第四章-各类毛坯的检测

1第4章各类毛坯的检测补充：毛坯定义、种类、制造方法、常用毛坯加工前检验重要性和讨论范围。4.1轧制件（型材）的检测4.2铸件毛坯检测4.3锻件毛坯检测4.4焊接件毛坯检验24.1轧制件（型材）的检测4.1.1金属材料轧制件的检测项内容1．轧制件相关知识(原材料毛坯，来自钢厂)（1）轧制件。轧制件也称型材，主要包括各种热轧和冷拉的圆钢、方钢、六角钢、八角钢、工字钢、角钢、管材等类型。轧制件的制作分热轧和冷拉两种状态，热轧的型材毛坯精度较低，冷拉型材毛坯精度较高。（2）轧制件毛坯。机械加工中，在制造结构形状较简单、生产批量为单件小批生产、且不太重要的零件时，其毛坯一般选择型材。32．金属材料轧制件的检测项目（七大项）（1）金属物理性能检测（64）；电、热、磁和熔点等（2）金属力学性能检测（61）；强度、塑性、硬度、韧性（3）金属工艺性能检测（19）；铸造性能、塑性加工性能焊接、切削加工和热处理性能（4）金属金相组织检测（33）；（5）金属无损伤检测（61）；（6）金属化学性能检测（52）；耐腐蚀性和抗氧化性（7）钢铁与铁合金化学分析（22）。41．轧制件的外观缺陷及外观缺陷检测方法4.1.2轧制件外观检测51．拉伸试验（1）拉伸试验内容包括室温下拉伸、高温下拉伸、金属薄板拉伸、焊缝及堆焊金属材料的拉伸等。（2）拉伸试验目的是测试材料的非比例伸张应力σp、残余伸张应力σr、屈服点σs、抗拉强度σb、断后伸长率δ、断面收缩率φ等力学性能（3）拉伸试验设备有油压万能材料试验机、杠杆试拉力试验机、引伸计等。强度：抵抗塑性变形和破坏的能力4.1.3轧制件力学性能检测62．冲击试验(抵抗冲击载荷破坏的能力)冲击试验是一种动力学试验，也叫冲击韧性试验，用这种试验测定材料的冲击韧性ak值。根据试样的形状和断裂形式，冲击试验可分为拉伸冲击、弯曲冲击和扭转冲击等；按冲击试验次数可分为一次冲击和多次冲击试验；按冲击形态又可分为摆锤式试验和落锤式试验等；按试样形态又可分为有缺口和无缺口两种。有缺口试验的目的是改变试样的应力分布状态。目前工程技术上广泛采用的是一次性摆锤弯曲冲击试验。73．硬度试验（综合性类指标，抵抗物体压陷表面的能力，有球形和锥形压陷；抵抗表面破裂的能力）（1）硬度试验分为压入法和刻划法。（2）常用静载压入法试验方法布氏硬度（HRS）试验、洛氏硬度(HRC)试验、维氏硬度(HV、锥形压陷)试验和显微硬度试验。不同的硬度使用于不同的场合，各种硬度的测试方法也不相同。硬度和强度之间可以换算，见表4-2（3）不同硬度之间可以近似换算。当HBS＞220时，1HRC≈10HBS。894.1.4轧制件工艺性能试验金属材料的工艺性能，是指金属材料所具有的能适应各种加工工艺要求的能力。工艺性能是机械、物理、化学性能的综合表现。金属材料常用铸造、压力加工、焊接和切削加工等方法制造成零件，各种加工方法均对材料提出了不同的要求。104.2铸件毛坯检测铸件稳定性，适应床身、支架、变速箱和缸体（1）金属的铸造性。是指浇注金属时液态金属的流动性、凝固时的收缩性和偏析倾向性等。（2）收缩。是指液态金属凝固时体积收缩和凝固后的线收缩。（3）偏析。是指铸件凝固后各处化学成分的不均匀若偏析严重，将使铸件的力学性能变坏。4.2.1相关知识114.2.2铸件毛坯的检测内容1．