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篇1

【關(guān)鍵詞】：航空，難加工材料，加工技術(shù)，探析

【引言】：航空航天事業(yè)一直是各個(gè)大國(guó)搶占的制高點(diǎn)，也是促進(jìn)和帶動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著各國(guó)在航空航天領(lǐng)域的擴(kuò)展和實(shí)施，航空產(chǎn)品的技術(shù)水平和標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)優(yōu)化，尤其是對(duì)各種難加工材料的使用，例如，對(duì)金屬切削刀具和技術(shù)提出了更高的要。難加工材料在很多領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用，由于機(jī)械零部件設(shè)計(jì)在負(fù)重減小和體積緊湊上有較高要求，使得很多零部件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)怪異、型面多樣的情況，導(dǎo)致很多高科技新型難加工材料不斷涌現(xiàn)，雖然符合機(jī)械零部件的高強(qiáng)度、高剛性和高密度以及體積小、重量輕的設(shè)計(jì)要求，但是給后期的機(jī)械制造的可加工性和產(chǎn)品性能帶來(lái)很大的影響。為了應(yīng)對(duì)這種情況的出現(xiàn)，各國(guó)技術(shù)研究部門(mén)都在探究如何讓難加工材料的加工技術(shù)得到改進(jìn)和優(yōu)化，滿(mǎn)足高精尖行業(yè)的需求，尤其是在迫切需要此類(lèi)材料的航空航天業(yè)中。

1.航空難加工材料及加工技術(shù)關(guān)鍵

航空難加工材料包含鈦合金、高溫合金、復(fù)合材料和超高強(qiáng)度鋼等，在航空產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中幾乎沒(méi)有普通的工程材料，都是超高強(qiáng)度和高性能的高精尖材料，因此也都是比較難加工的材料。在航空難加工材料中，加工過(guò)程中最容易出現(xiàn)的問(wèn)題為刀具磨損，它直接導(dǎo)致加工成本增加和加工效率降低，另外，加工質(zhì)量也是目前遇到的較大困難和挑戰(zhàn)，影響到產(chǎn)品的使用性能和安全系數(shù)。

2.航空難加工材料的具體加工技術(shù)分析

2.1鈦合金及其加工技術(shù)

鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)較低，它的切削溫度能夠超出切削45號(hào)鋼的時(shí)候大約數(shù)百度以上，而且鈦合金的彈性模量比較低，加工的時(shí)候容易出現(xiàn)變形，導(dǎo)致加工表面出現(xiàn)回彈。另外，鈦合金切削和前刀面的接觸長(zhǎng)度比較短，它的化學(xué)活性大，能夠和刀具產(chǎn)生較大的親和力，和大氣中的多種元素產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成硬且脆的外皮。

鈦合金材料的加工刀具材料選擇及加工條件選擇：如果是低速加工，則可采用高釩高速鋼和高鈷高速鋼；如果是中速加工，則要注意在加工細(xì)晶粒硬質(zhì)合金時(shí)，粘結(jié)磨損較嚴(yán)重，就不宜使用含鈦的刀具，可以使用三氧化二鋁的涂層刀具；如果是高速加工，可以選用涂層硬質(zhì)合金刀具、含鈦涂層硬質(zhì)合金刀具和基體含鈦硬質(zhì)合金刀具。

加工刀具要確保后角較大，最少要大于15°，并且保證前角不能夠過(guò)大，從而保證前?后角平衡，確保刃口強(qiáng)度的穩(wěn)定性。在刀具的考慮上，最好選用大螺旋角銑刀。切削液的選擇，應(yīng)該選用含極壓添加劑的油基切削液，但是，其中不可以含氯；采用高壓噴射冷卻液能夠使刀具耐用度得到成倍的提高，從而提升加工的質(zhì)量。

2.2高溫合金及其加工技術(shù)

高溫合金的切削加工特點(diǎn)包含以下幾個(gè)方面：導(dǎo)熱系數(shù)非常低，小于45號(hào)鋼的1/3；高溫下強(qiáng)度比較高，在600-900℃下能夠保持中碳鋼的室溫強(qiáng)度；高溫合金中含有大量的組織較為致密的固溶體，導(dǎo)致切削時(shí)容易出現(xiàn)晶格扭曲，并且扭曲很?chē)?yán)重，也容易導(dǎo)致冷卻嚴(yán)重的現(xiàn)象；高溫合金中含有大量的金屬碳化物、氧化物、硼化物和金屬間化物這些硬質(zhì)點(diǎn)。在加工時(shí)，高溫合金材料的切削力是切削一般鋼材的2至3倍，它的切削功耗較大，產(chǎn)生了大量的切削熱量，導(dǎo)致切削溫度非常高。

高溫合金材料的刀具材料及其使用條件如下：拉刀和絲錐等材料的條件為：鈷高速鋼，速度是10m/min；超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金或者涂層硬質(zhì)合金刀具，使用速度為30-70m/min，此時(shí)硬度提升而速度降低；如果是陶瓷材質(zhì)刀具，如Sialon陶瓷、Si3N4陶瓷，則使用速度要大于200m/min，因?yàn)榈退贄l件下刀具磨損會(huì)比較嚴(yán)重，所以速度要有較高的標(biāo)準(zhǔn)，且陶瓷刀具主要用在半精加工過(guò)程中。

高溫合金的加工刀具加工時(shí)的技術(shù)參數(shù)為：車(chē)刀前角小于10°，后角保持在15°左右；銑刀的前角保持在10°左右、后角15°左右，螺旋角在30-45°范圍內(nèi)；陶瓷刀具或者CBN刀具要使用負(fù)前角。高溫合金材料的切削液使用條件為：如果是高速鋼刀具則使用水基切削液，并以冷卻方式為主，從而避免刀具熱塑變形的出現(xiàn)；如果是硬質(zhì)合金刀具加工，那么最好使用極化切削油，可以達(dá)到抑制粘結(jié)和擴(kuò)散磨損的效果；如果是陶瓷或者CBN刀具加工，那么切削液的使用最好嚴(yán)格而謹(jǐn)慎，可先通過(guò)工件熱軟化處理，讓材料更容易切削，然后要注意刀具的韌性，避免熱疲勞以及激冷裂紋的出現(xiàn)。

2.3高強(qiáng)度鋼的切削加工特點(diǎn)和加工技術(shù)

高強(qiáng)度鋼的切削加工特點(diǎn)包含以下特點(diǎn)：切削力度大，因?yàn)楦邚?qiáng)度鋼的強(qiáng)度非常高，能達(dá)到1960MPa，并具有一定的韌性和硬度，有非常好的綜合機(jī)械性能，所以高強(qiáng)度鋼的切削力較大。例如，在同等條件下，它的切削力可比45號(hào)鋼的單位切削力高出1.17-1.49倍；切削溫度較高，高強(qiáng)度鋼材料的導(dǎo)熱系數(shù)很低，只是45號(hào)鋼的60%，因?yàn)樗那邢鞴谋容^大，切削溫度也就比45號(hào)鋼高出100℃，使得加工刀具的磨p速度比較快；斷削較為困難，高強(qiáng)度鋼的韌性和可塑性非常好，因此，切削時(shí)不容易折斷，導(dǎo)致在切削時(shí)經(jīng)常纏繞在刀具和工件上，影響了切削的進(jìn)度和效果。

那么，對(duì)高強(qiáng)度鋼的加工刀具選擇上，要遵守以下幾點(diǎn)原則：如果是高速鋼刀具，則可以選用Al高速鋼、涂層高速鋼、粉末冶金高速鋼或者Co高速鋼刀具；如果是硬質(zhì)合金刀具，則可以選用添加了鈮、稀土元素的P類(lèi)合金或者P類(lèi)涂層合金、TiC基、Ti（C、N）基合金材料刀具；如果選用CBN刀具，那么要選用低含量且高強(qiáng)度的材質(zhì)。

加工刀具的基本參數(shù)要遵循以下幾點(diǎn)要求：刀具刃部強(qiáng)度要比較高，如果是硬質(zhì)合金刀，其前角要在-2°至-4°范圍內(nèi)；如果是陶瓷刀具或者CBN刀具，則前角要在10°左右；刀尖的圓弧半徑在精加工的時(shí)候在0.5-0.8mm范圍內(nèi)，在粗加工時(shí)在1-2mm范圍內(nèi)。

高強(qiáng)度鋼的切削用量技術(shù)要求為：切削速度保持在45號(hào)鋼加工的30%左右，鋼強(qiáng)度高則速度要低；高速鋼加工速度小于10m/min、硬質(zhì)合金加工速度30-80m/min、陶瓷和CBN加工速度為高于100-150m/min。高強(qiáng)度鋼的斷屑技術(shù)注意選擇合適的斷屑臺(tái)和斷屑槽，并根據(jù)斷屑的目標(biāo)設(shè)定而進(jìn)行且削用量的優(yōu)化，可采用振動(dòng)斷屑這些強(qiáng)制斷屑技術(shù)來(lái)提高斷屑質(zhì)量和技術(shù)水平。

結(jié)語(yǔ)

航空難加工材料是航空產(chǎn)品加工和生產(chǎn)中較為關(guān)鍵的核心的技術(shù)攻堅(jiān)方向，對(duì)加工工藝、加工方法及加工刀具的技術(shù)提升和優(yōu)化是重點(diǎn)。難加工材料的切削刀具和加工技術(shù)，在刀片基體、幾何角度、涂層技術(shù)以及難加工材料的加工方法上都應(yīng)該不斷突破和創(chuàng)新，根據(jù)不同難加工材料性能選擇不同的刀具和加工條件及參數(shù)，提高航空產(chǎn)品的性能，確保航空事業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]楊金發(fā)，張軍. 航空難加工材料加工技術(shù)研究[J]. 金屬加工（冷加工），2012，21：11-13.

[2]谷雨，良辰. 航空難加工材料加工技術(shù)[J]. 航空制造技術(shù)，2016，03：34-35.

篇2

關(guān)鍵詞： 難加工材料 切削加工技術(shù) 問(wèn)題 刀具材料 刀具形狀

近年來(lái)，機(jī)械產(chǎn)品多功能、高功能化的發(fā)展勢(shì)頭十分強(qiáng)勁，要求零件必須實(shí)現(xiàn)小型化、微細(xì)化。為了滿(mǎn)足這些要求，所用材料必須具有高硬度、高韌性和高耐磨性的特點(diǎn)，而具有這些特性的材料，其加工難度也特別大，因此又出現(xiàn)了新的難加工材料。難加工材料就是這樣隨著時(shí)代的發(fā)展及專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的不同而出現(xiàn)，其特有的加工技術(shù)也隨著時(shí)代及各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的研究開(kāi)發(fā)而不斷向前發(fā)展。另一方面，隨著信息化社會(huì)的到來(lái)，難加工材料切削技術(shù)信息也可通過(guò)因特網(wǎng)互相交流，因此，今后有關(guān)難加工材料切削加工的數(shù)據(jù)等信息將會(huì)更加全面，加工效率也必然會(huì)進(jìn)一步提高。難加工材料的界定及具體品種，隨時(shí)代及專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域而各有不同。

一、切削領(lǐng)域中的難加工材料

在切削加工中，通常出現(xiàn)的刀具磨損，有如下兩種形態(tài)：（1）由于機(jī)械作用而出現(xiàn)的磨損，如崩刃或磨粒磨損等；（2）由于熱及化學(xué)作用而出現(xiàn)的磨損，如粘結(jié)、擴(kuò)散、腐蝕等磨損，以及由切削刃軟化、溶融而產(chǎn)生的破斷、熱疲勞、熱龜裂等。切削難加工材料時(shí)，在很短時(shí)間內(nèi)即出現(xiàn)上述刀具磨損，這是由于被加工材料中存在較多促使刀具磨損的因素。例如，多數(shù)難加工材料均具有熱傳導(dǎo)率較低的特點(diǎn)，切削時(shí)產(chǎn)生的熱量很難擴(kuò)散，致使刀具刃尖溫度很高，切削刃受熱影響極為明顯。這種影響的結(jié)果會(huì)使刀具材料中的粘結(jié)劑在高溫下粘結(jié)強(qiáng)度下降，WC（碳化鎢）等粒子易于分離出去，從而加速刀具磨損。另外，難加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高溫條件下產(chǎn)生反應(yīng)，出現(xiàn)成分析出、脫落，或生成其他化合物，這將加速形成崩刃等刀具磨損現(xiàn)象。在切削高硬度、高韌性加工材料時(shí)，切削刃的溫度很高，也會(huì)出現(xiàn)與切削難加工材料時(shí)類(lèi)似的刀具磨損。如切削高硬度鋼時(shí)，與切削一般鋼材相比，切削力更大，刀具剛性不足將會(huì)引起崩刃等現(xiàn)象，使刀具壽命不穩(wěn)定，而且會(huì)縮短刀具壽命，尤其是加工生成短切屑的工件材料時(shí)，會(huì)在切削刃附近產(chǎn)生月牙洼磨損，往往在短時(shí)間內(nèi)即出現(xiàn)刀具破損。在切削超耐熱合金時(shí)，由于材料的高溫硬度很高，切削時(shí)的應(yīng)力大量集中在刃尖處，這將導(dǎo)致切削刃產(chǎn)生塑性變形；同時(shí)，由于加工硬化而引起的邊界磨損也比較嚴(yán)重。由于這些特點(diǎn)，所以要求用戶(hù)在切削難加工材料時(shí)，必須慎重選擇刀具品種和切削條件，以達(dá)到理想的加工效果。

