金属漆施工工艺(通用8篇)
金属质感漆具有特殊的金属闪光效果,完全可满足市场上高档建筑物装修的施工要求。金属质感漆可直接喷涂成平涂效果,也可在浮雕层上喷涂施工。
平涂效果
1、基面处理
在基面处理之前,墙体需要一定时间的养护。
批刮腻子之前,应彻底清除疏松、起皮、空鼓、粉化的基层,然后去除灰尘、油污等污染物。
用外墙腻子修补墙面,第一道局部找平,用腻子或填缝胶填补大的孔洞和缝隙,待腻子干燥后,局部打磨,再满批腻子使基层平整。腻子完全干燥后,进行打磨使基层平整。外墙腻子为水泥体系的,同样需要进行养护,一般养护时间为14天,至PH值小于
10、含水率小于10%后方可进行下一道工序的施工。
2、涂刷封闭底漆
当水泥基腻子达到要求后,涂刷一遍配套的封闭底漆,封闭底漆一般不需要另外加稀释剂进行稀释。涂刷前应将基层打磨平整,清理浮尘,施工工具应保持清洁,确保封闭地漆不受任何污染,不带任何杂物。封闭地漆一般选用辊涂的施工方 法,既方便又快捷。
3、涂刷中间漆
待封闭地漆干燥后,涂刷一遍中间漆。施工黏度根据产品说明书和施工工具进行调节。为了使涂料具有很好的流平性和施工性,施工时一般都要加入一定的稀释剂对涂料进行稀释。一般刷涂和喷涂施工时,需要把涂料的黏度降低,稀释剂的量可以达到说明书的上限。辊涂施工时,黏度相对要高些。但为了保障涂膜的厚度和丰满度,防止流挂和色漆发花现象,施工时禁止过量兑稀释剂。
4、喷涂金属面漆
金属漆可适量添加稀释剂调节至施工黏度,但注意保持产品的施工黏度一致,气压、喷口大小、距离、角度等均应保持一致。有风、湿度较大的天气严禁施工,施工时要确保涂膜厚度均匀一致。
5、喷涂罩光清漆
罩光清漆可适量添加稀释剂调节至施工黏度。注意保持产品的施工黏度一致,气压、喷口大小、距离、角度等均应保持一致。有风、湿度较大的天气严禁施工,施工时要确保涂膜厚度均匀一致。
立体浮雕效果
1、基面处理 在基面处理之前,墙体需要一定时间的养护。
批刮腻子之前,应彻底清除疏松、起皮、空鼓、粉化的基层,然后去除灰尘、油污等污染物。
用外墙腻子修补墙面,第一道局部找平,用腻子或填缝逢胶填补大的孔洞和缝隙,待腻子干燥后,局部打磨,再满批腻子使基层平整。腻子完全干燥后,进行打磨使基层平整。浮雕层本身就是凹凸状态,对基层的平整度要求相对平涂工艺要低,可以减少打磨的遍数和细腻程度。
外墙腻子为水泥体系的,同样需要进行养护,一般养护时间为14天,至PH值小于
10、含水率小于10%后方可进行下一道工序的施工。
2、喷涂浮雕
浮雕一般分为三种:单组分固体粉状浮雕、单组分膏状浮雕、双组分浮雕。其中粉状浮雕及单组分膏状浮雕应用较为广泛。施工时加水调节即可喷涂,施工完毕应以水养护至少三遍。在高温、干燥季节施工应注意一次配量小,多次调配,多次以水养护,至PH值小于
10、含水率小于10%后,方可进行下一道工序的施工。
单组分膏状浮雕直接施工,无须兑水稀释。双组分浮雕按照产品说明书上的比例进行配比,搅拌均匀后再喷涂施工。喷涂浮雕要施工专业喷斗,出气嘴直径根据浮雕点子的大小不同来选择。喷点小时出料嘴直径通常为4~5mm,气压稍大一些,出料快一些;喷点大时出料嘴直径通
常为7~9mm,气压略小一些,出料慢一些;喷涂时喷斗与墙面垂直,喷嘴略微向上倾斜。若喷完的点需要压平时,主层涂料表面变色表干时,用光滑的硬塑料辊蘸煤油或水在其上轻轻辊压,辊子表面不允许粘有主层涂料,也不能有漏压部位。
若墙面不够平整,用稍短一些的硬塑料辊辊压,即使是墙面有凹陷处也不会有压不到的部分。
3、刷涂封闭底漆
待浮雕干透后,涂刷一遍封闭底漆。封闭底漆一般无须另外加稀释剂进行稀释。
涂刷前应将基层打磨平整,清理浮尘,施工工具应保持清洁,确保封闭底漆不受到任何污染,不带任何杂物。封闭底漆一般选用辊涂的施工方法,既方便又快捷。
4、涂刷中间漆
待封闭底漆干燥后,涂刷一遍中间漆。施工黏度根据产品说明书和施工工具进行调节。为了使涂料具有很好的流平性和施工性,施涂时一般都需要加入一定的稀释剂对涂料进行稀释。一般刷涂和喷涂施工时,需要把涂料的黏度降低,稀释剂的量可以达到说明书的上限。为了保障涂膜的厚度和丰满度,防止流挂和色漆发花现象,施工时禁止过量兑稀释剂。
4、喷涂金属面漆 金属漆可适量添加稀释剂调节至施工黏度,但注意保持产品的施工黏度一致,气压、喷口大小、距离、角度等均应保持一致。有风、湿度较大的天气严禁施工,施工时要确保涂膜厚度均匀一致。
5、喷涂罩光清漆
罩光清漆可适量添加稀释剂调节至施工黏度。注意保持产品的施工黏度一致,气压、喷口大小、距离、角度等均应保持一致。有风、湿度较大的天气严禁施工,施工时要确保涂膜厚度均匀一致。
弹性氟碳金属漆喷涂施工工艺及施工方案
一、本工艺方案适用范围
适用于各种楼层、公共市政工程、高档写字楼、别墅等水泥预粉刷或做保温系统的外墙涂装。
二、弹性氟碳金属漆施工工艺流程
基底清理 → 局部修补、批嵌 → 打磨 → 满批一道弹性抗裂找平腻子对基面进行找平→ 批刮弹性抗裂找平腻子(复合耐碱网格布)→按照设计要求制作分隔缝 →满批一道弹性找平腻子 → 清除分隔缝上的腻子 → 批刮一道弹性光面腻子 → 批刮氟碳漆专用光面腻子一道 → 分隔缝形状处理 → 打磨 → 二次批刮氟碳漆专用光面腻子一道→ 打磨 → 喷涂一道金属漆封闭涂料 → 喷涂一道氟碳中涂料 → 喷涂一道氟碳金属漆 → 分隔缝处涂刷黑色线条漆 → 现场清理 → 竣工
三、弹性氟碳金属漆对外墙基层的要求
(1)、新的水泥砂浆、混凝土表面须经过一段合理的干燥时间,让其充分干燥,使含水率≤8%,PH≤10。
(2)、基层应牢固、不掉粉、不起砂、无空鼓、无开裂、无剥离;应清洁、表面无灰尘、无浮浆、无油污、无绣斑、无霉点、无盐析物等杂物。
(3)、基层表面粉刷层必须坚实牢固,不应有裂缝、空鼓等缺陷。(4)、粉刷基层阴阳角须垂直、方正,不得缺棱掉角。
四、基层裂缝处理方法
详见附录一
五、工程特殊部位(如阴角、阳角、窗台等)施工
详见附件二
六、施工注意事项
详见附件三
七、安全防护措施
详见附件四
八、施工使用工具及配套用品
详见附件五
九、弹性氟碳金属漆施工方案
(一)、施工前基层验收
本工程是在土建完成主体结构及普通粉刷后进行涂料装修施工的,因此,我公司将同业主方、土建单位有关技术人员及监理工程师一起对墙面基层的质量情况(基层是否平整、光滑、坚固,有无孔洞、酥粉、起壳、粉化、裂缝等现象)进行交接验收。在验收过程中如发现基层质量问题,由土建单位及时安排整改,待质量认可后,方可进行施工。(注:对于墙面施工洞必须有土建单位负责使用快赶干水泥砂浆进行修补。由于新抹砂浆湿度、碱份较高,对漆膜质量有不良影响,因此要求这些修补的砂浆达到养护要求后,即含水率小于8%,PH值在10以下,才能施工。)
(二)、前期保护
