材料成型及控制工程.ppt

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1、专业指导SpecialtyGuide《材料成型与控制工程》主讲人：米国发材料科学与工程学院1材料科学与工程学院专业概况第一部分SpecialtySummary2材料科学与工程学院1、研究材料成型的工艺及工艺参数一、材控专业的研究内容：2、材料成型过程的质量控制3、成型过程所需装备的设计及选型3材料科学与工程学院1、研究材料成型的工艺及工艺参数液态成形：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。塑性成形：在外力作用下金属材料通过塑性变形，获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加

2、工方法。液态成形塑性成形连接成形成型工艺连接成形：包括焊接和粘结。4材料科学与工程学院液态成形：熔化方式冲天炉、感应电炉、电弧炉等。5材料科学与工程学院6材料科学与工程学院液态成形：砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、实型铸造、挤压铸造。铸铁管离心铸造铸造方式7材料科学与工程学院液态成形：新工艺、新技术：1、模具快速成形技术：利用材料堆积法制造实物产品。2、半固态成形：在金属凝固过程中，进行强烈搅拌，使普通铸造易于形成的树枝晶网络被打碎，得到一种液态金属母液中均匀悬浮着一定颗粒状固相组分的固—液混合

3、浆料，称为金属的半固态加工。3、近终形状铸造：包括薄板坯连铸、带钢连铸以及喷雾沉积等技术。4、计算机数值模拟技术。8材料科学与工程学院焊接成形：焊接方式：手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、电阻焊、摩擦焊、扩散焊、钎焊等。9材料科学与工程学院10材料科学与工程学院11材料科学与工程学院焊接成形：电流大小、电压高低、焊接速度、焊接层数、坡口形状等。熔池保护方式：工艺参数：药料保护、气体保护、不需保护等。12材料科学与工程学院2、材料成型过程的质量控制：材料的组织、性能控制零件的形状、尺寸控制质量控制13材料

4、科学与工程学院模锻件例如：热变形可使夹杂物沿变形方向拉长呈流线分布，也称纤维组织。σb(MPa)σs(MPa)Ψ%δ%Ak/J纵向70046062.817.554.7横行65843131.010.026.545钢力学性能与流线方向14材料科学与工程学院15材料科学与工程学院16材料科学与工程学院17材料科学与工程学院18材料科学与工程学院3、成型过程所需装备的设计及选型；包括自动控制系统专用设备的设计、制造；生产线的设计、设备选型；生产线的自动控制；包括模具的设计与制造；19材料科学与工程学院热压铸机20材料科学与工程学院TLP扩散连接

5、设备21汽车焊接生产线材料科学与工程学院22材料科学与工程学院专业的特点（2）该专业是以成型技术为手段、以材料为加工对象、以过程控制为质量保证措施、以实现产品制造为目的的专业。（1）该专业是集材料制备、机械与自动控制为一体的多学科交叉的综合性学科。（3）该专业隶属于机械学科，又具有材料学科的特征。随着科学技术的发展和学科交叉，本专业紧密的依赖机械学、微电子、计算机、控制论、材料科学、及管理学等各门学科。23材料科学与工程学院材控专业学生的知识能力要求：1、材控专业学生要求具有机械学、材料学和自动控制及计算机方面的基础知识；2、本专业重点

6、培养学生的能力：（1）材料加工工艺规划设计和试验研究能力；（2）机电气液一体化新型装备的设计与研制能力；（3）材料组织性能分析研究的能力等。涉及范围比较宽泛。重视实际动手、创新等综合能力的锻炼和培养。24材料科学与工程学院二、材料加工大有作为：1、材料的发展史，就是人类社会的进步史；2、材料机械零件，必须经过材料加工。25材料科学与工程学院材料的四要素成份Synthesis加工+processing组织Structure服役状态Performance/Application性能PropertiesPhysicalBiological26

7、材料的发展史，就是人类社会的发展史人类历史的划分石器时代陶器时代青铜器时代铁器时代。现代社会三大支柱能源、信息和材料（1998）生物工程，信息技术和新材料材料科学与工程学院2728材料科学与工程学院29长江上的三座桥武汉大桥50年代碳素结构钢强度低主跨128米南京大桥60年代主跨160米16Mn较碳钢节约20％九江大桥80年代主跨216米15MnVN较16Mn节约20％材料科学与工程学院工业技术的进步，依赖于材料的发展30材料科学与工程学院武汉长江大桥31材料科学与工程学院南京长江大桥32材料科学与工程学院九江长江大桥33根据航空

8、发动机的发展趋势，预计未来发动机的主要技术指标可能为推重比10发动机*涡轮进口温度（平均）1850K峰值温度：1988K*总增压比25*加力及喷口温度（平均）2050K峰值温度：2100K*热端部件寿命2