金属加工工艺篇1
关键词:金属材料加工工艺材料特性
金属材料加工单位在实际发展过程中，要注意引进先进的生产技术工艺，不断降低能耗，节约资源，提升自身核心竞争力。随着节约型社会的建立，在进行金属材料加工过程中，材料加工企业要不断引进先进的节能生产技术工艺，有效的降低企业生产加工成本，创造更多的经济效益。因此，为了满足当前激烈的市场竞争要求，金属材料单位要分析不同类型金属的特点，对当前的加工工艺技术进行探索，不断开发新的加工技术，提升生产效率，为企业创造更多的经济利润。因此，本文首先分析金属材料特性，接着针对金属材料加工工艺展开论述，从而为金属材料加工制作提供参考意见和建议。
1金属材料的特性
在人类文明长期发展过程中，金属发挥了巨大的作用，并且通过不同的具体形式渗透到社会各个领域，推动社会经济不断向前发展。但是金属材料具有其特殊的性能。金属材料在实际应用过程中，主要是晶格结构的固体表现形式，具有良好的导热和导电性能，表面拥有独特的色泽，并且延展性很好。金属材料通过加工制作，可以制成各种金属间化合物，与其他金属可以融合，形成合金，有效的改善原有金属的性能。另外，大部分金属具有活泼的化学性能，很容易出现氧化现象，需要加工技术人员结合产品设计标准，选择不同的加工方式。
2金属材料加工特性分析
在当前社会经济迅速发展的前提下，金属材料得到广泛的应用。但是由于不同类型的金属，具有不同的特性，需要采用不同的加工技术工艺，才能发挥金属材料最大的作用。下面就针对金属材料加工特性展开论述。第一，金属材料铸造工艺。在通常情况下，铸造工艺对金属材料进行高温加热，在金属材料呈现出液态以后，根据产品设计标准，进行重新的制作。但是在实际铸造过程中，很容易受到外界因素的影响，从而影响金属在液态情况的流动性和收缩性，最终降低金属产品的质量，影响产品使用性能。第二，锻压工艺。就是加工技术人员在进行锻压过中，根据金属材料的特性，提升其抗冲击能力。锻压技术对生产制作条件要求比较高，一旦出现变形情况，就可能导致金属材料出现裂缝情况，无法满足产品生产加工的质量标准。第三，焊接工艺。在进行金属材料焊接过程中，焊接要避免出现缝隙或者气孔问题，提升金属产品的使用寿命，提升其性能，保证焊接质量。第四，切削工艺。加工技术人员根据产品设计标准，对金属材料进行相应切割或者削切，但是会受到材料自身性能以及硬度的影响，需要切割人员根据金属材料的性质，选择不同的切割方法。第五，热处理性能，根据字面意思，就是在进行金属加热过程中，体现出来的特性。
3金属材料加工方法分析
在进行金属材料加工过程中，加工技术人员要结合金属材料的特点，根据产品设计标准，采用不同的加工方法，从而保证产品质量，提升企业生产的经济效益。下面就针对金属材料加工技术方法展开论述。
3．1热处理加工方法
在通常情况下，金属材料热处理方法主要包括加热、保温以及冷却等过程中，需要加工技术人员做好各个阶段的衔接工作，利用陶瓷换热器，提升金属材料的导热性和抗氧化性，提升预热的回收率，降低企业实际的生产成本，获得良好的效果。在实际加工操作过程中，就是加工人员把金属材料放到一定的介质里，然后通过加热或者冷却，促进金属材料内部结构出现变化，从而改变原有金属材料的特性和性能。这种方式在实际生产过程中，得到了广泛的应用，主要包括以下几方面的内容。第一，就是在金属材料加热过程中，金属零件会发生养护反应，就会对整个零件性能产生不利影响。因此，加工技术人员需要采用一定的保护措施，控制好加工的环境和温度。但是在加工期间，气温不是恒定的，需要经过加热超过箱变气温，从而满足金属零件加工温度的标准。在进行冷却过程中，加工技术人员需要结合金属材料加工工艺的不同，控制好冷却的速率，保证产品的生产质量。
3．2高速切削加工技术工艺
为了做好金属材料切削，需要控制好切削的速度，避免在受热的情况下，导致形状发生改变。首先，加工技术人员要选择合理的刀具，保证具有良好的硬度和硬性特点，在通常情况下，加工技术人员可以选择陶瓷刀具和涂层硬质合金刀具等。在选择具体切割技术工艺过程中，需要控制好切割每一个环节，协调好相互之间的关系，控制好金属加工剩余数量，从而为后续加工切割创造良好的条件，制定出科学合理的技术方案，提升金属材料切削的精度。
3．3温挤压成型加工技术工艺
在进行金属材料温挤压成型加工过程中，主要利用金属材料的可塑性特征，把金属放置在挤压模具里面，然后通过外界的挤压力，从而让保证金属材料达到设计的规格和形状。第一，在选择挤压模具过程中，需要控制好模具的尺寸、形状，提升模具的精度。在进行挤压模具设计过程中，需要结合金属零件的特点，明确设计方案，控制好设计工序，精确计算挤压压力，科学设置模具结构，从而满足实际金属材料加工的要求。第二，在挤压温度控制过程中，温度越高的，相应的变形抗力就会越低，可以减少额外的施加机械能。根据大量实际复合挤压的情况，当温度达到200℃作用，相应的施加压力就会减少10%。另外，在进行冷挤压成型材料挤压过程中，材料变形在达到70%左右过程中，相应的挤压里不会出现明显的白哪壶，需要把实际挤压的温度控制在400到500℃之间，才能保证实际挤压的效果。第三，一旦挤压模具连续在高温下进行作业，就会大大降低模具的性能和强度，不仅会影响到实际挤压的效果，而且会缩短模具的寿命。因此，实际技术操作人员要结合实际情况，采用不同的挤压方法。比如在进行小批量作业过程中，可以通过压缩空气的手段，冷却金属材料凹凸模;在进行大规模生产过程中，为了满足实际生产的需要，在每完成一次行程以后，送一个毛坯，从而保证模具的冷却时间，选择不同的冷却方式，可以在模具开设一些小孔或者采用喷雾冷却的方式，从而满足实际生产的技术标准，保证产品的生产质量。
3．4金属材料焊接技术工艺
在进行金属材料焊接过程中，对焊接人员技术水平要求比较高。通常情况下，金属材料焊接包括多种焊接方式，需要结合不同情况，选择不同的焊接方式，从而满足不同性能产品的要求。在通常情况下，金属材料焊接主要包括电弧焊、电渣焊以及爆炸焊等。第一，在进行钎焊过程中，需要结合实际情况，利用黄铜或者钎焊料等进行金属焊接，才能保证焊接质量。第二，在进行碳钢和金钢焊接过程中，需要做好碳钢预热和热处理，从而提升焊接应力。第三，在进行不锈钢焊接过程中，焊接人员要充分考虑到晶间腐蚀问题。在进行马氏体不锈钢焊接过程，要焊接前预热和焊后热处理工作，把温度达到设定的标准。第四，在进行有色金属焊接过程中，需要焊接人员结合不同的金属材料，选择不同的焊接方式。对铜焊接，需要采用钎焊的方式;铝制金属材料主要采用氩弧焊;钛主要采用自动焊接的方式。综上所述，在进行金属材料加工过程中，加工技术人员要结合实际情况，根据不同类型的金属材料，采用先进的加工技术工艺，控制好加工过程，明确加工技术标准，提升加工质量，不断打造金属精品，为金属材料加工企业创造更多的经济效益。
参考文献
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金属加工工艺篇2
[关键词]金属机械；加工制造；加工工艺；制造工艺
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0236-01
随着社会经济的发展，机械加工制造业也有了长足的进步。传统的金属机械加工制造工艺，逐渐向现代机械加工制造工艺和精密加工技术发展。目前，基于信息技术不断革新，国内的金属机械加工制造工艺越来越丰富，极大地提高了金属机械加工制造效率与质量，增强了国内金属机械加工制造业的市场竞争力。在此背景下，本文研究金属机械加工制造工艺，将具有重要的理论与现实意义。
一、现代金属机械加工制造工艺的特点
第一，具有相关性。金属机械加工制造的核心技术是决定我国金属机械加工制造业发展最重要的因素之一。就目前来看，金属机械加工制造技术并不只是简单地局限在技术这一方面，像产品的开发、产品的设计等都是其重要的内容。并且这些内容之间具有一定的相关性，因此，如果它们中有一方面出了问题，其它方面势必会受到影响。
第二，具有体系性。一项工艺要想保持鲜活的生命力，必须要紧跟现代技术的发展潮流，从中汲取有益的内容。只要符合时展需要的技术才会在其相关的产品生产、销售领域被广泛的采用。除此之外，两者之间具有体系性，可以利用这个特点来进一步促进技术应用和发展。
二、现代金属机械加工制造工艺分类与应用
金属机械加工制造的内容是生产加工相关的机械产品，其中较为重要的部分是相关机械零件的生产和装配。在整个生产过程中，应当确保生产产品的品质，并最大化地实现高效、高产、高品质、低污染的效果。在设计品质逐步改善的同时，也使现代金属机械加工制造水平有长足的发展，并逐步朝着高柔性、高精度、高效化的方向发展。同时，也代表着金属机械加工制造水平及产品品质等出现了非常显著的进步。在金属机械加工制造的生产过程中，所涉及的工艺技术主要为焊接技术。其中包含有气体保护焊接技术、埋弧焊接技术、搅拌摩擦焊接技术、螺柱焊接技术以及电阻焊接技术等。
（一）气体保护焊接技术
气体保护焊接技术是指采取电弧供热的方式，而将气体当成焊接过程中的保护介质。焊接操作时，由于电弧所产生的热量，使焊接物质的周围产生一定的气体保护介质，让熔池以及电弧能够和空气相隔离开来。这个保护层能加快物体的熔化，还能将电弧和空气进行隔离，把有害气体的影响降至最低。保护层气体的使用一般都是以二氧化碳为主，因为价格相对低廉，所以企业选择保护层气体时都会将其放在首位，不仅降低企业的成本，还能提高产品的利润。
（二）埋弧焊接技术
埋弧焊接技术是指电弧位于焊接层下方来完成焊接工作。其可以分为自动与半自动两个方法。采取自动埋弧焊接技术时，仅仅要求焊接小车将所需要的焊接材料运送至指定位置，并完成对焊接电弧的引动即可。但是，如果采用半自动埋弧焊接技术，不仅仅要求人工的运送所需的焊接材料，同时在焊接电弧的移动过程中也要进行人工的操作。因此，在这一过程中将会导致大量的人员及劳动力的占用，相对于自动埋弧焊接技术来说，过程较为烦琐且没有较好的经济性。现阶段，为了提升焊接工作的效率，大多数采用自动焊接的方法。同时，自动埋弧焊接技术被使用在大多数的钢结构焊接中。同时，埋弧焊接技术具备焊接效果好、品质稳定及污染小的特征。不过，在采用埋弧焊接技术时，应尤为的关注对于焊剂的种类使用情况，选择适宜碱度的焊剂，这样才可以确保所焊接的接口可以达到现代金属机械加工制造中标准的要求。