外墙面铝合金门窗、中庭采光屋面及不需涂装的部位和设备采用适当的措施进行遮挡保护,如门窗可采用养生保护膜或保护纸进行保护;采光屋面可采用养生保护蛇皮布进行遮盖保护。施工中造成污染及时清理,做到落手清。(注:对于墙体的构件,提前请总包方做好其四周的防水、防锈的处理。)
(三)、基层处理
(1)、用铲刀、砂纸、气枪等工具清除基层表面的灰浆、浮灰、油污等附着物,对污染较严重部位采用高压水枪进行冲洗清洁。
(2)、用达尔诺弹性抗裂找平腻子对基层蜂窝、砂眼、细小孔洞、凹陷处及细小裂缝进行批嵌修补,修补后适度打磨。
(3)、基层处理后将进行验收,验收合格后方可进行下一流程的作业。
(四)、腻子层及分隔缝施工
(1)、批刮一遍弹性抗裂找平腻子:按照产品说明书调配腻子,批刮一遍对基层进行找平,局部未能找平的面可进行二次找平。
(2)、复合耐碱网格布:在上一工序完成24小时(视实际情况可延长时间)后用弹性抗裂找平腻子贴帖耐碱网格布,先批刮一道弹性抗裂找平腻子,再贴上网格布,之后在网格布上薄批一层弹性抗裂找平腻子,整个过程需注意防止空鼓、网格布起皱及基面是否平整。(注:如保温系统已复合耐碱网格布,此工序可略)
(3)、根据该工程分格缝设计要求,用美纹胶带对墙面进行分隔处理,先横向再纵横,美纹胶带宽度为设计时分割缝的宽度。
(5)、满批一道弹性抹面腻子:在上一工序完成24小时(视实际情况可延长时间)后批刮弹性抹面腻子,在整个批刮过程中需注意手法,尽量减小批刀痕。
(6)、清除分隔缝上的腻子:在上一工序完成后立即将美纹纸按先纵向后横向撕下,清除分隔缝上的腻子,视施工情况可分在批刮弹性抹面腻子时同时进行。
(7)、分格批刮一道弹性光面腻子:在上一工序完成24小时(视实际情况可延长时间)后批刮弹性光面腻子,在整个批刮过程中需注意手法,尽量减小批刀痕并保持分隔缝的完整。(8)、分格批刮氟碳漆专用光面腻子:在上一工序完成24小时(视实际情况可延长时间)后分格批刮氟碳漆专用光面腻子,在整个批刮过程中需注意手法,尽量减小批刀痕并保持分隔缝的完整。
(9)、分隔缝形状处理:在上一工序完成24小时后,用氟碳漆专用光面腻子对分隔缝进行处理,使分隔缝光滑。
(10)、打磨:在上一工序完成24小时(视实际情况可延长或缩短时间)后选用适当的砂纸进行打磨,在打磨时注意消除批刀痕,并尽量保持基面光洁度一致,无明显砂痕。
(11)、二道分格批刮氟碳漆专用光面腻子:打磨完成后批刮二道氟碳漆专用光面腻子,在整个批刮过程中需注意手法,尽量减小批刀痕并保持分隔缝的完整。
(12)、打磨:在上一工序完成24小时(视实际情况可延长或缩短时间)后选用适当的砂纸对平面及分隔缝进行打磨,在打磨时注意消除批刀痕,并尽量保持基面光洁度一致,无明显砂痕。
(13)、验收:上一工序完成后对基面进行验收,基层每一分隔面不能出现明显的批刮印痕和凹凸不平现象,手摸无凹凸不平感觉,无空鼓、脱粉等不良现象,不同分隔面高低差是否满足要求,分隔缝是否滿足设计要求。(五)、弹性金属漆专用封闭底漆施工(1)、弹性金属漆专用封闭底漆组成
弹性金属漆专用封闭底漆(主漆)、固化剂和稀释剂 施工前主漆与固化剂配比应严格按照材料配比说明进行配比,稀释剂用量可根据施工环境适当调整。
(2)、喷涂金属漆专用封闭底漆一道
腻子层及分隔缝施工验收合格后喷涂弹性金属漆专用封闭底漆,喷涂时要求漆膜均匀、连续(含分隔缝处)。
(3)、混合后的涂料在25℃可供2小时使用.表干30min/25.实干24小时。
(六)、弹性氟碳中层漆施工(1)、弹性氟碳中层漆组成
弹性氟碳中层漆(主漆)、固化剂和稀释剂
施工前主漆与固化剂配比应严格按照材料配比说明进行配比,稀释剂用量可根据施工环境适当调整。
(2)、喷涂弹性氟碳中层漆一道
弹性金属漆专用封闭底漆喷涂24小时后喷涂弹性氟碳中层漆,喷涂时要求漆膜均匀,可每个分隔面单独喷涂,也可多个分隔面连续喷涂。
(3)、混合后的涂料在25℃可供2小时使用.表干30min/25.实干24小时。
(七)、弹性氟碳金属漆施工(1)、弹性氟碳金属漆组成
弹性氟碳金属漆(主漆)、固化剂和稀释剂
施工前主漆与固化剂配比应严格按照材料配比说明进行配比,稀释剂用量可根据施工环境适当调整
(2)、喷涂弹性氟碳金属漆一道
弹性氟碳中层漆喷涂24小时后喷涂弹性氟碳金属漆,喷涂时要求漆膜均匀,可每个分隔面单独喷涂,也可多个分隔面连续喷涂。
(注:不同颜色金属漆施工,在其交界处需着重加强保护,且一种颜色的施工在另一种颜色干燥后进行。)
(3)、混合后的涂料在25℃可供2小时使用.表干30min/25.实干24小时。
(八)、分隔缝漆施工
使用适当毛刷或毛笔对分隔缝涂刷黑色油性线条漆,涂刷时需注意保护分隔缝周边处的金属漆漆膜。
(九)、施工现场清理
施工完毕,需对施工现场进行清理工作。如:保护膜的清除、涂料包装桶的清理、现场临时搭设建筑物的拆除等等。
(十)、验收
该工程无论施工和验收均按照中国工程建设标准化协会标准《GB50300-2001》进行。如漆膜无色差、无龟裂、无流坠、皱皮、无黑影、发光、不漏底、不粉化和变色等现象。
附录一:基层裂缝详细处理方案 建筑物的裂缝对建筑的寿命和外观效果等都会产生严重的影响,所以在建筑物涂装前,应对建筑裂缝进行科学地、有效地修补处理,以防发生后患。针对基层存在的裂缝,我司提供以下解决方案。
基层存在裂缝分为细微裂缝和明显裂缝
一、细微裂缝处理(宽度小于0.5mm)
1、细微裂缝处清洁
使用钢丝刷和毛刷除去裂缝处灰尘,必要部位需使用清水进行清洁灰尘;如果灰尘未处理干净,易使修补材料与基层的附着不牢固,时间长久易产生脱层。
2、细微裂缝修补
使用达尔诺弹性抗裂找平腻子批嵌处理,施工时需将裂缝处填补充实,以防裂缝内部空鼓,同时该材料可解决基层因温度变化而产生的收缩的微裂纹,而且此道工序同时可调整基层的平整度。该材料用量一般在1.5kg/m左右,批刮次数为一道。
3、选用达尔诺弹性抗裂找平腻子的原因
达尔诺弹性抗裂腻子具有良好的附着力和抗裂性,附着原理为:
(1)该材料是有羟基、醚基和环氧基,羟基和醚基的强极性使混合后的基层处理材料与基层之间产生电磁和化学吸附,环氧基与含有活泼氢的基层表面产生氢键,因此粘结力特别强。(2)环氧改性丙烯酸多性组合使得其具有很强的耐降解性能,不会随时间推移而降解,超越常规的粘结剂的强度和持久性。
二、明显裂缝处理(宽度大于0.5mm)明显裂缝分为结构裂缝和非结构裂缝
1、非结构裂缝(是指收缩裂缝,明显特点是多条裂缝于交一点)处理(1)使用电动切割机对裂缝进行开U型槽;(2)施工钢丝刷和毛刷除去开槽处的灰尘;(3)采用达尔诺弹性抗裂找平腻子修补填平裂缝。
2、结构裂缝(应由土建方进行修补,但建议采用以下工序进行修补)(1)使用电动切割机对裂缝进行开U型槽;(2)施工钢丝刷和毛刷除去开槽处的灰尘;
(3)采用灌注的低粘度环氧树脂的方式处理,安装加注嘴,采取从上往下的灌注方式进行灌注低粘度环氧修补材料,灌注时注意裂缝内需灌注充实。
(4)粘贴加强网格布,为了避免结构裂缝的移动需粘贴加强网格布。
