李小林
国网四川电力建设工程咨询有限公司 四川 成都 610000
摘要:随着社会经济的发展,对各种工业制品的质量提出了更高的要求,所以要优化加工工艺。金属粘结是工业生产加工的影响条件,它与产品生产质量之间关联密切。在使用压力加工工具时,其材质和表面处理会影响金属粘结,为了更加准确地了解相关情况,开展分析是很有必要的。结合研究成果,合理选择工具材质,对表面进行有效处理并应用到生产中去,对于推动企业发展具有重要意义。
关键词:压力加工工具;材质;表面处理;金属粘结
引言
我国是一个工业大国,在企业制造中,压力加工是非常重要的一个环节,会影响产品质量。为了确保产品使用效果,要加强分析压力加工工具的材质及表面处理对金属粘结的影响,在此基础上,更好地选择压力加工工具。基于此,本文首先对金属粘结进行概述,进而对压力加工工具材质选择及表面处理进行分析,以期不断提升压力加工工具应用水平。
1金属粘结概述
金属粘结,就是指金属材质之间相互融合,以实现固定、联合为一体的效果。比如,在压力加工生产过程中,采用专业压力工具进行金属粘结,就是该技术运用最直观的表现形态。金属粘结先要劈裂表层润滑膜。金属表层有一层保护膜,主要是对金属进行保护,因此,在金属粘结时,会破坏保护膜,主要目的是让空气进入内部结构。当金属内部结构暴露在空气中会发生氧化反应,在金属表层形成一层结膜,达到金属粘结目的。在生产加工过程中,金属粘结工艺必须要按照固定流程进行,保证达到预期效果。
为保证金属粘结在日常生产加工过程中有序、科学地实施,必须做好操作环节中相应影响因素的综合治理,以适应当代工业生产的实际需要。
2压力加工工具材质对金属粘结影响
2.1弹性影响
在生产加工中发现,材料的强度大小会影响金属粘结效果。如果选用的压力加工工具表层弹性较大,在外力作用下,金属粘结很有可能会受到影响;如果选用的压力加工工具表层弹性较小,金属在高温环境下发生变化的可能性也较小。压力加工工具的弹性影响条件与加工工具的贴合性之间存在联系。当贴合系数较高时,金属粘结内部材料会受到较大吸引力,粘结后,局部保护层脱落情况减少。在完成外压操作后,金属粘结表层冲击力会变小,金属粘结后的脱落性比较高。
2.2耐压强度影响
对于金属粘结而言,压力加工工具的主要作用是加压。如果耐压性不能满足实际需求,在金属粘结加压后,工具发生变形的可能性就会较大,甚至会完全破坏。当压力加工工具的耐压强度较大时,压力工具材质承受的压力会变大,内部金属材质承受的压力会变小,很难起到固定作用。
2.3含碳量影响
压力加工工具的含碳量和压力强度有着很大关系。一般情况下,当含碳量比较多时,设备硬度就会较大。在压力条件不变的情况下,当压力强度较高时,在金属粘结中的运用效果会较好。如果压力加工工具的含碳量比较少,对加工活动会产生不利影响。金属膜破损后,若得不到有效保护和巩固,外层切面流体脱落强度会下降。
3压力加工工具促进金属粘结处理措施
3.1合理选择工具材质
根据压力加工工具材料种类及特性,对材料组织成分进行分析,将实验和实际使用情况相比可以得出重要结论。为了满足实际生产需求,要求工具材料具有抗金属粘结和耐磨性,因此,要加强技术研究,增加工具材料的含碳量,可以发挥更大作用。组织中的碳化物量增加,分布也更加弥散。通过实验发现,在制作合金时,要将一氧化碳的质量分数控制在5%~20%。当一氧化碳不断增加时,其抗粘结性能和耐磨性能会出现减弱的情况。对于经常使用的工具,要考虑到作业环境和工作量,确保性能良好,这样才能确保后期正常使用[4]。当作业条件发生改变时,对工具的要求也会发生变化,要根据实际情况而定。部分工具在加工过程中无法满足硬度要求,不仅会影响到正常加工,而且会损坏工具。