（三）搅拌摩擦焊接技术
这种工艺技术最早并不是应用在机械加工制造业中，而是飞机或者铁路的制造项目中。但随着技术的改进，其使用面变得越来越广，也日渐成熟。这种技术在进行焊接时，耗费的工艺材料较少，操作也较为简便。尤其是在焊接铝合金时，这种工艺的优点更加突出。
（四）螺柱焊接技术
将螺柱与被焊接材料的表面相接触，并接通一定的电弧，在电能发热的作用下，将接触位置融化，然后给予螺柱特定的压力，进而实现焊接。螺柱焊接技术又分为储能焊接方式与拉弧焊接方式。在一些焊缝相对浅的焊接工作中，多采取储能焊接方式。例如，焊接厚度较小的板面材料。对于焊接缝相对深的情况，则多使用拉弧焊接方式。由于以上的两种焊接工艺，均能避免漏洞问题的出现。因此，被大量的使用在现代金属机械加工制造生产中。
（五）电阻焊接技术
此焊接技术把所需焊接的对象，置于电源的正极与负极之间，并对被焊接物体通电。由于所要焊接的物质在整个电路中充当电阻的作用，因而会在其表面出现电热效应，而形成一定的热能，这些热能将所要焊接材料融化，让其和金属成为一体。采用电阻焊接技术时，可实现较高程度的自动化操作，并且焊缝的品质要好。在整个焊接过程中，没有污染物及噪音的产生，并且能大量的节约焊接时间。不过，电阻焊接技术所采用的焊接设备较为昂贵，在使用过程中维护相对困难。所以，电阻焊接技术大多数被应用在航空航天行业中。不过电阻焊接技术目前仍旧缺乏相对应的无损检测技术及标准，在这一方面仍然需要进一步的改进。
三、提升金属机械加工制造工艺可靠性的策略
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（一）生产环节工艺管理环节
在金属机械产品制造中，生产工艺管理环节是必不可少的一部分，也是整个制造系统的核心部分，企业管理直接影响产品生产质量和生产效率，严格、有序的管理能提升生产产品质量，提高生产效率 ；反之，产品质量得不到保证而且生产效率低下。
（二）产品可靠性检测环节
在产品出厂前，对产品进行严格的质量检验可以提高产品的可靠性。及时检测出质量不合格的产品，找出生产过程中由设计因素、技术因素和其他因素引发的质量问题，可以从根本上提高产品出厂合格率。
（三）产品完工检测环节
产品完工、出厂前对产品进行全面检测有效保证出厂机械产品质量合格，对保证机械制造的工艺可靠性起重要意义。此环节需检测员按照相关技术标准，保持认真、负责的工作态度，对机械产品进行全面科学的评估。
（四）建立高效的研究体系
员工、工艺技术和机械设备等决定着机械产品的质量 ：员工专业技术水平影响机械设备的操作 ；工艺技术水平高低影响产品生产效率，决定产品档次 ；机械设备的可靠性影响产品质量。建立严格的制度、高效的研究体系才能最大程度保证工艺可靠性，使员工、工艺技术和机械设备三方面协调共进，促进机械制造工艺可靠性。
（五）建立严格的管理制度
严格的管理制度是企业强化金属机械生产管理环节的重要的手段。严格管理制度的制定，包括了科学的管理方式的实现，以及对金属机械加工工艺监督的加强。科学的管理方式的实现，应包含了对人员和设备的管理，以实现持续的加工工艺的提升。
四、结语
C上所述，现代金属机械加工制造工艺能够有效地促进金属机械加工制造领域高速、稳步的发展，是金属机械加工制造不断进步的动力来源。为更好地提高机械制造的工艺可靠性，企业应以质量第一效益第二的思想为核心，运用科学、先进的制造工艺，加强监测管理，严格把控各环节中存在的问题，同高校相关专业联盟，学习引进国外先进技术，积极提升机械制造工艺水准。
金属加工工艺篇3
关键词：金属材料 加工工艺 激光技术 应用分析
中图分类号：TG665 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（a）-0054-02
近年来，在社会快速发展带动下，激光技术的应用、推广范围也在逐步拓展，并逐渐向工业、科研等诸多领域进行渗透，并在很多行业都拥有着较高的应用发展优势，尤其是金属材料加工中的应用，逐渐成为了该行业不可或缺的发展因素。但就目前来看，该技术虽然在很多领域都得到了广泛推广，但由于种种因素的制约，该技术在材料加工领域的应用价值还未得到充分发挥，还有待进一步挖掘。
1 金属材料加工工艺中激光技术的应用探究
1.1 激光切割
切割不仅是一项十分关键的激光加工工艺，同时也是材料加工行业生产、发展中至关重要的一项应用技术。就目前来看，激光切割通常都应用于薄板材料加工，如，电梯控制板、木模板等，但在金属材料加工方面的应用还有待进一步优化，也是该技术未来的主要发展方向[1]。
现阶段，丰田、福特等世界知名的汽车公司就将激光切割技术推广到了汽车组装生产线上。相比于其他切割技术来讲，该技术能够在最小基本面板内，对不同规格、精度的零件进行加工，且不受金属摸的限制，还能够获得理想的加工效果。此外，激光切割技术在各类不锈钢工件的切割加工中也得到了广泛应用，而且不论是在加工质量，还是数量上都能够呈现出良好的发展趋势。
1.2 激光打孔
激光打孔是一项比较传统，且较为实用的激光材料加工技术，相比于其他技术，这种加工技术不仅具有较高的精度和效益等特点，也在应用发展中逐渐成为了该行业的至关重要的技术元素。在20世纪末，激光打孔技术得到了飞速发展，并逐渐呈现出了较为显著的多元化发展趋势，而随着相关技术、工艺的不断更新完善，随着孔径的逐渐缩小，性能也随之不断提升。在我国，该技术的发展历史也相对较长，最早用于20世纪60年代的钟表制造行业，并取得了一定的应用发展成就，但相比于诸多国外发达国家来讲，我国对此项技术的应用、研发还存在着较大差距。当前，很多发达国家将激光打孔技术科学、广泛地应用到了医药、飞机制造以及食品加工等领域，并为其带来了相对较大的精神、物质财富[2]。
1.3 激光打标
激光打标技术作为一项应用性较强的相关材料加工技术，主要是通过较高的能量与密度的激光，来对局部的工部件进行照射，并对汽化、液化等化学反应进行科学利用，以此来将相关标识永久性地留在工部件的表面。就目前来看，该技术在金属制造行业领域的应用最广泛，如，刃具、轴承等金属制品的打印标记对激光达标技术的依赖性都很强。同时，该技术也能够在不影响晶体性能的基础上，实现看似无法完成标记打印。另外，在社会科技快速发展背景下，一些大理石、陶瓷等非金属制品的达标也可以采用激光打标技术来进行，而随着近几年，激光系统的不断优化，也在某种程度上拓展了标记深度，也进一步提升了标记质量。并且，作为一种较为新颖、先进的产品防伪手段，激光打标技术的应用发展也得到了社会各界的广泛重视。
1.4 激光焊接与表面热处理
首先，对于激光焊接技术的应用发展来讲，结合服务对象、使用器件的不同，激光焊接主要可分为深熔焊、传导焊两种类型机制，前者主要应用于机械制造领域，而后者则在电子电气行业应用比较广泛。
就目前的发展现状来看，该技术已经在汽车行业得到了深层次的渗透，也为行业发展提供了重要的技术支持。具体来讲，这种应用主要在两方面有显著的体现：一方面是在传动焊接上[3]。当前，此项技术能够适应汽车传动系统大部分零件焊接需求，而相比于其他传统的焊接技术来讲，激光焊接既可以对零件的使用寿命进行有效延长，也能够大幅度降低零件的应用成本，进而将其独特的应用价值充分体现出来。另一方面，是在焊接组合件上。具体来讲，主要就是将原本分散的平板工件焊接、冲压成一个整体，这样不仅能够有效减少工件数量，也能够促进其部件性能的不断增强，并在降低车体重量的同时，使汽车的整体性能得到不断优化。
其次，对激光表面热处理来讲。一方面，受到激光表面硬化影响，马氏体的量会随之不断增加，而在不断提升零部件疲劳强度的基础上，也能够进一步提升其耐磨性能。现阶段，激光表面硬化已经在汽车曲轴、凸轮轴等物件制造中得到了广泛应用，而就实际应用效果来讲，其不仅可以有效延长零部件使用寿命，也能够大幅度降低物件制造成本；另一方面是激光合金化与熔覆，其能够大幅度提升加工材料的抗腐蚀、耐磨性能。
2 激光技术在金属加工工艺中的应用前景
针对激光技术的应用现状来看，可以从以下几方面来加强该技术在金属材料加工工艺中的应用。
首先，应对激光工作参数进行不断完善，优化加工作业数据库。在实际应用中，相关工作人员都知道，激光照射具有相对较高的可控性，不论是在激光照射时间，还是范围、强度方面，都能够实行科学、高效的人为干预，也正是由于其具备这种特性，激光加工充分体现出了鲜明的多元化特征。因此，为了将激光加工优势充分发挥出来，相关工作人员可以针对灵活多样的加工方式、对象，建立一套与之相适应的、科学完善的工作参数，从而为激光加工提供更可靠的标准。同时，还应建立完善的加工作业数据库，并以此来促进激光加工质量、效率的不断提升[4]。
其次，积极推广激光多工位分时综合加工。从理论层面来讲，即使是同一束光源也能够进行综合性的加工处理，其主要是因为该激光源可以对激光照射时间、能量密度进行自主控制。而在此基础上，不同工位上分时可以通过对不同方式进行可续整合来进行加工，这样激光切割、焊接和表面处理等工序便能够由一台设备来进行，从而获得良好的综合加工效果。由此可见，其综合加工模式的大力推广，已经逐渐成为了加工技术未来发展的必然趋势[5]。
再者，积极实现自动化、无人化的激光加工。在实际应用过程中，为了最大限度地节省人力消耗，促进其加工效率的不断提升，应积极推动激光加工技术向自动化、无人化方向发展。而就目前来看，激光技术要想在此方面获得突破性发展，就必须要拥有强大的网络、自动控制技术，以及计算机生产辅助管理技术来为其突破性发展提供有力保障。为此，应对相关技术配套设施建设进行不断完善，从真正实现激光加工自动化、无人化，也进一步提升激光技术在金属材料加工工艺中的应用水平。
3 结语
总之，在新时期背景下，激光技术在金属材料加工工艺中的科学运用是一项极其系统的工程。为了不断增强其工程的时效性，必须要加强该技术的应用研究。不仅要对激光技术在该领域的应用现状进行全面分析，还要积极探究该技术的应用路径，只有这样才能够将该技术的功效充分发挥出来，并进一步拓宽其应用前景，才有助于推动金属材料加工事业的快速、健康发展。
参考文献
[1] 黄翔，徐君，张永良，等.金属材料加工工艺中激光技术应用分析[J].城市建设理论研究：电子版，2014（23）：2130-2131.
