机械零件广泛用于从农业到汽车的多个行业,这些零件是通过机加工操作制造的。为了获得所需的复杂几何形状的组件,制造过程中通常用CNC加工和钻孔等加工方式,此外,为了增强表面硬度满足应用领域的需要,机械零件需要进行表面涂层和硬化方法。钢结构件有不同的方法加工,这些方法是:冷加工、机加工操作、热处理和涂层。
冷加工通常是指钢材的强化机制,在冷加工过程中,位错数量增加并且这些位错相互锁定。这些锁定机制可防止位错移动,这意味着钢材得到了强化,弯曲是冷加工的一个常见例子。使用弯曲机将原钢弯曲成所需的形状,在弯曲过程中,钢材会发生塑性变形和强化。弯曲可分为型材弯曲和板材弯曲,截面弯曲包括在垂直辊中对钢板或型材进行成型。钢坯通过辊子移动,在每个辊子上,板坯被逐步弯曲。型材弯曲和板材弯曲之间的唯一区别是辊子的方向。在板材弯曲中,由于原材料(钢板)的形状,辊子水平放置会影响弯曲的最大弧度。
另一种常见的冷加工方法是挤压,在挤压法中,钢材被放置在模具和冲头之间,模具和冲头处于所需的形状。因此,对冲头施加外力,将钢材压在冲头和凹模之间。最后,钢材通过模具和冲头成型。拉拔是钢材冷加工的另一种方法。在拉拔方法中,通常,管钢从孔口拉出,使管子变薄,冷拔工艺非常适用于旨在制造细钢丝的应用。
钢材的机加工操作可分为车削、钻孔和铣削,在车削中,工件钢被放置在旋转杆上。车床通常用于车削操作。工件钢材旋转,同时刀具以不同的旋转方式在钢材上移动。刀具的所有运动、角度和旋转都可以由计算机数控(CNC)安排。不同形状的刀具可用于不同的应用,例如;粗加工、精加工和面加工。
另一种加工应用是钻孔,钻孔在钢体中保持球形孔,通常,钻头会顶住旋转的钢体,并在体内形成一个腔体。钻孔操作最重要的一点是形成过多的毛刺和积屑瘤,这些过多的毛刺和积屑瘤边缘可能会中断成型过程。最后的机加工操作是铣削,铣床由带有多个点的旋转端组成,这些旋转端从钢体上去除材料。
钢铁制造方法中最重要的步骤之一是钢的热处理,热处理有多种用途,但主要目的是获得最佳性能。热处理包括钢材的加热、均热和冷却。热处理机制产生更细的晶粒,确保更好的机械性能。此外,在钢的冷加工过程中,诱发的内应力增加,这些内应力阻止钢坯或钢板的进一步成形。为了减少内应力,进行退火,在退火过程中,钢材软化,成型过程变得更容易。对于多种用途和多种类型的钢,可以执行多种热处理程序。
另一种制造方法是焊接,焊接是连接钢材最常用的方法。原则上,焊接区的冶金学是极其基础的,填充金属的微观结构与铸造金属相似。相邻的区域称为热影响区(HAZ),这些区域的微观结构与热处理区域相似。焊接操作可以使用多种能源,但最常用的是气体火焰、电弧和激光源。
涂层工艺对于钢材处理非常重要,增强的表面摩擦可以通过表面涂层来实现。此外,表面涂层通过去除毛刺或任何额外材料来提高表面质量,喷砂、镀锌和粉末喷涂是最常见的涂层方法。在喷砂中,通过小的刚性颗粒撞击表面并去除不需要的颗粒,确保零件表面的光滑,从表面去除多余的材料也增强了钢材的疲劳和腐蚀性能,光滑的表面也是一个零件所必需的。
镀锌是最常见的腐蚀保护方法,其中钢表面镀有锌层,薄锌层保护钢材免受腐蚀环境的影响。最后一种方法是粉末喷涂方法,其中将非常细的粉末颗粒吹入表面并固化,粉末喷涂法采用静电工艺,细小的颗粒被吸引到钢材表面并覆盖在钢材表面。
结论
钢结构的制造过程涵盖多个工艺步骤,由于不同的标准要求不一样,必须控制整个步骤。结构钢的制造过程由AISC-16控制。管道短管的制造过程通常由ASMEB31.3标准控制。除此之外,ASMEBPVC标准由压力容器制造商管理。对于不同的加工操作,例如;钻孔、车削和铣削,也存在多个标准,操作员必须根据这些标准调整操作。
转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjsbszl/6539.html