铸造缺陷铸造毛坯件常见铸造缺陷有：气孔、缩孔、缩松、夹渣、砂眼、裂纹、毛剌、粘砂、胀砂、浇不足、损伤、尺寸偏差、变形、错箱、错芯、偏芯。122．铸件检测内容（1）铸造工序检验。①造型材料的检验；②模型的检验；③造型、型芯的检验；④合箱的检验；⑤浇注的检验；⑥清理的检验。13（2）铸件成品检验。技术条件、表面质量和几何尺寸检验三方面。①相关技术条件的检验。包括铸件化学成分、机械性能等检验内容。机械性能检验和金相及化学成分检验等技术条件的检验。②表面质量检验。对其外观铸造缺陷（如有无砂眼、砂孔、疏松、有无浇不足、铸造裂纹等）的检验；以及毛坯加工余量是否满足加工要求的检验。14154.3锻件毛坯检测4.3.1相关概念锻造对坯料施加外力，产生塑性变形，改变其尺寸、形状并改善其性能，压力成形加工方法。适合锻件毛坯的是强度要求较高、形状比较简单的零件，如：承受冲击、交变载荷，但结构形状较简单的轴、齿轮等。1金属材料的锻造性。是指材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂紋的性能，是塑性好坏的表现。钢能承受锻造、轧制、冷拉、挤压等形变加工，铸铁则无锻造性。2锻造方法。自由锻和模锻两种。从精度、加工余量、生产率，操作者技能水平，生产批量等方面对比。但模具制造费用高。（通用工艺介绍）模锻常用的材料有中、低碳钢及低合金钢。3锻件常见缺陷。锻件常见缺陷主要分为五大类，即由原材料和下料时产生的缺陷、加热时产生的缺陷、锻造时产生的缺陷、锻件冷却时产生的缺陷和锻件清理时产生缺陷等。切削加工前的毛坯检验主要是对毛坯进行外观质量、尺寸形状的检验，以及切削加工预备热处理的核查。4.3.2锻件的检测内容锻件的检测包含材料毛坯和锻造模具的检验。1.下料及加热检验（1）下料检验。检查毛坯下料尺寸方法：因为是压力加工下的受力变形，锻打毛坯的下料尺寸，应按零件毛坯的体积量计算后，再乘以一定的损耗系数（氧化皮脱落等）。锻件下料时的缺陷检验参见表4-8。（2）加热和热处理后的缺陷检验见表4-92.锻件生产质量控制见表4-103.锻件成品检验见表4-11，外观缺陷、原因及排除见表4-12192021224.4焊接件毛坯检验4.4.1相关概念焊接是将两种相同或不同的材料通过加压或加热将其连接在一起，使其具有一定的强度和外观质量的过程。(宏观、微观和永久性链接方式)1.焊接性：金属材料的焊接性是指材料在通常的焊接方法和工艺条件下，能否获得质量良好焊缝的性能。焊接性能好的材料，易于用一般的焊接方法和工艺进行焊接，焊缝中不易产生气孔、夹渣或裂紋等缺陷，其强度与母材相近。焊接性能差的材料要用特殊的焊接方法和工艺进行焊接2.材料的焊接性能通常可以从材料的化学成分估计其焊接性能。在常用的金属材料中，低碳钢有良好的焊接性能，高碳钢、合金钢和铸铁的焊接性能差。3.焊接三种类型：熔焊、压焊和钎焊4.焊接的工艺方法：对焊、搭焊、角焊和丁字焊4.4.2焊接毛坯缺陷焊接缺陷是焊接过程中，在焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求（使用要求)的缺陷。在金属焊接中，常见的焊接缺陷可分为三类，即熔焊接头常见缺陷、压焊点（缝）焊接头常见缺陷及钎焊接头常见缺陷。焊接件毛坯的缺陷是焊接接头常见缺陷。焊接时产生的缺陷特征及原因分析参见表4-132526