金属工艺十篇

金属工艺篇1

关键词：电镀；化学工业；合金；生产流程

Abstract: the Electroplating (Electroplating) is to use the principle of electrolysis in some metal surface coated with other metal or alloy process, is to use electrolytic principle make metal or other material the product's surface attached a layer of the metal film technology and so to prevent corrosion, improve abrasion resistance, electric conductivity, reflective sex and increase the aesthetic functions. In the modern industry was widely used in electroplating, practical strong, modern industry is one of the important parts. Modern electroplating process with a mature process in the production operation flow, this also is decided to electroplating products and quality of important factor.

Keywords: plating; Chemical industry; Alloy; Production process

中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：

1概论

利用电解作用在机械制品上沉积出附着良好的，但是性能和基体材料不同的金属覆层的技术，电镀层比热浸层均匀，一般都较薄，从几个微米到几十微米不等，用过电镀，可以在机械制品上获得装饰保护性和各种功能性的表面层，还可以修复磨损和加工失误的工件，镀层大多是单一金属或合金，如钛，锌，镉，金或黄铜，青铜等，也有弥散层，如镍-碳化硅，镍-氟化石墨等，还有覆合层，如铜上的铜-镍-铬层，钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢、不锈钢外，还有非铁金属，如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料，但塑料电镀前，必须经过特殊的活化和敏化处理。

常见电镀工艺

2.1ABS塑料电镀

塑料成型后经过清洗，粗化、敏化、解胶等表面处理后，在进行沉镍、镀铜、镀镍，最后在表面镀一层致密抗氧化高强度铬层，使塑料产品呈现金属光泽，增强美感和使用寿命。

ABS塑料是塑料电镀中应用最广的一种，ABS塑料是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯的三元聚合物，丁二烯的含量对电镀影响很大，一般应控制在18％到23％，丁二烯含量高流动性好，易成型，与镀层的结合的附着力好。

2.2镀镍

在产品的铜层上镀一层镍，增强产品的表面光泽。

2.3镀铬

镀铬主要作用是在镍层上镀一层薄铬，以增强电镀层的导电性。

3电镀锌的工艺简介

3.1 概述

与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层.被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀,并用于装饰.镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀（适合小零件）、自动镀和连续镀（适合线材、带材）.

目前,国内按电镀溶液分类,可分为四大类:

3.1.1氰化物镀锌:

由于(CN)属剧毒,所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制,不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展.要求使用低氰(微氰)电镀液，采用此工艺电镀后,产品质量好,特别是彩镀,经钝化后色彩保持好.

3.1.2锌酸盐镀锌:

此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。

3.1.3氯化物镀锌

此工艺在电镀行业应用比较广泛,所占比例高达40%.

3.1.4 硫酸盐镀锌

此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件)。成本低廉.

3.2电镀锌应严格控制的三大环节:

3.2.1电镀前处理:

电镀前处理是进行电镀的基础,也是保证产品质量的关键。电镀前未将被镀覆基体处理到规定的要求,即使有良好的电镀溶液,适当的电镀参数和很好的调控电镀参数的设备以及技术高超的人员,也不可能获得符合质量要求的电镀层。电镀前不仅要除去基体金属上存在的油脂和影响镀层附着力和其它质量要求的外来物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有规定的清洁度和一定的活度,以保证镀层与基体牢固结合,有时根据所要求的电镀层的外观,还要进行一些其它特殊的电镀前处理.

3.2.2 电镀过程控制

电镀锌金属或构件的使用条件和使用寿命与电镀层厚度有着密切的关系。使用条件越严格和使用寿命越长,所要求的电镀锌层应越厚。不同的产品,要根据使用的具体环境(温度、湿度、降雨、大气成分等)确定预期的使用寿命的电镀层厚度,盲目的加厚会造成各种浪费。但如果厚度不足,又会达不到预期的使用寿命要求

3.2.3镀后处理:

为使镀件增强防护性能、装饰性及其他特殊目的而进行的（钝化、热熔、封闭和除氢等）电镀后置处理。

镀锌后,一般要进行铬酸盐钝化,或其它转化处理,形成相应类型的转化膜，是保证镀后质量的关键工序之一。钝化后最好还应进行老化处理(烘箱内70~80ºC)。钝化可分以下几种形式：

彩钝:适用于锌酸盐镀锌,钝化后零件表面为红、绿色,略带黄(Cr+6红色,Cr+3绿色),不能出现紫色(出现后说明钝化膜层疏松),最简单的方法是用手指在零件表面往复磨擦几次,不能有变(掉)色现象.

兰白钝:由于钝化液中的氟化物随时间加长而逐渐下降,因此零件表面兰色就会逐渐变浅,同一个班生产的工件色泽保持不好.所以钝化过程中要严控,并注意厚度.

银白钝:不随时间变化而变化,色泽保持一致性好.

3.3产品质量检验

3.3.1严格执行国家现行标准:

（1） GB/T 9799-1997 eqv250 2081:1986

（2） GB/T 9800-1988 eqv250 4520:1981

（3） GB/T 10125-1997

3.3.2检验要求:

在生产前双方应签订技术协议,原则按协议进行。

（1）大件:每件必检,不得漏检；

（2）小件:采用抽检法,每批抽5%,若存1%不合格,再加抽10%,若在加抽中仍存1%不合格,则全批不合格；

3.3.3 检验方法:

在自然散射光照射,或2支40瓦日光灯照射下,500mm处(肉眼观察),在此状态下,检查出的问题,即为质量问题。若检查不出,则为允许缺陷。

参考文献:

金属工艺篇2

【关键词】高频铝基板；CAM/CAD；焦磷酸预镀铜；成型加工

新一代移动通讯、云计算等新信息技术的发展、LED产业的异常火热驱使系统的主频在不断地提高，信号传输速度高速增长。混合集成电路的高频电路板作为微波载体以其频带宽、传输速度快，容量大，保密性好，系统更加紧凑等优点成为高科技电子产品不可或缺的重要部分。而特种高频板，尤其是金属铝基高频板以其强度高、散热好、接地性能优良的特点更被广泛应用于混合集成电路、大功率电气设备和电源设备中。本文将以具有代表性的铝基高频板的选材及制作工艺进行探讨，以求为业界同仁提供参考。

一、 高频铝基板的结构及选料

铝基板是一种金属和非金属的混合体，介质层为PTFE和Cetamic混合体。通常介质层厚度为80～150um之间。介质太厚，导热性能差，太薄易击穿。所以，选材的关键指标是介质层导热系数及击穿电压。

二、高频铝基板的工艺流程

2.1 下料

由于高频铝基板在国内仍处于试制阶段，能做到介质厚度均匀，介电常数稳定尚需时日，所以大多数仍使用进口板材，规格300mm*300mm左右，故应整板加工，避免造成翘曲，破坏保护层，造成后序工序报废。

2.2 CAM/CAD及钻孔

图形制作时，在图形以外放3￠3.2mm定位标靶和4￠1.0mm对位标靶，作为后序对位基准。根据铜箔厚度和板内图形要求，对板内孔、线条适当加以补偿，并做开窗处理。（见表1）

钻孔时控制进刀量为0.3mm/rev～0.5mm/rev ，主轴转速控制在4000～5000rpm，其余均按正常钻孔工艺进行。钻孔过程中，应适当加皂化液（一种由基础油、乳化剂、耦合剂组成的混合体）冷却刀具，采用此种皂化液不仅可有效地降低刀具温度，起到保护刀具的作用，而且易清洗，可有效防止刀具带上碎屑和铝粉。