二、難加工材料在切削加工中應(yīng)注意的問(wèn)題

切削加工大致分為車(chē)削、銑削及以中心齒為主的切削（鉆頭、立銑刀的端面切削等），這些切削加工的切削熱對(duì)刃尖的影響也各不相同。車(chē)削是一種連續(xù)切削，刃尖承受的切削力無(wú)明顯變化，切削熱連續(xù)作用于切削刃上；銑削則是一種間斷切削，切削力是斷續(xù)作用于刃尖，切削時(shí)將發(fā)生振動(dòng)，刃尖所受的熱影響，是切削時(shí)的加熱和非切削時(shí)的冷卻交替進(jìn)行，總的受熱量比車(chē)削時(shí)少。銑削時(shí)的切削熱是一種斷續(xù)加熱現(xiàn)象，刀齒在非切削時(shí)即被冷卻，這將有利于刀具壽命的延長(zhǎng)。日本理化研究所對(duì)車(chē)削和銑削的刀具壽命作了對(duì)比試驗(yàn)，銑削所用刀具為球頭立銑刀，車(chē)削為一般車(chē)刀，兩者在相同的被加工材料和切削條件（由于切削方式不同，切削深度、進(jìn)給量、切削速度等只能做到大體一致）及同一環(huán)境條件下進(jìn)行切削對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，銑削加工對(duì)延長(zhǎng)刀具壽命更為有利。利用帶有中心刃（即切削速度=0m/min的部位）的鉆頭、球頭立銑刀等刀具進(jìn)行切削時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)靠近中心刃處工具壽命低下的情況，但仍比車(chē)削加工時(shí)強(qiáng)。在切削難加工材料時(shí)，切削刃受熱影響較大，常常會(huì)降低刀具壽命，切削方式如為銑削，則刀具壽命會(huì)相對(duì)長(zhǎng)一些。但難加工材料不能自始至終全部采用銑削加工，中間總會(huì)有需要進(jìn)行車(chē)削或鉆削加工的時(shí)候，因此，應(yīng)針對(duì)不同切削方式，采取相應(yīng)的技術(shù)措施，提高加工效率。

三、切削難加工材料用的刀具材料

立方氮化硼CBN（Cubic Boron Nitride）的高溫硬度是現(xiàn)有刀具材料中最高的，最適合用于難加工材料的切削加工。新型涂層硬質(zhì)合金是以超細(xì)晶粒合金作基體，選用高溫硬度良好的涂層材料加以涂層處理，這種材料具有優(yōu)異的耐磨性，也是可用于難加工材料切削的優(yōu)良刀具材料之一。難加工材料中的鈦、鈦合金由于化學(xué)活性高，熱傳導(dǎo)率低，可選用金剛石刀具進(jìn)行切削加工。CBN燒結(jié)體刀具適用于高硬度鋼及鑄鐵等材料的切削加工，CBN成分含量越高，刀具壽命也越長(zhǎng)，切削用量也可相應(yīng)提高。據(jù)報(bào)道，目前已開(kāi)發(fā)出不使用粘結(jié)劑的CBN燒結(jié)體。金剛石燒結(jié)體刀具適用于鋁合金、純銅等材料的切削加工。金剛石刀具刃口鋒利，熱傳導(dǎo)率高，刃尖滯留的熱量較少，可將積屑瘤等粘附物的發(fā)生控制在最低限度之內(nèi)。在切削純鈦和鈦合金時(shí)，選用單晶金剛石刀具切削比較穩(wěn)定，可延長(zhǎng)刀具壽命。涂層硬質(zhì)合金刀具幾乎適用于各種難加工材料的切削加工，但涂層的性能（單一涂層和復(fù)合涂層）差異很大，因此，應(yīng)根據(jù)不同的加工對(duì)象，選用適宜的涂層刀具材料。據(jù)報(bào)道，最近已開(kāi)發(fā)出金剛石涂層硬質(zhì)合金和DLC（Diamond Like Carbon）涂層硬質(zhì)合金，使涂層刀具的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，并已適用于高速切削加工領(lǐng)域。

四、切削難加工材料的刀具形狀

在切削難加工材料時(shí)，刀具形狀的最佳化可充分發(fā)揮刀具材料的性能。選擇與難加工材料特點(diǎn)相適應(yīng)的前角、后角、切入角等刀具幾何形狀和對(duì)刃尖進(jìn)行適當(dāng)處理，對(duì)提高切削精度和延長(zhǎng)刀具壽命有很大的影響，因此，在刀具形狀方面決不能掉以輕心。但是，隨著高速銑削技術(shù)的推廣應(yīng)用，近來(lái)已逐漸采用小切深以減輕刀齒負(fù)荷，采用逆銑并提高進(jìn)給速度，因此，對(duì)切削刃形狀的設(shè)計(jì)思路也有所改變。對(duì)難加工材料進(jìn)行鉆削加工時(shí)，增大鉆尖角，進(jìn)行十字形修磨，是降低扭矩和切削熱的有效途徑，它可將切削與切削面的接觸面積控制在最小范圍之內(nèi)，這對(duì)延長(zhǎng)刀具壽命和提高切削條件十分有利。鉆頭在鉆孔加工時(shí)，切削熱極易滯留在切削刃附近，而且排屑也很困難，在切削難加工材料時(shí)，這些問(wèn)題更為突出，必須給予足夠的關(guān)注。

為了便于排屑，通常在鉆頭切削刃后側(cè)設(shè)有冷卻液噴出口，可供給充足的水溶性冷卻液或霧狀冷卻劑等，使排屑變得更為順暢，這種方式對(duì)切削刃的冷卻效果也很理想。近年來(lái)，已開(kāi)發(fā)出一些性能良好的涂層物質(zhì)，這些物質(zhì)涂鍍?cè)阢@頭表面后，用其加工3―5D的淺孔時(shí)，可采用干式鉆削方式?？椎木庸v來(lái)采用鏜削方式，不過(guò)近來(lái)已逐漸由傳統(tǒng)的連續(xù)切削方式改變?yōu)椴捎玫雀呔€切削這類(lèi)間斷切削方式，這種方式對(duì)提高排屑性能和延長(zhǎng)工具壽命均更為有利。因此，這種間斷切削用的鏜削刀具設(shè)計(jì)出來(lái)后，立即被應(yīng)用于汽車(chē)零件的CNC切削加工。在螺紋孔加工方面，目前也采用螺旋切削插補(bǔ)方式，切螺紋用的立銑刀已大量投放市場(chǎng)。如上所述，這種由原來(lái)連續(xù)切削向間斷切削的轉(zhuǎn)換，是隨著對(duì)CNC切削理解的加深而進(jìn)行的，這是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。采用此種切削方式切削難加工材料時(shí)，可保持切削的平穩(wěn)性，且有利于延長(zhǎng)工具壽命。

如上所述，難加工材料的最佳切削方法是不斷改進(jìn)的，新的難加工材料不斷出現(xiàn)，對(duì)新材料的加工總是不斷困擾著工程技術(shù)人員。當(dāng)前，新型加工中心、切削工具、夾具及CNC切削等技術(shù)的發(fā)展非常迅速，而且在切削加工之外，CNC磨削、CNC電加工等技術(shù)也得到了空前的發(fā)展，難加工材料的加工技術(shù)選擇范圍已大為擴(kuò)展。當(dāng)然，有關(guān)難加工材料加工信息的收集與對(duì)該技術(shù)的深入理解，還不盡如人意，正因?yàn)槿绱?，面?duì)難加工材料的不斷涌現(xiàn)，人們總是感到對(duì)加工技術(shù)有些力不從心。例如，前述車(chē)削加工由連續(xù)切削向間斷切削轉(zhuǎn)換，便有利于延長(zhǎng)工具壽命，新型涂層硬質(zhì)合金刀具的使用，使難加工材料切削技術(shù)水平得到進(jìn)一步提高。在難加工材料的切削加工中應(yīng)特別重視工具壽命的穩(wěn)定，不僅工件材料要和刀具性能妥善配備，而且對(duì)加工尺寸、加工表面粗糙度、形狀精度等的要求也極嚴(yán)格，因此，不僅應(yīng)特別注意刀具的選用，對(duì)工件的夾持方式等相關(guān)技術(shù)也不能掉以輕心。

今后，難加工材料零件的加工將采取CAD/CAM、CNC切削加工等計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)方式，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)的建構(gòu)、工具設(shè)計(jì)與制作等工具管理系統(tǒng)的完善，都極為重要。難加工材料切削加工中，適用的刀具、夾具、工序安排、工具軌跡的確定等有關(guān)切削條件的數(shù)據(jù)，均應(yīng)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加以積累，使零件生產(chǎn)方式沿著以IT化為基礎(chǔ)的方向發(fā)展，這樣，難加工材料的切削加工技術(shù)才能較快地步入一個(gè)新的階段。

參考文獻(xiàn)：

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摘要：近年來(lái)，高分子材料成型加工技術(shù)正處于快速發(fā)展階段。本文詳細(xì)闡述了高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展情現(xiàn)狀及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以期為我國(guó)高分子材料成型加工技術(shù)做出有益探索。

關(guān)鍵詞：高分子材料；成型加工；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

Abstract: in recent years, high polymer material molding processing technology is in rapid development stage. This paper expounds the polymer material molding processing technology development present situation and future development trend of love, to China high polymer materials forming technology to make a useful exploration.

Keywords: high polymer materials; Forming processing; Development present situation; Development trend

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

最近幾年，國(guó)防尖端工業(yè)和航空工業(yè)等特殊領(lǐng)域的發(fā)展要求更高性能（如輕質(zhì)、高模量和高強(qiáng)度等）的聚合物材料，開(kāi)發(fā)研制滿(mǎn)足特定要求的高強(qiáng)度聚合物迫在眉睫。本文即在此背景下，結(jié)合筆者多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，就分子材料成型加工技術(shù)做了深入淺出的探討。

一、高分子材料成型加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

最近幾年，世界高分子合成工業(yè)取得飛速進(jìn)展。以造粒用擠出機(jī)為例，其結(jié)構(gòu)有了較大改進(jìn)，極大的提高了產(chǎn)量。其發(fā)展歷程如下表1所示[1]。

表1 造粒用擠出機(jī)發(fā)展歷程一覽表

時(shí)期 名稱(chēng) 產(chǎn)量（t/h）

上世紀(jì)60年代 單螺桿擠出機(jī)造粒 3

70年代～80年代中期 連續(xù)混煉機(jī)+單螺桿擠出機(jī)造粒 10

80年代中期～至今 雙螺桿擠出機(jī)+齒輪泵造粒 40～45

再以塑料為例，其發(fā)展歷程如下[2]：①1950年全世界塑料年產(chǎn)量約為200萬(wàn)t；②上世紀(jì)90年代，塑料產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率接近5．8％；③2000年增加至1.8億t；④至2010年，全世界塑料產(chǎn)量高達(dá)3億t。伴隨著世界汽車(chē)工業(yè)的飛速發(fā)展，汽車(chē)對(duì)高速、節(jié)能、環(huán)保、美觀、舒適和安全可靠等方面提出了越來(lái)越高的要求，汽車(chē)性能的逐漸提高極大的促進(jìn)了汽車(chē)零部件及其相關(guān)材料工業(yè)的發(fā)展速度。因此，為降低整車(chē)成本及其自身增加汽車(chē)有效載荷，提高汽車(chē)中塑料類(lèi)材料的使用量便成為關(guān)鍵。

當(dāng)前，高分子材料加工將朝著以下目標(biāo)發(fā)展：高性能；高生產(chǎn)率；低成本；快捷交貨。制品方面則朝著輕質(zhì)、薄壁和小尺寸等方向發(fā)展；成型加工方面則朝著全回收、低能耗和零排放等方向發(fā)展，并從大規(guī)模向較短研發(fā)周期的多品種進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

二、高分子材料成型加工創(chuàng)新研究技術(shù)

2.1基于動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工設(shè)備基礎(chǔ)上的新材料制備新技術(shù)

①信息存儲(chǔ)光盤(pán)盤(pán)基直接合成反應(yīng)成型技術(shù)[3]。該技術(shù)克服了傳統(tǒng)方式的周期長(zhǎng)、中間環(huán)節(jié)多、能耗大、易污染及成型前處理復(fù)雜等諸多問(wèn)題，將光盤(pán)級(jí)PC樹(shù)脂生產(chǎn)、中間儲(chǔ)運(yùn)和光盤(pán)盤(pán)基成型三個(gè)過(guò)程整合為一體，結(jié)合動(dòng)態(tài)連續(xù)反應(yīng)成型技術(shù)，研究醋交換連續(xù)化生產(chǎn)技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)精密光盤(pán)注射成型裝備，達(dá)到節(jié)能降耗、有效控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

②聚合物物理場(chǎng)強(qiáng)化制備新技術(shù)。此技術(shù)在強(qiáng)振動(dòng)剪切力場(chǎng)作用下對(duì)無(wú)機(jī)粒子表面特性及其功能設(shè)計(jì)（粒子設(shè)計(jì)），在設(shè)計(jì)好的連續(xù)加工環(huán)境和不加或少加其它化學(xué)改性劑的情況下，利用聚合物使無(wú)機(jī)粒子進(jìn)行原位表面改性、原位包覆、強(qiáng)制分散，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化制備聚合物/無(wú)機(jī)物復(fù)合材料。

③熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)[4]。此技術(shù)將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程，控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化.解決共混加工過(guò)程共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。研制開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)硫化技術(shù)與設(shè)備，提高我國(guó)TPV技術(shù)水平。