附录二:特殊部位详细处理方案
在目前建筑涂料施工装饰市场中,弹性工艺的金属漆施工应是施工难度较大的工艺,该工艺装饰的工程具有高档豪华的质感,可赋予建筑物长久的寿命和高档的外观。所以对于弹性金属漆工程应注意工程中特殊部位的工艺处理,如建筑物的阴阳角的处理、门窗孔洞的处理等。
一、建筑物阳角的处理
1、批刮基层抹灰材料时阳角处理方案
(1)、阳角处连接的两个立面应进行分开单独批刮;
(2)、批刮每一墙面时应使用靠尺将阳角进行保护,这样能保证阳角的笔直和坚挺。
2、氟碳金属漆喷涂时阳角处理方案
2(1)、阳角处连接的两个立面应进行分开单独喷涂;
(2)、喷涂每一立面时,需等另一立面干燥后进行,并同时将另一立面进行养生保护,以防金属漆雾化污染其他金属漆漆膜,这样可避免金属漆产生发花现象。
二、建筑物阴角的处理
1、批刮基层抹灰材料时阴角处理方案
(1)、阴角处连接的两个立面应进行分开单独批刮;
(2)、批刮每一墙面时应使用墨线将阴角处进行划墨线处理,批刮时以墨线为准进行每一立面的单独批刮,这样能保证阴角的笔直。
2、氟碳金属漆喷涂时阴角处理方案
(1)、阴角处连接的两个立面应进行分开单独喷涂;
(2)、喷涂每一立面时,需等另一立面干燥后进行,并同时将另一立面进行养生保护,以防金属漆雾化污染其他金属漆漆膜,这样可避免金属漆产生发花现象。
三、门窗洞口处阳角的处理
门窗洞口的阳角处理与普通阳角类同,只是需注意以下方面:
(1)、门窗洞口的修补材料,应让其完全到达养护的条件后,再进行涂料的涂装,以防止以后漆膜发生泛碱、褪色等病变现象。
(2)、如果采用了快干修补材料进行修补,宜采用加强网格布对修补处进行加强,以防止以后的开裂现象。
附录三:施工注意事项
1、所有涂料产品含腻子在开桶或开袋前应校对标签,查看产品与所需产品是否一致、有没有过期,涂料使用前需充分搅拌均匀。
2、开启后没使用完的产品应做封口处理,以免产品受污染及性能变化,涂料产品在配制后应在规定的时间内用完,以免失效。
3、涂料产品应在合适的环境温度及相对湿度小85%的条件下施工。
4、在同一平面内尽量使用同一批次的产品,尽量避免多个批次的产品应用在同一平面内。
5、不得随意在涂料中掺入其他稀释剂、颜料或其它涂料,在施工中应保持工具设备的清洁,不得将灰尘、油污等杂质带入涂料中。
6、施工时应掌握气候,禁止在雨天施工,气温45℃以上与风力在4级以上的情况下也不宜施工,也不宜在夜灯下施工。并避免在雨、雪等恶劣天气来临前施工。
7、喷涂不同颜色的面漆时应做好相邻面的保护,不同色之间的施工间隔时间应在24小时以上。
8、涂装工具使用完毕应及时清洗干净,并妥善保管以备再用。
9、涂料的贮存应符合产品说明书的规定,如发现已过使用期,须经达尔诺公司品质检验部门确认未发生质量变化方可使用。
附录四:施工安全防护措施
1、对现场全部工作人员进行施工安全培训。
2、严禁洒后高空作业。
3、施工前应检查脚手架、架板是否牢固,确认安全后方可开始施工。
4、禁止穿拖鞋、底面光滑的鞋及高跟鞋施工。
5、进入工地必须戴安全帽及配备必要的防护用品。
6、施工场所所有的用电必须由电工规范安装接线,严禁随意接线、接线。
7、喷涂涂料时应配戴口罩等防护用品。
8、高温作业时应做好防暑工作。附录五:施工使用工具及配套用品
1、清节工具:钢丝刷、棕刷、风枪、高压水枪(配水管)
2、批刮工具:批板、批刀、铲刀
3、喷涂工具:空气压缩机、喷枪
4、描线工具:羊毛排刷或毛笔
5、配料工具:手提搅拌机(配制腻子用)、搅拌棒(配制涂料)
6、打磨用品:砂纸或砂轮
关键词:通风空调安装,金属通风管道,施工
改革开放后, 我国的经济建设迅猛发展, 人民的物质生活水平得到了极大改善, 让人们对于当前的生产和生活环境要求有了新的变化, 为了提高人们生活的舒适度, 在各种工业、商业与民用的建筑中, 通风空调设施被广泛地运用, 在通风空调系统中占据基础地位的金属通风管道, 其加工制作量也随之逐渐递增, 原有的手工敲打作业以及简单的机械安装已远不能满足建筑施工的要求。于是, 我国建筑业开始大量采用国外先进技术并随时进行交流, 将金属通风管道的安装、加工技术从单一元素发展至较为多元化的复杂应用, 提高了我国金属通风管道的施工效率与水平, 也为通风空调工程的发展提供了强有力的技术支持。
1 金属通风管道概述
金属通风管道一般采用金属薄板、混凝土等材料制作而成, 在通风空调工程中主要负责空调内空气的流通, 具有排风、送风、除去灰尘等职责。由于科学技术的进步, 现在的金属通风管道的制作变得越来越规范化, 金属通风管道不仅外型美观, 而且采用高技术高材料制作, 大大降低了本身的漏风量, 增强了实用性, 变得经济耐用、环保节能。制作商大多采用先进的工艺技术, 打造出安全、健康的金属通风管道。
2 金属通风管道施工前的准备
2.1 仔细查看整个通风空调工程的设计图纸。
开工前, 必须审核设计图纸是否符合建设条例的规定与技术标准, 同时查看对于金属通风管道的铺排与设计图纸, 评定其是否有违规、超标的情况。
2.2 研究设计图纸中对通风管道的要求。
了解整个建筑中的结构, 对电气、建筑内各管道的走向、坐标等各铺排元素与金属通风管道之间的交叉或者跨越问题有详细了解并在设计图中标注。
2.3 相关技术人员与施工人员达成一致, 设计图纸上标明的金属通风
管道的尺寸、大小、接口符合设计标准, 施工人员严格按照设计图纸进行铺排。同时, 明确施工的技术标准与采用的设备, 确立连接金属通风管道的法兰连接方法。
2.4 根据设计图纸, 施工人员自行绘制与编排现场的施工方案, 送经建筑单位进行核实。
2.5 所有文件全部到位, 包括施工合同、规范证书、技术支持证书、施工授权书等具有法律效益的相关文件。
2.6 查看设备与装置是否合理。
3 金属通风管道在通风空调工程中的施工
金属通风管的工艺制作按照“划线、进行板料材质的剪切、咬口加工、校正整理、焊接咬口、装配法兰”这一完整的流程进行, 下面, 本文进行分步的详细解析。
3.1 划线。
在对金属通风管进行合理排版的时候, 需要对金属管的材料按照指定的大小、尺寸进行一定修整。在开始划线时, 必须借助规角进行划线, 才能保证板料材质的角度为直角。在划线的时候, 必须保持线的平直准确, 保证交圈的严密性、尺寸的正确性, 还应该派专人监督, 时刻校正与审核板料的接合尺寸。划线的一般方法为, 剪切线、折方线、倒角线、咬口线、翻边线、留孔线等等。
3.2 进行板料材质的剪切。
当钢板板料的厚度小于0.8mm的时候, 可以直接手工操作进行剪切;板料厚度等于或大于0.8mm时, 必须要用机具来进行剪切工作。3.2.1严格校正与审核板料材质上面的划线尺寸是否正确;3.2.2在用机具剪切时, 待剪口张开以后, 以垂直的形式夹住钢板, 反复校对, 对准材质上的剪切线进行剪切。3.2.3剪切后, 再次认真校对剪切的尺寸与划线的尺寸是否一致, 同时, 用剪子或者倒角机具对板料材质进行倒角处理。剪切的工作如果稍有疏忽, 那么在整个通风空调工程完成后, 会导致空调出现严重漏风的现象。