2.3 一次等离子处理

用等离子体处理机处理钻孔腻污，清洁孔壁。

2.4 浸锌合金

由于铝层易与后序溶液中的NaOH反应，腐蚀铝基板，污染溶液，故需采用浸锌合金工艺进行前期处理。

浸锌合金工艺流程如下：（见图2）

2.5 预镀铜

用偏中性的焦磷酸镀铜工艺进行预镀铜，电流密度为1.0A/ d～1.5 A/ d ，电镀时间40min～50min，镀铜厚度15um以上。

2.6 二次等离子处理

激活钻孔孔壁介质材料活性，提高孔金属化一次交验合格率。

2.7 孔金属化、全板电镀

铝基板的孔金属化和全板电镀加工的工艺流程如下：（见图3）

在进行加工时，注意控制刷板压力，防止孔边缘严重磨损。同时，通过增加振动和加大板与板之间的距离来赶出孔内气泡，避免因气泡造成的孔内无铜等不良因素。

板子孔化完毕后，应检查板内所有孔壁呈粉红色、无发黑和空洞。背光级数要求8级以上。

全板电镀按印制板常规工艺加工。

2.8 图形转移

图形转移常用工艺有贴干膜和丝印湿膜两种工艺。贴干膜工艺是借助于热压辊的压力使粗糙的铜面与干膜中的黏合剂作用粘合，但由于铝的高热导效应，使铝基板的传热速度较快。故贴膜时应适当降低传动速率，否则易造成贴膜不紧，从而导致后序的质量报废。丝印湿膜是通过丝网漏印的工艺来完成，故其更适合铝基板的加工。

湿膜印刷的网目控制在160～200目，烘烤温度控制在70℃～80℃之间，烘烤时间15～25min。

2.9 图形电镀、蚀刻

图形电镀和蚀刻、退锡工序的加工和普通双面板相同。如有镀金要求，蚀刻时应注意PH值的控制，应取工艺上限，以此保障镀金层的光亮度。同时，各水洗槽液位应高于各药水槽液位，防止药水被带入后序槽液。

2.10 表面涂覆

铝基板如要求涂覆锡铅合金，可采用热风整平工艺，操作过程应适当延长浸锡时间，并做好铝基板背面的防划伤处理。

2.11 外形加工

铝基板如样品或小批量在生产时，可采用专用PCB铣床加工外形。因专用PCB铣床是针对 FR-4材料加工的，其冷却系统不尽完善。加工时，应加酒精予以冷却，并采用双刃铣刀，每次下刀深度不超过0.5mm，以利于排屑。外形锣带全部采用逆时针走刀，内槽锣带采用顺时针走刀方式制作。采用循环锣两次的方法进行加工，注意第二次精修时用全新锣刀。如批量大时，建议采用模具加工。

金属工艺篇3

关键词：金属；切削；加工工艺；方法

机械制造的发展对机械部件的精准度提出了新的要求，金属切削对于零部件的生产具有重要意义，可以说，零部件的质量是由金属切削所决定的，因此，金属切削技术的不合格会导致企业生产的零部件出现质量问题，进而会制约我国机械制造企业的进步和发展。但是我国的金属切削工艺还相对比较落后，制约了我国机械行业的发展。因此，企业在生产过程中要重视对金属切削技术人员的培养，与先进的国家进行经验交流，切实提高我国金属切削加工工艺水平。

1 金属切削工艺的原理和核心工艺

金属切削是利用刀具以及各种切削工具依据设计手稿或者是CAD图纸将一块金属材料上的多余部分切除，再进行打磨，使得最后的工件能够符合形状、质量要求的一种零部件加工工艺。在切削金属时，刀具和金属之间一定要发生相对运动，正是这种两者摩擦的过程，就会切掉一部分的材料，在切削的过程中都会产生切屑，切屑的存在会使表面粗糙，所以在切削的过程中要使这些切屑脱落。另外，在进行金属切削时一定要注重力度和角度问题，选择合适的角度能够提高切削的效率。

金属切削是为了得到形状、精确度都达到标准的零部件，因此金属切削中运用的刀具在切削加工工艺中具有重要的地位。切削所使用刀具的性能将会直接影响零部件的好坏，不合适的刀具会造成零部件的精密度达不到要求或者是表面粗糙等，这些会影响整个机器的制造。因此，在切削时，要根据切削工件的特点选择最适合的刀具。

2 切削中的要点

2.1 切削力

切削过程中包含好多的力，有摩擦力、法向力等，在切削过程中要运用测力仪进行测量，选择合适的施力角度和力度的大小。

2.2 切削加工的工具

金属切削的原理就是通过刀具和金属之间的相互运动，完成对工件的切削。刀具材料是切削工艺中的必备工具，刀具的性能和工件的质量密切相关，要想制作高水准的机械设备，首先要选择合适的金属切削工具。

切削工具一定要坚硬，才能完成切削运动。另外要依据不同的材料选择不同材料和坚硬程度的刀具，刀具并不是越坚硬越好。现在我国用来制造刀具的材料主要是高速钢、碳素工具钢和合金工具钢。其中碳素工具钢的使用促进了我国金属切削技术的发展，碳素工具钢硬度较大，而且耐热性优良，价格便宜，是理想中的刀具材料。因此，在一般的切削中我们就可以选择这种材料的刀具，对于那些硬度比较大，而且精细度要求很高的零部件，我们可以采用金刚石来进行切削，在提高切削效率和质量的同时，要兼顾效益问题。

刀具由于受热和相互摩擦会受到一些磨损，刀具的磨损就会影响部件的精确度，因此，在切削工程中要根据长期的经验总结刀具的寿命，以及时购买足量的刀具，保证切削的效率。

2.3 切削温度

切削过程中由于各种摩擦力的存在，导致工件各个部位的温度不同，温度的变化会影响切削过程中形成的积屑瘤的大小。另外，温度过高会影响刀具的寿命，过高的温度会使得刀具的磨损程度加重，因此，在切削的过程中要密切关注工件各个部位温度的变化。

3 金属切削的方法

3.1 按照切削工艺进行分类

切削工艺是通过刀具和工件之间的相对运动来实现切削过程的，切削的工艺方法有许多种，但是都是依据相同的原理进行的，金属切削中常见的方法有：刨、磨、超精加工、划线、据等，这些技艺在切削中的应用提高了零部件的精确度和质量。

3.2 按照表面形成方法进行分类

常见的方法有滚切法和成形法。滚切法是把刀具和工件的位置都进行了固定，这样，刀具和工件之间的相对运动的位置也就决定了。这种切削方法一般是用来生产精确度不高的工件，同时可以进行同规模的大规模生产，不利于进行小规模的生产，容易浪费时间。成形法又叫做仿形法，这种方法先是依据成型工件的表面形状和轮廓制作出模拟成形面。然后将相应的位置安上刀具，就可以进行金属切削，但是这种切削方法和切削力有限，因此，比较适合切削量较小和材质相对较软的工件。

4 提高切削工艺的方法

4.1 正确的选用刀具

刀具的性能决定着工件的质量，因此，我们在选用刀具时，在兼顾效益的同时，应该尽可能的选用耐高温和耐磨性能好的刀具，这样的刀具使用寿命一般也会长。另外，要根据不同的材料和加工方法选择不同类型的刀具，比如：工件进行打磨时，就应该选择精细、较硬磨粒的刀具，在进行锯切时，一般只要选用硬度较大的刀具就可以。另外，在选用刀具时，要选择寿命长、性能相对比较稳定的刀具，以避免在一次切削工具中由于刀具故障导致工时延迟现象的发生。

4.2 使用切削液

切削液又称为冷却液，金属切削的技术核心就是通过切削工具和工件之间的相对运动来完成切削过程，这个过程就会存在很大的摩擦力。将切削液倒在切削的位置，一方面可以起到降低摩擦，即滑的作用，同时，能够降低这个区域的温度，对于保护刀具和提高效率都具有重要的意义。另外，切削液中一般是油质的，倒在切削区，能够将刀具完全的包裹起来，避免刀具与空气进行直接接触，降低了刀具的氧化速度。

4.3 测量好刀具切削的角度

在进行切削时，要根据测量找好刀具切削的角度，这样既能够提高切削的效率，同时也能够提高工件的精密度。一些有经验的切削工人往往会被多家公司聘用，正是因为他们能够找好这种角度，既可以节约力气，又可以提高质量。

5 结束语

机械制造业的发展，对金属切削工艺提出了新的要求。金属切削的精确度越来越高，这就要求我国不断的提升我国金属切削的技术水平。我国的金属切削工艺历史悠久，但是，由于我国近现代的重工业起步比一些发达国家晚，因此，我国的金属切削工艺与外国的切削工艺还存在着一定的差距。因此，我国要科学合理的借鉴国外先进的经验，不断完善和发展我国的金属切削工艺。

参考文献

[1]孙滨琦.论述金属切削加工工艺的方法[J].民营科技，2014（9）：3.