2.2聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備

聚合物反應(yīng)加工技術(shù)是以現(xiàn)雙螺桿擠出機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。國(guó)外公司已開(kāi)發(fā)出作為連續(xù)反應(yīng)和混煉的十螺桿擠出機(jī)，可以解決其它擠出機(jī)作為反應(yīng)器所存在的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)反應(yīng)成型加工技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還處于起步階段，但我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)烈要求聚合物反應(yīng)成型加工技術(shù)要有大的發(fā)展。指交換法聚碳酸酯連續(xù)化生產(chǎn)和尼龍生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)是縮聚反應(yīng)器的反應(yīng)擠出設(shè)備，我國(guó)每年還有數(shù)以千萬(wàn)噸計(jì)的改性聚合物及其合金材料的生產(chǎn)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外使用的反應(yīng)加工設(shè)備從原理上看都是傳統(tǒng)混合、混煉設(shè)備的改造產(chǎn)品，都存在傳熱、傳質(zhì)過(guò)程、混煉過(guò)程、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程難以控制、反應(yīng)產(chǎn)物分子量及其分布不可控等問(wèn)題。另外設(shè)備投資費(fèi)用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統(tǒng)反應(yīng)加工設(shè)備的缺陷。聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備與傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)論是在反應(yīng)加工原理還是設(shè)備的結(jié)構(gòu)上都完全不同，該技術(shù)是將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入聚合物反應(yīng)擠出全過(guò)程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。該技術(shù)首先從理論上突破了控制聚合物單體或預(yù)聚物混合混煉過(guò)程及停留時(shí)間分布不可控制的難點(diǎn)，解決了振動(dòng)力場(chǎng)作用下聚合物反應(yīng)加工過(guò)程中的質(zhì)量、動(dòng)量及能量傳遞及平衡問(wèn)題，同時(shí)從技術(shù)上解決了設(shè)備結(jié)構(gòu)集成化問(wèn)題。新設(shè)備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應(yīng)性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)與設(shè)備無(wú)法比擬或是根本沒(méi)有的。

三、高分子材料成型加工技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，多個(gè)新型成型裝備國(guó)家工程研究中心在出色完成了國(guó)家級(jí)火炬計(jì)劃預(yù)備項(xiàng)目和國(guó)家“八五”和“九五”重點(diǎn)科技計(jì)劃等項(xiàng)目的同時(shí)，非常注重科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化，完成產(chǎn)業(yè)化工程配套項(xiàng)目20多項(xiàng)，創(chuàng)辦了廣州華新科機(jī)械有限公司，使其有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)與裝備在國(guó)內(nèi)外推廣應(yīng)用。塑料電磁動(dòng)態(tài)塑化擠出設(shè)備已形成了7個(gè)規(guī)格系列，近兩年在國(guó)內(nèi)20多個(gè)省、市、自治區(qū)推廣應(yīng)用近800臺(tái)，銷(xiāo)售額超過(guò)1．5億元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。將技術(shù)與資本結(jié)合，引入新的管理和市場(chǎng)機(jī)制，爭(zhēng)取在兩三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)新設(shè)備年銷(xiāo)售額超億。

四、結(jié)論

綜上所述，我國(guó)要想打破國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)由跟蹤向跨越的轉(zhuǎn)變，就必須走走獨(dú)具中國(guó)特色的高分子材料成型加工技技術(shù)與裝備的發(fā)展道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)界相結(jié)合，努力將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力，加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。（指導(dǎo)老師：孫偉）

參考文獻(xiàn)

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[3]金龍浩. 高分子材料成型及其控制[J]. 科技資訊, 2007,(33) .

篇4

關(guān)鍵詞：微波技術(shù)；高分子材料；加工

一、引言

人們的日常生活中常使用微波爐，這種電器設(shè)備具有較快的熱效率，能夠快速加熱食物，并且不會(huì)流失營(yíng)養(yǎng)成分。而這種電器正是運(yùn)用了微波技術(shù)，除了在食品領(lǐng)域，該項(xiàng)技術(shù)還在其他領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，并取得了理想的效果。以高分子材料加工中對(duì)微波技術(shù)的應(yīng)用威力，相較于傳統(tǒng)加工技術(shù)，微波加熱的速率更快，并且基于脈沖技術(shù)的支持，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。其次，微波加熱不會(huì)存在熱滯后反應(yīng)，材料能夠直接吸收微波，不會(huì)通過(guò)容器傳導(dǎo)而導(dǎo)致能量流失；此外，微波加熱的熱梯度非常小，具有較強(qiáng)的穿透能力，加熱的均勻度也相對(duì)理想。對(duì)于高分子材料而言，通過(guò)微波技術(shù)的應(yīng)用，可以使其性能得到改善，達(dá)到理想狀態(tài)。

二、基本原理與影響因素

就本質(zhì)而言，微波加熱的特點(diǎn)就在于介電位移或材料內(nèi)部不同電荷的極化以及這種極化不具備迅速跟上交變電場(chǎng)的能力。在高頻條件下，與電場(chǎng)相比，極化具有滯后性，并且其闡述的電流與電場(chǎng)同相位的分量存在差別，如此一來(lái)就會(huì)使材料內(nèi)部功率散耗。

對(duì)于電場(chǎng)強(qiáng)度固定的電磁場(chǎng)而言，材料吸收的微博能與電磁輻射的頻率，材料的介電損耗與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系可以通過(guò)下式來(lái)表示：

其中P代表單位體積材料吸收的微波功率，K為一常數(shù)，f為頻率，E為電場(chǎng)強(qiáng)度，[ε']表示介電常數(shù)，[tanδ]表示電損耗角正切。

根據(jù)（1）式，可以發(fā)現(xiàn)在電場(chǎng)強(qiáng)度或材料介電性質(zhì)發(fā)生變化的情況下，材料吸收的微波也隨之得到改變，然而大部分高分子材料具有非常小的介電損耗因數(shù)，一般情況下微波材料能夠透過(guò)材料而不產(chǎn)生耗散。

如果加熱速率受反應(yīng)熱的影響不予考慮，那么可以用下式來(lái)表示加熱速率與材料吸收微波能量的關(guān)系：

其中[dTdt]表示加熱速率，[ρ]表示材料密度，[CV]表示材料的定容比熱。

從中不難發(fā)現(xiàn)，高分子材料的介電行為在很大程度上決定了加熱速率。需要注意的是，[ε'']與溫度有著密切聯(lián)系，因此材料介電行為的函數(shù)與溫度有關(guān)。

三、微波設(shè)備

在高分子材料加工中，微波的應(yīng)用效率以及材料性能在很大程度上取決于微波設(shè)備。

現(xiàn)階段，在實(shí)驗(yàn)中有著廣泛應(yīng)用的微波設(shè)備主要為商品化的多模式微波爐。這種設(shè)備屬于多波設(shè)備，因此其溫度控制難度較大，無(wú)法獲取需要的加熱曲線，在這種設(shè)備的應(yīng)用下，產(chǎn)品性能的均勻性要求往往無(wú)法得到滿(mǎn)足。其次，微波行波加熱器則是基于矩形波導(dǎo)或圓波導(dǎo)產(chǎn)生行波，在設(shè)備中微波能會(huì)被物料吸收，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加熱。對(duì)于具有較大介電損耗因數(shù)的單位長(zhǎng)度材料而言，這種設(shè)備具有較強(qiáng)的適用性，而其他材料并不適合這一設(shè)備。從上述兩種設(shè)備的缺陷描述不難發(fā)現(xiàn)，微波設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。

在設(shè)備開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，微波發(fā)生器設(shè)計(jì)具有重要意義，這是提高微博能利用率的有效途徑。美國(guó)研究人員針對(duì)一種間歇加工聚合物材料的單?？烧{(diào)諧振腔進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，這種設(shè)備材料主要有金屬銅或鋁的圓波導(dǎo)，兩端采用的金屬短路相同，具體如下圖所示。

根據(jù)上述高分子材料加工中應(yīng)用的微波設(shè)備，不難發(fā)現(xiàn)諧振腔具有更強(qiáng)的適用性，該設(shè)備能夠?qū)⑽⒉荞詈线M(jìn)材料，并且現(xiàn)階段在厚件復(fù)合材料的加工中也取得了成功。

自單?？烧{(diào)諧振腔誕生之后，又有更加先進(jìn)的微波加工系統(tǒng)涌現(xiàn)出來(lái)，也就是計(jì)算機(jī)輔助微波加工系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制脈沖微波加工系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)控制脈沖微波加工系統(tǒng)可以基于功率輸出開(kāi)關(guān)的脈沖，在選定值范圍內(nèi)控制樣品溫度，與此同時(shí)，在反應(yīng)過(guò)程中，該設(shè)備還可以對(duì)介電損耗因數(shù)變化進(jìn)行檢測(cè)。

四、研究進(jìn)展及問(wèn)題

總而言之，相較于傳統(tǒng)加熱，微波輻射的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)非常突出，對(duì)于高分子材料加工領(lǐng)域的發(fā)展而言有著十分重要的影響與作用。再加上近年來(lái)相關(guān)研究人員圍繞微波加工材料性能展開(kāi)深入研究，并構(gòu)建起聚合物結(jié)構(gòu)與微波吸收特性的關(guān)系，顯然在理論層面上為微波技術(shù)在高分子材料加工領(lǐng)域中的進(jìn)一步運(yùn)用提供了強(qiáng)有力的支持。當(dāng)然不可否認(rèn)的是，在聚合物材料加工中，微波技術(shù)的應(yīng)用依然面臨著一些困難與阻礙，例如目前相關(guān)人員并沒(méi)有全面了解微波加熱的影響因素。很多研究人員開(kāi)始圍繞分子結(jié)構(gòu)與微波加工系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)，希望通過(guò)此推動(dòng)微波技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。在基礎(chǔ)理論知識(shí)不斷增長(zhǎng)的背景下，相信在未來(lái)加工設(shè)計(jì)中，微波技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益將會(huì)得到全面提升，為工業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。此外，加工安全性、設(shè)備問(wèn)題以及加工規(guī)模等也是微波技術(shù)在應(yīng)用實(shí)踐中需要考慮的問(wèn)題。作為研究人員，必須圍繞這些因素予以綜合考慮，并采取相應(yīng)的改進(jìn)方法，促使高分子材料加工領(lǐng)域中微波技術(shù)的價(jià)值與作用得到充分發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張忠海，李建波，袁偉忠等.微波技術(shù)在生物可降解聚合物合成中的研究進(jìn)展[J].高分子通報(bào)，2010，（6）：47-52.

篇5

關(guān)鍵詞：新型金屬材料；成型加工；加工技術(shù)

引言

當(dāng)前，新型的金屬?gòu)?fù)合材料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，復(fù)合型材料雖然成本與技術(shù)要求都較高，但其所具有的材料特性相較于普通的金屬材料具有更高的性能優(yōu)勢(shì)，成為工程建設(shè)的重要材料除此之外，更多的零部件制作采用新型金屬材料，也催生了很多先進(jìn)的成型加工技術(shù)。那么在新時(shí)代背景下，究競(jìng)?cè)绾尾拍艽龠M(jìn)新型金屬材料成型加工技術(shù)的發(fā)展與完善，是當(dāng)前的材料工程師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)們的問(wèn)題。

1新型金屬材料的選材原則

金屬?gòu)?fù)合材料中添加增強(qiáng)物可使復(fù)合材料強(qiáng)度高，耐磨性好，但也會(huì)給對(duì)金屬?gòu)?fù)合材料的二次加工增加相當(dāng)?shù)睦щy，而因?yàn)榻饘購(gòu)?fù)合材料種類(lèi)的不同，使得在加工方法和工藝上也會(huì)產(chǎn)生許多的差異。比如某些金屬?gòu)?fù)合材料在復(fù)合過(guò)程中便能完成，如連續(xù)纖維曾強(qiáng)金屬基復(fù)合材料構(gòu)件，而有些卻需要更多的技術(shù)手段，而這些技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐，更是需要我們長(zhǎng)期研究與探討的長(zhǎng)久性課題。

2新型金屬材料成型加工的原則分析

應(yīng)用于工程施工以及企業(yè)產(chǎn)品中的新型金屬材料通常具各耐磨性良好、硬度高的特性，具各這此特性的新型金屬材料能夠滿(mǎn)足工程及產(chǎn)品的成型與質(zhì)量要求，卻也為成型加工帶來(lái)了定的難度通常情況下，為了保障金屬材料成型加工的質(zhì)量，針對(duì)小同的金屬會(huì)采用小同的加工技術(shù)例如有此特殊的金屬?gòu)?fù)合金屬材料只有通過(guò)金屬基復(fù)合材料的纖維性增強(qiáng)，才能實(shí)現(xiàn)成型加工而其他特殊的新型金屬材料在進(jìn)行成型加工時(shí)需要更加復(fù)雜的技術(shù)，因此，在進(jìn)行一次加工-時(shí)要做到因材料的小同而采取有針對(duì)性的技術(shù)，做到具體問(wèn)題具體分析，從而切實(shí)推進(jìn)新型金屬材料成型加工的實(shí)踐進(jìn)程。

3新型金屬材料成型加工的技術(shù)