[2] 樊熊.金属材料加工工艺中激光技术应用分析[J].企业技术开发（下半月），2013，32（10）：23-24.
[3] 田延龙.激光技术在金属材料加工工艺中的应用探析[J].科技创新与应用，2013（10）：25.
金属加工工艺篇4
[关键词]机械制造 金属 热处理 工艺
中图分类号：D280 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0042-01
1 引言
用于我国经济建设的设施建设与机械制造之间有着密切的关系，同时机械制造过程中金属零件的处理也对机械制造的效果有着重要的影响，通过金属的热处理工艺来提高机械零件的适用性，从而为后续的使用和加工奠定基础。金属零件通过热处理之后可以改变其物理性质和化学性质，在多个方面来满足机械制造的需求，从而更加有效的应用于机械制造过程。机械制造中的金属热处理主要分为三类，这三种处理方法可以将金属零件的属性进行相应的改造，使其发生一定的变化，从而使零件更具有适应性，为机械制造^程提供优良的金属零件。
2 机械制造中金属的热处理工艺分析
在机械制造中国金属零件的处理尤为重要，由于金属有着其特有的属性，在使用的过程中不能满足所有的机械制造需求。但是对金属零件进行相应的热处理，来使金属的内部组织发生相应的改变，从而满足更多机械制造对材料的需求。在进行热处理的过程时，热处理工艺分为三类，加热、保温以及冷却。这三种热处理工艺会对金属的内部组织产生不同的影响，同时也会影响金属的最终性质。在对金属进行热处理的过程中也需要注意方法，采用合适的方法来降低热处理工艺的成本，提高热处理的效果，从而对金属零件进行合理科学的处理，提高机械制造的效果。
2.1 整体热处理工艺分析
整体热处理工艺是一种热处理方式，这种热处理工艺首先将金属进行整体的加热，控制其冷却时间，从而改变金属的性能，为生产提供相应不同类型的金属。整体热处理工艺应用于大多金属中，而以应用最为广泛的钢铁为例进行相应的分析。对于钢铁的热处理来说，整体热处理主要分为四种，四种不同类型的整体热处理方式可以对金属热处理有不同的效果。如退火热处理方式是将金属整体加热至一定温度之后，结合金属零件的尺寸进行相应的保温工作，在保温工作进行一定时间之后再将金属零件冷却，从而提高金属内部组织的稳定性，使金属内部的各个部分更加均衡，因此这种方式进行的热处理可以有效的提高金属的可塑性，热处理的效果也更加明显。而对于正火处理方式是将金属进行加热之后保温，在保温之后让金属在空气中自然降温，从而提高金属零件的力学性能，减少金属零件的组织缺陷，从而使金属零件更有利于后续的机械加工工艺， 从而使金属零件的属性更适合机械制造。淬火工艺是将金属整体加热，然后将金属置于冷却中介中快速降温，这种方式进行的金属零件的硬度会大大提高，而冷却液的选择也与金属的性质有着指定的关系。而回火大多是在淬火之后进行的，回火工艺可以有效的降低由淬火造成的脆度的提升，可以有效的提高金属的使用实用性，提高金属零件的整体性能。四种整体热处理工艺可以有效的改变金属零件内部的组织结构，提高金属零件的使用效果。
2.2 表面热处理工艺分析
由于金属零件的不同用途，在进行热处理工艺加工的过程中也会采用不同的工艺进行。对比于整体热加工处理工艺而言，表面热处理工艺是对金属的表面进行加工，而不是对整体进行加工。表面热处理后的金属有着较强的力学性能，同时其内部组织情况有一定的可控性。同时由于这种加工方式针对于金属的表面，在进行热处理的过程中也应该采用不同类型的热源，从而保证金属可以在短时间内提高温度。热源的选择也会影响表面热处理工艺的效果，而这种热处理方式也使金属的内部组织有了相应的变化，从而更加适用于后续的机械制造。
2.3 化学热处理工艺分析
在热处理工艺进行的过程中，由于金属的性质各有不同，在进行热处理的时候金属的性质也会发生一定的变化。基于这种化学变化可以根据金属的情况采用一定的化学介质来改善金属的一些化学性质，从而提高金属的整体使用效果。在这种化学热处理工艺中，可以通过一些特殊的化学介质来达到不同的抗氧化效果，从而全面提高金属的性能，完善金属的后续使用。
3 结语
机械制造中对金属进行有效的热处理工艺可以全面提高金属的使用效果，扩大金属的适用面，从而更好的应用到机械制造当中。而不同类型的热处理工艺可以对金属有不同的影响，应该结合机械制造对金属的要求进行不同类型的热处理工艺。
参考文献
[1]常春.浅谈机械制造中金属的热处理工艺.《城市建设理论研究（电子版）》.2014年36期
金属加工工艺篇5
[关键词]金属材料 热处理 工艺
中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0010-01
一、金属材料结构与组织概述
从时间角度分析，在几千年之前的铁器时代中，金属材料便出现在人们身边，金属材料被制作出生产劳动工具以及其它工具，与此同时，人们也清楚认识到了热处理的作用。从当前的发展趋势分析，在近几年社会经济与科学技术的不断发展，我国金属材料加工工艺已经得到了创新发展，并在国际中占据重要地位，尤其在工业技术产业的创新发展下，越来越多的领域加强重视金属材料，应用最多的便是合金材料，从宏观角度分析，无论哪一种材料，只有将其实施热处理，将内部组织结构改善，才能发挥其作用[1]。从微观角度分析，虽然经过热处理加工工艺，金属材料发生变化，但是金属材料外部形状以及化学成分不会发生变化，仅仅改善金属构件内部的显微组织，但是从整体角度分析，金属材料的性能发生了重大变化。
二、金属材料热处理工艺的概述
所谓的热处理便是将金属的材料放到对应的容器之中，对其进行加热、保温、冷却，将材料的表面、内部结构组织进行改变，是对金属材料性能进行控制的一种工艺。从某个角度分析，金属材料热处理工艺的应用，可以进一步增强零部件耐磨损、抗疲劳的能力，还可以提高零件的整体使用强度，保证金属材料的使用寿命。当然从经济角度分析，金属材料热处理工艺能够提高经济效益，节约资源，避免产生污染[2]。热处理工艺则是相关工作人员将金属材料进行加热，在加热到一定温度之后，根据材料大小以及形状不同采取保温措施，并对其进行冷却，其中值得注意的是淬火的应用能够将材料进行加热与保温，并在此之后将材料放入到水中进行冷却，这种方式下金属材料的硬度会得到提高，但是相应的脆度也会得到加强，因此为从根本上降低物体脆性，则需要将经过淬火之后的金属工艺进行保温，而后进行冷却。
三、金属材料与热处理之间的关系
（一）热处理预热与金属材料切削性能之间的关系
从全局出发分析，在当前我国金属材料加工企业在热处理预热以及金属材料切削方面存在联系，这样一来，则可以进一步提高金属材料的属性。除此之外，在金属材料在热处理预热之后，金属材料的内部结构会产生非常大的变化，只有经过预热，金属材料的内部结构会发生变化，当然只有经过预热，才能进一步改善材料的硬度以及外形，才能将金属材料的属性得到改良。从某个角度分析，材料内部发生变化，金属材料的切削性能得到改善，切割演变的比较简单。由此可以了解到热处理预热能够给金属切割产生影响，是热处理以及金属材料之间十分重要的关键载体。
（二）热处理温度与金属材料切边之间的衡量关系
从整个热处理过程中往往最为主要的便是要将其温度掌握好，之所以需要做好这一点是因为金属材料切边会受到相关温度的影响。在经过热处理之后，物理状态、硬度以及形态会发生重大变化，性能也会产生重大变化[3]。除此之外，在经过数据计算统计之后，与实际的情况相互对比，可以清楚了解到金属切边的性能发生重大变化。因此笔者认为在金属材料与热处理中需要掌握的便是材料数据，要保证温度的合适性。
（三）热处理与金属材料韧性的关系
毋庸置疑，有非常多的金属属性存在缺陷，具有代表性的便是韧性不足、硬度不足，且有非常多的金属材料在热处理之后，其韧性会得到提高，金属材料的作用也会得到发挥。当然，在热处理之后，金属材料的强度硬度会因为内部结构发生重大变化，其状态比较稳定，性能也会得到改良。
四、金属材料锈蚀、开裂问题分析