金属工艺篇4

金属的机械加工通常包括两种类型：金属的去除和金属的变形。前者作业是靠刃具把金属从被加工件上除掉；后者则是用模具使金属在应力下塑性变形，如轧、拉拔、冲压、挤压等。一般习惯地把金属去除作业所用的剂称为切削液，而把金属变形用的剂称为金属加工工艺用液体。金属加工液则是泛指上述两类加工、作业用剂。

（一）、金属切削液的选用（技术切削设备的见机床的特点）

大部分金属切削需要使用切削液，甚至在可以正常进行干切削的作业，如果选用适当的冷却剂也可增加工效。早在1883年，F.W.泰勒(Taylor)曾证明用冲洗刀具和加工件可使切削速度提高30%~40%。金属切削液的品种繁多。

ASTMD2881把金属加工用的液体划为三类：

(1)油和油基液体；

(2)水基乳液及分散体；

(3)化学溶液(真溶液及胶体溶液)。

2类与3类之间的基本区别在于分散相的粒度和粒度分布。溶解油乳化液的平均粒度大于1μm，真溶液及胶体溶液的粒度范围为20~40nm。胶体乳液(Ⅱ-C)代表了一种介于化学溶液与溶解油的乳液之间的中间状态，其粒度分布介于上述两等级之间。这种划分原则基本上是一个理论性的区分，因为从典型的矿物油到不含油的化学溶液之间，可能存在着无限度的等级。

近年来，金属切削液的发展和变化主要是在水溶性液体领域(2、3类)。由于这类液体以水为基质，其传热速度高(水的传热速度为油的2.5倍)。等量的水吸收一定热量后，比油的温升要慢得多，从而提高了冷却效果，且可减少油雾，因此水基切削液的用量增大。以英国为例，水基切削液在整个切削液市场中约占60%。但是水基切削液与油相比存在着性差，其次是锈蚀、胶体稳定性、化学稳定性、生物稳定性、可滤性、泡沫性等问题。这些问题对切削液在机床应用时的“油池寿命(SumpLife)”至关重要。合理选择、应用、监控和维护，对使用水基切削液特别重要。

1、金属切削液的成分与选择

根据我国目前市场情况，切削液的主要成分如下。

(1)油或油基液体：属于ASTMD2881分类中的Ⅰ-A、Ⅰ-B、Ⅰ-C，习惯称为切削油(也称净切削油)，主体为矿物油，含或不含添加剂。

(2)乳液：属于ASTMD2881分类中的Ⅱ-A、Ⅱ-B、Ⅱ-C，有时称为溶解油。根据矿物油含量和油滴粒度可分为3种：粗乳液：含油65%~80%,油滴粒度2~10μm；微乳液：含油40%~50%，油滴粒度＜1μm；半合成乳液：含油5%~40%，油滴粒度约0.1μm；

(3)合成液体：含油或不含油，以溶于水的高分子有机物为主要剂。

(4)化学溶液：不含油，属ASTMD2881分类中的Ⅲ。从以上成分来看，以切削油的性最好。乳化液中的粗乳、微乳和半合成型乳液，如配制得当也有相当好的性能。目前粗乳液和微乳液的使用范围最广泛。用于重负荷切削的乳化液要含极压添加剂。合成液是乳化液的补充产品。这种液体常用在特定的用途上。某些合成液体在使用中由于浓度增大，清洗性增强而导致损伤操作人员的皮肤和机床涂层。化学溶液是不含矿物油的水溶液。使用前用水稀释，有良好的冲洗、冷却效果，并应能防止接触区域的锈蚀。这类液体主要用于研磨，功能在于清洗和冷却，没有性。切削液的选择，首先要避免使用那些对机床、刃具和加工材料有害的液体。通常，不含游离硫的硫化油适用于加工钢材和铜材。而有些铜合金和高镍合金，在硫剂(特别是含游离硫)作用下会产生暗色斑痕。水基切削液的成分比较复杂，这是因为要顾及乳化系统的稳定，既要考虑诸成分的HLB值，又要达到各项性能的平衡。由于切削液以水为基质，还应考虑诸成分的水溶性或在水中分散的性质。

选择切削液前应充分了解下列情况。

1.1加工材料的性质

被加工的材料物理化学性质各异，反映在切削操作上就会有切削的难易和与切削液相容性等新问题。对较难加工的材料及其与切削液的相容性分别简略介绍如下。

铝：质软，切割易粘切具。乳化液如碱性强，与铝产生化学反应，造成乳液分层。应选用专用乳化液或石蜡基矿物油作冷却剂。

黄铜：切削时产生大量细屑，易使乳化油变绿。含活性硫的油剂可使加工材料变色，如选油剂要有过滤设备。

青铜：剪切前产生显著的塑性变形，可使乳化液变成绿色。如选油剂要有过滤设备。

铜：粘韧，切削时产生微细卷曲的屑，可使乳化液变成绿色，影响乳化液的稳定，在活性硫作用下生污斑。如选用油剂要配备过滤设备。

可锻铸铁：切削时产生大量微细的具有化学活性的磨蚀性屑。这些活性细屑好似过滤介质，削弱了乳化液的活性，而且可生成铁皂，使乳化液变为红褐色，乳化液的稳定性变劣。如使用油剂，必须用离心机或过滤器把铁屑除去

铅及其合金：易切削，可生成铅皂，破坏乳化液的稳定。如使用油剂，对油剂有稠化倾向，要防止使用含大量脂肪的油剂。

镁：切削时产生细屑，可燃。一般不使用水基切削液，可采用低粘度油作为切削液。

镍及高镍合金：切削时局部产生高热，切屑可能烧结。可选用重负荷乳化液或非活性硫化油。

钛：产生磨蚀性、可燃的切削，易发生加工硬化现象，应用重负荷乳化油或极压油剂。

锌：切削面不规整，难以取得良好的光洁度，与乳化液生成锌皂，使乳化液分离，应选专用乳化液。

1.2加工工况

刀具的作用是在主剪切区域把加工材料用强剪切力切除剥落。刀具的推进面和暴露的新鲜金属面之间，由于强烈的附着作用使推进面受到高的应力。因切割剥落的屑要移过刀具推进面，从而形成了第二剪切区域。在第二剪切区域产生的剪切作用使刀具受到最大摩擦力。和冷却作用在此时同样重要。但属于金属去除的机械加工种类很多，又各有其独特的工况。一般认为，在低速加工(螺纹切削、扩孔和齿面切削)时，切削剂的主要任务是缩小推进面与屑的粘结，作为边界剂。在高速切削加工时，切削液的主要作用是降低摩擦热，带走热量。

那些切削液难以到达剪切区域的加工作业，给、冷却造成很大的困难。通常对扩孔、齿轮切削(特别是滚齿)、深孔钻和镗孔、攻丝(特别是盲孔)、深套孔、车螺纹加工要精心选择适用的切削液。

1.3油基和水基的特点

油基切削液指含添加剂的矿物油。水基切削液指乳液、合成液及化学溶液。笼统地说，低速重负荷切削需要充分的，通常选用极压切削油剂。高速浅层切削，冷却是首要的，一般选用水基切削液。有些极压乳化液具有很好的和冷却性，可以用于重负荷切削。一般的研磨加工，有时反而有害，故可使用合成液或化学溶液。加工材料、刀具材质、机床构造也是确定选用油基液或水基液的重要依据。

2使用和维护

2.1配制(稀释)只有水基切削液需要配制，即按一定比例加水稀释。水基切削液特别是乳化型的，在用水稀释时要注意以下几个方面。

2.1.1水质一般情况下不宜使用硬度超过400的水，因高硬度的水中所含的钙、镁离子会使阴离子表面活性剂失效，乳液分解，出现不溶于水的金属皂。即使乳化液是用非离子表面活性剂制成，大量的金属离子也可使胶束聚集，从而影响乳液的稳定性。太软的水也不宜使用。用太软的水配制的乳化液在使用过程中易产生大量泡沫。

配制乳化液的水的适宜硬度应为50~200。可用去离子水和未经处理的工业水混配使用。我国幅员辽阔，切削液品种极多，因此在选购水基切削液之前，最好用当地的水作调配试验。一般禁止使用处理后的污水、含化学物质的水和二次水来配制乳化液。锅炉用的软化水也要慎用。硬水地区的用户可采用碳酸钠法把水软化后使用。软化剂用量最好经试验确定。要防止软水后水的pH值过高。软水剂使用过度会破坏乳化液的稳定。