3.1鑄造成型法

鑄造成型法借鑒了現(xiàn)有成熟的鑄造工藝，是滿(mǎn)足第二節(jié)所述的幾點(diǎn)要求的一種有效方法，也是一種生產(chǎn)復(fù)合材料零件的常用方法。但是在選擇工藝方法和參數(shù)時(shí)必須對(duì)現(xiàn)有鑄造工藝做必要的改進(jìn)，因?yàn)檫@些熔體的黏度、流動(dòng)性等特點(diǎn)會(huì)隨著增強(qiáng)顆粒的加入而發(fā)生改變，高溫時(shí)還會(huì)發(fā)生化學(xué)反映，如增強(qiáng)顆粒與金屬之間的化學(xué)反應(yīng)。解決辦法是：在制造形狀復(fù)雜的零件時(shí)，可采用砂型鑄造、壓鑄、熔模鑄造以及金屬型鑄造等幾種方法。對(duì)于顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，為了防止增強(qiáng)物和液態(tài)金屬之間的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該在熔化時(shí)嚴(yán)格控制熔化溫度和保溫時(shí)間。如界面反應(yīng)：3SiC+4AlAl4C3+3Si時(shí)有發(fā)生，特別是對(duì)于高溫時(shí)的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，而界面反應(yīng)導(dǎo)致的后果是其黏度增大且無(wú)法澆鑄，不穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)物會(huì)生成，材料性能也會(huì)受到影響，如：Al4C3。而鋁合金復(fù)合材料在鑄造過(guò)程中需要對(duì)鋁熔液進(jìn)行精煉和除氣，常用方法是先精煉、再用變質(zhì)劑進(jìn)行造渣，而后除去熔體中的雜質(zhì)和氣體。而這些方法不能用在顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中，因?yàn)椴牧现械念w粒會(huì)被加入精煉劑除去。

3.2擠壓、模鍛塑性成型法

制造短纖維、晶須、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，特別是顆粒增強(qiáng)鋁基、鎂基復(fù)合材料可以應(yīng)用擠壓、模鍛、超塑成型等工藝方法，這種方法也是一種有效方法，這種方法能生產(chǎn)出組織致密，性能好的零件。在實(shí)際工程應(yīng)用中，注意以下幾個(gè)要點(diǎn)。（1）可以使用劑和模具表面涂層處理改善摩擦條件，有效的可以使擠壓力降低25%～35%。金屬基體中含有一定體積分?jǐn)?shù)的增強(qiáng)物（如晶須、顆粒），大大降低了金屬的塑性，變形阻力大，成型困難，堅(jiān)硬的增強(qiáng)顆粒對(duì)模具磨損厲害。（2）適當(dāng)?shù)奶岣邤D壓溫度，可提高材料的塑性，這是由于顆粒的加入會(huì)使基體金屬的變形抗力增加，塑性降低，降低變形抗力，但擠壓溫度也不宜過(guò)高，太高的溫度會(huì)導(dǎo)致基體合金過(guò)燒現(xiàn)象。（3）增強(qiáng)物含量的不同決定著擠壓速度的不同，采用較高的擠壓速度用于增強(qiáng)物含量低的金屬基復(fù)合材料，采用較低的擠壓速度用于增強(qiáng)物高的金屬基復(fù)合材料。擠壓速度不宜過(guò)高，過(guò)高的擠壓速度使擠壓出的型材產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向裂紋。

3.3電切割法

根據(jù)有形狀的負(fù)極決定切削的幾何形狀是電化學(xué)機(jī)加工的常用方法，即通過(guò)正極溶解來(lái)切割材料，再基于負(fù)極與工件的間隙，沖洗殘屑，這可以用某種離子電解質(zhì)溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)，如未溶解的纖維等。這跟傳統(tǒng)的放電加工法（閃弧或磨蝕）有所不同，該方法是將移動(dòng)的電極線浸于某種介電液流當(dāng)中。切削材料可以通過(guò)工件表面上的局部高溫和液體壓力沖刷而實(shí)現(xiàn)。需探求適宜的工藝參數(shù)來(lái)進(jìn)行電火花成型加工金屬基復(fù)合材料。加工SiC/Al復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)從單個(gè)火花的材料去除機(jī)制研究電火花，放電痕大于鋼的SiC/Al，會(huì)干擾放電的SiC顆粒，復(fù)合材料上與周?chē)刍说匿X液滴一起脫落的未熔的SiC顆粒，而一些鋁液滴被介質(zhì)沖走，可以形成重鑄層，松脫的SiC顆粒重新可以固化在復(fù)合材料表面上。放電線切割金屬基復(fù)合材料雖然可行，增強(qiáng)體通常為非導(dǎo)體復(fù)合材料，切割一般金屬材科放電效果顯然差。例如增強(qiáng)鋁基復(fù)臺(tái)材料的工藝就不能沿用鋁合金的切割參數(shù)，切口粗糙度與切割速度有差別，后者的某些加工表面會(huì)呈玻璃樣粉狀硬化。

3.4焊接法

焊接工藝是制造金屬基復(fù)合材料構(gòu)件時(shí)需要的一種方法，在自行車(chē)、汽車(chē)傳動(dòng)軸、航天飛行器中的構(gòu)件。焊接熔池的黏度和流動(dòng)性可能被增強(qiáng)物的加入有所影響影響，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在增強(qiáng)物與基體金屬之間，這限制了焊接速度，金屬基復(fù)合材料焊接出現(xiàn)較大的困難。主要有以下幾種方法：（1）最早用于金屬基復(fù)合材料焊接的方法是熔化焊，經(jīng)過(guò)熱處理強(qiáng)化在焊后，不良影響被消除，這一影響主要是焊接熱循環(huán)對(duì)焊縫及母材造成的。（2）擴(kuò)散焊是使兩根焊件緊密結(jié)合，在真空或保護(hù)氣氛中及一定溫度和壓力下保持一段時(shí)間，接觸面局部產(chǎn)生塑性變形、發(fā)生原子相互擴(kuò)散而完全焊接結(jié)合的一種壓焊方法。（3）將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，毛細(xì)作用填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散從而實(shí)現(xiàn)連接的一種焊接方法，但低于母材熔點(diǎn)的溫度，釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材。（4）慣性摩擦焊需要的能量是通過(guò)待連接的兩個(gè)部件之間的摩擦產(chǎn)生的。作為摩擦焊的一種，慣性摩擦焊主要用于至少其中有一個(gè)部件是軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)的情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

新型金屬材料作為種現(xiàn)代化的先進(jìn)材料，擁有更為廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，而其所具有的高模量、高韌性以及高強(qiáng)度的特性使其更具生命力成型加工作為一次加工，涵蓋了金屬學(xué)、物理學(xué)、傳熱學(xué)等多個(gè)學(xué)科，這就使得在在成型加工時(shí)需要進(jìn)行更加深入的、廣泛的探究筆者相信，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，通過(guò)對(duì)新型金屬材料成型加工技術(shù)的探究，能夠?yàn)榻饘俨牧系膹V泛應(yīng)用提供可能，同時(shí)為金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)"

參考文獻(xiàn)

[1]劉志兵，王西彬，解麗靜.難加工材料的高速切削與加工實(shí)例[J].新技術(shù)新工藝，2006（1）.

篇6

自20世紀(jì)90年代開(kāi)始，我國(guó)木材加工業(yè)迅速發(fā)展，并逐漸融入國(guó)際大市場(chǎng)，形成較為完善的工業(yè)體系。在林業(yè)發(fā)展過(guò)程中，木材加工是其關(guān)鍵環(huán)節(jié)，隨著社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的全球化，林業(yè)企業(yè)既面臨著挑戰(zhàn)又擁有發(fā)展機(jī)遇。目前，我國(guó)正在加快建設(shè)生態(tài)體系與產(chǎn)業(yè)體系，積極探索木材加工原料的利用與技術(shù)管理，以促進(jìn)林業(yè)產(chǎn)業(yè)建設(shè)和木材經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2、木材加工原料的價(jià)值發(fā)揮

森林資源是木材加工的重要來(lái)源，也是林業(yè)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素，與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)。木材需求量的增多使得森林資源的使用量增多，天然森林資源已無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求，人工林便投入到市場(chǎng)中。人工林是作為天然林的重要補(bǔ)充的森林資源，對(duì)其進(jìn)行細(xì)加工更能充分發(fā)揮其價(jià)值?？傊謽I(yè)企業(yè)必須堅(jiān)持資源節(jié)約的原則，充分發(fā)揮森林資源的功能以提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。木材加工是指遵循合理利用的原則對(duì)森林資源進(jìn)行加工，充分發(fā)揮木材的功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在對(duì)木材加工過(guò)程中，必須要遵循以下幾點(diǎn)原則：量采取料、量質(zhì)利用及綜合經(jīng)營(yíng)原則，以充分發(fā)揮木材的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。通過(guò)對(duì)木材加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)建立木材加工的框架，生產(chǎn)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的產(chǎn)品，進(jìn)而促進(jìn)林業(yè)企業(yè)和木材加工產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

3、木材加工原料的利用與技術(shù)管理

3.1木材加工原料的利用

人們的生產(chǎn)生活離不開(kāi)木制品，木制品的加工離不開(kāi)森林資源，可以加工的森林資源主要有楊樹(shù)、松樹(shù)、樺樹(shù)等次生林，而且這些加工的原料多是不超過(guò)60年樹(shù)齡的林木。依據(jù)《森林法》相關(guān)規(guī)定，在對(duì)森林資源進(jìn)行深加工和細(xì)加工的同時(shí)，要間伐利用、扶育和改造。間伐和扶育可以緩解林區(qū)原料的壓力，在不斷開(kāi)發(fā)和利用的同時(shí)節(jié)約森林資源，避免出現(xiàn)不節(jié)約的行為。總體來(lái)說(shuō)，林區(qū)的發(fā)展要依靠森林資源的利用與開(kāi)發(fā)，木材的綜合利用和對(duì)新型木材的開(kāi)發(fā)，如增加在新型節(jié)能型木材研發(fā)的投入，這樣既能節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，又能推動(dòng)木材加工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。木材加工原料的利用要遵循合理的原則，避免出現(xiàn)森林資源危機(jī)的情況。木材的綜合利用作為緩解資源危機(jī)的重要手段，能夠在資源匱乏、資金短缺的情況下解決危機(jī)。林業(yè)企業(yè)要在國(guó)家法律和政策允許的情況下，調(diào)整木材加工產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，把木材加工與利用的框架擺穩(wěn)，根據(jù)木材加工原料的具體情況生產(chǎn)木制品，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的加工模式和市場(chǎng)模式，由粗放型增長(zhǎng)向集約型轉(zhuǎn)變。據(jù)目前的木材加工狀況來(lái)看，特色木材加工和新型木材的利用將成為林業(yè)建設(shè)的主要目標(biāo)，將原有的木材原料進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，在傳統(tǒng)加工的同時(shí)有目的地生產(chǎn)其他行業(yè)和領(lǐng)域的產(chǎn)品，以充分發(fā)揮加工原料的作用，滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需要。此外，為建設(shè)環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)，木材加工行業(yè)要積極開(kāi)發(fā)節(jié)能型木材，引進(jìn)先進(jìn)的加工設(shè)備，對(duì)原料進(jìn)行合理、精確的深加工，提高木材原料的綜合利用率。木材加工產(chǎn)業(yè)屬于粗放型產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)市場(chǎng)中占有重要地位，為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展，我們應(yīng)充分利用木材資源，提高木材的綜合利用率。在生產(chǎn)木材加工產(chǎn)品時(shí)，要對(duì)市場(chǎng)需求做全面調(diào)查，有計(jì)劃地、規(guī)范地生產(chǎn)木制品，在滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)提高林區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2木材加工的技術(shù)管理

木材加工的技術(shù)管理是指對(duì)木材生產(chǎn)工藝的管理，加工技術(shù)包括木材專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)等理論知識(shí)的運(yùn)用。林業(yè)企業(yè)根據(jù)預(yù)先制定的生產(chǎn)目標(biāo)，在科學(xué)技術(shù)管理概念的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)木材加工的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)木材加工原料進(jìn)行深加工。木材加工技術(shù)管理能夠有效實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)的結(jié)合，林業(yè)企業(yè)可以引進(jìn)專(zhuān)業(yè)管理人才和技術(shù)人才，不斷優(yōu)化管理隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)，以提高技術(shù)管理隊(duì)伍的整體水平。在木材加工的技術(shù)管理過(guò)程中，核心指標(biāo)就是出材率，即原料自身的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。木材加工技術(shù)管理是木材加工產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，要想充分發(fā)揮其在木材加工中的靈魂作用，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：第一，完善加工設(shè)備的相關(guān)及配套設(shè)施，如截鋸、中小型電鋸等設(shè)施；第二，完善木材加工市場(chǎng)信息體系和技術(shù)咨詢(xún)體系，嚴(yán)格篩選加工進(jìn)鋸的對(duì)象，防止出現(xiàn)木材產(chǎn)品滯銷(xiāo)的現(xiàn)象；第三，提高木材加工工人的專(zhuān)業(yè)技能和水平，優(yōu)化其隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，并定期對(duì)技工、勞力進(jìn)行培訓(xùn)，不斷提高其專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和道德修養(yǎng)，為木材加工作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)；此外，企業(yè)在招聘技術(shù)人員時(shí)，可以適當(dāng)提高招聘標(biāo)準(zhǔn)和要求，要求其具備木材專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際操作能力，進(jìn)而提高技工人員的總體水平；第四，制定責(zé)任管理制度，以此嚴(yán)格規(guī)范加工技術(shù)人員的行為，對(duì)選材、量尺等技術(shù)進(jìn)行跟蹤，掌握木材加工的實(shí)際情況和進(jìn)度，避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