一般情况下，在金属加热中或者冷却的过程中，如果刻意的拉伸则会改变材料本身的内部组织结构，往往会导致材料会因为外界环境影响而发生变化，从而出现铁锈，这样一来则会导致金属材料的脆性增加，出现断裂现象。从另外一个角度分析，金属材料在存放的过程中如果收到影响，那么则会导致材料本身发生变化，会出现生锈现象，如果不及时进行处理，那么则会逐渐腐蚀材料，导致金属材料表面不光滑，内部结构不完成，严重影响金属材料的实际使用。在日常工作中，需要对金属材料保管加以关注，还需要定期或者不定期的进行清理，对于还没有使用的原材料要将表明上所存在的铁锈进行清理，然后再投入使用。对于已经妥善保管的金属材料，可以在表层涂抹防锈涂层，避免材料的形状以及结构发生变化。与此同时，如果不及时将金属材料的铁锈及时清理掉，那么则会导致对环境产生污染，甚至对人员造成事故[4]。举例说明：在2005年广东某一家石油化工车间出现爆炸，造成多人伤亡，设备损害，之所以产生这种现象的原因则是缺乏对日常设备的管理与检查，管道出现锈蚀，没有经过处理，在长期腐蚀中出现慢性病。
在金属材料热加工中还会出现另外一个问题，即出现开裂情况，这种情况同样会对金属材料的性能造车能够影响，之所以产生开裂现象的原因是由于在热加工过程中温度忽高忽低，所以相关人员在热加工工艺处理的过程中，需要控制好温度，提高材料的韧性承受能力，形成结晶。
五、金属热处理工艺未来的发展
在当前社会经济以及科学技术的不断发展下，金属材料热处理加工已经成为了现阶段十分重要的组成内容，但是在大多数金属材料热加工的过程中，会出现断裂现象，这种情况则会严重影响了材料再结晶的效果[5]。因此在金属材料热处理加工的时候需要对温度加以控制，使其形成结晶。从另外一个角度分析，科技在发展，在进步，工业、农业在发展过程中离不开机械设备，金属材料热处理已经发展成为了最为主要的任务与内容。热处理行业看似比较良好，但是却存在危险性，且金属以及金属材料需要进行高温加工，很多生产加工设备在运行如果不更新换代，那么则会存在非常多的安全隐患，且在金属材料高温加工以及加热的时候会产生有害气体，这些有害气体如果被人们吸入到体内，则会威胁人体健康。热处理行业属于污染型行业，在进行处理的时候需要考虑环境问题，并且不应该构建在居民区以及商业区，避免对人类造成伤害。
结语：
综上所述，在科学技术的不断发展下，我国工业技术水平越来越高，其中金属材料热处理已经达到了全新的发展水平，且提高了金属材料的有序发展与进步。
参考文献：
[1]李红波.关于金属材料热处理节能新技术的运用[J].科技与企业，2016，07：219+222.
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金属加工工艺篇6
关键词：水下采油树；金属密封；镍基合金；压力自紧密封；金属弹性性能；表面镀银
0引言
水下采油树作为海洋油气开采过程中的关键油气生产控制设备，是位于海底井口顶端开口处的一个系统组件，它提供了一系列用于原油生产、控制、测试及维修的通道和各种用来测量和维修的阀门。水下采油树油管挂环空金属密封是位于油管挂与树本体的环形空间内的一道关键密封，其密封介质是从海底地层开采出的具有高温、高压及高腐蚀性的原油（气），恶劣的工况条件对密封件的性能提出了很高的要求，其核心制造技术长期被国外垄断，我国一直依赖进口。因此，作为水下采油树关键密封件，有必要对其进行研发制造。
1油管挂环空金属密封设计原理及结构
水下采油树在油管挂与树本体之间存在环形间隙空间（环空），当生产油气介质水平生产出口时，必须防止流体从环形间隙空间泄漏出去，因而在水平生产出口的两侧分别设计了一道双U型金属弹性密封件作为主密封，如图1所示。油管挂双U型弹性金属密封原理如图2所示，其密封原理是利用金属弹性在介质压力作用下产生弹性形变，使之与密封配合面达到紧密贴合，从而实现压力自紧密封。
2油管挂环空双U型金属密封的设计要求
设计上油管挂双U型金属密封为油管挂与树本体之间的环空主密封，其密封技术参数及要求如下：工作压力为10000psi；试验压力为15000psi；产品API规范等级为PSL3／3G；性能测试为PR
2。要实现以上设计性能，对密封件材料的熔炼组织和热处理工艺、密封件的成形加工工艺、表面处理工艺等提出了以下要求：
（1）油管挂环空金属密封材料须有良好的弹性及疲劳强度；
（2）油管挂环空金属密封材料既能耐高低温又能耐原油介质腐蚀，同时能实现高压可靠密封。
3油管挂环空双U型金属密封的制造技术方案
3．1油管挂环空双U型金属密封的材料选择
（1）考虑到油管挂双U型金属密封的耐腐性，成形加工性能及金属弹性要求，设计采用镍基合金IN－CONEL718作为密封件的材质。
（2）INCONEL718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金，在700℃时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性，供货状态通常是固溶处理后沉淀硬化态。
（3）INCONEL718合金具有良好的耐腐蚀性，易成形加工性能，经过有效的冶炼工艺及热处理工艺，INCONEL718合金可获得良好的细晶粒组织及弹性性能。
3．2油管挂环空双U型金属密封制造工艺流程油管挂环空双U型金属密封的工艺流程如图3所示：
3．3油管挂环空双U型金属密封制造关键工艺
（1）毛胚材料的熔炼、锻造及热处理工艺。
（2）双U形密封件的成形加工工艺。
（3）密封件的表面镀银处理工艺。
4油管挂环空双U型金属密封的制造工艺措施
4．1毛胚材料的熔炼、锻造及热处理
（1）从设计原理上考虑，油管挂双U型金属密封属于金属弹性密封，因此要求密封件的材料具有细密的晶粒组织，良好的综合机械性能及弹性性能。
（2）在冶炼工艺方面，为获得更纯净化的钢水，减低气体含量与有害元素含量，通常采用真空感应炉熔炼，甚至用真空感应冶炼加真空自耗炉或电渣炉重熔方式进行生产。锻造、轧制工艺是为了优化微观组织；热处理工艺包括固溶处理、中间处理和时效处理，是为了获得所要求的组织状态和良好的综合机械性能。
（3）通常INCONEL718会使用以下两种热处理：
1）加热到926℃～1010℃，水中快速冷却至室温，然后升温至718℃保持8h，炉内冷致函至621℃，在621℃保持18h作为时效处理，随后在空气中冷却至室温；
2）加热到1037℃～1065℃，水中快速冷却至室温，然后升温至760℃保持10h，炉内冷至648℃，在649℃保持20h作为时效处理，随后在空气中冷却至室温。
4．2油管挂环空双U型金属密封件的机械加工
4．2．1油管挂环空双U型金属密封件的机械加工技术难点油管挂环空双U型金属密封件，其加工难点在于：
（1）材质INCONEL718的机加工易引起刀具的严重磨损。
（2）油管挂环空双U型金属密封零件的整体刚性小，不仅在用工装夹持时容易产生夹持变形，切削加工时切削力也会引起工件弹性变形，影响尺寸精度。
4．2．2油管挂环空双U型金属密封件的机械加工措施
（1）改善刀具磨损的工艺措施
1）为解决镍基合金机加工的刀具磨损问题，可采用最新发展的气相沉积技术，对传统的硬质刀具进行涂层改性。研究表明，通过对硬质刀具进行（Al／Ti）N－PVD复合涂层以及PVD纳米涂层改性，使刀具具有更好的耐磨性能、抗氧化性、化学稳定性及热稳定性，从而显著提高了刀具的使用寿命及工件的加工质量。
2）新型的PVD复合涂层及纳米涂层改性技术的优势在于：
（a）新型的气相沉积复合涂层及纳米涂层与刀具有很强的结合强度；
（b）新型的气相沉积复合涂层及纳米涂层改善了刀具的热传导性能；
（c）新型的气相沉积复合涂层及纳米涂层不仅提高了刀具切削刃的硬度，增强了抗氧化性，同时还降低了其与被切削金属的亲和力，从而改善了刀具的抗粘着磨损。
（2）防止加工变形的工艺措施
1）工艺分析双U形油管挂金属密封件外形（如图4所示）呈现一大直径薄壁圆环结构，整体刚度弱，加工时的切削力往往造成被加工件的弹性变形，产生振刀，从而影响加工的尺寸精度。为此，在不同的加工阶段，必须采用相应的工装夹具来装卡被加工的密封件，以增大其刚度，从而确保其加工的尺寸稳定性。
2）加工步骤
第一步：用机床卡盘、压板及拉杆卡住工件毛胚，加工出一端端面及圆环内周型面，并以此作为基准面，如图5所示。
第二步：以已加工面为基准，用内撑式自定心卡盘、压板及拉杆螺栓将工件装卡固定于机床花盘或与机床旋盘连接，分别加工出两头端面外形及U形槽，如图6所示。
第三步：将自制专用撑环撑住U形槽的内圆面，并利用压板、拉杆螺栓和自定心卡盘等工装将工件固定于花盘或旋盘，加工出外形面，如图7所示。
3）加工工装为防止由于夹具的夹持力过大而引起的夹持变形，加工薄壁零件往往采用多点软爪夹持、摆动夹持、弹性夹持或真空夹持的装夹措施，使夹持力更加均匀，从而减小夹持变形引起的加工尺寸误差。