3.3 咬口加工。
使用咬口连接工艺能够使咬口缝隙连接均匀, 而且不会破坏板材表面的质量, 使材质外形保持美观, 提高了材质的严密性与强度, 而且利于机具对其进行加工处理。一般的转角缝咬口加工方式分为如下几种:3.3.1联合角咬口。3.3.2按扣式咬口。3.3.3转角咬口。一般的闭合缝咬口则为单平咬口和单立咬口。虽然咬口形式各有不同, 但是对于咬口工艺加工质量的要求却是一样的。a.咬口的缝隙结合应该具有严密性, 严禁咬口张裂的现象出现;b.直观拼接的纵向咬口缝隙应当错开;c.咬口缝隙的宽度要均匀。
3.4 校正整理。
在一般通风空调工程金属风管的制作中, 多数都采用钢板矫平机来矫正钢板。在矫正前, 应当分析钢板产生变形的原因, 仔细查看钢板变形的情况, 是凸起还是弯曲或是边缘呈现波浪的形状等等, 根据不同情况采取不同矫正方法。
3.5 焊接咬口。
3.5.1在焊接前, 必须对风管咬口与焊口处的一些氧化物、污垢进行仔细的清理, 及时采取焊接手段进行焊接;3.5.2对口时, 应使焊口达到限度的最小间隙, 防止焊穿的现象发生, 较薄的板料材质, 必须要垫以铜垫板, 方可进行焊接;3.5.3进行对点焊接或者连续焊接之前, 必须要进行试验且记录试验数据、结果, 在能够成熟地进行试验并且取得成功之后, 才能进行上述两种焊接。
3.6 装配法兰。
以风管构造的变革为特征的共板法兰连接新工艺已经被广泛运用到了金属风管的施工工艺中, 它根据滚压成形的原理, 在金属通风管的两端滚压出法兰的形状, 再通过法兰角码同法兰夹将风管的管段加以组合连接。这种新工艺设备的采用, 极大地推动了金属通风管道加工技术的发展, 有着不少优点。3.6.1采用共板法兰连接技术, 大大提升了金属通风管道的强度, 减轻了法兰自身的重量, 使施工工艺的成本明显降低;3.6.2因为法兰与风管是一体的, 这就从结构上面避免了法兰四面漏风的情况发生。在法兰的周围进行加工, 利用超新型的密封材质密封法兰, 加强金属通风管道的密封性能;3.6.3一定程度上简化了扁钢法兰超复杂的加工制作过程, 使其中间大量繁琐的手工操作行为得以减少甚至去除, 提高了施工的效率, 缩短了施工时间。
3.7 加固金属通风管道。
风管的加固, 必须要符合施工设计图中的规定, 不得私自扩张、改建风管。一般可采用立筋、扁钢、角钢、楞筋、加固筋、管内支撑等形式去加固金属通风管道。
3.8 清洁通风空调的金属通风管。
在施工接近尾声时, 要进行对通风空调金属管道的洁净。对于通风空调洁净度要求较高的工程、空调, 如果金属通风管道的严密性很低, 那么在系统停止运作的时候, 金属通风管经过的非洁净区域以及不同级别区域中所含灰尘浓度较高的空气就会渗入系统, 并且直接影响到室内的空气洁净度。所以为了洁净度的考虑, 在制作洁净空调工程的金属通风管道时, 必须要注意风管的严密性, 在风管的交口缝隙等较容易漏风的地方, 都必须采用高强度的密封措施进行密封, 当然, 最好的方式是锡焊。
结束语
作为新型工艺的金属通风管道, 不仅提升了通风空调的施工效率, 缩短整个工程的施工时间, 使整个行业向前迈进一大步。合理地运用金属通风管道制作手段, 不仅能推动我国通风空调工程行业的发展, 还可以持续提高我国金属风管加工的技术水平。
参考文献
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关键词:金属;印后;加工工艺
一、冲压工艺
金属包装容器,无论是盒或罐,从成型工艺上看,大都是利用金属冲压原理,经过分离和塑性变形两大工序而成型的。
分离工序是使冲压件与板料沿所要求的轮廓线相互分离,并获得一定的断面质量的冲压加工方法。分离工序常包括切断、落料、冲孔、切口、修边和剖边等操作。
塑性变形工序是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑形变性,以获得所要求的形状和尺寸精度的冲压加工方法。通常有弯曲、拉伸、成形三类。弯曲包括压弯、卷曲、扭曲、折弯、滚压、曲弯、拉弯等操作;拉伸主要是拉深和变薄拉深;成形方法较多,包括翻孔、翻边、扩口、缩口、成形、卷边、胀形、旋压、整形、校平等操作。
二、制罐工艺
金属包装罐的传统制作方法是:先将铁皮平板坯料裁成长方块,然后将坯料卷成圆筒(即筒体)再将所形成的纵向接合线锡焊起来,形成侧封口,圆筒的一个端头(即罐底)和圆形端盖用机械方法形成凸缘并滚压封口(此即双重卷边接缝),从而形成罐身;另一端在装入产品后再封上罐盖。由于容器是由罐底、罐身、罐盖三部分组成,故称三片罐。这种制罐方法150多年来,基本上无多大变化,只是自动化程度和加工精度等方面大为提高,近年来又将侧封口的焊缝改为熔焊。
70年代初出现了一种新的制罐原理。按照这一原理,罐身和罐底是一个整体,由一块圆形的平板坯冲压而成的,装入产品后封口,此即二片罐。这种罐有两种成型方法:冲压--变薄拉伸法(即冲拔法)和冲压--再冲压法(即深冲法)。这些技术本身并不是新的。冲拔法早在第一次世界大战中就已用于制造弹壳,制罐与之不同的是使用超薄金属和生产的速度高(年产量可达数亿个)。
(一)三片罐的制造
制作过程是:用剪切机将卷材切成长方形板材;涂漆和装演印刷;切成长条坯料;卷成圆筒并焊侧缝;修补合缝处和涂层;切割筒体;形成凹槽或波纹;在两端压出凸缘;滚压封底;检验及码放在托盘上。
1.筒体的加工。关键工序是卷曲成形和焊侧缝。侧缝的封合方式有锡焊法、熔焊法和胶接法三种。
锡焊罐的锡焊料一般由98%的铅和2%的锡组成。将平板坯卷成圆筒的筒体制作机是与进行锡焊的侧缝封合机成对使用的。筒体制作机内,板坯的边缘经清洗并弯成钩形,这样在形成圆筒时便于固定。然后筒体经过侧封口机,加上溶剂和焊料,用瓦斯喷枪预热封口区,通过纵向锡焊滚轮,进一步加热使焊料流满接缝,之后用旋转刮辊将主要以滴状存在的多余的焊料清除干净。熔焊是利用自耗线电极原理,采用电阻焊工艺。较早期的熔焊系统是采用大的搭接,将钢的温度提高到熔点,并在较低的滚轮压力下焊接。最新的焊机采用小搭接量(0.3~0.5mm),金属温度刚低于熔点,但要提高焊接滚轮压力,将两搭接面锻压在一起。焊缝破坏了内表面原来的或涂漆的光滑表面,使得在焊缝的两面都存在暴露的铁、氧化铁和锡。为了防止产品受到污染和焊缝受到产品的侵蚀,在大多数情况下侧封口都需要加涂层保护。只装干燥产品的罐的侧封口可以采用胶接法。即用尼龙带粘贴纵向接缝,尼龙带在圆筒成型后熔化并凝结。其优点是能使原来的边缘得到了完全的保护,但只能用于无锡钢(TFS),因为锡的熔点接近塑料的熔化温度。