3.3產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)核算

產(chǎn)品和經(jīng)濟(jì)核算要相互依托，采取同步管理的理念實(shí)施核算。經(jīng)濟(jì)核算的范圍包括木材原料采購(gòu)、運(yùn)輸、加工以及產(chǎn)品銷(xiāo)售幾個(gè)階段，根據(jù)木材加工規(guī)模進(jìn)行合理預(yù)算與決算。經(jīng)濟(jì)核算的目的主要是體現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此，在木材原料加工的過(guò)程中，要做好以下工作：保障木材原料的質(zhì)量；把握木材原料的運(yùn)輸距離；把握木制品的產(chǎn)品價(jià)格。在穩(wěn)定產(chǎn)品價(jià)格方面，企業(yè)可以向股份制經(jīng)營(yíng)方向轉(zhuǎn)變，活躍木材加工市場(chǎng)和加工產(chǎn)業(yè)的機(jī)體，擴(kuò)大生產(chǎn)以提高經(jīng)濟(jì)效益。信息網(wǎng)絡(luò)的建立能夠有效緩解木制品的滯銷(xiāo)狀況，保障林業(yè)企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。在保證質(zhì)量的前提下滿(mǎn)足企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)發(fā)展需要，具體措施如下：轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)方向擴(kuò)大生產(chǎn)，活絡(luò)加工產(chǎn)業(yè)的機(jī)體；擴(kuò)大木制品的銷(xiāo)售渠道，生產(chǎn)具有特色的木制品，并建立系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)；制定合理的目標(biāo)，通過(guò)目標(biāo)管理來(lái)合理控制能耗及生產(chǎn)成本，不斷提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；加強(qiáng)對(duì)木材加工過(guò)程的監(jiān)督，完善質(zhì)量監(jiān)督體系等等。

4、結(jié)語(yǔ)

篇7

關(guān)鍵詞：建筑；節(jié)能施工；技術(shù)；材料；應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑技術(shù)越來(lái)越成為一個(gè)國(guó)家，一座城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。煤炭石油資源的日漸枯竭，讓人們看到了能源損耗的必然結(jié)局?，F(xiàn)如今，節(jié)能已經(jīng)成為國(guó)際上普遍認(rèn)同的話題。建筑作為社會(huì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的具象形式，特別是現(xiàn)代高層建筑的出現(xiàn)，在滿(mǎn)足人們生活的需要的同時(shí)，本身也兼具著一種節(jié)約土地的屬性。探討建筑節(jié)能施工技術(shù)及其材料的應(yīng)用，主要是因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)和建筑施工的非同步性。畢竟設(shè)計(jì)人員在圖紙上設(shè)計(jì)好建筑樣式，還需要施工人員通過(guò)選取材料，安排日程等來(lái)進(jìn)行建筑的建造。這就要求，在整個(gè)建筑的建造中必須注意建筑的節(jié)能施工技術(shù)和材料的合理使用，從而在確保達(dá)到建造質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排的作用。

1 建筑節(jié)能施工技術(shù)的重要意義

我國(guó)雖地大物博，但人口眾多，作為世界上人口最多的國(guó)家，能源消耗一直是我國(guó)面臨的問(wèn)題。在總的能源消耗中，建筑耗能由于受建筑材料、設(shè)計(jì)施工、生產(chǎn)方式等多方面的影響，能耗向來(lái)居高不下。數(shù)據(jù)表明，我國(guó)建筑耗能約占總能耗的30%，居住建筑每年單位建筑面積能耗量為發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍，足見(jiàn)我國(guó)建筑能耗的浪費(fèi)的一面。

加強(qiáng)建筑節(jié)能施工技術(shù)和材料的應(yīng)用具有重要的意義，隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，節(jié)能減排越來(lái)越得到國(guó)際社會(huì)的普遍認(rèn)同，它不僅衡量著一個(gè)國(guó)家的建筑技術(shù)水平，亦體現(xiàn)著國(guó)家對(duì)節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略部署的真知灼見(jiàn)。這就要求建筑節(jié)能技術(shù)必須得到大力的發(fā)展和推廣，特別是在新材料，新工藝不斷涌現(xiàn)的新時(shí)期，科學(xué)合理地利用這些材料，運(yùn)用這些工藝實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的最終目的就變得勢(shì)在必行。

2 建筑節(jié)能施工技術(shù)的常用材料

2.1 節(jié)能磚塊

節(jié)能磚塊具體指的是空心磚、多孔磚和硅酸鹽磚?？招拇u和多孔磚是較為常見(jiàn)的節(jié)能磚塊，是建筑節(jié)能十分青睞的建筑材料。兩者都是在火燒中，利用粘土和頁(yè)巖等原材料鍛制而成的，因此從制作本身來(lái)說(shuō)，就有資源消耗少，生產(chǎn)效率高及制作成本低的特點(diǎn)。而和傳統(tǒng)實(shí)心磚比較，空心磚和多孔磚最大的優(yōu)點(diǎn)是自重小，保溫好和隔音強(qiáng)。在運(yùn)輸上也較為方便，并有助于提高施工的效率。硅酸鹽磚是一種非燒結(jié)材料，在工藝制作上，其含有大量的硅鹽，并混合適量的石膏，像蒸壓灰砂磚、煤渣磚和礦渣磚等都屬于硅酸鹽磚。在建筑節(jié)能技術(shù)中，硅酸鹽磚主要用于蒸壓灰渣磚的房屋建筑節(jié)能施工中。此外，建筑用節(jié)能砌塊也是一種較為常用的節(jié)能材料，其自重輕，能耗低，砂漿運(yùn)用少，生產(chǎn)效率高，具有著良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 建筑板材

建筑板材一般用于建筑墻體的保溫隔熱，在建筑節(jié)能材料的選取中，一般要求材料必須有一個(gè)較大的電阻和較小的熱導(dǎo)性能，同時(shí)還必須能夠適應(yīng)環(huán)境、具有較好的耐沖擊性、并符合機(jī)械強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。聚苯乙烯泡沫無(wú)疑成為了這一材料的首選，聚苯乙烯泡沫具有導(dǎo)熱系數(shù)低，機(jī)械強(qiáng)度大，隔音效果好等多個(gè)優(yōu)勢(shì)，特別符合建筑外墻的使用特點(diǎn)。在使用時(shí)，通過(guò)預(yù)熱干拌水泥添加引氣劑，加水?dāng)嚢?，并添加一定的聚苯乙烯顆粒，最終成膏狀后便可以粘貼在墻壁上，形成優(yōu)良的保溫材料。具體而言，膨脹型聚苯乙烯泡沫塑料和擠塑型聚苯乙烯泡沫塑料是我國(guó)較為常用的外保溫節(jié)能材料。前者是以聚苯乙烯單體為主，附加各種有效材料制作而成。后者則是以聚苯乙烯樹(shù)脂為主，混合一些聚合物加熱而成的硬質(zhì)板材。

3 建筑節(jié)能施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 門(mén)窗節(jié)能

門(mén)窗節(jié)能的技術(shù)要點(diǎn)是采光率，傳熱系數(shù)和隔熱效果。就目前來(lái)看，鋁制和鋼制門(mén)窗是門(mén)窗設(shè)計(jì)的主要材料，這種材料自然比木制門(mén)窗更容易導(dǎo)熱，但造價(jià)卻比木制門(mén)窗要昂貴的多。門(mén)窗節(jié)能還要求建筑物的氣密性必須良好，同時(shí)要達(dá)到通風(fēng)，觀景的要求，這就為門(mén)窗節(jié)能的材料和工藝提出了新的挑戰(zhàn)。尋找出這樣有一種新的材料，達(dá)到上述的一系列要求不容忽視。一方面，是要注重技術(shù)，特別是要注重對(duì)節(jié)能材料的了解認(rèn)識(shí)，目前，以半導(dǎo)體氧化物或錫氧化物薄膜為制作工藝的低輻射玻璃是為門(mén)窗節(jié)能的主要技術(shù)應(yīng)用，這就要求必須以質(zhì)量為保障，從而達(dá)到實(shí)際的應(yīng)用效果。另一方面，是要嚴(yán)格遵守我國(guó)建筑主管部門(mén)頒布的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定辦事，科學(xué)合理地使用節(jié)能材料，運(yùn)用節(jié)能工藝，進(jìn)而確保門(mén)窗節(jié)能的貫徹落實(shí)。

3.2 屋面節(jié)能

屋面節(jié)能也是建筑節(jié)能施工技術(shù)的重要內(nèi)容，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，東北地區(qū)，華北地區(qū)和西北地區(qū)其氣候環(huán)境是冬冷夏熱，保證屋面良好的保溫和隔熱效果將大大有助于能源的節(jié)約，人們的舒適生活。所以，在建筑施工中根據(jù)不同的氣候，地理和日照制定科學(xué)合理的節(jié)能施工計(jì)劃至關(guān)重要。與此同時(shí)，墻體施工的節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于保溫也意義深刻，墻體保溫最理想的保溫設(shè)計(jì)是對(duì)于外墻的保溫。因此，一方面，施工單位在施工時(shí)必須保證基層的整潔和濕度，注意在不易粘結(jié)的位置進(jìn)行打毛或刷劑，以保證保溫材料的粘結(jié)效果。另一方面，施工單位要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作，如水平線、墻裙線和踢腳線等必須遵循有關(guān)規(guī)定設(shè)定，從而確保保溫效果的最大程度的實(shí)現(xiàn)。

總而言之，建筑節(jié)能隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是在能源問(wèn)題成為國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的一個(gè)話題的新時(shí)期，越發(fā)受到了人們的重視。加強(qiáng)建筑節(jié)能施工技術(shù)和材料的應(yīng)用，對(duì)于節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展意義重大。就目前來(lái)看，空心磚、多孔磚、硅酸鹽磚等是較為常見(jiàn)的節(jié)能材料，在實(shí)際應(yīng)用中搞好建筑物的門(mén)窗節(jié)能，屋面節(jié)能和墻體節(jié)能等工作對(duì)于建筑物的節(jié)能減排不言而喻。

參考文獻(xiàn)

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[3]吳強(qiáng).關(guān)于房屋建筑中節(jié)能施工技術(shù)要點(diǎn)的探究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2013，（19）.

篇8

[關(guān)鍵詞]石料開(kāi)采高邊坡開(kāi)挖預(yù)裂爆破施工技術(shù)萬(wàn)家口子水電站

1.概述

1.1工程概況

萬(wàn)家口子水電站工程壩址位于北盤(pán)江支流革香河上，地理位置位于云南省宣威市及貴州省六盤(pán)水市境內(nèi)，為兩省交匯地界，距云南省宣威市65km，距貴州省六盤(pán)水市145km。電站裝機(jī)容量160MW。萬(wàn)家口子水電站工程樞紐主要由擋水建筑物、泄水建筑物及引水發(fā)電建筑物等組成。大壩為碾壓混凝土拱壩，最大壩高167.50m，壩長(zhǎng)426.118m。

1.2 石料場(chǎng)概況

石料場(chǎng)位于壩址右岸壩肩上方，距右壩肩直線距離約200m，粗碎車(chē)間的下游側(cè)。料場(chǎng)沿上下游向呈長(zhǎng)方形分布，平均長(zhǎng)360m、寬220m。為一山坡，地形坡度30°～40°。地表大部分為基巖，少部分為殘坡積粘土，植被稀疏。料場(chǎng)基巖為石炭系下統(tǒng)巖關(guān)階中厚～巨厚層灰?guī)r，局部見(jiàn)少量燧石結(jié)核，含量小于1%，巖層單層厚0.2m～1.1m，以0.3m～0.6m層厚居多，巖溶總體發(fā)育較弱，未發(fā)現(xiàn)較大規(guī)模的溶洞、溶溝和溶槽，只有少量溶蝕裂隙，以層面溶蝕為主，多為紅黃色粘土充填。

料場(chǎng)地層巖性與壩址一致，巖石試驗(yàn)成果為弱風(fēng)化巖石飽和抗壓強(qiáng)度平均值為46.9MPa，軟化系數(shù)0.842，微風(fēng)化巖石飽和抗壓強(qiáng)度平均值為57.5MPa，軟化系數(shù)0.927，均符合混凝土骨料質(zhì)量技術(shù)要求。

萬(wàn)家口子水電站工程需要砂石料量為130萬(wàn)m3，考慮25%的備用量后，其總需求量為162.5萬(wàn)m3，而本石料場(chǎng)勘探儲(chǔ)量大于300萬(wàn)m3，其儲(chǔ)量滿(mǎn)足要求。

2.開(kāi)采范圍

2.1 取料標(biāo)準(zhǔn)

料場(chǎng)區(qū)內(nèi)覆蓋土層和全強(qiáng)風(fēng)化巖體不能滿(mǎn)足砂石料骨料質(zhì)量要求，C1y灰?guī)r層弱風(fēng)化及新鮮巖體質(zhì)量較好，可用來(lái)生產(chǎn)砂石料，為有用層。另外，在有用層中分布的白云巖、巖溶洞等軟弱夾層，在采料中須剔除。

2.2范圍的確定

根據(jù)料場(chǎng)地層巖性分布、取料標(biāo)準(zhǔn)及可采儲(chǔ)量，確定開(kāi)采范圍在征地紅線界內(nèi)。同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，亦不超出設(shè)計(jì)規(guī)劃開(kāi)采的白云巖巖層范圍線。

根據(jù)地質(zhì)資料和現(xiàn)場(chǎng)考察情況，石料場(chǎng)地表多見(jiàn)基巖，覆蓋層厚度約1～2m，因此，剝離量按料場(chǎng)周邊5.0m平均厚度計(jì)算。