4．3油管挂双U型金属密封的表面处理
（1）油管挂双U型金属密封是在介质的压力下依靠金属的弹性实现金属间的紧密贴合，从而实现密封。为了达成金属之间良好的紧密贴合效果，往往还在金属密封面上镀一层较软的金属。
（2）对油管挂双U型金属密封的密封面，其表面处理措施采取表面镀银工艺。其技术优点有：
1）密封件表面镀银，使用时能增强密封性能，还能防粘着，抗咬合。
2）镀银层有良好的抗腐蚀性。
3）镀银层良好的导电性保证了阴极保护的连续性。
（3）镀银工艺路线镀银工艺流程如图8所示：
（4）镀银工艺质量的主要影响因素
1）镀银工序前的预处理工序质量决定影响镀银层的结合强度。
2）镀银工序后的钝化及防变色保护膜处理工序质量对镀银层的抗变色及抗氧化性能影响显著。
3）电镀液的成分配制及杂质含量，电流密度，电镀液的温度等工艺参数直接影响镀层性能。
5结语
（1）油管挂环空双U型金属密封制造技术关键在于毛胚材料的熔炼、锻造及热处理，密封件机械加工以及表面处理。
（2）INCONEL718合金具有良好的耐腐蚀性，易成形加工性能，经过有效的冶炼工艺及热处理工艺，可获得良好的细晶粒组织及弹性性能。
（3）采用最新发展起来的气相沉积技术，对传统的硬质刀具进行涂层改性，可解决镍基合金机加工的刀具磨损问题。
（4）密封件表面镀银，能增强密封性能，还能防粘着，抗咬合。
（5）采用特殊工装夹具来加工薄壁的金属弹性密封件，以增大其刚度，可确保加工尺寸稳定性。
参考文献
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金属加工工艺篇7
对金属机械加工制造工艺进行研究是促进加工工艺进步和发展的重要方法，也是促使企业实现综合实力增长的重要手段。通过构建高效的研究制度，强化工艺加工制造的可靠性，以及建立严格的管理制度等方式，从各个方面对加工工艺的研究工作进行了完善和提升，促进了我国金属机械加工工艺的发展。基于此，文章从金属机械加工工艺可靠性内容入手，对金属机械加工制造工艺进行了分析，以供参考。
关键词：
金属机械；加工制造；工艺金属
加工制造对社会生产有着重要的影响，衡量一个国家综合国力的重要指标之一就是机械制造工艺，机械制造是国家工业发展的基础。不管是国家还是企业，都必须重视机械制造。要想提升我国的综合国力，大力发展经济，就必须积极创新机械制造工业，提高我们的机械制造水平。所以有必要对其加工工艺进行研究和分析，以不断促进金属加工工艺的改进和创新，推动我国机械加工技术和管理的进步。
1金属机械制造工艺现状分析
1.1缺乏对大局的认识
加强对金属加工工艺的研究，加深对金属机械加工工艺的多方面认识，不仅能够帮助企业获取更多的经济效益，还能够为新技术和产品的研发提供一定的数据支持，进而促进金属加工工艺的进步。但实际上，部分企业由于缺乏对这一关键的认识，只注重眼前的利益，忽视了对金属加工工艺的研究，使得企业的工艺水平难以得到提升。此外，部分企业仅仅站在自身的角度思考问题，忽略了消费者的感受，工艺产品难以得到消费者的认同，导致企业的经济利益降低。由于企业管理不够严格，在实际的生产中，还有可能出现材料的质量不合格、制造缺乏规范性等问题，这些都是导致加工工艺可靠性不高的因素。
1.2缺乏科学的评估指标
科学的评估指标是保证机械加工工艺质量的重要保障，也是保证行业竞争良性发展的关键。但是，大多企业都按照国家的相关行业标准，而没有适合本企业的特定标准。由于缺乏适应的评估指标，使得企业难以对生产中的金属加工工艺品进行科学的衡量和评定，不利于企业对金属加工工艺的进一步管理。
2工艺难点分析及解决措施
2.1零件变形大，应力大
一般来说，我们使用的毛料都是自由锻件，不仅余量大，而且平面度很糟糕，使得零件在加工中容易产生变形，最终很难得到质量合格的零件。为了保证零件质量，通过试验，可以采取以下措施：增加铣基准工序，首先加工基准，松开压板，将零件翻个，同样的方法再加工另一面，这样不仅可以为磨加工工序打下良好基础，还能增加零件精度，而且释放了加工中的应力，使得零件变形情况大大减小。
2.2毛坯选择
不同零件需要选择不同形状，大小的毛坯，如果是轴类零件一般有三种形状：棒料，锻件和铸件。零件强度的大小决定着选择哪种锻件，如果需要锻造的零件形状简单，会选择锻件进行加工，如果是大尺寸零件，常用自由锻，模锻一般采用于中小型零件。通常使用锻件作为零件毛坯，通过锻压钢材，可以得到均匀的纤维组织，提高零件的性能与力学硬度。
2.3磨削难问题
2.3.1砂轮的选择。我们一般用刚玉类的砂轮来磨削高温类的合金，这类砂轮具有自锐性好，磨粒韧性优良，均热稳定性、化学稳定性都比较好，因此采用这类砂轮，不仅成本低，而且磨削质量优良，效率还高。
2.3.2磨削参数的选择。在开始试验加工中，当磨削深度超过0.03mm时，零件即会突然鼓起来变形，严重时表面有烧伤现象，再者GH163合金没有磁性，无法以其本身吸附在工作台表面，只能靠夹紧力，所以磨削时磨削深度必须严格控制，经过多次试验，我们选择了比较合适的磨削参数：砂轮直径φ350mm，切削深度0.01～0.02mm，进给速度1400r/min。
2.3.3参数改进。由于加工参数的不合理，使得在加工典型安装边粗精铣时效率比较低下，也使得生产不能顺利进行，而且还增大了劳动者的工作强度。为了改善这一系列问题，通过不断的试验，终于确定了合适的参数，切削过程中，选择硬质合金刀，同时用较小的吃刀量，当主轴转速较高时，选择比较大的进给量进行切削，将粗铣左右耳背程序参数改为S＝1800，F＝450，精铣左右耳背程序的参数调整成S＝2800，F＝1200，这样就可以大大提高加工效率。
3金属机械加工制造工艺研究分析方法
3.1构建高效的研究制度，多方面考虑
加工技术、加工设备，以及加工人员是加工管理中的三个重要因素，对金属加工产品的质量和合格程度有着重要的直接影响。因此，高效的研究制度是必不可缺的一部分。而高效的研究体系中，应包含了对员工、技术以及设备的要求和管理。高效的研究制度的构建，需要提升员工的专业素质和工作能力、促进加工工艺技术的改进和创新，以及不断更新参与加工的设备等，实现全方位的强化，进而保证金属机械加工工艺的可靠性。
3.2强化工艺加工制造的可靠性
强化工艺加工制造的可靠性，是指强化金属加工制造过程中的质量掌控和技术管理。为了实现长远发展，加快金属机械加工工艺的更新速度，进而提高加工工作的效率，提高工艺的可靠性是有效的方式。根据实际发展情况，企业可采取适合自身发展的战略，在目前的能力范围内进行技术和设备的更新，并加强对生产加工过程的管理和监督，以有效提高加工工艺的效率，保证企业的金属机械产品，能够实现长时间的有序进行。
3.3加快新技术的推广与应用
在加强机械加工工艺和技术创新研究的同时，还应该重视对新技术的推广与应用转化工作，因地制宜，对不同区域经济发展现状进行综合分析，形成雪球式的推广局面。同时，在推广工作中应该结合实际，稳步发展，不冒进，可在有代表性的企业中开展新技术的试运行，发挥示范作用。在新技术引入过程中，企业要重视新技术和常规加工技术之间的相互配合，通过试运行对新生产工艺进行适当地调整优化，在形成比较成熟的工艺经验后再开始大规模市场推广。
4机械制造过程中绿色制造技术的应用
随着机械制造业的发展，绿色制造技术已经成为时代的主流要求，这也是我国制造业未来的发展方向。绿色制造工艺，顾名思义，就是要在机械制造和加工中，要全面考虑到资源，能源的使用情况，对于环境的影响，同时还要兼顾企业本身的经济效益等等各方面的因素，再选择合理的制造技术来进行生产，最终实现国家的可持续发展的战略目标。在进行机械设计以及制造时，工作人员首先要关注材料的环保性能以及经济性，不仅要保证材料有很高的实用性，更要保证是环保材料，不会产生环境污染还有资源浪费等问题。要想保证机械制造业的长远与稳定，可持续发展，就必须选择科学合理的材料。
5结束语
总的来说，随着我国经济的不断增长，金属制造业也在不断发展。与此同时，金属机械加工技术和管理方式也在不断创新和完善。但是，社会发展对金属机械加工工艺的要求也越来越高，其在实际加工和运用中也存在一定的问题。金属加工制造对社会生产有着重要的影响，所以有必要对其加工工艺进行研究和分析，以不断促进金属加工工艺的改进和创新，推动我国机械加工技术和管理的进步。
参考文献：
[1]王秋莲.机械加工系统能量效率评价研究[D].重庆大学，2015.
