材料与土木工程论文

今天小编为大家精心挑选了关于《材料与土木工程论文(精选5篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：由于传统的加工方式所选用的加工设备较为落后，所以导致其在金属加工精度以及效率均存在一定的问题，进而严重制约了我国工业的发展，而随着材料成型与控制工程的发展，有效的弥补了传统金属加工技术的不足，不仅实现了自动化加工，而且还有效的提升了加工质量，从而更好地满足实际汽车白车身各项性能需求。

第一篇：材料与土木工程论文

土木工程材料课程试验与创新

摘要：土木工程材料课程试验是熟悉国家技术标准，验证和巩固所学理论知识，培养学生动手和创新能力的重要环节。以水泥混凝土抗渗试验为例，针对传统水泥混凝土抗渗试验过程复杂、试件密封困难、试验成功率不高、试验结果误差大等问题，在保持现有抗渗仪的试验机理基本不变的前提下，通过不断改进和总结，优化创新传统水泥混凝土抗渗试验仪及其试验操作，首次提出通过适当增大混凝土试件尺寸、增加内部预埋引压管等关键措施，直观察看渗水路径，提高抗渗试验的成功率。研究成果为土木工程材料课程及其它土木工程课程试驗与创新提供了参考，值得土木工程材料课程和其它课程教学借鉴;同时将为修改和逐步完善现行规范提供技术支撑，为土木工程中抗渗结构带来社会和经济效益。

关键词：土木工程材料课程;试验;新型抗渗仪;创新

土木工程材料课程作为高等院校“大土木”环境下土木工程、房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程等专业的必修课、基础课及专业课，在整个土木工程教学体系中起着承上启下的作用[1]。其课程特点实践性强、知识体系分散[2];内容繁杂、学时相对偏少[3]。尤其是土木工程材料试验，它在培养学生实践能力和创新能力方面有举足轻重的作用[4-5]，既能增加学生动手操作的机会，加深课堂分散知识体系印象，充分理解理论与实践的区别和联系，熟悉试验的目的和意义，又能激发学生的创新能力和科研兴趣。

传统土木工程材料试验教学方法是教师在课堂上讲，学生按照教师的指令一步一步地操作，试验结束后撰写并提交试验报告[6]。学生虽动手做了试验，但独立思考不够，积极主动性发挥不出来，不利于培养学生的动手能力和创新能力[7]。教师必须创新思路，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性，使学生理解土木工程材料学科的基本思维方法，掌握分析手段，提高试验技能和综合能力[8]。科技创新分为原始创新和跟踪创新两种，技术上的属于技术创新，学术上的是知识创新，建设上的是工程创新[9-11]。不少高校教学计划中土

木工程材料课程理论学时较多，试验学时相对偏少，如何在有限的学时下合理安排试验内容，最大限度地提高学生的动手能力和创新能力，值得思考。文章以水泥混凝土抗滲试验为例，针对现有水泥混凝土抗渗仪的缺点，提出新型水泥混凝土抗渗仪试验机理，通过相应的试验研究和理论分析，重点阐述了土木工程材料课程试验与创新。

一、研究背景

抗渗混凝土广泛使用在水工、水下、水中、地下和其它有抗渗要求的土木工程中(如大坝混凝土、隧道支护混凝土，等等)。根据规范GB—T50082—2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，采用HP-4.0抗渗仪进行水泥混凝土抗渗试验，这一传统方法沿用至今。长期实践表明：传统方法检测混凝土抗渗性能实现难度大，耗时长，成功率不高。如何准确判定水泥混凝土抗渗性能仍是一大难题，也成为了试验检测仪器设备、手段及相应理论滞后于工程应用。

目前国内外对于混凝土抗渗性能的研究有多种试验方法，其中以传统水压力试验法为主，分为稳定流动法(constant flow method)、渗透深度法(depth of penetration method)和抗渗标号法[12-13]。R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon 在研究中建立了稳定流动法与渗透深度法之间的联系，给出了两种研究方法的选择标准。究竟采用哪种试验方法，取决于混凝土的28d抗压强度F28C与龄期T之间的关系：

2.3(T)2+1.1(F28c)2>10 400时，采用渗透深度法;

2.3(T)2+1.1(F28c)2<10 400时，采用稳定流动法。

中国试验方法现行标准中采用抗渗标号法，即采用现有抗渗仪进行抗渗试验。该方法是渗透深度法的一种特例，特点是比稳定流动法和渗透深度法简单，适用于工程，但对于科学研究，该方法的研究数据太少[12]。中国现有抗渗试验规范颁布超过20年，存在诸多弊端。在大众创新时代，土木工程专业本科教学需与时俱进，土木工程材料课程如何试验与创新是相关教师和学生的新课题。新型水泥混凝土抗渗仪的研制及其试验研究项目，试图采用独特思维和技术路线来诠释创新。