料場(chǎng)開(kāi)采至1560m高程時(shí)，有用料量為133萬(wàn)m³,可以滿(mǎn)足本工程130萬(wàn)m³的需要，即終采平臺(tái)高程為1560m；終采平臺(tái)1560m高程以下為備用開(kāi)采層，開(kāi)采至1536m高程時(shí),有用料量為171萬(wàn)m³，備用量32%。

3.施工布置

3.1施工道路布置

3.1.1料場(chǎng)內(nèi)道路

料場(chǎng)在開(kāi)采過(guò)程中，隨著開(kāi)采平臺(tái)的不斷下降，以不影響毛料開(kāi)采為原則，稍超前于相應(yīng)主區(qū)開(kāi)挖修建，以及時(shí)溝通場(chǎng)內(nèi)、場(chǎng)外及采區(qū)內(nèi)各層的聯(lián)絡(luò)通道。進(jìn)入新開(kāi)采平臺(tái)的道路采用沿采場(chǎng)邊緣山坡修建，同一開(kāi)采層內(nèi)上下工作平臺(tái)即鉆爆和挖裝平臺(tái)之間道路根據(jù)工作面情況靈活布置，利用爆渣修斜坡道形成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件和加工系統(tǒng)布置，采石場(chǎng)共需布置2條主要道路。第一條路R1：自對(duì)外公路K2+140到料場(chǎng)1685m高程道路。R1主要承擔(dān)揭頂開(kāi)挖、1644m高程以上的開(kāi)采運(yùn)輸。R1起點(diǎn)高程1642.9m，終點(diǎn)高程1685.7m。第二條路R2：自對(duì)外公路K2+580到料場(chǎng)1630m高程道路。R2主要承擔(dān)1644m以下的開(kāi)采運(yùn)輸。R2起點(diǎn)高程1590.8m，終點(diǎn)高程1629.3m。

場(chǎng)內(nèi)道路按露天礦山四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要技術(shù)指標(biāo)如下：路基寬度9m，路面寬度9m，設(shè)計(jì)行車(chē)速度：15km/h，平曲線最小半徑15m，最大縱坡10%，路面形式為20cm厚泥結(jié)碎石。

3.1.2毛料運(yùn)輸?shù)缆?/p>

料場(chǎng)至砂石料加工系統(tǒng)的粗碎回車(chē)場(chǎng)(1542.5m)：拓寬對(duì)外公路K2+140至K2+920路面寬至9m，局部改善縱坡、彎道半徑及加固；從對(duì)外公路K2+920新建上粗碎回車(chē)場(chǎng)道路。

3.2風(fēng)、水、電布置

3.2.1供風(fēng)

料場(chǎng)設(shè)集中供風(fēng)站一座，前期主要為料場(chǎng)揭頂鉆爆開(kāi)挖供風(fēng)。料場(chǎng)開(kāi)采期間，主要為料場(chǎng)邊坡預(yù)裂和邊坡錨噴支護(hù)供風(fēng)，亦可用作毛料鉆爆開(kāi)采輔助供風(fēng)。

供風(fēng)站布置在對(duì)外公路K2+240m處外側(cè)邊上的1630m高程，距開(kāi)采區(qū)邊線150m，。供風(fēng)站機(jī)房建筑面積160m2，內(nèi)置3臺(tái)20m3電動(dòng)空壓機(jī)和2臺(tái)40m3電動(dòng)空壓機(jī)，總供風(fēng)容量140m3/min。供風(fēng)主管道采用φ150mm鋼管，從供風(fēng)站接至料場(chǎng)開(kāi)采區(qū)邊界，隨著料場(chǎng)開(kāi)采下降，順開(kāi)挖邊坡往下延伸。然后用φ100mm鋼管接至各鉆爆作業(yè)面。

另配備5臺(tái)2.8m3移動(dòng)式空壓機(jī)，以滿(mǎn)足零星部位用風(fēng)需要。

3.2.2供水

供風(fēng)站用水主要是空壓機(jī)冷卻用水，在空壓站旁修建一座100m3循環(huán)冷卻水池。水源取自1680m高程的料場(chǎng)水池。

邊坡錨噴支護(hù)用水從1680m高程的料場(chǎng)水池取用。采用φ75mm鋼管將水送到料場(chǎng)邊坡頂部，順開(kāi)挖邊坡往下延伸，再用橡膠管引水至各用水部位。

3.2.3供電

在供風(fēng)站旁安裝一臺(tái)1000kVA、10kV/0.4kV變壓器以滿(mǎn)足空壓機(jī)用電及料場(chǎng)施工需要。

3.2修理車(chē)間

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件，對(duì)外公路K2+380m處內(nèi)側(cè)1615m高程布置修理車(chē)間、洗車(chē)平臺(tái)、待修設(shè)備停放場(chǎng)。輔助設(shè)施、修理車(chē)間等建筑面積480m2。

修理車(chē)間主要承擔(dān)施工機(jī)械設(shè)備的修理、保養(yǎng)、機(jī)械零件加工、車(chē)輪胎修補(bǔ)和更換等工作。

4. 料場(chǎng)揭頂

料場(chǎng)覆蓋剝離包括揭頂剝離和邊邦無(wú)用料剝離。首先，完成1680m~1710m高程料場(chǎng)頂部約3萬(wàn)m3覆蓋層開(kāi)挖，形成一定開(kāi)采規(guī)模的初始開(kāi)采平臺(tái)。其次，1680m高程以下采場(chǎng)邊坡覆蓋層剝離，隨料場(chǎng)開(kāi)采同期施工，超前一層開(kāi)挖。

料場(chǎng)攔渣坎及R1路在料場(chǎng)揭頂前完成，創(chuàng)造料場(chǎng)揭頂條件，R2路在料場(chǎng)正式開(kāi)采前完成，以減少對(duì)料場(chǎng)開(kāi)采的干擾。

5. 石料開(kāi)采

5.1開(kāi)采分層分區(qū)

根據(jù)地質(zhì)資料及結(jié)合我單位長(zhǎng)期積累的類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)和綜合考慮為本工程所配置的鉆孔、挖裝機(jī)械設(shè)備及鉆爆參數(shù)，確定料場(chǎng)每個(gè)邊坡高度為12 m，每個(gè)邊坡分兩層開(kāi)采，即開(kāi)挖梯段高度為6m，為保證開(kāi)采強(qiáng)度，同一臺(tái)階布置2～3個(gè)掌子面輪換交替開(kāi)采作業(yè)。每一個(gè)邊坡設(shè)置一個(gè)安全平臺(tái)，平臺(tái)寬2m；每隔二個(gè)邊坡設(shè)置一個(gè)清掃平臺(tái)，寬度為6m，以滿(mǎn)足清掃設(shè)備的通行；清掃平臺(tái)上設(shè)排水溝30×30cm。石料場(chǎng)邊坡坡度為：覆蓋層及表層全強(qiáng)風(fēng)化巖石坡比按1:1，其余按1:0.5。

5.2開(kāi)采與運(yùn)輸

在1596m高程以上的毛料可從場(chǎng)內(nèi)道路R1、R2開(kāi)支路通至各開(kāi)采平臺(tái)，在此高程以下的毛料可直接從對(duì)外公路向料場(chǎng)內(nèi)開(kāi)采。

5.2.1 爆破試驗(yàn)及爆破設(shè)計(jì)

為了選擇料場(chǎng)大規(guī)模開(kāi)采爆破和預(yù)裂爆破的最佳參數(shù)，控制爆破料的粒徑級(jí)配，掌握爆破地震效應(yīng)參數(shù)，保證邊坡和終了平臺(tái)的成型及邊坡安全，因此在料場(chǎng)頂部的揭頂部位進(jìn)行微差擠壓爆破試驗(yàn)、預(yù)裂爆破試驗(yàn)等各種參數(shù)試驗(yàn)，為本工程爆破施工提供科學(xué)的依據(jù)。每項(xiàng)爆破試驗(yàn)進(jìn)行三組，以確定合理的爆破參數(shù)。

根據(jù)招標(biāo)文件資料提供的巖層地質(zhì)特性和物理力學(xué)性質(zhì)，結(jié)合我單位長(zhǎng)期積累的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，初擬各項(xiàng)爆破試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 初擬各項(xiàng)爆破試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)表

裝藥結(jié)構(gòu) 連續(xù)偶合 連續(xù)偶合 連續(xù)偶合 間隔不偶合

超徑石為塊度大于1m的毛料石，必須二次爆破解小。二次爆破的技術(shù)要求為：采用鑿巖機(jī)鉆孔，炮孔深度要能使炸藥放置在超徑石的中心位置，一般炮孔的深度為超徑石厚度的五分之三；當(dāng)一個(gè)超徑石有幾個(gè)炮孔時(shí)，采用1.0×1.0m的孔網(wǎng)和梅花型布孔；炸藥單耗為0.06kg/m3；炮孔必須全部堵塞，堵塞采用含水砂土，堵塞長(zhǎng)度與裝藥長(zhǎng)度比大于5。

超出梯段平臺(tái)1m以上且嚴(yán)重影響施工的底坎必須進(jìn)行處理。采用淺眼爆破法處理底坎：鑿巖機(jī)鉆孔，孔深為底坎高度，孔網(wǎng)為1.0×1.0m，梅花型布孔。采用連續(xù)裝藥方式，藥卷為φ32mm的乳化炸藥。堵塞長(zhǎng)度0.3m，濕砂土堵塞。

5.2.2鉆爆

鉆爆施工工序?yàn)椋簻y(cè)量放線 場(chǎng)地清理 測(cè)量定位 鉆孔清孔 檢查驗(yàn)收 裝藥聯(lián)網(wǎng) 人員設(shè)備撤離 爆破 開(kāi)挖出渣 下一循環(huán)；

① 測(cè)量放樣：測(cè)量人員按設(shè)計(jì)圖紙放樣，現(xiàn)場(chǎng)用油漆標(biāo)出開(kāi)挖邊線、高程，確定開(kāi)挖范圍、鉆孔深度和鉆孔角度，便于技術(shù)交底和工人操作。

② 梯段前留碴：為了使開(kāi)采出來(lái)的石料級(jí)配更加合理，計(jì)算出的微差擠壓爆破梯段前的留碴平均厚度為3.5m，即上部為0.5m，底部為6.0~7.0m，但最佳預(yù)留平均厚度只有根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)調(diào)整。

③ 鉆孔：按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求，安排鉆機(jī)就位，采用露天液壓鉆機(jī)或高風(fēng)壓鉆機(jī)造孔。主炮孔采用KQ-150鉆機(jī)及CM351高風(fēng)壓潛孔鉆機(jī)鉆孔，鉆孔直徑105mm；邊坡預(yù)裂爆破采用YQ-100B潛孔鉆鉆孔,鉆孔直徑100mm；開(kāi)挖深度＜3m以及落底(底部整平)、改炮(大塊改小)、坡面欠挖處理等采用YT-24手風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔直徑36～46mm。

④ 裝藥聯(lián)網(wǎng)：鉆孔驗(yàn)收合格后，按爆破設(shè)計(jì)復(fù)核各炮孔裝藥量，爆破裝藥主要采用人工裝散裝硝銨炸藥或條狀藥包。單孔裝藥量根據(jù)孔距、單耗藥量和孔深確定。初擬單位巖石耗藥量為0.5kg/m3，控制最大單段裝藥量不超過(guò)600kg，其最終單耗由現(xiàn)場(chǎng)多次爆破試驗(yàn)確定。

裝藥結(jié)構(gòu)：主炮孔采用人工散狀或條形藥包全偶合裝藥；預(yù)裂、緩沖爆破采用條形藥包不偶合裝藥, 孔底反向起爆方式，起爆網(wǎng)路采用導(dǎo)爆管、毫秒微差、V型序起爆網(wǎng)路。詳見(jiàn)圖1。

圖1石料場(chǎng)鉆爆圖

5.2.3挖裝運(yùn)輸

毛料采用3m3裝載機(jī)及1.6m3挖掘機(jī)挖裝，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸。配置數(shù)量詳見(jiàn)表2。

表2《主要施工機(jī)械設(shè)備配置數(shù)量表》

6. 結(jié)語(yǔ)

預(yù)裂爆破技術(shù)應(yīng)用于大型石料場(chǎng)高邊坡開(kāi)挖，可以很好的保證邊坡的成型及安全。

篇9

關(guān)鍵詞：湖南望城；有色金屬新材料；精深加工

中圖分類(lèi)號(hào)：TG14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2013）01-0-01

一、基地發(fā)展現(xiàn)狀

目前，基地已經(jīng)形成良好的有色精深加工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，已有晟通科技、金龍銅業(yè)、納菲爾新材、美特新材、航天磁電等規(guī)模以上有色行業(yè)企業(yè)35家；已成立基地管理委員會(huì)和中國(guó)（長(zhǎng)沙）有色金屬新材料及精深加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟等管理機(jī)構(gòu)；擁有晟通科技國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心、中南大學(xué)—晟通科技研究院等13家省級(jí)以上研發(fā)機(jī)構(gòu)，已搭建望城區(qū)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、望城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)企業(yè)孵化中心和投資服務(wù)中心等公共服務(wù)平臺(tái)。2012年，有色產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值284億元，其中高新技術(shù)產(chǎn)值242億元，占85%。