[2]林梅.浅谈现代机械加工制造工艺[J].工程机械文摘，2015，05：83-84.
金属加工工艺篇8
[关键词]金属材料 新工艺
[中图分类号]J525 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）08-0094-01
材料发展的历史从生产力的侧面反映了人类社会发展的文明史，因此，历史学家往往根据当时有代表性的材料将人类社会划分为石器时代、青铜器时代和铁器时代等。人们在大量地烧制陶瓷的实践中，熟练地掌握了高温加工技术，利用这种技术来烧炼矿石，逐渐冶炼出铜及其合金青铜，这是人类社会最早出现的金属材料。
金属材料在一个国家的国民经济中占有举足轻重的位置，因为金属材料的资源比较丰富，已积累有一整套相当成熟的生产技术，有组织大规模生产的经验，产品质量稳定，价格低廉，性能优异。此外，金属材料自身还在不断发展，传统的钢铁工业在冶炼、浇铸、加工和热处理等方面不断出现新工艺。
在日常生活中，人们所标举的美的艺术理想是朴实无华的。这种艺术理想既体现在人们的日常朴素着装或打扮上，也通过礼品包装的简朴、书籍装帧的素淡、商场购物环境的简单实用、商业广告的平实、建筑与艺术设计的素雅等表现出来。而金属艺术大体通过家装家饰的渠道，以简单的造型美、清丽的外型表现出来。随着所谓市场经济、消费时代、大众传播媒介社会和信息技术等时段的到来，人们仿佛突然间发现自己置身在一个图像年代，即视觉图像主导甚至爆炸的年代。那么，在这个图像的年代里最受宠爱的就该是视觉之美了。金属艺术同样以繁丽的外表、多曲线的造型、多元化的装饰因素体现着金属刚柔并济的特性。
一、金属的装饰艺术设计需要满足的设计原则
1.金属艺术设计的装饰整体性。进行金属制品装饰时，要充分使之和整个空间成为一个统一的整体。2.金属艺术设计的装饰艺术性。在装饰空间里，金属的装饰形式大致有以下几种：着色、压槽、涂刷、造型。金属的装饰效果对渲染美化环境起着非常重要的作用，金属制品的形状、图案、质感和环境气氛为装饰空间创造了美好的艺术效果。3.要注重整体环境效果。在选择制作金属加工品时，无论是屏风、长椅、桌子、墙上挂饰、周围装饰物等都要力求简捷完整，突出重点，共同组成装饰空间，共同创造装饰环境效果，注重装饰作品之间的协调统一，在统一的基础上各具自身的特色。4.金属艺术设计的装饰不能单纯追求造型而忽视安全。5.金属艺术设计的外形朴素大方、装饰便利。金属制品的艺术感染力来自金属的形状、质地、图案及其他装饰物的有机配置。注意各物体之间的主次关系和高低差别，强调自身节奏韵律感以及整体空间的艺术效果。6.金属工艺的创新和结构造型的创新二者协调统一，把艺术设计和技术技艺融合在一起。
二、金属装饰设计的要素
1.金属装饰艺术设计的合理化。2.要勇于探索时代、技术赋于金属的新形象，不要拘泥于过去形成的金属制品形象。3.科学地利用金属制品色彩除对视觉环境产生影响外，还直接影响人们的情绪、心理。色彩处理得当既能符合功能要求又能取得美的效果。金属装饰艺术着色除了一般的色彩规律外，还随着时代大众艺术审美观的变化而有所不同。4.充分利用不同装饰材料的质地特征，结合功能需要加以装饰，可以获得千变万化的金属装饰艺术效果，同时还能体现地区的历史文化特征，共同构成完美的装饰环境。5.金属艺术设计的实用和装饰二者应互相协调，功能和形式统一又有变化，使装饰空间更加舒适得体。
设计本身就是一种将抽象的设计理念转换成具体产品实体的过程，设计师扮演着相互沟通的角色，其对产品的结构、材料、制造及使用状态的认识，赋予美学价值，将心中的产品形象予以具体化。设计师透过产品与使用者做思想上的沟通，但是否能使二者之间的互动关系达到协调融合之地方，既看产品能否对使用者发生意义，是否能产生认知一操作或心理上的认同，是否能唤起使用者对其文化与自然环境的记忆而定，又取决于设计师能否将设计作品放到自然环境当中、放到文化环境当中去，把设计作品作为一种由历史、文化、传统所决定的人类群体中的一员来对待。
总之，我认为金属装饰设计是一门综合性很强的学科，涉及到装饰设计的很多层面，还有很多东西需要我们去探索和研究。
【参考文献】
金属加工工艺篇9
关键词：金属焊接雕塑 发展历史 关键技术 发展趋势
中图分类号：F724；J3 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2016）01-288-05
引言
2012年9月，在新疆克拉玛依市白碱滩区举行了一场别开生面的展览：《白沙滩金属焊接雕塑公园――第一回废旧金属焊接雕塑实验展》{1}。国内外10余名雕塑家创作的41件大型雕塑在白沙滩国家3A景区对外开放，吸引了大量游客的目光。早在2002年，内蒙古黄河三盛公水利风景区就开始开发利用水利工程建设过程中废弃的工程材料和机电设备，其后若干年陆续创作了大型环保雕塑“同心锁”、“天下第一筝”和“机器人”等人文和艺术气息浓厚的作品，并成为国内第一个废旧金属雕塑公园{2}。这些金属雕塑主体公园的落成无疑将大众的目光聚焦到了“金属雕塑”这一科学与艺术交叉融合、激动人心的领域。
金属雕塑通常是利用焊接、切割等技术，通过金属在焊接、切割等过程中发生变化而最终形成独特的艺术作品，故常被称为“金属焊接雕塑”{3}，也有人归之为“直接金属雕塑”{4}或者“动态雕塑”{5}，在本文中统一称为金属焊接雕塑。与传统的铸铜、石刻、木雕等仰仗雕塑家“手艺”的门类不同，金属焊接雕塑考验的是雕塑家的眼力和心塑能力，完全无需事先打底稿，而是利用机器直接加工金属材料和废弃的机器零件等，通过金属材料的变形和组合完成最终的架构和造型。
金属焊接雕塑的历史可以追溯到远古时代，现代焊接雕塑在西方也已有百年历史。在中国，直到上世纪80年代末才有美术学院陆续开设金属焊接雕塑课程。目前国内不少艺术高校雕塑系基本都有这门课程，然而其学术价值和市场价值仍然有待发掘。本文试图在时间尺度上厘清金属焊接雕塑的历史发展脉络，在空间尺度上详细剖析其涉及的关键科学技术问题，从而归纳分析其未来发展趋势。冀望未来有识之士能借助中国工业化进程的大好形势，把金属焊接雕塑更好地应用到城市空间和乡村土地上。
一、发展历史
金属材料自人类文明诞生以来，对社会生产的发展一直都起着举足轻重的作用，特别是工业革命以后，已经成为工业生产中最为基本的组成部分。现代金属焊接雕塑可追溯到电弧焊的出现。1881年，法国Cabot实验室的Auguste De Meritens利用电弧热焊接了蓄电池用铅板。随后其俄国学生Nikolai N. Benardos先后申请了英国、美国专利，但这些发明仅限于碳弧焊。1890年，底特律的C.L.Coffin获得了关于金属极电弧焊的美国专利。随后100余年，焊接技术不断发展，例如，1903发明了铝热剂焊；1930年发明埋弧自动焊；1953年发明了CO2气体保护焊；1951年和1957年先后发明了激光焊和等离子弧焊{6}。正是焊接技术日新月异的发展，为金属焊接雕塑艺术的出现奠定了坚实的科学技术基础。
金属焊接雕塑的发展大致可以分为三个阶段：孕育期、成长期和成熟期。金属焊接雕塑这一领域起始于欧洲，孕育于20世纪初。1900年，西班牙的冈萨雷兹（Julio Gonzalez）率先利用焊接技术，使金属直接焊接成型，制作了以《仙人掌1号》为代表作的金属雕塑作品{7}。《堂・吉诃德》（1929）和《梳发女子》（1931―1933）也是其典型代表作；1929年他与立体主义运动的创始人毕加索（Pablo Picasso）合作，一起创作雕塑和铁线结构，例如《金属线结构》和《花园中的妇女》（1929―1930）{8}。1912～1914年间，毕加索与另一位立体主义运动的创始人勃拉克（Georges Braque）合作创作了第一件贴有金属片的集合艺术品《吉它》，现存放于纽约现代美术馆{9}。1930年毕加索利用自行车车把和车座巧妙组合也制作了金属焊接雕塑作品《公牛头》（图1）{10}。冈萨雷兹的作品也受过罗马尼亚的布朗库西（Constantin Brancusi）的影响，后者从19世纪20年代就开始创作自己的金属雕塑，他将形体的单纯、简约看成雕塑语言的核心并赋予传统的材料和工艺手段以新的理性内涵{11}。通过以上叙述不难看出，20世纪初到20世纪30年代是金属焊接雕塑的孕育期，而且这一领域由于在萌芽时期就受到现代绘画和雕塑艺术的熏陶，因此一出现就站在了很高的起点上。
