金的相结构与相图
合金的相结构。二元合金相图的概念。
4.铁碳合金
铁碳合金相图中的相、特性点和特性线。典型铁碳合金的组织转变。铁碳合金相图的应用。
5.钢的热处理
热处理的基本概念。钢在加热和冷却时的组织转变。钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用。钢的表面淬火和化学热处理。
6.常用钢材
含碳量和常存元素对碳钢力学性能的影响。钢的分类、牌号和用途。
（二）铸 造
1.铸造的实质、特点及应用范围。铸造方法分类。
2.合金铸造性能
充型能力和流动性的概念。充型能力和流动性对铸件质量的影响。影响充型能力和流动性的主要因素，提高充型能力和流动性的主要措施。
收缩的概念。铸造应力、收缩对铸件质量的影响。缩孔、缩松、变形、裂纹等铸造缺陷的形成机理和防止措施。
3.常用合金铸件及其生产
灰铸铁件：灰铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。铸铁的石墨化。孕育处理。灰铸铁件的生产特点。
球墨铸铁件：球墨铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。球墨铸铁件的生产工艺和铸造工艺特点。
可锻铸铁件：可锻铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。可锻铸铁件的制造过程和铸造工艺特点。
蠕墨铸铁件和合金铸铁件。
铸铁的熔炼：冲天炉的工作原理。铁水温度和化学成分的控制。
铸钢件、铜合金铸件和铝合金铸件生产。
4.砂型铸造及铸造工艺规程设计
铸造工艺规程设计的意义、内容及步骤。
常见手工造型方法的选择。机器造型和造型生产线。铸件结构的铸造工艺性分析。
铸造工艺图的制定：浇注位置和分型面的选择；铸造工艺参数（加工余量、起模斜度、铸造收缩率、铸造圆角等）的确定；型芯设计。铸造工艺图实例。
5.特种铸造
熔模铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法的工艺过程、特点及应用。
（三）锻 压
1.锻压的实质、特点和应用。锻压方法分类。
2金属的塑性变形
金属塑性变形的实质。单晶体与多晶体的塑性变形。塑性变形对金属组织和力学性能的 影响。冷变形与热变形的概念。锻造比与锻造流线。金属锻造性能的概念。
3.自由锻
自由锻的特点和应用。
坯料的加热和锻造温度范围。
自由锻工艺规程的制定：绘制锻件图；确定变形工序；计算坯料的质量和尺寸；选定锻造设备等。
典型锻件自由锻工艺过程实例。
自由锻件的结构工艺性。
高合金钢的锻造特点。
4.模 锻
模锻的特点和应用。
模锻的变形工艺和模锻模膛。模锻件图的制定。
锤上、曲柄压力机上、平锻机上、摩擦压力机上模锻的特点和应用。
模锻件的结构工艺性。
5.板料冲压
板料冲压的特点和应用。
板料冲压的基本工序。典型冲压件工艺过程实例。
冲压件的结构工艺性。
6.其他压力加工方法及新技术新工艺
精密模锻、挤压成形、辊轧成形、液态模锻、超塑成形、精密冲压的特点和应用。
（四） 焊接和粘接
1.焊接的实质。焊接方法分类。焊接在工业生产中的应用。
2.电弧焊质量分析
电弧焊冶金过程。焊接接头的组织和性能。焊接应力和变形。焊接裂纹的产生原因及防止措施。
3.电弧焊常用方法
手弧焊的特点和应用。焊条的组成、作用、种类、型号、牌号、特性和选用。
埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、等离子弧焊的焊接过程、设备组成、特点和应用。等离子弧切割。
4.其他常用焊接方法及焊接新工艺
电阻焊的实质、基本形式、焊接过程、特点和应用。
钎焊的实质。软钎焊和硬钎焊。钎焊特点和应用。
电渣焊的焊接过程、特点和应用。
电子束焊、激光焊、摩擦焊、扩散焊的原理、特点和应用。
5.常用金属材料的焊接
金属焊接性的概念。钢材焊接性的评估。
碳钢和低合金结构钢的焊接。不锈钢的焊接。铸铁件焊补。铝、铜及其合金的焊接。
6.焊接结构工艺设计
焊接方法的选择。焊缝布置。焊接接头设计。
7.粘接
粘接的原理与特点。胶粘剂和粘接工艺。
（五） 毛坯选择
1.选择毛坯类型及具加工方法的原则
2.铸造、锻压、焊接等毛坯加工方法及其制品的综合比较
3.常用机器零件和结构件的毛坯类别
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