黃少聰

摘 要：機械加工強化機理各不相同，相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用特點有較大差異，同時工藝技術(shù)應(yīng)用模式種類繁多，需要在實際的加工作業(yè)方面擇優(yōu)選擇適宜的技術(shù)方案，從而提高機械加工強化及工藝水平。文章將根據(jù)機械加工強化技術(shù)及工藝技術(shù)特點對其相關(guān)技術(shù)原理及機理進行分析，并制定有效的技術(shù)應(yīng)用方案，進而為機械加工強化技術(shù)與工藝技術(shù)的科學化應(yīng)用提供部分理論參考建議。

關(guān)鍵詞：機械加工；強化；機理；工藝；技術(shù)

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）26-0093-02

Abstract： The strengthening mechanism of machining is different， and the application characteristics of related technologies are quite different. At the same time， there are many kinds of application modes of technology and technology， so it is necessary to choose the appropriate technical scheme in the actual machining operation. In order to improve the mechanical processing strengthening and technological level， according to the characteristics of machining strengthening technology and process technology， this paper analyzes the related technical principle and mechanism， and works out an effective technical application scheme. Thus， some theoretical reference suggestions are provided for the scientific application of machining strengthening technology and process technology.

Keywords： machining； strengthening； mechanism； technology； technology

引言

現(xiàn)今，我國工業(yè)技術(shù)發(fā)展速度在經(jīng)濟體系建設(shè)影響下逐步加快，相關(guān)的技術(shù)也趨于成熟，使現(xiàn)代社會基礎(chǔ)性工業(yè)建設(shè)進一步完善。為更好的發(fā)揮出機械加工生產(chǎn)效益，做好機械加工強化機理分析并制定對現(xiàn)有加工工藝進行綜合性優(yōu)化不容忽視，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)體系建設(shè)的重要內(nèi)涵，也是提高機械加工強化生產(chǎn)水平的有效途徑，為諸多工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)及材料應(yīng)用難題的解決提供了有力的技術(shù)支持。

1 機械加工強化機理內(nèi)容分析

1.1 機械加工結(jié)構(gòu)錯位強化

錯位強化是金屬材料機械加工的主要方法之一，主要在塑性變形階段對結(jié)構(gòu)錯位技術(shù)應(yīng)用進行控制，使錯位運動難度增加，從而提高材料錯位密度，達到提高金屬材料強度的目的。機械加工的錯位強化基礎(chǔ)原理為運用晶體相互纏繞特點，使其在力的作用下相互作用，以此提高結(jié)構(gòu)硬度，使其不易在后期的材料應(yīng)用方面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形及結(jié)構(gòu)壞損問題?，F(xiàn)階段的錯位強化主要借助仿真模型完成，通過技術(shù)分析對加工溫度進行控制，在結(jié)構(gòu)形變的影響下形成錯位交截，進而對結(jié)構(gòu)錯位進行自然化技術(shù)處理。

1.2 機械加工基礎(chǔ)品界強化

相比于錯位強化，品界強化的優(yōu)勢在于更容易進行加工操作，且技術(shù)應(yīng)用方向和較多，無需進行過度的人工干預(yù)。錯位強化對于技術(shù)人員的技術(shù)操作能力要求較高，任何細節(jié)上的誤差均可導(dǎo)致錯位強化結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題。由于錯位強化主要利用晶體元素介質(zhì)作為傳導(dǎo)對象，結(jié)構(gòu)硬度的提升對于晶體形變的控制要求較為嚴格，所以錯位強化材料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參數(shù)并不統(tǒng)一，即便是同一批次材料加工相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)也有一定差異。而品界強化則可有效的解決這一問題，運用添加活性元素的方法，提高鋼質(zhì)材料的蠕變極限，使其能夠長時間的保持較高的結(jié)構(gòu)密度，降低結(jié)構(gòu)疲勞對于金屬材料強度的影響，從而達到提高結(jié)構(gòu)硬度的目的。

1.3 機械加工綜合應(yīng)變強化

機械加工應(yīng)變強化主要指通過應(yīng)力強化，實現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)的高強度應(yīng)用，在金屬加工的拉伸處理階段對結(jié)構(gòu)抗形變性能進行提升，從而產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)硬化機制，運用該機制提升金屬結(jié)構(gòu)硬化水平。該技術(shù)應(yīng)用主要將金屬單晶體作為主要的傳播介質(zhì)，首先是易滑移階段的質(zhì)量控制，該階段是金屬結(jié)構(gòu)硬化的初期階段，因此硬化速度相對較慢，對晶體結(jié)構(gòu)影響較大，如若該階段未能有效的控制結(jié)構(gòu)質(zhì)量，則可導(dǎo)致后續(xù)階段金屬結(jié)構(gòu)硬化強度發(fā)生偏移，使其出現(xiàn)綜合強度參數(shù)不均衡問題。其次是線性硬化階段，該階段主要運用線性與盈利變量關(guān)系對金屬質(zhì)地材料進行強化，實現(xiàn)抗形變能力提升，由于階段結(jié)構(gòu)晶體質(zhì)變并不明顯，因此金屬結(jié)構(gòu)硬化在結(jié)構(gòu)外表并無較大改變。第三是動態(tài)恢復(fù)階段，需要運用金屬形變特點，對加工硬化速度進行控制，同時要及時的對形變及溫度參數(shù)進行掌握，該階段金屬硬化強度較高，因此應(yīng)變動態(tài)恢復(fù)性相對較低。