2.简体的后加工。在简体的两端还必须加工凸缘,以便安装端盖。对于加工食品罐,在处理过程中罐可能要承受外部压力,或者在存放期间内部处于真空状态。为了增加罐的强度,简体表面可能还要制作加强筋。这个工艺过程称作压波纹。为提高生产效率,制浅容器的圆简长度往往为两至三个罐身长,这时,第一道工序要切断圆筒,传统的做法是,成型前板坯在切割机(刻痕机)上作不断开的切割。但是、近来由于为两片罐生产而开发的罐修整剪切机的出现,已有可能将此剪切机用于不预先刻痕的圆筒的切割。
(二)两片罐的制造
制造两片罐的两种成型方法均采用金属板成型法。这种方法是以在复合应力作用下,通过晶体结构重新排列而表现出的金属“流动性”为基础,而且在这一过程中材料不应发生断裂。
1.冲压成型。即利用冲压机的一个冲头将一块平板冲进圆柱形的冲模中,从而使平板变形而成圆筒。在初始冲压后形成的杯的直径,可以应用再冲压工序来缩小。再冲压工序用一冲压套筒代替冲模,安装在冲头与冲杯内径之间。等面积规则决定了伴随直径缩小的是高度的增加,再冲压工序可再重复一次,书直径在一定的极限范围内逐渐缩小,并避免金属发生断裂。
2.杯壁的变薄拉伸。冲压后的圆柱形杯被套在冲头上,冲头沿轴向挤进一个模具,该模具与冲头之间的间隙小于杯壁的厚度,这样在直径保持不变的情况下,壁厚就得到减薄。变薄后筒体的金属体积等于變薄拉伸过程中杯的金属体积,也等于原始板坯的金属体积。在罐的制造中,这个过程要重复两次或三次,带杯的冲头先后通过一系列模具,一次冲程通过一个模具。将经冲压的林安装到冲头上最方便的方法,是在第一次变薄拉伸之前,进行一次再冲压操作。
3.冲拔罐的制造。冲拔罐的制造过程大体如下:展开普通带状卷材;徐润滑剂;下料和冲杯;再冲压;杯侧壁的变薄拉伸;底部成形;简体按正确高度切边;清洗和处理。对干饮料罐,则还要进行外表面涂层、印刷装演、内表面涂层、敞口端的凸缘成型和收口。对于食品罐,在清洗过程中进行外表面涂层、敞开端的凸缘成型、筒体压波纹和内表面涂层。
4.深冲罐的制造。制造深冲罐的步骤如下:将薄板带材卷切成旋涡状的板料;涂覆和精饰板材(也可涂覆卷材);圆片坯下料和冲杯;再冲坏(一次或二次,取决于罐的尺寸);罐底成型;凸缘切边到正确宽度;检验和灭菌处理。浅杯通过一次和二次再冲压逐渐缩小直径和增加高度。到一定程度停止最终冲压时,罐上会留下一个凸缘,像其他所有金属板成型工艺一样。不规则的边缘要切除,罐底要加工成所要求的外形。
课程名称:固体物理课程英文名称:Solid State Physics
课程编号:408011030适用专业:物理学
学时数:48学分数:3执笔者:杨新荣
一、历史沿革
《金属工艺学》是我院机械类各专业的专业基础课,核心必修课。我院自1991年开始招收普通中专机电专业学生以来,一直开设该课程,至今已有17年历史。
金属工艺学理论是一门传统的经典理论,是机械类各专业的入门课,后续的很多专业课都要应用本课程引入的基本概念、基本理论、基本方法,课程涉及面广、范围大。我校的《金属工艺学》课程已形成了较为完善的体系结构,理论与实践环节配套,有完善的教学大纲,实训大纲,教学指导书,并且教学主体与教学管理,教学改革与实践等方面形成自己的特色。
一、课程定位
《金属工艺学》作为机械、机电、数控类专业的技术基础课,是连接基础课和专业课的桥梁,在整个教学过程中占据重要的地位,是机电、机制、数控专业的核心必修课。
二、课程目标
根据我校对人才在“实用”方面的办学定位,强调学生解决实际问题的能力,突出应用技能的培养,在课程目标上重点强化焊接、钳工、机械切削加工等实际操作能力的培养。通过本课程的学习,可使学生掌握金属工艺学的基本理论及基本知识,初步具备应用金属工艺学基本知识的能力,初步具备应用所学知识分析和解决实际问题的能力,掌握一定的实践技能,并具有创新意识。
本课程的目标要求如下:
1)学生具有扎实的金工基本理论基础。
2)掌握常用工程材料种类、牌号、性能及用途。对典型的机械零件、刀具和模具等会合理正确地选用工程材料。
3)掌握焊接、铸造、锻造的基本操作技能
4)了解常用金属加工方法的工作原理、特点及应用。
5)根据专业需求掌握金属加工的基础知识、基本技能,锻炼从业品质。
6)通过自主创新的实训项目培养学生的合作协作沟通能力、创新能力和综合运用能力。
7)了解国内外金属加工的发展与趋势
四、课程的重点、难点及解决办法
1、课程的重点
1)材料的成分、结构、组织和性能的关系
2)各种材料的牌号、种类和应用。
3)热处理工艺方法。
4)砂型铸造工艺
5)手工电弧焊
6)锻造的基本方式
7)常见的金属切削工艺
2、课程的难点
1)材料的成分、结构、组织和性能的关系
2)钢常规热处理工艺制定及操作。
3)典型机械零件、工模具等的选材。
4)手工电弧焊焊接操作
5)砂型铸造造型技能
6)常见金属的切削加工工艺制定
3、解决方法
1)通过自制挂图、实验模型、参观见习、多媒体课件等多种形式加强直观性教学。
2)理论、实验与实训相结合3)小组工作方式与项目教学相结合。
4)课程设置与实训场所相结合。
五、实践教学的设计思想
1、随堂实验的设计思想
在实验项目中实施能力培养。在课堂教学实验中,我们对实验项目进行了改革,把演示性、验证性实验转变为综合性、设计性、实践性、应用性的实验。具体做法是:给出实验任务书、指导书、由学生自行设计实验方案,自行动手实施,这对培养学生的独立工作能力和分析能力非常有益。
2、实习实训的设计思想
金工实习是学习本课程必需的实践教学环节。根据教学大纲要求,在金工基本理论讲授完毕后,我们安排了2周的金工实习,包含了锻压、焊接、钳工、车工、机工等内容,旨在培养学生金属加工的基本操作技能。
4、课程组织形式与教师指导方法
随堂实验:根据每个实验的内容提前3天给出实验任务书、指导书,学生自行设计实验方案和实验过程,由指导教师先审核其合理性和可操作性,最后由学生自行动手实施,老师现场进行指导。
实习实训:在理论课程结束后集中进行,按企业作息时间,一天上岗8小时,进行企业化管理,培养学生对工业环境的适应能力,提高学生的工业素质和职业道德。组织形式上根据班级人数进行分组,一般3—4人一组,指导教师分组指导,第一阶段教师演示,第二阶段学生实际操作,第三阶段总结考核。
5、考核内容与方法
1、对实验、实训项目的操作和要求完成情况进行考核
主要考核学生是否按规定的步骤进行及实验、实训过程的严谨性与创新性。分优、良、合格和不合格四个等级,采用学生自评、互评及教师总评的方法,成绩占总成绩的60%。
【课程类别】专业基础课 【编写日期】2011.9.22
【先修课程】机械制图 金工实习
【适用专业】金属材料工程
一、教学目的、任务
《金属工艺学》是一门研究金属性质、铸造、锻压、焊接和切削加工的总和性的技术基础课。通过学习,使学生了解常用金属的性质及其加工工艺的基础知识,为学习其它有关课程和今后从事工作奠定必要的金属工艺学的基础。
二、课程教学的基本要求
1、初步掌握工业用钢的分类、编号、合金化原理、热处理、组织、性能及应用。