2.1.2稀释

切削液的稀释关系到乳化液的稳定。切削液在使用前，要先确定稀释的比例和所需乳化液的体积。然后算出所用切削液(原液)量和水量。

选取洁净的容器，将所需的全部水倒入容器内，然后在低速搅拌下加入切削液原液。配制乳化液时，原液的加入速度以不出现未乳化原液为准。切削液原液和水的加入程序不能颠倒。不要在机床的油池(槽)内直接调配乳液。

2.2切削液的使用

切削液的使用效果，首先取决于正确选用适合加工工况的切削品种，以及合理地调配稀释。但以下诸因素亦值得重视。

(1)循环液体总量

机加工过程中循环使用的切削液因飞溅、雾化、蒸发以及加工材料和切屑携带，不断地消耗。这种消耗以a(携带值)表示。其定义是：为了维持机床油槽原有切削液的体积，每月需补加切削液量，以原有体积倍数表示。例如，一个切削液循环系统的a=1，是指一个V为20m3液体循环系统，每月需补充稀释后的切削液(或油)20m3。欧洲汽车工业机加工的a值为1~1.5。个别切削液循环系统可低至0.25，即原来投入的切削液，假设不进行补充，4个月就会被携带完，也有高达a=4的。

携带值a与加工材料的形状关系很大。携带值a无疑与机加工费用相关。但携带值太小会增大切削液的维护费用。每立方米冷却剂一年的总费用K为：

K=k1+k2+k3（元/m3·年）

式中，k1为变换冷却剂的费用(原液+水)、废冷却液排放费用(劳力、清洗、充入水以及停工时间)；k2为携带值费用(液体因工件、切屑携出的损失及液体雾化、蒸发的损失)；k3为冷却剂的维护费用。从上式可知，携带值过大或过小都会增大费用。

冷却液的逐渐消耗，使循环系统的液体减少，液体温度上升甚至过热，冷却效力下降。冷却效力下降会影响加工件的精度，并使刀具硬度下降。切削液温度升高会加剧液体的雾化和蒸发，污染车间环境，进而增大液体消耗，形成恶性循环。通常机床的液槽(油槽)如处于半满状态就不能发挥液体的应有功效，而且液体易变质。

当使用油剂切削液(净切削油)的温度过高，危害更为严重。净切削油的冷却能力较低，且多用在那些难加工、发热量大的切削中。油槽内净切削油超温不但具有前述危害，还可能导致添加剂分解(分解可能产生有害物质)，损坏机床、加工材料和刀具，恶化环境。特别是含大量氯化物添加剂的净切削油，大多用于苛刻的机加工，产生的热量大。这时油槽应增多充油量，以增加热容量。

(2)切削液的流量

一般的机加工应保证压力、大流量。镗深孔和空心杆刀具可采用高压喷射冷却液，以利于把切屑冲刷出来。有些中低碳钢和钛材的钻孔加工采用脉冲式注射冷却液更有利，但要注意适合油泵的性能。苛刻的加工所使用的含氯净切削油，要加大流量。

流量的大小可用循环系数f表示。定义是每小时循环量为总容量的倍数。切削液循环系统的温度、泡沫、污染物含量对f都有影响。

(3)油嘴形状

油嘴的形状应适合被加工件的形状和大小，以及刀具种类和操作程序。良好的油嘴应使切削液一直保持液流平坦，使加工件各部分充分浴于液体内。油嘴形状要按实际效果来调整，基本要求是使最需要冷却和之处得到足够的冷却液。

(4)泡沫

水基切削液和净切削油在使用中会发生泡沫过多的问题。泵速过大会造成液体湍流，或者油管阻力形成喷射会增大液体的泡沫。特别是水基切削液的泡沫性是其主要性能指标之一。不同性质的切削液相混(如净切削油与乳化液相混)也会使泡沫增多。机床变更切削液前要洗净油槽和循环路线。此外配制乳化液时要避免激烈搅拌和空气搅拌。过度软化的水和含碱的水会增加乳化液的泡沫。流体循环泵密封不严也会增大液体的泡沫。泡沫的危害使冷却液失效和油槽容积的浪费。泡沫严重的冷却液会造成机床、刀具和工件损坏。

(5)机床的密封

经常检查机床的轴封(特别是用乳化液作为冷却剂时)，防止切削液串入机床齿轮箱、床头箱或其它密封的传动机构内。乳化液如果进入矿物油系统将使机床磨损。含极压剂的净切削油串入机床传动或液压系统，危害较小。

2.3切削液的维护

大型机械加工车间常采用集中冷却系统。这类循环系统的冷却液不停地循环使用，油池寿命十分重要。延长油池寿命除了冷却液的质量和合理使用外，冷却液的维护也是重要的因素。冷却液、切削液的维护工作主要包括以下几项。

(1)确保液体循环路线的畅通

及时排除循环路线的金属屑、金属粉末、霉菌粘液、切削液本身的分解物、砂轮屑，以免造成堵塞。

(2)抑菌

削液(特别是乳液)抑菌生长的重要性是人所共知的。可采用定期投入杀菌剂和用超微过滤等手段抑制细菌的繁殖。

(3)切削液的净化

污染切削液的物质主要是金属粉末和砂砾细粉、飘浮油和游离水、微生物和繁殖物，特别是毛霉目真菌。

切削液内所含的固体粉末来源于加工件和刀具。这类固体不但易堵塞管路并有以下危害：(1)悬浮于冷却液内的粒子损坏泵的密封，增大刀具磨损，损害人的皮肤，影响加工质量；(2)固体沉淀在油池底部，与有机物聚结，形成一层有大量气孔的沉淀层，为微生物繁殖提供了有利条件，而霉菌的细丝更稳定了沉淀的固体；(3)切削液中的金属粉末具有很高的化学活性，可使切削液中的某些成分失效。菌污染使切削液酸败分解，霉菌的繁殖产生粘稠物，导致管路和喷嘴堵塞。

飘浮油是指机床传动和液压系统用油因机床密封不严漏入切削液系统的油。飘浮油的危害是使切削液系统的某些材料膨胀变形，干扰了乳化液的乳化平衡，使乳化液失去稳定性。而且飘浮油常浮于乳液油表层，阻挡了乳化液和空气的接触，导致乳化液缺氧，使厌氧菌快速繁殖，加速乳化液的腐败变质。

金属工艺篇5

一般情况下，钛金属不能用焊接的方式进行连接，只能用铆接、包接、绑接等传统工艺来处理。这在一定程度上制约了钛金属的造型形式，影响了钛作品的艺术表现效果。但是随着科学技术的发展，很多问题得到解决。在短短的几十年时间里，钛金属的成型技术已经逐步完善，给艺术家创作开辟了材料新天地。综上所述，传统工匠或者艺术家可以凭借自身经验的积累达到掌控自然材料的能力。但在现代社会环境下，面对繁杂的新型材料和技术时，光凭艺术家本人很难做到完全熟悉和利用材料特性为造型服务，借助其他行业的科技力量已经成为现代工艺美术发展不可或缺的条件。诚然，在工艺美术领域，现代化设施的利用有利有弊。

科技作为工艺美术的辅助条件，利用不当，会生产出呆板、冷漠、污秽甚至令人厌恶的工艺品；利用得当，可以提高工艺美术作品的质量，以及工作效率，甚至催生新的工艺门类。比如日本在吸收中国传统景泰蓝工艺后，经过科学的选料和工艺研究，创造出更为华美的“七宝烧”工艺。与传统景泰蓝相比“七宝烧”工艺及流程并没有太多的改进，其突出的贡献就是对材料的改进和细化。类似现象还包括造纸、陶艺、漆艺等，这些中国传统工艺在日本的长足发展与其科技的投入有很大关系。从根本上讲，工艺目的就是要改变和利用材料属性，艺术家运用工艺将材料创造成作品，需要对材料进一步了解和掌握。因此，新材料的诞生必定派生新的工艺体系，已有的传统工艺不能满足创作需求的时候，就需要艺术家以外的力量来研究生产相应的工具或者方法来解决工艺问题。材料本质属性又需要工艺的发展来发掘和利用。材料的更新对工艺美术的发展变革具有重要意义。