金属焊接雕塑的成长期是20世纪40年代到20世纪60年代，这一时期典型的代表人物是戴维・史密斯（David Smith）{12}。戴维・史密斯1906年出生于美国印第安纳州，从小对机械十分感兴趣。在美国完成金属加工制造和绘画技术的学习后，于20世纪30年代接触到冈萨雷兹的焊接金属作品。钢铁厚重、有力、冷酷的材质之美与当时结构、力量、强悍的时代气息的一致性使他决心终其一生献身于钢铁的雕塑创作。在此期间他游历了欧洲诸国，并于1938年在纽约成功举办了第一次个人金属雕塑的展览。1940年，他创办“终点站铁工厂”工作室，潜心艺术创造。1942―1944年，他通过焊接工人雇员的经历，受机车巨大尺寸的启发，慢慢将直接金属雕塑向纪念性方向发展。1950年代，戴维・史密斯进入艺术创作的多产期。其50年代典型的代表作有《字母》（1950）、《埃及风光》（1951）、《哈德逊河风景》（1951）等。戴维・史密斯的作品从未脱离立体主义和构成主义的基本原则――明晰的结构，但也有自己独特的风格。例如在立体主义设法把两度空间扩大到四维时，他却把一些雕塑的三度空间消减到两维，因此其作品风格多变，对后人影响很大。1961年起史密斯开始创作《立方》系列（图2），这些作品大量运用各种尺寸的立方体组建如建筑般的宏伟结构。这种艺术成为美国抽象雕塑的先导，并直接影响了上世纪60年代以后兴起的极少主义艺术。同样是在60年代，他还为意大利政府创作了另一种艺术风格迥异的系列雕塑《沃特里》。《沃特里》所用材料并非新制造的，而是利用了一家工厂的现成品。这种新的雕塑技术常被称之为“集合主义”――一种将立体主义和超现实主义结合在一起的手法。总而言之，戴维・史密斯的雕塑作品是美国机器时代典型产物，他在吸收欧洲现代雕塑的创作理念并发展壮大的过程中起到了关键性的作用。
史密斯的作品对英国的安东尼・卡罗（Anthony Carro）和飞利浦・金（Philip King）产生了很大影响。卡罗在1959接触史密斯后，开始通过焊接或螺栓组装金属构件来创作抽象雕塑，形成拼装钢板和网格形式后再涂上大胆的平面色彩{13}。在史密斯作品的基础上，卡罗又前进了一步，他把雕塑从底座上拿下来，直接放置到地面上，使雕塑不再是高高在上仅仅供人欣赏的物品，而是与周围环境相呼应，拉近了雕塑和观众的距离。他早期的作品《正午》（1960）和《夏天之后》（1968）是这方面典型的代表作{14}。另一位受史密斯的金属雕塑大师是菲利浦・金，金也是卡罗在英国圣马丁艺术学校（St.Martin School of Art）的同事。金在雕塑上的创新，是由对不同材料的探索驱动的，在上世纪60年代后期，钢开始取代玻璃纤维和塑料成为他的主要材料。他特意在伦敦之外成立大型工作室以加工大尺寸的钢板。1969年的作品《卷盘3》是软钢用锌喷射加热而成。他早期雕塑作品的表面总是涂满颜色，厚重的颜色是金当时作品的一个核心元素{15}。
金属焊接雕塑的成熟期是20世纪70年代到20世纪80年代。标志就是在此期间卡罗和金等人一道，在英国的圣马丁艺术学校建立了现代雕塑教学体系，培养了一大批在英国乃至世界的著名雕塑家，如白瑞・弗兰那根（Barry Flanagan）、托尼・柯瑞格（Tony Cragg）、理查德・迪肯（Rrchard Deacon）和比尔・伍卓（Bill Woodrow）等。目前全世界所采用的金属雕塑教程和教学方法基本上是延续了从冈萨雷斯到史密斯再到卡罗的雕塑传统，把雕塑家看作工匠和手工艺者，将材料和工艺过程看作艺术创造的重要组成部分，把雕塑语言的探索融入对钢铁的切割、锻造、焊接的工艺过程之中。
通过金属焊接雕塑的发展历程可知，作为20世纪发展起来的新的艺术形式，科技的发展使金属材料广泛应用到社会生产生活的各个领域，时代思想的推动使金属焊接雕塑成为可能。如今，金属现成品作为现代工业文明重要观念载体，已经成为雕塑艺术中重要的艺术表现形式。
尽管金属焊接雕塑在国外的发展如火如荼，但在国内却发展缓慢。计划经济体制时期，为适应广泛的社会需要，中央美术学院成立了雕塑工作队，之后组建了中国雕塑工厂，并更名为中央美术学院雕塑艺术创作研究所，成为中国雕塑发展的中坚力量。早在1958年，中国美院的李秀勤就开始做金属焊接雕塑{16}，但直接金属雕塑作为国内艺术院校的课程却是始于20世纪90年代了{17}。1997年，我国香港著名金属雕塑家文楼先生向中央美术学院雕塑系捐建了“文楼金属工作室”的基本设备，大大促进了金属雕塑的教学。此后，伴随着经济的迅速发展和社会需要的增大，各类美术院校纷纷建立雕塑专业，招生数量年年创新高，雕塑设计如雨后春笋般发展壮大。金属雕塑教学作为美术院校一个重要的雕塑学科基础，中国美院、鲁迅美术学院、清华美院和广州美院等院校都建立了各具特色的金属教学体系。中国雕塑学会也于2008年9月在北京798创意广场举办了“金属之声”雕塑展，力图推动创作和学术研究。但不得不指出，就中国当代雕塑的整体状况来看，有关金属雕塑与抽象雕塑的创作与研究，还不够深入与全面。如何从学术基础的层面提升中国金属雕塑的艺术水准，除了需要艺术家组织更多的学术展览外，也需要精通金属加工技术的专业人士介入来共同推动中国金属雕塑的现代转型。
中国的金属焊接雕塑在计划经济体制下产生，并在市场经济条件下发展壮大。在市场经济的背景下，随着国民素质的不断提高、艺术创作的前卫性及焊接雕塑与经济发展相适应的理性思考日趋增强，必将推进中国的焊接雕塑的市场化进程。
二、关键技术
金属焊接雕塑需要那些金属加工方面的关键技术呢？显然焊接技术是最为关键的；其次，切割技术在不少金属雕塑作品中往往也是必不可少的；最后，为了使最终作品更加美观，往往辅助一些热处理、酸处理、着色、抛光和涂刷等工艺措施。本文这一部分将重点介绍焊接和切割方面的专业知识。
根据国际焊接协会的定义，焊接是指通过加热或者加压或两者并用，使被焊材料达到原子间的结合，从而形成永久性连接的工艺{18}。焊接需要外加能量，如火焰、电弧、电阻、超声波、摩擦、等离子弧、电子束、激光和微波等都可以为其所用{19}。常规的焊接方法主要是焊条电弧焊、气体保护焊和埋弧焊。目前来看在金属焊接雕塑创作中得到应用的主要是手工电弧焊、氩弧焊和CO2气体保护焊。但随着该领域的进一步发展，不排除一些先进的高能束焊接方法如电子束焊、等离子弧焊和激光焊等得到开发和应用。切割往往是金属焊接中必不可少的步骤。金属切割的方法也很多，比如火焰切割、等离子切割、激光切割等，主要根据所要求的切割质量和经济性方面来选择。考虑到一些大型的金属焊接雕塑往往是露天摆放，因此不可避免会面临风化、生锈等问题，所在选材时要考虑金属材质的物理和化学稳定性问题，必要时在作品完成后进行一些辅助的工艺措施处理。此外，金属材质不同，其焊接性往往差别很大，对从事雕塑创作的人员也有必要了解一下这方面的知识。
1.手工电弧焊。手工电弧焊是一种最常见的焊接方法。虽然焊接技术日新月异，各种新的焊接方法层出不穷。但手工电弧焊一直在工业生产中占有非常重要的地位。由于其操作简单、入门容易、设备便于携带、对外部条件也没有特殊的要求，所以手工电弧焊在金属雕塑创作中也可以大显身手。手工电弧焊焊接的质量固然与操作者的技术有关，但焊接参数的有效把握才是关键。主要的焊接技术参数有焊条的种类和直径、焊接电流和电压、焊接速度和焊接层数等。选择焊条时一般考虑“等强原则”，即要求焊缝金属与母材等强度。对形状复杂或厚大的构件应选用抗拉性好的低氢焊条；对坡口不便于清理的构件应选用对水锈不敏感的酸性焊条。焊条的直径是根据焊件厚度、焊接位置、接头形式和焊接层数等进行选择的。根据工件厚度选择时可参照表1{20}。焊接电流是手工电弧焊的主要焊接参数，也是在操作过程中需要调节的参数，而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的。焊接电流的选择要充分考虑焊条直径、焊接位置和焊道层次等因素，表2是常用的各种直径焊条适合的焊接电流参考值{20}。
2.氩弧焊。氩弧焊是用氩气作为气体保护的一种电弧焊，即用氩气把空气与焊接区域分隔，防止焊区的氧化{21}。氩弧焊可分为钨极氩弧焊（TIG）和熔化极氩弧焊两种。TIG焊的优点是由于熔池受氩气保护，可以得到高质量的焊接接头，几乎所有金属和合金都可使用这种焊接方法；电弧稳定，可以焊接从半个毫米到100毫米不同厚度的板材；焊接位置不受限制；焊接去几乎无烟尘和飞溅，便于观察焊接施工情况。正是由于这些优点，在金属焊接雕塑创作中TIG焊是除手工电弧焊外另一种被广泛采用的焊接方法。图3是笔者带领的大学生创新团队利用手工氩弧焊将4mm×50mm厚1mm的不锈钢长竿与15mm厚0.8mm的不锈钢球焊接起来的实例。需要指出的是TIG焊要求操作者经过较长时间的培训并具有灵巧的操作技艺。另外，根据使用的电源种类，TIG焊分为交流、直流及脉冲TIG焊三种。直流TIG焊又可分为直流正接和直流反接两种，前者指工件接电源正极，钨极接电源负极，后者则相反。大多数金属（除铝、镁），一般选择直流正接为好；铝、镁及其合金则以选用交流铝、镁为好，若是薄件，也可选用直流反接法。熔化极氩弧焊是熔化极惰性气体保护焊（MIG）的一种，可适应大型构件和所有金属，也可进行全位置焊接。与TIG焊不同，MIG焊采用焊丝作为电极，电流可以很大。但缺点是MIG焊所用氩气比TIG焊多，氩气的价格也相对较贵。在金属焊接雕塑创作时，可以根据实际情况选择合适的焊接方法。在对焊缝成形控制不是很严格的情况下，用CO2气体取代氩气的CO2气体保护弧焊不失为一种选择。后者也是MIG焊的一种，具有焊接速度快、焊接变形小、抗锈能力强、焊接成本低的特点，可广泛应用于低碳钢、低合金钢等黑色金属的焊接。