2、了解铸铁的组织性能特点,铸铁的石墨化过程与影响因素,工程铸铁的成分、牌号、性能与应用。
3、了解有色金属(铝及其合金、铜及其合金)的分类、编号、成分、性能与应用等。
4、通过本课程的学习使学生了解必要的热加工工艺(铸造、锻压)基本知识。
三、教学内容和学时分配 1 + 6 + 4 + 7 + 5 + 2 + 2 + 2 + 1 = 30学时
第一章 绪论 1学时(课堂讲授学时+课程实验学时)主要内容:
总体介绍该门课程的主要内容和课程结构;介绍该门课程的基础和该课程所学知识的应用领域及发展前景。
教学要求:了解课程的研究对象、内容、性质、任务、特点及学习方法。其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):
第二章 金属材料的性能(6学时)主要内容:
1、强度和塑性。
2、硬度。
3、冲击韧度。
4、金属的疲劳
教学要求:掌握强度、硬度、冲击韧度和金属疲劳的定义并且会用洛氏硬度测量法 其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):1学时习题
第三章 金属材料结构的基础知识(4学时)主要内容:
1、金属材料的晶体结构
2、金属材料的结晶过程。
3、铁碳合金相图。
教学要求:掌握金属材料晶包特点,掌握结晶过程,熟知以及应该用铁碳金相图。其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):1学时习题 第四章
钢的热处理(7学时)主要内容:
1、热处理概述。
2、热处理基本原理。
3、钢的普通热处理。
4、钢的表面热处理。
教学要求:了解热处理基本概念和发展历史,结合铁碳金相图熟悉热处理基本原理,掌握刚的普通热处理并且会做钢的热处理实验。
其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):
第五章 常用金属材料(5学时)主要内容:
1、金属材料的分类。
2、非合金钢。
3、合金钢。
4、铸钢。
5、有色金属。
教学要求:了解金属材料的大分类及在工业使用数量的比例,掌握碳钢的标号读法一起碳钢屈服强度的读法,掌握合金钢标号的读取方法以及成分组成;了解合金钢概念,了解铸钢的概念学会铸钢的标号地区方法,了解有色金属的用途和概念。
其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):1学时习题
第六章 铸造工艺(2学时)主要内容:
1、铸造工艺概述。
2、砂型铸造工艺。
3、铸件的结构工艺性。
4、特种铸造工艺。
教学要求:掌握铸造工艺特点、铸造性能、铸造主要工艺内容、机械造型方法、铸件结构分析与设计及其对铸件质量的影响,了解常用合金铸件的生产过程、各种铸造方法,了解铸造的发展趋势。其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):
第七章 压力加工工艺(2学时)主要内容:
1、压力加工工艺概述。2、自由锻造。
3、模型锻造。
4、锻件的结构工艺性。
5、板料冲压
教学要求:掌握单键联接中平键、半圆键的公差与配合概念,会正确选用配合种类及代号,并能在零件图上正确标注。了解锻压加工的基本理论、自由锻的应用条件。了解模型锻的作业流程、加工出锻件的技术参数和板料冲压的加工过程。
其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):
第八章 焊接工艺
(2学时)主要内容:
1、焊接工艺概述。
2、手工电弧焊。
3、其他焊接方法。
4、焊件的结构工艺性。
教学要求:了解手工电孤焊电孤的产生、构造、极性及应用,手工电孤焊设备。基本掌握焊条的要求、组织、分类、牌号及选用,手工电孤焊工艺参数的选择原则,接头型式和接头位置。掌握焊接头的组织和性能。了解气焊与气割工艺方法。基本掌握焊接应力与变形产生的原因,防止和减少焊接变形的措施。了解金属的可焊性概念及钢铁材料的可焊性,焊接缺陷种类、特征、产生原因及焊接质量检验方法,基本掌握焊接结构的工艺性。
其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):
第九章 切削加工工艺
(1学时)主要内容:
1、切削加工基础知识。
2、车削加工。
3、钻削、镗削、铣削、刨削和磨削加工。
4、零件切削加工的结构工艺性。
教学要求:了解车床加工零件的范围和车床加工的原理,了解其他各种机床的加工原理,了解切削加工后两件的技术参数。
其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):
第十章 零件生产过程的基础知识
(自学)主要内容:
1、概述。
2、零件材料及加工工艺的选择。
3、典型零件生产过程实例。
教学要求:理解零件加工的基本内容,了解批量生产零件材料及加工工艺、典型零件生产过程实例 其它教学环节(如实验、习题课、讨论课、其它实践活动):
四、研究教学内容及时数(2)
1.普通热处理退火、正火、淬火和回火工艺规范的确定 2.金属材料基本的机械性能、工艺性能
五、教学重点、难点及教学方法
重点、难点:材料结构的基础知识;金属材料的分类、牌号、性能特点及其主要用途;热处理的概念、分类、工艺特点及应用;金属加工工艺基础知识。
教学方法:本课程的学习内容强调理论联系实际,注重应用理论和实践性技术,注重各种能力的培养。因此,在课程教学中应注意教学方法和形式的改革,注意与专业学科和课程建设的配合联系。本课程以课堂教学为主,辅以必要的实验,并可采用现场教学,电化教学和参观见习等教学形式,开展生动活泼的教学活动。
五、考核方式及成绩评定方式 考试
六、教材及参考书目
推荐教材:《金属工艺学》,邓文英主编,高等教育出版社
主要参考书:
1、《金属工艺学》,王孝达编,高等教育出版社
2、《金属工艺学》,王东升编,浙江大学出版社 修(制)订人:蓝奇 审核人:
加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。
金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说,它可以保证和提高工件的各种性能,如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态,以利于进行各种冷、热加工。
关键词:金属工艺学,金属材料与热处理,教学实践,设计优先,探索
0前言
《 金属工艺学》 是研究金属材料及有关加工工艺的一门学科,包括金属材料与热处理、铸造生产、金属压力加工、焊接和切削加工。 其中“ 金属材料与热处理”一篇的教学,要求学生能掌握金属学基础、热处理原理,以及金属材料方面的知识,具有合理选用金属材料、正确制定热处理方法、在生产过程中妥善安排热处理工序的初步能力。