2001年，美国爱荷华大学金工首饰系主任阮其可（Kee—HoYuen）教授在清华大学工艺美术系举办了一次钛金属艺术讲座，笔者最早了解到钛金属艺术创作部分理论。讲座还展示了阮其可教授一些钛金属艺术作品，笔者当时被作品缤纷的色彩深深打动。直到2010年，比利时皇家美术学院LaurentMax—DeCock教授在京以工作坊的形式开办了一期钛首饰创作培训班，这是笔者真正意义上接触这种新型材料。在国内，钛金属在工艺美术作品当中的运用还处于初级探索阶段，其色彩研究仅仅是科学家在改变金属表面强度的附属品。但是钛的可变色性在艺术造型上的运用意义重大。钛金属的色彩运用不仅能提高艺术作品的表现力度、改善传统工艺方式、提高工艺效率，甚至还能促成新的艺术门类的诞生。钛金属的自然色泽是一种银灰色，经过特种工艺处理后，可呈现不同颜色，其着色工艺最常用的有三种，包括大气氧化法、阳极氧化法以及离子注入法。大气氧化法是用电炉、火枪等在大气中加热的方法，让钛表面生成彩色氧化膜；阳极氧化着色法是在特定的电解液中，利用电解作用使钛表面形成有色氧化膜，随着电压或者电解液的变化可获得不同颜色膜层。另外还有离子注入法，就是采用氮离子注入和激光束氮化等现代表面改性与化学热处理技术，改变钛金属表面色泽。前两种着色方法相对简便，能够获得丰富的色彩，较适合用来处理体积不大的工艺美术作品。拿首饰作品来说，传统的首饰材料仅限于金、银、铂、铜等材料，材料本身色彩极其有限，人们为满足色彩需求，往往在首饰上镶嵌其他材料，如宝石、珊瑚、螺钿、大漆、珐琅、羽毛等，为解决这些材料与金属结合的难题，促成了相应的镶嵌、平脱、错金银、烧蓝、点翠等工艺。可以想象这些工艺在经过漫长时间的经验积累才逐渐形成传统。在恪守传统工艺的同时，只要合适的材料的出现必然会有相应的工艺诞生，其目的就是为了创造更美的工艺作品。这里指的美当然包括了工艺美和材料美。正如日本著名民艺理论家柳宗悦所说：“工艺之美，就是材料之美。

对材料的忽视也就是对工艺之美的忽视。”④工艺与材料是不能区分对待的，材料的属性决定了工艺的方法，而工艺的运用不能忽视材料本身特征。在材料本质属性问题上，现代雕塑之父布朗库西（ConstantinBrancusi1876—1957）最先意识到材料对作品的影响力度，他利用工业生产领域的抛光技术将其青铜雕塑表面打磨成镜面，从而改变了作品审美特征。因此，英国现代艺术批评家赫伯特•里德（HerbertRead1893—1968）认为：现代雕塑的诞生很大程度归功于钢铁的发现和运用。钛金属作为现代工业文明的新型产物，决定了其加工工艺也需借助现代科技，这为现代工艺美术的发展起到推波助澜的作用。钛金属的可着色属性只有进一步开发利用，才有可能产生更为成熟有效的工艺，极大地丰富金属的色泽，提高金属艺术作品的表现力度，让工艺设计、创作、消费形成一个良性循环，最终创造更有特色的工艺美术门类。另外和金银等贵金属相比，钛金属材料具有价格上的优势。目前国内市场对钛金属开发还处在原始发展阶段，未来的发展潜力巨大，具有很高的经济价值和艺术价值。就工艺美术创作而言，材料本身的研究不是最终目的，将没有生命的材料转化为富有思想情感的艺术品，是每位艺术家要解决的问题。就工艺美术家而言，对各种材料的挖掘是为了更好地实现艺术创作，使每一种材料都能达到最理想的表现效果。不同的材料具有不同的特性，并对作品的最终效果产生影响。工艺美术教育的发展，应该走出学院，不仅要到民间看传统，还要与科学研究相结合，从而真正实现科技为艺术插上翅膀的目的。

作者：张福文

金属工艺篇6

关键词:激光技术;金属材料;加工工艺;应用

引言

随着科技水平的进步，工业制造过程中对高精度金属材料的需求越来越高。如何快速有效地加工出具有特殊结构的金属材料成为摆在金属加工领域的一道难题。激光是一种特殊的光，与普通的光源相比具有单色性、相干性和方向性。近年来激光技术得到了迅速的发展，已经广泛应用到科学研究及工业实践中。激光加工技术是一种先进的材料加工技术，经过长期的发展和经验积累，激光加工技术已经逐渐成熟并得到广泛的应用。

1激光材料加工技术的原理

激光材料加工时利用激光的单色性、相干性和平行性的特点，将激光聚焦到需要切割或焊接的点上，在材料的局部形成高温［1］。激光材料加工通常需要利用一组透镜或者反射镜片将激光束聚焦到需要加工的弓箭表面上，达到所需要的功率密度。通过合理地选择和调节加工透镜对激光功率进行调控。为了达到要求的几何形状的激光光束，可以相应地选择特定的加工透镜进行调节。通过改变光束的特性可以实现简单的加工形状例如点状、环形灯;而复杂的几何加工形状需要通过全息照相成像系统来进行调节。功率密度是激光材料加工工艺中一个非常重要的工艺参数，它决定了材料加工的质量和速度，不同的加工要求需要选择不同的功率密度参数。较低的功率密度适用于对材料的热处理，例如退火、表面合金化和焊接等。而较高的功率密度则适用于对材料的切割、打孔及表面非晶质化的加工。

2激光材料加工技术在金属材料加工中的具体应用

2．1激光切割激光切割技术是利用聚焦镜将激光束聚焦在被加工材料的表面，利用激光产生高温使材料融化。同时利用与激光光束同方向的压缩空气将熔化材料吹走，使激光束在被加工材料上沿着一定的轨迹运动，形成具有特定形状的切缝。激光切割技术是应用最广泛的一种激光加工技术，可以应用到多种材料如有机玻璃、木材、塑料、合金钢和碳钢的加工。在计算机程序控制下，通过脉冲使激光器放电，从而形成高密度的能量光斑，瞬间熔化或气化被加工材料。激光切割的切割精度很高，定位精度可以达到0．05mm，重复定位精度0．02mm，同时切割速度可以达到70m/min，远远大于线切割的切割速度［2］。2．2激光焊接根据焊接对象的不同激光焊接分为深熔焊接和传导焊接，它们主要用于机械制造和电子电气行业的焊接工作。激光焊接技术在汽车制造领域得到了大规模的应用，为整个行业的发展提供了有力的支撑。激光焊接技术可以满足汽车传动系统中70%的零部件的焊接需求，与其他传统的焊接方式相比，激光焊接的工作成本低廉，焊接效果较好。此外，激光焊接还可应用于组合件的焊接工作中。通过组合件的焊接，不仅提高了零部件的性能，还可以降低汽车的重量，优化汽车的整体性能。此外激光焊接还广泛应用于刀具、刃具等器材的制造中。

3激光材料加工技术的优势

3．1加工速度快在激光材料加工技术中，激光切割的应用最为广泛。在汽车工业当中，激光加工技术广泛应用于钣金零部件的加工。随着大功率激光器的开发应用，激光切割的应用对象几乎包括了所有的金属和非金属材料。利用激光加工技术可以快速地对复杂及三维零部件进行快速有效地切割加工。激光切割技术的设置时间较短，对不同的工件和外形也有很好的适应性。激光精加工和微加工技术应用到汽车工业制造中，优化了汽车结构，提高了汽车的性能。3．2加工精度高激光焊接技术将非常细小的高强度激光照射到工件表面，使工件在局部高温融化，达到焊接的目的。与传统的焊接方式相比，激光焊接具有很强的方向性和针对性，并且在实施过程中不会有污染气体的出现，有效地保护了工作人员。对高强钢的加工来说，3D激光切割技术是最常用也是最经济的加工方法［3］。激光切割技术使材料只会在局部形成较高的温度，避免了材料因大面积受热导致性能出现破坏的现象。与电阻焊接相比激光焊接可以有效降低焊缝的宽度，提高了焊接质量。