二、现有抗渗仪及其试验机理

(一)现有抗渗仪概况

按照规范[14]现有抗渗仪由套模(又称“机架试模”)6个、台面、支架、加压系统、储水罐和压力控制系统等组成，利用密闭容器内压强处处相等的原理进行工作，如图1。

(二)现有抗渗仪试验机理

按照规范[15]现有抗渗仪试验机理为：抗渗试件以6个为一组(直径和高度均为150 mm的圆柱体试件)，试件成型后24 h拆模，一般标准养护至28 d龄期进行抗渗试验。试件养护至试验前一天取出，表面晾干后在其侧面涂一层熔化的密封材料(一般为工业石蜡)，随即将试件压入经烘箱预热过的试件套中，稍微冷却后即可解除压力，连同试件套装在抗渗仪上进行试验，如图2。

试验从水压为0.1 MPa开始，以后每隔8 h增加水压0.1 MPa，并且随时观察试件端面的渗水情况。当6个试件中有3个试件端面呈现渗水现象时，即可停止试验，记录当时的水压。试验过程中，如发现水从试件周边(试件与机架试模之间的密封带)渗出，则应停止试验，重新密封。混凝土的抗渗标号以每组6个试件出现渗水时的最大压力计算。

(三)现有抗渗仪及抗渗试验弊端

现有抗渗仪检测混凝土抗渗性能的实现难度大、耗时长、成功率不高。具体而言，主要问题有以下几个方面的问题。

(1)试验程序复杂，密封困难。预制混凝土试件压入机架试模后，需进行密封，密封之前需要将混凝土试件、机架试模等预热，将工业石蜡加热至50～60℃熔化成液态，再将其滴入混凝土试件和机架试模中间的空隙区域，试图让石蜡冷却凝固后密封空隙，该程序大大增加了时间和资金成本。

(2)试验结果误差大。不能保证试件与机架试模之间完全密封，致使试验时压力水可能从试件与机架试模之间的密封区域空隙渗出。事实上，在试模中制作水泥混凝土的试件还需经过适当加热试件、工业石蜡等环节，谨慎操作也难以保证绝对成功。水泥混凝土抗渗试模，如图3。

(3)观察渗水路径比较困难(试验时不排除水直接沿密封带上升至试件顶面，或从薄弱混凝土层渗透至试件表面的虚假渗透现象)。大多数情况仅仅从试件端面观察渗水情况。有时需将试件从机架试模中取出，用压力机将试件均匀劈成两半之后才能觀察压力水的渗透路径，操作难度大。加压渗水试验时，理想密封状态，如图4(1);密封失效时，渗水沿着密封区域渗漏，如图4(2);部分密封失效，渗水通过密封通道在端部沿着混凝土薄弱区域渗水，如图4(3)。

三、新型水泥混凝土研制及其试验原理

(一)新型水泥混凝土抗渗仪研制思路

基于现有水泥混凝土抗渗仪的种种弊端，新型抗渗仪拟取消机架试模，省略密封环节，以方便观察渗水路径。

怎么样实现比较大胆而创新的设想?结合土木工程材料本科课程、现有抗渗仪的机理，课题组成员进行了长期构思并多次绘制草图，经过不断修改、完善，拟定在基本不改变现有水泥混凝土抗渗仪及试验机理的前提下，适当调整混凝土试件尺寸，在其中心部位预埋引压管，采用上下颠倒的方式将混凝土试件插入试验台中。

(二)新型水泥混凝土抗渗仪试验流程

具体流程为：制造扩大头和预埋引压管;用螺栓组装扩大头和预埋引压管，如图5(1)、5(2);将组装后的预埋引压管和混凝土试模上的钢片螺栓连接，如图5(3);浇筑混凝土(预埋引压管直接浇筑在混凝土中);养护28 d后将试件上下颠倒安装在试验台桌上;灌水加压;观察渗水路径。其中，扩大头上口为直径60 mm、高20 mm的喇叭口，下口与预埋引压管同径。上口扩大到60 mm目的是增加压力水渗透面积，高度20 mm目的是在浇筑混凝土之间浇筑一层同配比水泥砂浆作为临时模板，防止浇筑混凝土时水泥浆进入预埋引压管，如图5(4);灌水加压前将预留水管与预埋引压管接通，加压后压力水将从预埋引压管的扩大头渗透，从而可以任意从混凝土的上端面、侧面薄弱的地点渗透出来，如图5(5)。

(三)新型水泥混凝土抗渗仪试验机理

新型混凝土抗渗仪加压后，压力水自扩大头开始，从混凝土中任意薄弱环节渗透，直至流出混凝土上端面或侧面中的任意面;因预埋引压管和混凝土已牢固浇筑，紧密连接，压力水不会从引压管和混凝土之间的空隙渗透。