《 金属工艺学》 内容多 ,涉及面广 ,实践性强 ,需要以一定的感性认识为基础。 为此,教学大纲规定, 本课程必须从教学实习开始,通过教学实习,熟悉主要的金属加工方法,所用设备和工具,并具有一定的操作技能,在此基础上进行课堂教学。
“ 金属材料与热处理”中,金属学基础部分比较抽象,热处理及材料部分比较繁琐。低年级学生习惯于普通课程的学习方法, 初次接触综合性工艺课程一时还难以适应;部分学生对本课程不重视,课后少复习,又缺乏分析能力,以致收效不高,直到课程设计, 毕业设计阶段, 需要选择合适材料和妥善安排工艺路线时,方感到本篇没有学好,但为时已晚。 为改变这一情况,我们在教学方法上做了一些探索。
1教学探索
1.1明确特点,理出主线
“ 金属材料与热处理” 的特点是基本上没有运算,没有习题,却有比较抽象的理论,有与生产实践紧密结合的具体工艺和材料。为此,我们在教学过程中着重引导学生明确学习特点及主线。 例如在讲Fe-Fe3C平衡图时, 分析金属材料的成分与组织和性能的关系;在讲热处理工艺时,分析热处理工艺与组织和性能的关系;在讲热处理工艺时,分析热处理工艺与组织和性能的关系。 这样,理出了“ 金属材料与热处理”一篇的主线--金属材料成分、热处理工艺与组织、性能的关系。在掌握主线的基础上摸索规律,研究金属材料的成分、热处理方法、组织、性能和用途等,学生就不再感到枯燥,这也为合理选用金属材料,正确选定热处理方法,在生产过程中妥善安排热处理工序等打下了一定的基础。
1.2突出重点,精讲多练
Fe-Fe3C平衡图、“ C”曲线和合金化原理是本篇的重点,其中,Fe-Fe3C平衡图、“ C”又是难点。 为了掌握重点,突破难点,在教学内容和方法上做了一些尝试。
1.2.1增讲“杠杆定律”,加深对Fe-Fe3C平衡图的理解
学生惯于死记硬背,Fe-Fe3C平衡图一般都能默得出来,但到学习热处理部分,要应用Fe-Fe3C平衡图时,却暴露出对其理解不透,运用有困难。 我们认为:主要是由于过去未讲“ 杠杆定律”,学生无法对Fe-Fe3C平衡图中二相区进行定量分析 , 以致理解不深。靠死记硬背,必然不能熟练应用。如增讲“ 杠杆定律”并及时布置习题,学生对合金的结晶和相变过程,理解就比较透彻,就能分析Fe-C合金中典型合金的结晶和相变过程以及含碳量与组织的关系。 结合Fe-C合金基本组织的性能, 可以引出含碳量对平衡状态钢的性能的影响, 将为碳钢的选用打下较好的基础, 并对Fe-C合金的状态与含碳量和温度的关系,理解比较清楚,在以后运用Fe-Fe3C平衡图时,不会再感到困难。
1.2.2布置“C”曲线作图等习题,加深对“C”曲线的理解
“ C”曲线是钢的热处理原理 ,原来对“ C”曲线的教学主要靠“ 灌”,课后又不布置习题,学生概念不清,似懂非懂,以致在学习热处理工艺和金属材料时困难较大。针对这一情况,我们提供过冷奥氏体等温冷却转变的数据,要求他们自己绘制“ C”曲线。 通过作图懂得“ C”曲线的转变开始线、终了线、孕育期的含义,同时布置分级、等温和各种连续冷却方面的习题,通过反复练习,对“ C”曲线的理解得到深化,钢的热处理原理也就清楚了。原理掌握后,就能理解工艺实质,学习热处理工艺和金属材料部分时,也就较易掌握了。
1.2.3提高习题质量,培养学生查阅资料的能力
以往,金属工艺学一般不做习题,即使布置一些习题,也比较简单,无非是抄书本或笔记,学生不感兴趣,收效不大。 因此,我们在布置习题时,提高难度,出一些联系生产实际的题目,这类题目,必须掌握原理后,再通过思考才能完成。例如要求学生用热处理的基本原理来理解能用几种方法局部淬硬钢件的原因。通过这类习题,即有利于学生进一步搞清基本原理,又提高了解决实际问题的能力。
金属材料部分主要介绍机械制造中常用金属材料的牌号、成分、热处理方法、组织、性能和用途,它是选择材料、制定热处理方法的依据。这部分不难理解,但比较繁琐,要完全记牢是不客观的。我们认为, 只要熟悉几种典型材料,掌握其中规律就行,今后搞设计进行选材时,必然还得查阅资料。内容包括常用钢材牌号、化学成分、临界点、常用热处理规范、机械性能、临界淬透直径、特点和主要用举例等。 学生人手一册,教师根据教学进度,布置一些应用习题,让他们查阅资料后选择牌号,确定热处理方法。通过练习,学生对成分、热处理工艺与性能的关系问题,印象深刻, 并学会了查阅金属材料与热处理方面资料的方法。
1.3加强直观性教育环节
认识事物过程是从感性认识开始的,为此,我们努力加强直观教学,取得较好效果。
1.3.1开展多媒体教学
学生在不具有初步感性认识情况下, 学习理论知识有一定困难。为了给学生一定的感性认识,我们开展多媒体教学,放映“ 机器制造的一般过程”等录像。 录像生动、针对性强,易于理解,印象深刻,虽然不能替代实习,但可扩大眼界,不失为加强感性认识的一种有效手段。实践证明,学生看过录像对理论知识就容易理解。
1.3.2上好演示课
古人说过:“ 耳闻不如目见”。为给予学生关于热处理方面的感性认识, 在讲热处理概述时到实验室边讲边演示, 学生直观地看到热处理设备、 测温手段、工艺过程和热处理能改变钢的性能等。学生看到了热处理能改变钢的性能,但不知道原因。接着在课堂上讲“ C”曲线--钢的热处理原理,并联系演示看到的现象,解决了疑团。这样演示既为学生提供了一定的感性认识,又打开了他们求知的闸门,提高了课堂教学的效果。
1.3.3重视图例
古人有“ 左图右书”的读书方法。 本课程基本上是以图例开展讲授的,图例比文字叙述直观,可以帮助他们掌握知识。以碳钢常用淬火温度范围为例。如用文字叙述, 亚共析钢淬火加热温度为Ac3±50℃; 共析钢和过共析钢为Ac1+30℃,学生要掌握它,往往靠死记,当时记得,过后即忘。 在理解Fe-Fe3C平衡图基础上,根据淬火的工艺要素,通过图例,则不难看出加热温度区的组织状态,正是淬火的条件。因此通过图例,可以直观理解制定工艺的原理。 此外,淬火钢的硬度与含量的关系曲线, 回火温度对淬火钢的性能的影响曲线, 对选材和确定热处理方案有现实参考价值。 所以必须重视图例的讲解和运用。
1.4归纳总结,巩固提高
培养学生分析和解决问题的能力, 还必须引导学生学会归纳总结。学生在短短的时间里,学习大量的书本知识,如不注意归纳总结,就会边学边忘,影响新知识的接受,更不易获得系统的知识。
归纳总结的形式是多种多样的,有框图、表格和文字等。一般工艺过程用框图比较醒目,工艺方法的比较用表格较为合适,特点等则用文字为宜。
金属材料及其热处理部分介绍多种金属材料及其热处理方法,虽然通过练习,学会了查阅资料的方法,但对没有接触过实际的学生来说,还感到内容庞杂,不易摸到规律。 为帮助学生理出头绪,指导他们采用类比的方法,进行归纳。
例如:要求学生根据“ 钢的资料汇编”,将45钢和40钢的临界淬透直径,变形情况和不同状态下的性能进行例表类比, 通过类比能归纳出合金元素对钢的使用性能,热处理工艺性能的作用,以及掌握选用合金钢的原则。