4结语

综上所述，激光技术是一项新兴的技术手段，激光技术以其独特的特点在材料加工领域得到了广泛的应用。激光材料加工时利用激光的单色性、相干性和平行性的特点，在材料的局部形成高温，达到对材料进行加工的目的。激光切割和激光焊接是最为常见的两种激光材料加工技术，这些技术在汽车制造、特种产品制造领域起到了独特而无法替代的作用。激光材料加工技术具有工作效率高，加工精度高等优点，在金属材料加工中起到了独特的作用。

参考文献:

［1］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．

［2］黄翔，徐君，张永良．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)．

金属工艺篇7

根据图纸要求，密封圈的材料采用45号钢，该材料属于中碳调质结构钢，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，具有较高的强度和较好的切削加工性能，调质处理后零件具有良好的综合机械性能，应用极为广泛。在原加工工艺中，根据板材的厚度规格，毛坯选用14mm厚的板材，采用等离子切割，加工成外径为Φ420mm，内径为Φ320mm的圆环。根据金属密封圈的结构，加工分为车削和铣削两部分完成。首先利用数控车床完成密封圈的主体结构，包括正、背端面和内、外圆的加工;其次，利用立式加工中心的铣削功能，完成沉孔和通孔的加工。从原工序可以看出，夹具均采用了三爪卡盘，首先利用数控车床进行正面加工时，正爪撑持毛坯的内孔，实现了正面和外圆的加工;其次，在反面加工时，反爪抱持已加工完成的外圆，实现工件反面和内孔的加工;最后，三爪卡盘安装于加工中心工作台，正爪撑持工件内孔，完成后续通孔和沉孔的加工。

2影响因素分析

根据图1中金属密封圈的结构，通过对原加工工序及检测数据分析，可以排除加工设备和刀具的影响，而推断出夹具和密封圈的结构是产生问题的主因，导致加工精度达不到要求，具体影响因素如下:

(1)金属密封圈结构影响

因为密封圈直径为410mm，厚度仅为10mm，径向远大于轴向尺寸，该工件在车削过程中易受内应力的影响，发生翘曲变形，造成圆跳动误差。

(2)夹具自身误差的影响

通常使用的三爪自动定心卡盘使用久了，随着卡盘的磨损，三爪会出现喇叭口状，三爪也会慢慢偏离车床主轴中心，造成三爪定心误差增大，加工工件的形位公差随之增大，导致工件达不到精度要求。

(3)夹持方式影响

在采用三爪卡盘夹持方式车削密封圈的正面时，工件的背面则紧贴三爪的台阶，但三爪的台阶宽度仅为20～30mm左右，反面其他部位则为悬空状态，这样会使得车床主轴在旋转一周时，端面刀车削正面过程中三次接触牢靠，悬空部位则存在让刀现象，导致工件振动，伴随着很强的噪音，影响了表面质量。另外，三爪的夹持力集中在与三爪接触的工件局部位置，导致工件变形，微观上内、外径均不是一个圆，且直接造成了工件沿径向、间接轴向变形。

(4)钻孔力的影响

在加工中心上钻孔时，因工件反面是三爪台阶支撑，大部分孔位处于悬空状态，钻头垂直向下钻削工件，受钻头向下力的影响，致使工件变形。

3新加工工艺设计

根据以上所述，受密封圈自身结构的影响，夹具是造成工件加工精度达不到图纸精度要求的关键因素。为了解决圆跳动超差问题，提高加工效率，设计了新的夹具且制定了新的加工工艺。加工设备不变，工序1～14为车床加工环节，工序15～17为加工中心加工环节，与原加工工艺相比，主要是使用夹具的变化:

(1)工序1、12和15均采用了如图2的夹具，该夹具由三个台阶的圆盘，直径分别为Φ408mm、Φ330mm、Φ60mm，三等分铣削后分别安装于三爪卡盘上。在车床加工环节，工件安装后的情形，在加工中心加工环节，夹具安装如图4所示。夹具的Φ330mm圆撑住工件，Φ408mm圆端面紧贴工件的反面，实现外圆和端面的车削，以及钻孔铣削功能。采用夹具的目的，加大了工件夹持轴向(端面)和径向(内、外圆)的接触面，解决了影响因素对工件的影响。

(2)该夹具由外径为Φ440mm、型腔直径Φ410mm的圆盘，三等分铣削后分别安装于三爪卡盘上。安装后用于抱持已加工的工件外圆，加工工件的内圆，此夹具的目的同上。

(3)增加了工序9和12，工序9是在抱持夹具内夹圆棒时对型腔Φ410mm的圆进行车削，工序12是在撑持夹具Φ60mm台阶套住圆环时，对Φ330mm外圆进行车削，目的是为了消除三爪卡盘内的拨盘内圆与中心轴的间隙，解决了夹具自身误差。

4结语

金属工艺篇8

关键词：分银炉渣；高温熔炼——电解；综合回收；银；铜

中图分类号：TF803 文献标识码：A

1 概述

银是一种重要的贵金属，广泛应用于饰品、触电材料、感光材料等领域。银的综合回收一直是重要的利润增长点。但是，我厂综合回收工作主要围绕主流程开展，作为副流程中最重要的中间产品——分银炉渣，我厂以外卖的形式进行处理，经济附加值较低。

对分银炉渣进行数学统计，我厂分银炉渣年产量为400吨，分银炉渣中除含有7.59%的银外，还含有铜等有价金属（铜43.5%），仅银、铜两项便可产生500万元以上的经济效益。为提升我厂综合回收规模，增加产品的经济附加值，提出“高温熔炼——电解”工艺综合回收分银炉渣中的有价金属，对综合回收工艺进行验证，并对工艺参数进行探索。

2 可行性分析与流程制定

高温熔炼分离是处理分银炉渣的一种重要手段，由我厂技术中心小型试验结果可知：将分银炉渣与铅浮渣混合，在浮渣熔炼炉中经高温熔炼和沉淀分离，可使分银炉渣中总银量的50%进入粗铅，并经电解精炼进一步富集，剩余50%的银以及几乎全部的铜则进入后期渣经铜转炉熔炼产出高银粗铜。从以上结果看，高温熔炼工艺可以实现有价金属银、铜的有效分离和综合回收。

对分银炉渣的物相成分进行分析，对可能影响工业试验的各项技术难点进行了分析，结合生产实际，提出了二次熔炼的操作流程。即：浮渣一次熔炼，放出前、后期渣后加入分银炉渣进行二次熔炼，二次熔炼完成后，放出高银前期渣、高银后期渣以及高银粗铅。对于熔炼操作产出的高银物料的处理则参照相关的主流程工艺进行。即：高银前期渣返回熔炼炉与浮渣进行配料处理，高银后期渣经铜转炉熔炼产出高银粗铜，高银粗铅则经阳极铸型、电解产出阳极泥再送往金银工段回收其中的银。

对可行性进行分析，并对所提出的工艺流程进行充分讨论后，初步制定了如下方案。

（1）熔炼分银炉渣：作为本次攻关的关键环节，分银炉渣的熔炼是回收其中有价金属最重要的一步。经过讨论，制定了二次熔炼的试验方案，并在过程中通过搅拌、延长沉淀时间等操作强化分离。

（2）高银粗铅的电解精炼：高银粗铅浇铸成阳极板，送电解系统电解产出析出铅和银品位较高的阳极泥，工艺过程参考电解精炼作业指导书执行。

（3）高银后期渣的转炉熔炼：将高银后期渣加入转炉中进行熔炼，产出高银粗铜，工艺过程参考后期渣转炉熔炼作业指导书执行。

3 生产实践

3.1熔炼分银炉渣

（1）验证试验

对所提出的二次熔炼工艺进行讨论后，参考《熔炼炉岗位作业指导书》操作，试验2炉。其中，第一炉（A1）正常操作，第二炉（A2）则根据第一炉的结果，在沉淀过程增加了搅拌操作。试验结果如下：