3.2工具材质表面处理
在实际生产中,处理工具材质表面的方式较多,但最终目的是相同的,就是让其表面形成和基体存在差异的物质,让工具材料性质发生变化,保证工具表面具有较好的耐磨性。常见的处理方法有熔盐法、浸渍法等,要根据实际情况合理选择,确保达到预期处理效果。
(1)工具表层组织
对相关资料进行整理、分析,发现与变形材料较难形成合金及固液体的工具表面,金属粘结和磨损都比较少。为了保证制品表面的完整性,要确保其与加工材料的亲和力小、强度大。工具表层的碳化物和金属不易发生反应,所以,粘结和磨损程度会减轻。当含碳量较高时,磨损量就会变少。碳化物的种类、大小等都会对粘结和磨损产生影响,因此要全面分析。
(2)工具材质
工具材质对金属粘结和本身磨损的影响较大,如果变形金属在工具表面粘结,对制品表面会造成破坏,导致质量降低。当粘结物脱落并回粘到制品表面时,会出现“粘疤”情况。当粘结情况比较严重时,会出现更多问题,导致加工活动停止。分析发现,制品表面粗糙度会因为模具材质和表面处理不同而发生变化。
挤压材的表面粗糙度与模子定径区的表面光洁度及其磨削方法有着很大关系。当定径带垂直于轴向方向磨削时,则铝在轴向流动时,将充满削纹凹谷形成比较均匀的粘铝层。当平行于轴向方向磨削时,模具表面会形成分布不均的条状粘结物,挤压材表面会变得更加粗糙。经氮化处理的钢模及硬质合金模子表面,由于铝具有不易粘结的特性,机加工方法不会产生太大影响。
(3)辅助性粘结条件
压力加工工具的表面处理时,工具外部辅助性条件是否得到合理运用,也是对金属粘结状态产生影响的重要性因素之一。为此,运用压力加工工具进行金属粘结操作过程中,就应该着重对区域粘结结构的基本情况进行综合分析,科学做好粘结性辅助条件的把握。比如,为了尽量降低压力加工工具日常应用期间出现表层处理不到位,影响金属粘结整体效果的问题,技术人员一方面通过增强外部温度的方式,将金属资源转换到可粘结状态;另一方面采用外部加压法,对压力加工工具的表面处理进行强度加压,在两种条件同时满足的状态下,进行金属凝结生产操作,凝结操作后持续规定10~12小时。
(4)减少工具与变形金属粘结
为了减少工具和变形金属之间的粘结,应用直接有效的方式,结合不同金属及变形条件来合理选择工具材料与表面处理方法。例如采用离子氮化方式来处理挤压铜铝用的模子,有助于提高抗粘结能力,延长使用时间。考虑到工具材料性能要求具有多样化特点,而且变形金属种类较多,在实际生产中,为了确保防粘降磨,需要使用润滑剂,在这一思路下展开研究。
实验发现,采用含有极性添加剂的润滑油,可以起到减少金属粘结的作用,粘附金属脱落后会进入润滑油中,让制品表面看起来非常光洁。使用乳液可以对工具进行冷却,对于减少粘结和磨损可以起到一定作用,这是实际生产中所得到的。另外,还要注重工具的热疲劳性和其表面的机加工方法对粘结产生的影响,合理调节工艺参数也是提高制品表面质量的有效方法,要灵活使用。
4结束语
综上所述,随着制造业发展,压力加工工具的使用范围在不断扩大,由于加工制品为金属,工具材质和表面对金属粘结会产生影响,要进行深入分析,形成正确认识。了解影响金属粘结的因素,通过合理选择工具材质及表面处理方法,不断提升制品质量,推动我国工业持续发展。
参考文献
[1]高文静.探讨压力加工工具的材质及表面处理对金属粘结的影响[J].化工管理, 2020(15).
[2]雷小洪.刍议金属压力加工中的摩擦与润滑[J].中国金属通报,2018(03).
[3]林卓.论压力加工工具的材质及表面处理对金属粘结的影响[J].世界有色金属, 2019(11).
[4]孔宪平.压力加工工具的材质及表面处理对金属粘结的影响[J].科技创新导报, 2018(15).