2 工藝技術(shù)應(yīng)用強化

2.1 噴丸工藝技術(shù)強化

噴丸工藝在材料機械加工方面較為常見，需要進行人工操作及人工干預(yù)，加工工藝應(yīng)用效果直接與技術(shù)人員技術(shù)水平相關(guān)。該工藝主要采用向材料表面噴射彈丸的方式，使材料表面晶粒出現(xiàn)塑性變形，從而根據(jù)噴丸強度、密度及數(shù)量控制組織結(jié)構(gòu)強度。該工藝隨著噴丸周期及噴丸密度的增加，相關(guān)的結(jié)構(gòu)強度也將隨之增加，其基礎(chǔ)使用壽命同時得到有效延長，使材料使用效益得以保障。在現(xiàn)有機械加工工藝應(yīng)用方面，噴丸工藝應(yīng)用廣泛，且成本相對較低，工藝處理效果良好，適用于材料的大批量及大規(guī)模生產(chǎn)，能夠在較短時間內(nèi)提高材料綜合抗腐蝕性，同時低密集度部件的生產(chǎn)加工也較為適用，使低密集度部件使用穩(wěn)定性及使用周期進一步提高，解決結(jié)構(gòu)部件應(yīng)用的經(jīng)濟效益問題。

2.2 激光沖擊工藝技術(shù)強化

激光沖擊工藝基于噴丸工藝研發(fā)，主要工作原理相對接近，但不同是噴丸工藝所采用的的丸體結(jié)構(gòu)材料進行外部沖擊，而激光工藝則是運用強激光脈沖實現(xiàn)對材料的結(jié)構(gòu)整體的穿透性形變控制，以此達到強化材料強度的目的。激光沖擊工藝工作原理相對簡單，且易操作，無需復(fù)雜的工程加工流程，運用大功率的激光脈沖對材料進行整體性穿透，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部結(jié)構(gòu)強度參數(shù)均可保持在相對平衡的范疇之內(nèi)。由于金屬材料對于激光光波吸收能力較強，因此可使其表面及內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的汽化現(xiàn)象，最終通過內(nèi)部能量吸收形成離子爆炸，將基礎(chǔ)爆炸物束縛在材料表面，使材料塑性形變增加。激光沖擊工藝由于結(jié)構(gòu)強度穩(wěn)定性較高，因此經(jīng)過激光沖擊工藝加工的結(jié)構(gòu)材料強度通常高于噴丸工藝加工材料，但由于該項技術(shù)應(yīng)用成本較高，因此無法用于大批量的材料加工生產(chǎn)，僅可用于小規(guī)模的材料精加工，在核心金屬材料構(gòu)建的設(shè)計制造方面運用效果良好。

2.3 滾壓工藝技術(shù)強化

滾壓工藝主要通過外力影響對材料結(jié)構(gòu)表面硬度進行改變，運用外部沖壓提高對材料表面結(jié)構(gòu)性質(zhì)進行改變，從而使其形成塑性形變。該工藝主要針對材料外部結(jié)構(gòu)及表面結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，對于材料整體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變較小。滾壓工藝屬于物理工藝加工范疇，主要特點為對物理性質(zhì)及物理組織結(jié)構(gòu)的改變，以此避免結(jié)構(gòu)表層出現(xiàn)塑性形變恢復(fù)，提高材料結(jié)構(gòu)使用強度。早期階段的滾壓工藝應(yīng)用具有一定的技術(shù)局限性，一旦在滾壓技術(shù)應(yīng)用方面出現(xiàn)操作失誤，即可導(dǎo)致滾壓密度發(fā)生更變，繼而使?jié)L壓工藝強化效果下降，因此要注重對滾壓尺度的控制，根據(jù)加工工序要求對滾壓強度進行調(diào)整。該工藝生產(chǎn)成本相對較低，可用于高強度金屬材料加工生產(chǎn)，在現(xiàn)代化生產(chǎn)模式應(yīng)用方面相關(guān)的操作內(nèi)容已由人工操作向自動化操作轉(zhuǎn)變，滾壓工藝加工強化質(zhì)量也進一步提升，相關(guān)工藝生產(chǎn)可根據(jù)材料長度比例進行設(shè)計，工藝應(yīng)用靈活性較高，適用于多種環(huán)境下的金屬材料強化加工。

3 結(jié)束語

綜上所述，機械加工強化技術(shù)及工藝優(yōu)化對提高材料加工水平具有重要意義，是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要核心，相關(guān)技術(shù)應(yīng)用要注重材料強度、抗腐蝕性、耐高溫及抗變形的基本特點，通過對不同材料種類構(gòu)成與技術(shù)應(yīng)用方向分析，制定合理的技術(shù)加工強化方案，并在實際實踐方面積極做好技術(shù)探索，改進現(xiàn)有技術(shù)種類，提高技術(shù)應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)性，確保各項技術(shù)可在不同的材料加工強化方面發(fā)揮出自身優(yōu)勢，以此為工業(yè)機械加工技術(shù)水平的提高創(chuàng)設(shè)有利的技術(shù)條件。

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