Ag Pb Cu

高银粗铅A1 0.415% 98.45% 0.2%

高银粗铅A2 0.734% 94.51%

对比以上结果，发现，增加搅拌操作可强化过程分离，对有价金属银的分离回收有有利作用。结果表明，所提出的二次熔炼工艺具有可行性和可操作性。

（2）熔炼分银炉渣

根据验证试验的结果，提出了如下工艺操作过程（表5-2）：

（3）熔炼试验结果

试验共处理分银炉渣110t，产出高银粗铅540t，后期渣180t，试验结果如表5-1所示：

根据以上金属平衡表，计算过程损失：

过程铅损：525.63+12.65-0.28-22.17-500.92=14.91t

过程铜损：54.85+47.85-0.967-98.78-2.9=0.053t

过程银损：2.01+8.35-0.017-3.924-6.372=0.047t

忽略粗铅中银对分配比的影响，则有：

银在高银粗铅与后期渣中的分配比 6.372/3.924=1.62

3.2后期渣转炉熔炼

后期渣转炉熔炼工艺参考《转炉熔炼作业指导书》执行，过程共处理后期渣180吨，前期渣45吨，产出粗铜105.5吨，产出的转炉渣返回流程下一炉进行处理，计算时未计入金属平衡中。试验结果如下：

投入：

前期渣45t Cu 2.15% Ag 0.039%

后期渣 180t Cu 54.88% Ag 2.18%

产出：

粗铜 105.5t Cu 93.60% Ag 3.696%

转炉渣 返流程，不计

过程金属银和铅平衡，则有：

投入Ag 180×2.18%+45×0.039%= 3.941t

Cu 180×54.88%+45×2.15%=99.747t

产出 Ag 105.5×3.696%=3.90t

Cu 105.5×93.60%=98.748t

损失 Ag 3.941-3.90=0.041t

Cu 99.747-98.748=0.999t

3.3 高银粗铅电解精炼

过程参考《电解精炼岗位作业指导书》处理高银粗铅，由于高银粗铅具有杂质含量相对较高、银品位高、板硬脆的特点，因此，处理时对相关技术条件进行了调整。调整参数主要有：电解电流5500A，电解周期4天，添加剂用量为木质素、骨胶各9kg/天。

过程以以上电解参数为指导共生产17个周期，处理高银粗铅580吨，其中420吨使用二次熔炼过程产出粗铅，剩余160吨为以前生产余留高银粗铅（含银1.62%）。试验结果如表5-3所示。

过程金属银和铅平衡，则有：

3.4制定综合回收工艺

根据前面的分步试验，制定了分银炉渣综合回收的工艺流程，如图5-1所示。

根据分步试验计算过程的总回收率：

过程产出高银铅浮渣返回熔炼炉，对银的回收率仅计算粗铜和阳极泥中的银，则过程银总回收率

η银=（3.90+4.24×540/420）/（2.01+8.35） = 90.25%

过程铜回收率只计算粗铜中的铜，则过程铜总回收率

η铜=98.748/（54.85+47.85）=96.15%

说明：540/420粗铅总量540吨，电解过程处理420吨

结语

由生产实践可知：

（1）采用二次熔炼工艺处理分银炉渣，可实现有价金属银、铜的初步分离。

（2）产出的粗铅经铸型、电解精炼，可实现有价金属银的初步富集与回收，产物为含银18.429%的阳极泥。

（3）产出的渣料经转炉熔炼可得到具有较高经济价值的高银粗铜。

参考文献

[1]王吉坤，何霭萍.现代锗金属[M].北京：冶金出版社，2005.

金属工艺篇9

《金属工艺学》课程是机械工程类专业的重要专业技术课，一般安排在大学二年级下半学期或大学三年级上半学期学习，该课程包括的概念和理论内容很多，有铸造、锻造、焊接、压力加工、切削加工等常见金属成型工艺。《金属工艺学》是联系其他专业课程的纽带，其教学环节与教学方法至关重要，不仅关系到学生对其他专业课程的学习，而且对培养学生科学的思维方法和实践能力具有指导作用。随着高等教育体制改革的深入，《金属工艺学》课程的教学存在诸多矛盾，如学时数相应减少与知识信息量迅速增加之间的矛盾，传统的授课方法与多媒体创新教学之间的矛盾等。为了提高该课程的教学效果，改革教师的教书育人方法，提高课堂利用率已迫在眉睫，尤其是教学中要善于运用科学的思维与创新的思路，让学生学到扎实的专业知识。笔者经过几年来的教学积累与亲身体会，对《金属工艺学》课程的教学改革做了大胆尝试，下面略作介绍。

二、教学改革的实践与分析

1.学生专业激情的激发。对于当代大学生而言，报考专业时存在盲目性，不知道具体该报什么。大学学习阶段专业兴趣的培养十分重要，这种求知的欲望一旦产生，对后续的课程学习起到促进作用。那么我们如何来激发学生的专业激情呢？要回答这个问题，就要上好绪论课，让学生知道该课程的主要内容、与现实生活的联系、如何运用知识解决实际问题等，其中最重要的是结合身边实例加以引导，提高学生的学习热情。例如就学生宿舍中常见的暖气片，我们可以从以下几个方面提出问题：①为什么暖气片使用金属材料而不用非金属材料？②为什么有的暖气片使用铸造方法而不使用压力加工方法？③为什么高档暖气片采用有色金属材料而常用暖气片采用铸铁材料？④复杂的暖气片系统是如何连接的？⑤如何优化暖气片的结构使其散热效果更佳？随着这些专业问题的提出，课堂气氛马上活跃起来，很多学生求知心切，想马上知道答案，这个时候我们可以结合《金属工艺学》的章节知识，通俗易懂的做出解释。相信大多数学生会茅塞顿开，感慨小小暖气片有这么多专业知识，浓厚的学习兴趣会随之产生。以上仅是生活方面的小常识，这个实例中涵盖了不同材料的性能差异、金属材料的铸造与加工工艺、金属材料的导热效果及其腐蚀性能、材料的焊接工艺与方法、机械零件的设计与制造等专业知识，从而引出导热率、铸造、压力加工、有色金属、黑色金属、焊接、腐蚀性能及结构设计等重要专业术语，无形中提升了学生学习《金属工艺学》的情趣。当然生活中还有许多生动的实例，我们不妨在绪论课上列举出来，让学生思考，如铸造应力引起的腐蚀问题、纯铜水管的优良性能、金属导热性能与导电性能的区别与联系、纯金属与合金的强韧性比较等，都将给学生带来深刻的启发，为《金属工艺学》课程的后续学习打下基础。

2.多媒体课件教学。多媒体教学是近十多年发展起来的创新教育模式，它包含丰富的知识内容，如声音、模拟动画、图像视频等，与传统的教学模式（黑板+粉笔）相比，多媒体教学把枯燥无味的文字理论转变为生动形象的直观教学，在讲述较为抽象的专业知识时具有明显的优越性。多媒体教学是高等教育发展的必然要求，也是本科教学的重要途径，在大多数课程教学中倍受青睐，但与传统教学模式并不矛盾，如果把多媒体教学和传统教学有机结合起来，教学效果将会更加明显。结合《金属工艺学》课程的教学实践，在讲述砂型铸造、焊接过程、切削加工等知识点时采用多媒体教学更加明了，可以直观的看到金属的流动或变形，最终的教学效果不言而喻，学生很容易接受。但在讲述铸件的特性及性能、合金热处理分析、各种公式推导等内容时，采用传统板书较为合理，通过环环紧扣的推导过程与分析，给学生留下足够的时间思考，培养学生分析问题、解决问题的能力。多媒体教学的另一突出特点是容量大、课堂效率高，传统黑板模式几个小时讲述的内容，多媒体教学一个小时就能完成，原因在于传统板书占据了许多时间，而多媒体的图文切换几乎不占用时间。当今本科教学的任务较重、知识点丰富、教学信息量猛增，而课堂学时较少，本身就存在着矛盾，多媒体教学无疑让教师从烦琐的板书中解脱出来，把有限的时间投入到观点剖析上，更好地缓解了教学矛盾，但要切忌贪大求多、重点不突出、速度过快等现象的发生。就《金属工艺学》课程教学而言，提倡多媒体教学并不是排斥传统黑板模式，本着注重教学效果提高、教学质量改善的目标，通过课堂教学的实践与探索，找到两种模式的最佳结合点，宜统则统，宜分则分，相信教学效果会相辅相成、相得益彰。