3.高能束焊接方法。高能束流（Hign Energy Density Beam）加工技术包含了以激光束、电子束和等离子弧为热源对材料或构件进行特种加工的各类工艺方法{19}。高能束焊接的功率密度可达105W/cm2以上，具有可精密控制的微焦点和高速扫描技术的特性，可实现位材料的深穿透、高速加热和高速冷却的全方位加工。其中电子束焊（Electron Beam Welding）是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或者非真空中的焊接所产生的热能进行焊接的方法，既可以焊接结构庞大的构件，也可以焊接微小精密的构件。变截面电子束焊技术的出现，可以实现复杂构件的一次焊接成形。激光焊（Laser Beam Welding）是以聚焦的激光束作为能源轰击焊接所产生的热量进行焊接的方法。激光焊可以与MIG焊复合，焊缝成形美观。等离子弧焊（Plasma Arc Welding）是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用，获得较高能量密度的等离子体弧进行焊接的方法。需要说明的是，目前先进的高能束焊接方法在金属焊接雕塑创作中应用的例子还很鲜见，但由于高能束焊独特的优势和一些新工艺的不断涌现和普及，进入金属雕塑领域是迟早的事。
4.切割技术。金属焊接雕塑固然可以充分利用现有的金属材质，但有时为了更能体现雕塑家的思想可能需要对金属材质进行机械加工。其中进行切割就是一种最重要的手段。金属切割的方法有火焰切割、等离子切割和激光切割三种，主要是根据金属的类型、厚度和数量来选择。火焰切割是应用最早的，20世纪初已经出现{22}。其原理是通过燃料气体（如乙炔）和氧气和钢铁产生化学反应来加热金属。优点是设备成本低廉、缺点是仅适合切割碳钢等，对不锈钢和铝则不适用。另外，割炬需要预热并且队操作者的使用技巧要求很高。等离子切割是20世纪50年明的一种通过精确控制电弧来切割金属的方法{23}。其优点是可以适用于很多不同种类的金属，例如：低碳钢、不锈钢、铝和铜等有色金属。缺点是设备复杂，成本较高。激光束切割和激光焊接一样，出现于20世纪50年代{24}。主要有气体和固态两类。其优缺点和等离子切割比较类似，但与后者相比，激光可用于精密切割，可以切割非常薄的钢材。图4（a）和（b）是北京工业大学激光工程研究院利用激光二维和三维精细切割的自行车艺术品和航空发动机叶形孔，其中不锈钢板材的厚度都是1mm。
金属加工工艺篇10
关键词 铝合金；涂层工艺；涂装；喷涂
中图分类号：TG174 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0162-02
在社会飞速发展的今天，铝合金作为重要的工业材料被广泛应用于建筑、机械、电子、汽车、船舶、航空航天等领域。同时铝合金的涂覆就显得尤为重要。
铝金属元素在地壳中的含量丰富，产量在金属中仅次于钢铁的产量，这也是成为应用广泛的金属材料的原因。同时铝合金的加工性能好，具有良好的光反应能力。但是铝合金也存在着缺点，铝在大气中虽然已经有一定的耐腐蚀性能，但是还会受到空气中的杂质影响。空气中的盐和其他污染物对其腐蚀就很大。同时在特定的温度下，铝合金也易起泡。增加铝合金的使用寿命，降低污染物的排放量、减少空气污染是必须要做的工作。另外随着科技的进步，我们对铝合金的表面也进行了改良，通过表面处理的途径，即氧化或电镀可以提高铝合金的耐蚀性。从而提高其使用性能。铝合金表面的涂层技术主要有以下工艺。
1 涂装工艺
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在电的作用下使水性涂料产生变化，对铝合金的表面进行涂膜，涂装后的铝合金材质更加的坚固，耐磨，更好的发挥其性能。
1.1 涂装过程
涂装工艺主要是电泳涂装。需要泳槽，搅拌装置，过滤装置，循环泵，电源，铝合金，漆液等物品和设备。将漆液用搅拌装置搅拌均匀后放入泳槽，用循环泵进行均匀反动，同时控制好涂料成分和槽液的pH值。涂料配置好以后就可以对铝合金表面进行涂装。铝合金表面涂装涂料还需要多次的水洗，除锈，电泳涂装，烘干等操作。还要依靠电场产生的物理原理，给铝合金表面附加一层保护膜，这层保护膜吸附在铝合金上，可以使铝合金更加的耐腐蚀。
1.2 涂装应用
涂装工艺在对金属的操作上便于自动化管理，对环境污染小，涂装的效率高，涂装后的金属质量好，生产效率高等，被广泛应用在建材、电子、五金、汽车等行业。
2 喷涂工艺
对铝合金表面进行粉末喷涂的一种工艺，这种工艺对铝合金材质的表面喷涂粉末，起到了对铝合金表面涂层，保护铝合金表面的效果。还可以对铝合金表面进行不同颜色的喷涂，我们可以把铝合金变成我们所需要的摸样，满足了铝合金颜色上个性化的需求。
喷涂工艺早期是国外的工艺引进到国内，因为它对铝合金材质要求不是很严的原因，铝材厂商选择这样的工艺来对铝合金表面涂层的比较多。
3 浸镀工艺
通过浸泡金属，利用金属液体与铝合金表面的化学反应，从而使铝合金表面的金属置换，达到对铝合金表面涂层，保护铝合金表面的效果。
3.1 浸镀选材
目前最为广泛的使用的金属就是沉锌，沉锌液于铝合金浸泡可以使铝合金表面进行金属置换，使铝合金表面致密，均匀。并且沉锌的成本较低，适合大量生产。
3.2 沉锌浸镀
用沉锌浸镀铝合金的过程中需要注意沉锌的浓度、沉锌的温度以及沉锌时间。
沉锌的浓度指的是锌和碱的浓度比值，一般锌和碱的浓度比值在6：5为比较合适，如果锌和碱的浓度比值过低时，置换出来的锌的结晶会很细致，但是不易在铝合金的表面沉积下来，达不到铝合金表面的涂层效果。如果锌和碱的浓度比值比较高时，就会使铝合金成黑色，表面不细致，致密性很差。沉锌液中碱和锌的比值很重要，还要适当的更换使用过的沉锌液，补充新的沉锌液。
沉锌的温度维持在20℃左右最佳，沉锌液的温度过高会使锌金属置换过快，铝合金表面松散，不密实，结合力差。沉锌液的温度过低会使锌金属置换过慢，也影响铝合金表面的涂层。
沉锌时间一般在1分钟左右，需要浸泡两次。两次浸泡才能达到铝合金表面致密均匀的效果。
4 腐蚀工艺
指的是酸、碱等化学物质腐蚀铝合金后，使铝合金表面变得平滑光洁，保持铝合金原有的光泽。这种工艺使铝合金表面具有良好的耐腐、耐候性能，已经让铝合金材质更加的坚固。也是可以被广泛使用的一种工艺。
4.1 酸腐蚀
在酸的作用下使铝合金表面形成酸性腐蚀物质，作用在铝合金表面上的酸性物质均匀，但是表面不光亮，需要消光达到美观。我们可以选择的酸类材料很多，稀硫酸，柠檬酸，硝酸钠等。稀硫酸是腐蚀铝合金表面的很好的化学物质，铝合金很容易与硫酸发生反应，从而腐蚀铝合金的表面，起到活化铝合金表面的作用，注意稀硫酸的浓度不易过高。柠檬酸也可以使铝合金的表面活化。从而使腐蚀速度减慢，降低铝合金的消耗量，减少铝合金的腐蚀。硝酸钠则是让铝合金表面发生氧化反应，形成氧化铝，从而达到铝合金表面涂层的效果，保护铝合金的表面。
4.2 碱腐蚀
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碱腐蚀类似于酸腐蚀，在碱的作用下使腐蚀后的铝合金表面光亮，细腻的方法。细化了铝合金表面但是对铝的损耗比较大，并且有一定的环境污染。
5 抛光工艺
提及一下抛光工艺，抛光不是直接的对铝合金表面附加涂层，但是也达到了铝合金表面涂层的效果。针对金属在热处理，运输，机械加工等过程中，不可避免的发生表面氧化，产生一层氧化层的现象。利用化学物质、机械设备对铝合金表面进行抛光。针对氧化层表面的清洗处理，就可以用到抛光工艺。
5.1 化学抛光
利用化学物质对铝合金表面进行抛光后，可以使铝合金表面相当的细化，从而提高铝合金表面档次。虽然使得铝合金表面很光亮，但是也有一定的环境污染。
5.2 机械抛光
利用机械设备对铝合金表面进行抛光的技术。也可以细化铝合金表面。但是抛光工艺并不能提高铝合金的耐腐蚀性。且消耗成本，产量低。
6 结束语
铝合金在各个行业现在被广泛应用，伴随着社会的进步，经济的发展，人们环保意识的不断增强，人们对铝合金制品的性能要求也越来越高。在不影响周围环境，同时又能让铝合金发挥其性能的前提下，使铝合金的表面更加的光滑，美观，耐磨，耐腐和耐候。就需要不断的去研究铝合金表面涂层工艺，让铝合金发挥更高的性能，对现代化发展具有更高的价值。
参考文献
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