二、基地創(chuàng)建重大意義

“十一五”期間，我國(guó)有色產(chǎn)業(yè)發(fā)展在技術(shù)裝備、品種質(zhì)量、節(jié)能減排等方面均取得了顯著成效，為進(jìn)一步轉(zhuǎn)變有色產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)由大到強(qiáng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但是，從有色產(chǎn)業(yè)特別是有色金屬精深加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，還依然存在結(jié)構(gòu)不夠合理、技術(shù)含量不夠高、裝備水平相對(duì)落后等問(wèn)題。因此，在“有色之鄉(xiāng)”湖南創(chuàng)建國(guó)家級(jí)有色金屬新材料精深加工高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地，符合國(guó)家《有色金屬工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，不僅對(duì)促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)又好又快發(fā)展具有重大作用，而且對(duì)全國(guó)有色產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

（一）有利于提升有色金屬新材料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力

有色金屬是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料，也是當(dāng)今高科技發(fā)展不可或缺的新材料。目前，我國(guó)有色產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展仍處于跟蹤研究、單項(xiàng)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)為主的階段。在未來(lái)十幾年里，有色金屬行業(yè)要推進(jìn)技術(shù)、產(chǎn)品、裝備的更新?lián)Q代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的全面升級(jí)，必須注重自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、消化吸收再創(chuàng)新，才能適應(yīng)世界新科技革命的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)由有色金屬大國(guó)向有色金屬?gòu)?qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的目標(biāo)。基地創(chuàng)建可更好地發(fā)揮湖南的有色金屬資源優(yōu)勢(shì)，充分運(yùn)用國(guó)家支持有色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，以長(zhǎng)沙望城國(guó)家有色金屬新材料精深加工高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地為載體，有效地整合大型企業(yè)、高等院校、科研院所的有色科研資源，形成人才資源集約利用、產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、科研協(xié)同效應(yīng)強(qiáng)的有色金屬科研創(chuàng)新鏈，切實(shí)提升有色金屬行業(yè)的創(chuàng)新能力，促進(jìn)科研成果快速轉(zhuǎn)化。

（二）有利于培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)

國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的七大新興產(chǎn)業(yè)，除“新興信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)”外，其它五大產(chǎn)業(yè)“節(jié)能環(huán)保、新能源、新能源汽車(chē)、高端裝備制造業(yè)和新材料”都和有色金屬材料有關(guān)，因此大力發(fā)展有色金屬新材料精深加工產(chǎn)品是發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的前提和基礎(chǔ)。我國(guó)的有色企業(yè)雖然數(shù)量多、實(shí)力卻弱，初加工多、精深加工卻少，新合金開(kāi)發(fā)方面依然處于落后狀態(tài)，關(guān)鍵有色金屬新材料開(kāi)發(fā)明顯滯后于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。基地創(chuàng)建可將湖南的有色金屬資源優(yōu)勢(shì)和科研優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)有色金屬基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、中試孵化、產(chǎn)業(yè)化等產(chǎn)品創(chuàng)新環(huán)節(jié)的無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，突破傳統(tǒng)有色金屬產(chǎn)業(yè)范圍，拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展廣度和深度，在邊緣領(lǐng)域和交叉領(lǐng)域培育出戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。

（三）有利于有色金屬新材料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

國(guó)家《有色產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》提到：2010年，有色金屬行業(yè)能耗占全國(guó)能源消耗的2.8%，但工業(yè)增加值只占全國(guó)的1.99%；國(guó)內(nèi)電解鋁平均噸鋁直流電耗1.3084萬(wàn)千瓦時(shí)，距國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平1.21～1.25萬(wàn)千瓦時(shí)水平仍有一定差距。而基地創(chuàng)建可先行先試長(zhǎng)株潭“兩型社會(huì)”建設(shè)“資源節(jié)約利用、環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、科技體制、土地管理、投融資體系、行政管理體制”等十大重點(diǎn)改革領(lǐng)域政策，有利于實(shí)驗(yàn)和走出適合有色新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“兩型”典范，進(jìn)而帶動(dòng)全國(guó)有色產(chǎn)業(yè)走低能耗、高效益的可持續(xù)發(fā)展道路。

三、基地創(chuàng)建發(fā)展思路

國(guó)家級(jí)基地創(chuàng)建將依靠科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)得到突破，自主創(chuàng)新精深加工產(chǎn)品得到開(kāi)發(fā)，綠色高效工藝節(jié)能減排技術(shù)得到應(yīng)用。到2015年，重點(diǎn)大中型企業(yè)建立完善的技術(shù)創(chuàng)新體系，研發(fā)投入占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入達(dá)到2%以上，培育3個(gè)以上銷(xiāo)售收入過(guò)100億的大型集團(tuán)，5家以上銷(xiāo)售收入過(guò)10億的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)有色產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值500億元以上，高新技術(shù)產(chǎn)值占90%以上。

（一）精心編制基地規(guī)劃，優(yōu)化功能布局

規(guī)劃10平方公里為長(zhǎng)沙望城國(guó)家有色金屬精深加工高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目區(qū)，將其科學(xué)劃分為銅鋁材加工區(qū)、新型動(dòng)力電池及材料研發(fā)區(qū)、重有色金屬加工區(qū)、稀有金屬加工區(qū)、物流中心等五個(gè)功能區(qū)。其中，銅鋁材加工區(qū)以金龍銅業(yè)和晟通科技為依托，集中在金星大道兩側(cè)；新型動(dòng)力電池及材料研發(fā)區(qū)以美特新材、海星高科、富能高科為依托，集中在金星大道、望城大道沿線；重有色金屬和稀有金屬加工區(qū)以中航起落架、納菲爾、航天磁電為依托，集中在望城大道以東及長(zhǎng)沙航空?qǐng)@地域；研發(fā)中心主要以晟通研究中心、有色金屬研究院、有色產(chǎn)業(yè)孵化中心為依托，分布在各企業(yè)中；物流中心主要以高星物流園為依托，建設(shè)在望城大道以東、赤崗路以北和石長(zhǎng)鐵路沿線。隨著石長(zhǎng)鐵路復(fù)線的拉通、長(zhǎng)沙西貨站的擴(kuò)建，基地向西再延伸。

（二）加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條

鼓勵(lì)企業(yè)技術(shù)改造，運(yùn)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備改造傳統(tǒng)工藝，著力幫助現(xiàn)有企業(yè)淘汰落后產(chǎn)能，提高企業(yè)自動(dòng)化水平，打造著名品牌。以質(zhì)量品種、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、兩化融合為重點(diǎn)，主動(dòng)對(duì)接引進(jìn)世界500強(qiáng)、全國(guó)100強(qiáng)企業(yè)，充分發(fā)揮高校、科研院所、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的作用，搭建信息互通、資源共享的公共基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)平臺(tái)，減少企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。大力發(fā)展精深加工，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條——以晟通科技為核心延伸鋁加工領(lǐng)域，以金龍銅業(yè)為核心延伸銅加工領(lǐng)域和有色金屬循環(huán)再利用領(lǐng)域，以航天磁電為核心延伸高檔永磁鐵氧體器件和高性能粘結(jié)釹鐵硼、稀土磁等新型航空磁材產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以美特新材為核心延伸鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等新型電池材料產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

（三）推進(jìn)企業(yè)自主創(chuàng)新，打造高精產(chǎn)品

全面落實(shí)望城區(qū)人民政府《關(guān)于支持有色金屬新材料及精深加工的發(fā)展意見(jiàn)》和望城經(jīng)開(kāi)區(qū)《“515”工程企業(yè)扶持辦法》，用好有色金屬精深加工特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金，支持企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、貸款貼息、技術(shù)改造、節(jié)能減排和人才培養(yǎng)與引進(jìn)。重點(diǎn)幫扶晟通科技、金龍銅業(yè)、五礦湖南有色等湖南省扶持有色產(chǎn)業(yè)發(fā)展“3438”戰(zhàn)略的三大集團(tuán)，向“專(zhuān)、精、特、新”方向發(fā)展。以晟通科技為核心開(kāi)展航空用高抗損傷容限合金、高強(qiáng)度鋁合金品種開(kāi)發(fā)，鋁合金薄板、厚板、型材和鍛件的工程化技術(shù)開(kāi)發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軌道交通用大型鋁合金型材、具有較好成形性能的汽車(chē)車(chē)身用合金開(kāi)發(fā)；以金龍銅業(yè)為核心開(kāi)展銅合金引線框架、高強(qiáng)高導(dǎo)新型環(huán)保銅合金接觸導(dǎo)線、銅包鋁開(kāi)發(fā)；以五礦湖南有色開(kāi)展大規(guī)格鎢鉬靶材開(kāi)發(fā)，滿(mǎn)足戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及國(guó)家重大工程的高精產(chǎn)品需求。

（四）大力實(shí)施“兩型”戰(zhàn)略，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)

積極推行清潔生產(chǎn)、實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，大力推廣安全高效、能耗低、環(huán)保達(dá)標(biāo)的生產(chǎn)工藝，推進(jìn)資源利用從粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)與資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，努力打造“兩型”產(chǎn)業(yè)。發(fā)揮有色金屬工業(yè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、湖南省礦冶固體廢棄物資源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟的作用，開(kāi)展尾礦、廢渣及廢金屬等再生資源分揀、拆解、分離、無(wú)害化處理等再生技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用，以金龍銅業(yè)循環(huán)基地為依托，充分利用緊鄰湖南廢舊物資交易市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)，大力推動(dòng)廢銅、廢鋁等金屬回收及再生，率先發(fā)展再生銅、鋁金屬產(chǎn)品及其高附加值的下游制品，挖掘有色金屬的最大潛力，切實(shí)把有色金屬新材料精深加工產(chǎn)業(yè)，打造成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。

由于基地的有色金屬新材料精深加工產(chǎn)業(yè)正處于發(fā)展階段，還有待扎實(shí)拼搏，奮力而為。我們相信：未來(lái)幾年基地有色產(chǎn)業(yè)潛力將不斷凸顯，基地也必將成為在全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)有色金屬產(chǎn)業(yè)有重大帶動(dòng)作用的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地。

參考文獻(xiàn)：

[1]工業(yè)和信息化部印發(fā)《有色金屬工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》.

[2]湖南省人民政府《關(guān)于支持有色金屬產(chǎn)業(yè)又好又快發(fā)展的意見(jiàn)》湘政發(fā)[2008]30號(hào).

篇10

關(guān)鍵詞：塑形加工 特種成形 復(fù)合材料 精密成形

一、緒論

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)材料提出愈來(lái)愈高的要求[1]，如電子產(chǎn)品向微型化和超微型化發(fā)展，就要求材料尺寸精密、薄型化；導(dǎo)電材料要求不影響導(dǎo)電性的情況下，增加強(qiáng)度；交通運(yùn)輸部門(mén)向輕型化、高速化方向發(fā)展， 要求輕質(zhì)高強(qiáng)的合金，導(dǎo)致了鋁、鎂合金用量增大；眼鏡行業(yè)要求高彈性、高強(qiáng)度材料；鐘表行業(yè)提出耐磨的彩色材料；建筑行業(yè)需求美觀、輕型、廉價(jià)的裝飾材料，要滿(mǎn)足各行各業(yè)對(duì)材料的要求，與之相對(duì)應(yīng)技術(shù)含量較高的加工方法如：精密成型、復(fù)合成型、異型材加工、高精板帶材的軋制技術(shù)等得到了快速發(fā)展。

二、材料加工新方法新技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)

隨著金屬間化合物材料，金屬基復(fù)合材料，各種新型功能材料，超導(dǎo)材料等高新技術(shù)新材料的不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的加工方式或多或少地遇到了困難。與新的材料制備和合成技術(shù)相適應(yīng)，新的加工方法成為材料加工研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要領(lǐng)域。材料制備和材料加工一體化是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，為降低新材料的成本使之達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用，新的廉價(jià)的加工方法的開(kāi)發(fā)是至關(guān)重要的。有觀點(diǎn)認(rèn)為， 未來(lái)新材料在應(yīng)用方面的競(jìng)爭(zhēng)，很大程度取決于它的加工方法是否容易和廉價(jià)，換言之， 就是材料加工技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)。

材料加工新技術(shù)不斷出現(xiàn)，尤其是針對(duì)復(fù)合材料的加工方面更為突出。主要有：

1.噴射成型技術(shù)

噴射成形技術(shù)作為一種生產(chǎn)工程材料的加工技術(shù)，其獨(dú)創(chuàng)之處是金屬或合金自熔融狀態(tài)經(jīng)一步工藝直接制成接近最終產(chǎn)品的形狀，并具有良好的組織性能。用噴射成形方法生產(chǎn)鉛合金板坯和各種形狀的鍛造坯料，可以省去以往從液態(tài)金屬到固體坯料之間的鑄造、熱軋開(kāi)坯，進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝，大大降低了能耗和成本。特別應(yīng)指出的是噴射成型利用于生產(chǎn)金屬基顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，較鑄造法、粉末冶金法更具優(yōu)越性，以克服增強(qiáng)材料分布不均，容易出現(xiàn)偏析、氧含量過(guò)高和生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)，還使制備和加工一體化，一次達(dá)到產(chǎn)品形狀。噴射成型還可望成為金屬間化合物的有效加工方法，在實(shí)用化方面帶來(lái)飛躍和突破，噴射成形可以得到具有非平衡相和無(wú)偏析的材料。

2.金屬基層狀復(fù)合材料加工技術(shù)

層狀金屬?gòu)?fù)合材料已成為復(fù)合材料中的一大類(lèi)，作為金屬基復(fù)合材料它獲得了最早的應(yīng)用。因此，其加工方法已較為完善，可以生產(chǎn)多種復(fù)合板、帶、管、棒等材料。