3.多角度解释抽象理论。学生从书本上获得的知识是间接的、抽象的，能够合理运用基本理论解决实际问题是最终目的，也是检验学生基本功的根本途径。《金属工艺学》属于专业技能课程，相关章节的实践性较强，我们在讲述这些内容时不妨结合生产实例，列举一些技术性问题，让学生自己分析，用间接的理论指导直接的生产，从而加深学生对专业知识的理解。例如讲述“热处理”章节的相关内容时，为了说明应力腐蚀的危害性，可列举一战时期弹壳开裂的例子，原来经过深冲成型的黄铜弹壳，放置一段时间后自动发生开裂（季裂），其原因在于残余内应力和外界腐蚀的联合作用，要解决这一技术问题，只需要将加工后弹壳进行260℃去应力退火，开裂现象就迎刃而解了。通过这个典型例子，我们可以把“看不见，摸不着”的加工应力及应力腐蚀讲解的明明白白，不仅让学生知道了冷加工产品容易产生残余应力，而且清楚了消除应力腐蚀的途径。再如讲解“物理化学性能”章节时，为了说明导电性与密度的问题，可举例说明空中输电一般使用铝线，而地下电缆输电则采用铜线，虽然铜的导电性能优于铝，并不是所有导线都使用铜，原因在于铜的密度较大（铝的三倍多），鉴于稳定性方面的考虑，只适合地下使用，不适合空中输电。从以上分析可以知道，运用现场实例不但加深了学生对书本知识的理解，而且拓宽了专业知识范围，对培养学生分析问题、解决问题的能力十分重要。对于专业课教师来说，要善于理论联系实际，注意运用具体实例说明抽象理论，并引导学生积极、主动的思考，抓住问题的本质所在，正确的分析，巧妙的运用。

4.合理拔高学科前沿知识。随着高等教育的发展，教学内容应以教科书为主，但又不局限于教材，因为专业教材具有一定的出版周期，往往滞后于学科前沿知识。因此，我们在进行课程教学时，应注重积累各类教学素材，特别是注意吸收本学科的最新研究成果，在讲课过程中适当穿插。例如在讲述《金属工艺学》课程“铁碳合金”章节时，要适当补充钢的热处理方面的知识，要让学生清楚退火、正火、淬火及回火之间的关系，知道如何正确运用热处理工艺，告诉学生钢的热处理不仅适用于钢件，同样适用于其他金属材料，并告诉退火与正火的区别和材料淬火后回火的必要性。而回火又包括高温回火、中温回火、低温回火三种工艺，不同淬火制度的材料回火制度也不相同，关键在于根据性能要求合理制定淬火和回火工艺，力求材料经久耐用。要告诉学生材料组织性能的重要性，它是掌握这些知识的主线，例如退火后材料的强度降低，塑性增加，淬火后材料强硬度增加，而塑性降低，为了提高材料的使用寿命，淬火后的材料应进行回火处理，以消除淬火应力影响。相对于书本内容“，钢的热处理”章节讲解较为详细，并且有的地方提高了难度，这是机械类学生就业的需要，也是为了满足部分求知欲旺盛的学生需要，相信不少学生就业后会有亲身体会。这里需要特别指出的是，拔高课本前沿知识要注意“度”的问题，既要注重吸收新知识，又要考虑学生的承受能力，避免喧宾夺主。一方面，适当补充相关知识点是为了提高学生的创新能力，为培养更高层次的人才做铺垫；另一方面，拔高教材知识，可以给精力充沛的学生留下思考余地，进一步激发他们向纵深发展的信心。

三、结语

金属工艺篇10

【关键词】选矿工艺；金属平衡；管理

金属平衡管理对大部分冶炼企业来说是一项十分重要的工作，矿山企业金属平衡工作既是评价选矿成果的依据，又是选矿技术管理的基础。选矿厂金属平衡，是综合反映选矿生产技术管理水平的重要标志，是考核、管理各项技术经济指标的主要依据，同时也是技术检测工作质量的综合反映。各选矿厂都十分重视金属平衡工作，但是因为影响金属平衡的原因很多，导致金属平衡的误差较大。要提高金属平衡管理水平就必须依靠技术进步，特别是借助信息化手段。

一、金属平衡概述

金属平衡是指入厂原矿与出厂产品金属量之间的平衡。理论上，入厂原矿的数量及金属应等于选出的精矿与尾矿的数量及金属之和。众所周知，从矿山开采出来并运到选厂的矿石中的金属量，在理论上应当等于经过选厂加工处理后产品中所含的金属量，但是在实际的生产经营过程中却并不是这样，投入与产出并不相等，生产经营管理较好的话，差值就会小一些，反之说明生产经营管理水平还可以提高。金属平衡分为理论金属平衡和实际金属平衡两类。理论金属平衡即不考虑生产过程中的各种金属流失，直接利用质检部门提供的理论数据，通过计算编制的金属平衡，也称工艺平衡；而实际金属平衡是考虑了工艺过程中的各种人为或机械因素造成金属流失而根据实际处理量得到的实际产品， 通过计算编制的金属平衡，又称商品平衡。

二、影响金属平衡的因素

由于矿山企业是一个连续性的粗放式生产过程， 所以在生产过程中，影响金属平衡的不定因素很多。首先，实际生产过程中存在许多客观的、不可控的金属流失：

1、碎矿、磨矿，分级过程中的机械损失：如碎矿产生的烟尘、砂泵漏浆、设备故障等造成的损失，一般是不可避免的。

2、皮带运输机粘结，泼洒损失。

3、各种冲洗水带走的损失，由于降尘和文明生产等需要，很多环节都不能缺少冲洗水，这样一定会带走少量的细粒级矿石，从而造成损失。

4、整个工艺过程中跑、滴、冒、漏损失。

5、溢流水跑浑损失。

6、产品销售损失：如运输途损，数质量误差损失等等。

当然，上述损失一般情况下很小，最多也不高于回收率的0.5%，但又是不可避免的。只要加强管理，虽然不能避免但能够降低。所以，平时工作中，加强对金属平衡的精细化管理就显得十分必要和重要了。

其次是测试误差的影响：

影响金属平衡差值的原因很多，从处理原矿开始到精矿出厂结束，各类误差都贯穿于测试的始终，主要包括（1）过失误差，这是一种显然与事实不相符合的误差，没有任何规律，是由于失误引起的，这类误差大部分都能够在检查时发现并纠正。（2）系统误差，一般是因为计量仪器或化验标液不准造成，对金属平衡影响比较大，一般影响差值为1%一2%，或者更多，通常系统误差也是可以发现和校正的。（3）偶然误差，也叫随机误差，它是在同一条件下对同一对象进行多次测试时，在极力消除和改正引起系统误差的一切因素后，仍然存在的不能确切掌握、甚至完全无知的误差，受多种因素影响。

再次是中间产品的积存影响：

中间产品包括在产品和存留在流程中的金属。而存留在流程中的金属，是原矿处理量和品位的函数，不便进行计量。生产工艺流程越长对平衡差值的影响越大。

三、解决措施

要搞好金属平衡的管理工，缩小其平衡差值，主要从以下几方面入手：

1、对金属平衡管理的认识要到位，既要理解它的重要性也要知道其主客观因素。重视节约、合理利用资源；强化管理，精细操作，尽量减少或降低那些客观存在的资源流失，杜绝或减少不必要的人为损失。

2、加强对矿石计量设备的管理，提高准确度，降低其带来的系统误差。对所用的计量设备进行认真调试，使其测量误差不超过规定的要求，发现问题及时纠正和调整；加强对现场操作人员的管理，避免因操作失误带来偶然误差和过失误差。

3、加强金属盘点管理，减少中间产品的积存。质检部门内部定期对在成品进行盘点，矿组织定期盘点，及时发现问题，提出处理意见。

4、测准精、尾矿品位。尾矿品位校低时。测试的相对误差较大，对平衡差值的影响也较大，因而尾矿品位的测试应认真对待。要测准精、尾矿品位一是做好各取样点的集中采样，二是要给取样点留有一定的高差。

总结

金属平衡管理工作是整个选矿厂生产、技术、经营管理的重要标志之一，是选矿技术检测的综合反映。加强金属平衡管理工作对选矿生产过程的正常进行、选矿产品质量的提高、促进企业节能及提高工人操作水平等方面具有决定性的影响，对加速实现选矿现代化起着重要的作用。

参考文献：

[1]曹显畅.金属平衡管理浅析[J].中华民居，2011，（8）：489-490.

[2]喻贵芳，彭俊波.浅析选矿厂金属平衡[J].铜业工程，2013，（6）：49-52.