又如表面热处理形式较多,学生不易掌握。 用列表类比的方法,可以明显看出各种表面热处理方法所用的钢、处理后的组织、性能、适用场合各不相同,从而懂得设计机械零件时要根据零件的性能要求,合理选用材料,并正确制定热处理方案以满足使用要求。
由上看出,列表类比,归纳总结,不但可以巩固基础理论,并有助于提高分析和解决问题的能力,特别当低年级学生初次接触内容多、 涉及面广的应用科学时,显得更为重要。
2“机械零件选材及其工艺路线”一节教学设想
本篇最后一节为“ 机械零件选材及其工艺路线”。 它起着归纳总结、巩固提高的作用,也是本篇教学的主要内容和目的。 为能较好地完成本篇的教学任务, 笔者认为本节在安排上有修正的必要。 其原因是涉及到课程开设的方法问题。 目前国内有开设《 金属工艺学》 和开设《 机械制造基础》 、《 金属材料与热处理》 两种方案。 前者“ 金属材料与热处理”是《 金属工艺学》 课程中的一篇,后者《 金属材料与热处理》 是在《 机械制造基础》 课程后另开的课程。 按后一方案,学生在学习《 金属材料与热处理》 课程时已从《 机械制造基础》 课程中获得热加工( 铸造、压力加工、焊接) 方面知识。 在《 金属材料与热处理》 课程最后一章学习“ 机械零件选材及其工艺路线”是可行的。 我校和大部分兄弟学校采用前一方案,学生在学习“ 金属材料与热处理”一篇时还不具有热加工方面的知识,因此学习“ 机械零件选材及其工艺路线”是有一定困难,不如放在《 金属工艺学》 课程最后学习,比较妥当。
3小结
【关键词】金属工艺学 教学方法 多学科联系 素质教育 技工院校
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)08-0105-02
目前,技工院校面临高校扩大招生,普高热不减的情况,使其招生、教学、就业都带来一定的困难,生源也存在文化基础较差,学习能力不强,学习兴趣不高的问题,面对这一状况如何提高教学质量,显得极为迫切,笔者结合个人从事《金属工艺学》(以下简称金工)课程的教学,对如何加强金工课与多学科的联系,浅谈自己的一孔之见。
一、分析现状 因材施教
技工院校的教学必须根据学生的实际情况,采用适当的教学方法,才能使学生更好地增进知识、掌握技能。笔者在几年的金工课教学实践中体会到采用金工课与其它课程联系起来讲授的方法是一种较好的教学途径。这一方法就是在金工教学中应用初中数理化和其它基础课的有关原理、分析方法、实验和结论来加强教学效果。即首先是通过调查分析了学生现状,以学生为出发点来考虑金工教学问题。技工院校招收的学生大多为初中毕业生,他们已初步掌握了一定的数理化基础知识,但对工厂企业的生产实践知识尚为空白,在这种情况下,讲授金工课及其它与生产实践联系较多的专业基础课就显得较为困难,因而不能单纯地大量列举学生所不熟悉的工厂企业的内容来说明问题,只能从学生实际情况出发,采用学生所熟悉的数理化知识或熟悉的事物,并注意利用同时讲授的其它基础课的有关内容进行讲解,这样易为学生所接受,也营造了一种各课程相互促进的学习环境。例如:我在讲授材料拉伸试验时,就列举了弹簧拉伸、橡皮弯曲、粉笔折断等事例,并联系物理学中的虎克定律来阐述材料强度、塑性等性能,实践证明,教学效果较好。这样让学生从已知的知识中找到新的知识,在学生掌握金属材料基本性能后,又指出其试验还在工程力学课中有所应用,以承上启下,为后继课程埋下伏笔,激发起学生的学习兴趣。
二、围绕中心 多学科联系
金工课是介绍金属材料及其加工方法的一门专业基础课,金属材料及其加工方法的发展历史悠久,且内容繁杂,既有抽象理论,又有实用技术,如何才能使学生从有限的一本书中学到更多的知识和掌握更多的技能,我在几年教学实践中逐步体会到这个过程也应从加强金工课与其它课的联系上着手,备课时除了解金工教材本身外,还应将初中数理化、工程力学、电工、机械制图、机械基础等课程的有关内容原理甚至教学进度作详细了解,这样可借用其它课程的一些分析方法、实验、结论,它山之石,可以攻玉,可收到事半功倍的效果。例如:在讲解热处理设备图时,了解到机械制图已讲过装配图内容,因此讲课时就让学生自己看图,只是对其原理适当提示,突出了重点,节约了授课时间用于其它教学重点。再如:讲到金属结构与结晶时,就联系初中化学的原子结构内容来讲,并由初中的液体结晶引导出金工的金属固体结晶,课后学生反映良好。这种教学方法优点在于长期坚持下去,学生逐渐从单一学课的圈子中跳出来,从而把知识看成一个总体,让各门课程相互渗透,相互联系,学习时可相互启发,我们让学生知道生产实践常常不是某一学科在起作用,而是综合了许多学科的许多知识,各种技能。例如,汽车的驾驶、修理就涉及到金属材料制造工艺、数学计算、电工技术、安全、节能、成本、驾驶操作、钳工技术等等,是金工等各门课在生产实践中的综合应用。通常讲课时往往是单一课程内容讲得多,各课程联系讲得少,甚至不讲,这样不利于学生的知识技能全面发展,影响到学生毕业后对生产实践的适应能力。也不利于提高学生的综合素质。
三、触类旁通 提高素质
金工课与各课程加强联系方法的另一优点是培养了学生的创造力,使学生在继承了前人积累下来的知识的同时,发展原有知识,发现新的知识。特别是在今天,某一学科的进步常引起其它学科的前进。各门学科的交叉结合常衍生出新技术新应用,从而突破原有的学科限制,破旧立新。为了适应科技发展的形势,培养学生的创造能力,提高其综合素质,我在教学时作了一些尝试,重点放在金工课与其它课程加强联系这一中心环节上。如讲到感应加热表面淬火时,首先与电工学的趋肤效应联系,让学生掌握这一原理,再进一步引导出这一技术在金工课程应用中,发展为感应加热表面淬火,然后继续让学生联想到这一原理的其它应用,比如电磁灶等,并继续启发学生大胆思考这一技术可能还会有哪些应用。在此基础上,我还让学生了解到科技进步的发展不断丰富了金工课程,从显微镜到金相显微镜,从超声波到超声波金属探伤,从X射线照射人体到X射线照射金属内部组织,每一项新技术都带来金工课程的更新发展。同时,我也注意让学生自己从报刊杂志、广播电视、因特网等新闻媒体中不断出现的新技术、新材料、新工艺,并在此基础上联系到对金工课以及其它课程带来的影响,使书内书外结合起来,既寓教于乐,又扩大了知识面。如果只局限于单一课程的讲授,因其篇幅内容、科技发展水平的限制,往往很难收到这一效果。
总之,金工课与其它多学科联系教学就是从提高学生的综合素质出发,组织实施教学,让学生从现在起就养成一种良好的思维习惯,使其注意科技动态,不断地从自己从事的行业中产生新的发明创造,让他们带着一种创新精神走向社会走向未来。
参考文献:
[1] 技工学校机械类通用教材编审委员会.金属工艺学.机械工业出版社.2008.
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