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1、2007年第41卷l1113金属基复合材料的二次成型加工工艺研究进展聂小武鲁世强王克鲁南昌航空大学摘要:金属基复合材料的发展非常迅速,应用越来越广泛,是一类重要的材料。为了制造实用的零组件,需要对金属基复合材料进行二次成型加工。介绍了目前金属基复合材料二次成型加工方法选择的原则,重点综述了二次成型加工的方法,包括铸造成型法、挤压模锻塑性成型法、粉末冶金法、机械加工法、电切割法、高能光束及液流切割法、焊接法等方法,概述了每种方法的加工过程、在加工中存在的问题及解决措施,列举了典型加工工艺的优点及应用状况。最后对金属基复合材料的二次成型加工工艺的发展作了展望。关键词:金属基复合材料,二次成型加工
2、,工艺,应用ResearchProgressofPost2formingProcessTechniqueofMetalMatrixCompositesNieXiaowuLuShiqiangWangKeluAbstract:Metalmatrixcompositesisakindofrapidlydevelopingandwidelyusedimportantmaterials.Itisneededdopost2formingprocessformanufacturingappliedparts.Someprinciplesofchoiceprocessmethodsformetalmatri
3、xcompositesareintro2duced.Somemethods,suchascasting,extrusionmouldforging,powdermetallurgy,machineprocess,electricityincision,highenergybeamoflightandliquidincision,jointing,arereviewedinthispaper.Theformingtechnologies,themainquestionsthatexitinformingtechnologiesandthesolutionsaresummarized.Thevi
4、rtuesandappliedrangesoftypicalprocesstechnologiesareenumerated.Finallythetrendsofpost-formingprocessofmetalmatrixcompositesareindicated.Keywords:metalmatrixcomposites,post2formingprocess,technique,application接即成构件,而短纤维、晶须、颗粒增强金属基复合1引言材料则可采用铸造、挤压、超塑成型、焊接、切削加工[2]金属基复合材料(MMCs)以其高强度、高耐磨性等二次加工制造成实用的金属基复
5、合材料构件。[1]等优点受到世界各国的重视。采用连续的晶须或金属基复合材料二次成型加工方法的选择要考虑以是纤维状强化相增强的复合材料可在强化相长度方[3]下几方面的要求:¹增强体在金属基体中分布的向上获得较高的动态和静态力学性能,但是这种材均匀性;º制造过程中不造成增强物和金属基体性料存在较高的技术复杂性和成本,在工程实践中难能的下降,特别要避免高性能连续纤维的损伤;»制以应用。颗粒增强金属基复合材料则是目前工程应造过程中要尽量减少各种不利反应的发生,如基体用最广的金属基复合材料,增强颗粒以陶瓷为主,包金属的氧化、基体金属与增强物之间的界面反应等;括SiC、Al2O3、B4C和TiC等,铝基
6、复合材料在实际工¼制造方法应适合于批量生产,尽可能直接制成接程中占支配地位。为了制造实用的金属基复合材料近最终形状尺寸的金属基复合材料零件;½成本可零组件,需要对金属基复合材料进行二次成型加工,以接受。加工的方法比较多,有利于推进金属基复合材料成3金属基复合材料二次加工方法型加工工艺的发展。311铸造成型法2金属基复合材料二次加工方法的选择原则铸造成型法是一种经济的可批量生产复杂零件的有效方法,借鉴了现有成熟的铸造工艺,是生产颗金属基复合材料中的增强物一般硬度高、耐磨粒增强铝基、镁基复合材料零件的常用方法。由于性好,给二次成型加工带来很大困难。不同种类的增强颗粒的加入改变了金属熔体的黏度、流
7、动性等金属基复合材料构件的加工要求和难度有很大的差性质,高温时还可能发生增强颗粒与基体金属之间别,对连续纤维增强金属基复合材料构件一般在复的化学反应、颗粒沉降等问题,因此在选择工艺方法合过程中完成成型过程,辅以少量的切削加工和连和参数时必须对现有铸造工艺做必要的改进。可采收稿日期:2007年3月用砂型铸造、压铸、熔模铸造以及金属型铸造等多种14工具技术方法制造形状复杂的零件。颗粒增强金属基复合材材料,特别是颗