生產(chǎn)復(fù)合板帶常用的方法有熱軋復(fù)合、室溫固相復(fù)合軋制、爆炸復(fù)合、爆鍍+軋制復(fù)合、粉液-軋制復(fù)合， 異步軋制復(fù)合等多種工藝。

生產(chǎn)復(fù)合管、棒的工藝有熱擠壓復(fù)合、熱靜等壓復(fù)合、拉拔復(fù)合，現(xiàn)在發(fā)展的還有conform多坯連續(xù)擠壓復(fù)合。這些方法可以用于生產(chǎn)復(fù)合電極棒、耐熱導(dǎo)體、超導(dǎo)線、電子儀器用的復(fù)合線、耐蝕復(fù)合管等。

三、塑性成形最主要的發(fā)展方向

1.冷塑性成形

傳統(tǒng)的冷塑性成形一般限于薄板的沖壓以及軟的有色金屬及其合金構(gòu)件的塑性成形[2]。由鋼材制成的復(fù)雜形狀構(gòu)件的塑性成形幾乎都要求事先加熱到熱成形的溫度，由此可獲得塑性抗力明顯地減少以及減少變形材料出現(xiàn)裂紋的敏感性；然而熱塑性成形卻具有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，即尺寸的精度低、表面質(zhì)量差、大的氧化皮損失以及鍛造模具壽命較短等。

在發(fā)達(dá)國(guó)家，具有復(fù)雜形狀的鋼構(gòu)件的生產(chǎn)發(fā)展得很快，隨著具有巨大壓力的壓力機(jī)的建成，鍛壓件產(chǎn)品的尺寸也在增加，其直徑往往超過(guò)100mm。應(yīng)該認(rèn)為冷塑性成形是塑性成形發(fā)展的基本方向。而材料用這一方法進(jìn)行塑性成形所占的比例也是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化的一個(gè)標(biāo)志。

2.溫塑性成形

盡管溫成形開(kāi)始的較晚，但發(fā)展的卻很快，在高度工業(yè)化的國(guó)家里用這一方法所生產(chǎn)產(chǎn)品的比例每年都在增加，其原因是因?yàn)闇爻尚斡腥缦聝?yōu)點(diǎn)。

2.1優(yōu)點(diǎn)

2.1.1塑性變形抗力比冷成形小2～3倍，因而模具所受的載荷也小2～3倍；

2.1.1.塑性增大，因而在塑性變形工程中減少了斷裂敏感性；

2.1.3模具鋼的強(qiáng)度相對(duì)于在溫成形條件下鋼材塑性變形抗力的比值是有利的。

2.2與熱成形相比，溫成形還有如下好處

2.2.1由于幾乎沒(méi)有裂痕，因而具有明顯好的表面質(zhì)量；

2.2.2由于在冷卻時(shí)伸縮影響不大，構(gòu)件尺寸有較好的準(zhǔn)確性；

2.2.3由于發(fā)生的強(qiáng)化而且沒(méi)有晶粒的長(zhǎng)大，因而有較好的強(qiáng)度特性。

3.熱塑性成形

曾廣泛存在著這樣一種認(rèn)識(shí)，即認(rèn)為塑性成形唯一目的是將材料加工成所需的形狀，而所需要的強(qiáng)度特性則要通過(guò)選擇響應(yīng)材料的種類(lèi)即其化學(xué)成分來(lái)保證。然而塑性成形的重要目的是使使用的材料獲得所需要的特性。塑性變形引起材料的強(qiáng)化、晶粒的分裂、產(chǎn)生確定的殘余應(yīng)力，所有的這些現(xiàn)象，將導(dǎo)致產(chǎn)品使用特性的響應(yīng)變化并影響其強(qiáng)度性質(zhì)，即使使用壽命及抗腐蝕特性等。通過(guò)對(duì)變形過(guò)程的相應(yīng)選擇，可以控制產(chǎn)品的使用性能。

稱(chēng)為熱塑性成形的這種方法，開(kāi)辟了獲得產(chǎn)品所需特性的巨大可能性，目前這種可能性利用的尚少，因此應(yīng)認(rèn)為熱塑性成形是提高產(chǎn)品質(zhì)量最重要方法之一，也是塑性成形的一個(gè)重要發(fā)展方向。

4.某些特殊的成形方法

在壓力機(jī)和錘擊條件下，產(chǎn)品成形的傳統(tǒng)方法是工具完成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而塑性變形同時(shí)產(chǎn)生在產(chǎn)品的整個(gè)體積中，這時(shí)產(chǎn)品的形狀取決于材料與模具接觸表面的位置，塑性流動(dòng)方向以及其它變形條件。在大多數(shù)情況下，由產(chǎn)品形狀以及所得到的成形條件與最佳條件甚遠(yuǎn)，最佳條件是指成形所需的壓力，塑性變形功或摩擦功獲得最小值等。

模具運(yùn)動(dòng)的種類(lèi)可按材料變形的模式選擇，而變形的模式又與產(chǎn)品的形狀有關(guān)。結(jié)果，為了獲得最佳成形條件，每一種工件或形狀相近的每一組工件都要求模具具有一種運(yùn)動(dòng)形式。例如曲柄成形。麻花鉆軋制、旋壓、輥鍛、擺動(dòng)碾壓、滾螺紋等，都要求有專(zhuān)門(mén)的機(jī)械設(shè)備，近年來(lái)，這種專(zhuān)門(mén)塑性成形的方法不斷發(fā)展，可以認(rèn)為它將成為成形技術(shù)發(fā)展的主要方法之一。

5.用于塑性成形的冶金材料的改進(jìn)

冶金材料的強(qiáng)度特性首先是由將這些材料作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用要求相聯(lián)系的，在工藝過(guò)程中起決定性作用的某些特點(diǎn)卻沒(méi)有被考慮，這時(shí)具有同樣強(qiáng)度特性的材料在塑性變形過(guò)程中將具有不同的斷裂和磨損的特性。

許多國(guó)家的冶金工業(yè)采用適用于冷擠壓的專(zhuān)門(mén)品種。在薄板方面，具有高強(qiáng)度的低碳鋼板和具有金屬和人造材料涂層的薄板使用越來(lái)越廣泛。

這些材料的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和驗(yàn)收方法與用于塑性加工材料的生產(chǎn)是緊密相連的。這一課題是許多研究人員工作的課題。其結(jié)果將給出制定對(duì)不同塑性成形冶金材料適用性的評(píng)價(jià)方法。

四、塑性成形發(fā)展面臨的矛盾和某些問(wèn)題

1.塑性成形發(fā)展面臨的矛盾

解決發(fā)展與環(huán)境的矛盾， 要利用有限的資源滿(mǎn)足人類(lèi)日益增長(zhǎng)的需求，必須在觀念意識(shí)和發(fā)展模式上實(shí)現(xiàn)根本轉(zhuǎn)變，這個(gè)轉(zhuǎn)變反映了當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展為基礎(chǔ)的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，拋棄了那種以高投入，高消耗，高污染為代價(jià)的傳統(tǒng)發(fā)展模式，代以節(jié)約資源，能源和環(huán)境協(xié)調(diào)的高效益的集約型的可持續(xù)發(fā)展模式。環(huán)境材料的提出要求對(duì)資源和能源消耗少，對(duì)生態(tài)與環(huán)境污染小，再生利用率高或可降解可循環(huán)利用，而且要求從材料制造、使用， 廢棄直到再生利用整個(gè)壽命周期中都必須具有與環(huán)境的協(xié)調(diào)共存性。符合這一觀點(diǎn)的材料加工方法和技術(shù)的研究是一個(gè)新的領(lǐng)域，也是勢(shì)在必行的。

2.塑性成形發(fā)展面臨的某些問(wèn)題

技術(shù)發(fā)展的每一領(lǐng)域不僅有新的成就、新的工作方向，而同時(shí)還應(yīng)放棄某些以前研究的，不適應(yīng)目前需要的研究成果。

例如從前所宣傳的某些發(fā)展方向，在實(shí)踐中并未獲得應(yīng)用的問(wèn)題有：

2.1高速鍛錘的鍛造成形。放棄了這種設(shè)備的生產(chǎn)，而所生產(chǎn)的這類(lèi)機(jī)械也都進(jìn)行了改造。

2.2利用爆炸加工成形大壓延件。在大多數(shù)情況下這種方法是不經(jīng)濟(jì)的。

2.3在熱鍛和溫鍛中采用玻璃粉作為劑。

2.4復(fù)雜形狀構(gòu)件板料沖壓。它已被用簡(jiǎn)單的沖壓件進(jìn)行焊接的結(jié)構(gòu)所取代。

然而應(yīng)該指出，上述方法的使用范圍雖然有所減少，但上述的每一種方法都繼續(xù)有較窄的使用范圍，而且豐富了塑性成形現(xiàn)代工藝的知識(shí)寶庫(kù)。

3.塑性成形發(fā)展要研究的問(wèn)題

塑性成形技術(shù)逐步達(dá)到國(guó)際水平， 需在如下六個(gè)方面不斷研究、不斷創(chuàng)新、不斷提高。

塑性成形方面：① 有限元分析金屬流動(dòng)②數(shù)值仿真金屬流動(dòng)③成形工藝過(guò)程模擬預(yù)測(cè)缺陷④納米材料（超細(xì)、微細(xì)晶粒）成形微觀視塑法⑤快速原型成形。

模具設(shè)計(jì)方面：①計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)②反（逆）向工程③并行工程④快速設(shè)計(jì)⑤協(xié)同設(shè)計(jì)⑥人工智能⑦基于知識(shí)的工程⑧基于事例的推理⑨基于模型的推理⑩集成化技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)多學(xué)科多功能綜合技術(shù)特征技術(shù)。

模具結(jié)構(gòu)方面：①標(biāo)準(zhǔn)化模具②模塊單元組合模具⑧基于web的capp體系結(jié)構(gòu)④納米模具。

模具材料方面：

A.基本材料：①新型模具材料冷作、熱作關(guān)②鋼結(jié)硬質(zhì)合金。

B表面工程技術(shù)：①熱擴(kuò)滲技術(shù)②熱噴涂與熱噴焊技術(shù)③復(fù)合電鍍與復(fù)合電刷鍍技術(shù)④化學(xué)鍍技術(shù)⑤物理氣相及化學(xué)氣相沉積技術(shù)⑥高能速（激光束、離子束、電子束）技術(shù)⑦稀土表面工程技術(shù)⑧納米表面工程技術(shù)

模具制造方面：①數(shù)控②電火花③線切割④超精加工⑤高速銑削⑥計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)⑦快速模具制造⑧柔性制造系統(tǒng)⑨敏捷制造系統(tǒng)⑩虛擬制造系統(tǒng)

智能制造系統(tǒng)協(xié)同制造系統(tǒng)精益生產(chǎn)體系綠色制造系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)（綠色環(huán)保技術(shù)方面）：①五色熱鍛劑肖除烏煙骯臟頭②拉深劑可完全揮發(fā)的關(guān)③無(wú)噪聲技術(shù)④消震、隔振技術(shù)。

五、結(jié)論

1.針對(duì)我國(guó)在材料加工方面基礎(chǔ)較為薄弱的現(xiàn)狀。我國(guó)在傳統(tǒng)加工過(guò)程的技術(shù)進(jìn)步方面貢獻(xiàn)較少， 落后于國(guó)外先進(jìn)院校和研究機(jī)構(gòu)。但在新材料加工新方法、新工藝的研究方面差距不大， 很多方面的研究尚未成熟。因此加大力度開(kāi)展新材料加工的研究工作，有可能在某些領(lǐng)域達(dá)到領(lǐng)先水平。

2.新材料加工的研究必須聯(lián)合多學(xué)科，多部門(mén)共同開(kāi)展，以適應(yīng)新材料發(fā)展規(guī)律本身的要求，材料加工向多學(xué)科延伸，涉及到金屬壓力加工、鑄造、冶金、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、力學(xué)、物理學(xué)和數(shù)學(xué)等多學(xué)科。在工藝上出現(xiàn)多種工藝的綜合，在理論研究上要考慮到變形過(guò)程中應(yīng)力、應(yīng)變、溫度的分布，與工模具接觸的、熱、力等邊界條件，復(fù)合材料界面反應(yīng)和結(jié)構(gòu)，從液態(tài)到固態(tài)加工過(guò)程的冶金物理化學(xué)和熱力學(xué)，金屬結(jié)晶和變形過(guò)程分析，最終組織結(jié)構(gòu)的形成，計(jì)算機(jī)對(duì)各狀態(tài)和過(guò)程的模擬等。因此需要各學(xué)科有組織的進(jìn)行協(xié)作，才能形成強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.針對(duì)材料加工發(fā)展的特點(diǎn)，建議組織和設(shè)立以現(xiàn)有壓力加工專(zhuān)業(yè)為基礎(chǔ)和中心的相應(yīng)研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)，從組織上保證材料加工研究的競(jìng)爭(zhēng)力量， 建立材料加工及工程研究站等。逐步形成研究、開(kāi)發(fā)、研制、生產(chǎn)新材料制品的能力，學(xué)術(shù)理論水平和經(jīng)濟(jì)效益兩方面都取得重大進(jìn)步。

4.要實(shí)現(xiàn)向開(kāi)發(fā)型新材料科研結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。從材料的研究， 制備到材料加工方面需形成一套完整的發(fā)展戰(zhàn)略和配套政策，為我國(guó)在材料研究和材料加工領(lǐng)域形成自己的優(yōu)勢(shì)和特色，具有相當(dāng)學(xué)術(shù)地位和某些領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際水平奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)