新型抗渗仪拟采用试件直径和高均为300 mm的圆柱体，从扩大头到混凝土的任意表面的距离最短为150 mm，基本满足规范[15]对最短渗水路径150 mm的要求。实际工作中水泥混凝土结构层抗渗相对于抗渗试件来讲是无限大的，客观上将试件尺寸从150 mm加大到300 mm与实际工程更为接近。试验效果有待于后续研究工作的进展及成果评定。

新型抗渗仪取消机架试模，可从混凝土上端面和侧面轻松观察渗水路径，能够实现除底面外的全方位、多角度观测渗水路径。

四、大学生创新训练计划项目申报

基于该项目的独特创意，项目经过小组评审、学院评审，在校级和省级层层筛选下，脱颖而出。目前已经获批四川农业大学大学生创新训练计划项目和四川省大学生创新训练计划项目，项目的获批为后续研制提供了重要平台和条件。

(一)项目技术路线

(二)项目进展及后续工作

目前项目进展：完成了实用新型(专利申请号201610223488.3)和发明专利(专利申请号201620299957.5)申请，与北京蓝航智晟试验仪器有限公司签订生产新型水泥混凝土抗渗仪的合作协议。四川农业大学土木工程学院制定了采购新型抗渗仪计划，新型水泥混凝土抗渗仪预计在2016年底投入试验。

后续研究工作：待样机生产制造成功，按照计划进行新型和现有水泥混凝土抗渗仪对比试验，(拟采用在建的国道G213线汶川县境内映秀至汶川的福堂隧道二次衬砌C30抗渗混凝土，随机抽样各不少于50组;现有抗渗仪1组6个试件，新型抗渗仪1组3个试件)。后续将对抗渗机理进行理论分析，利用Pfc等软件进行数值模拟，研究二者的相似性、差异性及新型抗渗仪的可行性。把试验的重点放在新型抗渗仪的可操作性上，把分析的重点放在新型抗渗仪的可行性上。

(三)項目的特色与创新

从技术创新方面来看，无需密封，能顺畅观察渗水路径，试验简单方便;预埋引压管，压力水从混凝土试件中部向四周薄弱区域自由渗透，满足现有规范要求的现有抗渗仪基本尺寸150 mm;取消机架试模，无四周侧限附加压力限制。

从方法创新方面来看，拟进行新型和现有抗渗仪的对比试验，采用理论公式计算、数值模拟等理论分析方法，多角度多方法论证新型水泥混凝土抗渗仪的可行性。

五、讨论

教师和学生应熟悉土木工程材料课程及其试验基本内容，达到融会贯通。熟悉土木工程材料规范、标准，充分了解规范的本质及缺陷，是研制新型抗渗仪、进行创新思维的前提条件。

从一个普通抗渗试验入手思考现有抗渗仪的局限，联想到研制新型抗渗仪。这种修改和联想创新，远比某一具体试验及试验仪器本身重要得多，也是重要发明创造的基础。

六、结语

如何搞好土木工程材料课程试验、如何创新，是学者们长期研究和探讨的课题。水泥混凝土抗渗试验仪创新研制，得出如下结论。

(1)土木工程材料课程试验大多是常规试验，通过现有水泥混凝土抗渗仪及相应试验发现弊端，开启教师和学生改进思路，进而激发创新兴趣。

(2)新型水泥混凝土抗渗仪研制一波三折，但思路新颖，克服了现有抗渗仪密封困难、易从密封区域渗水、不易成功等缺点，通过在混凝土试件内部预埋引压管、取消机架试模等改进措施观察渗水路径更直观，试验更简单。

(3)现有和新型水泥混凝土抗渗仪后续对比试验(拟对比二者试验流程、渗水路径、试验结果吻合度)有序开展，理论分析思路明确，技术路线方案可行，研究结果值得期待。

(4)拟通过公式计算、数值分析等理论分析论证现有与新型抗渗仪试验的抗渗机理，完善新型抗渗仪试验的理论基础。

新型抗渗仪研制及其试验研究，研制思路和技术路线值得延伸和推广，值得土木工程材料课程及其它课程新型试验仪的研制及改进借鉴，也为土木工程其它专业课程的创新提供了有益参考。

参考文献：

[1]聂忆华，曹国娥，等.土木工程材料课程“学促教”教学模式及效果评价[J].高等建筑教育，2015，24(6)：108-112.

[2]尹健，李益进.建筑材料教学改革实践[J].株洲工学院学报，2014，9(5)：47-49.

[3]王信刚，胡明玉，丁成平.土木工程材料课程教学改革和效果评价[J].高等建筑教育，2015，24(2)：60-63.

[4]李雅文，张云华.高职院校建筑材料试验室规划建设探讨[J].试验技术与管理，2014，31(2)：218-220.

[5]李雯霞.建筑材料课程建设中如何培养学生的职业核心能力[J].中国教育技术装备，2012(2)：59-60.

[6]陈红光，刘东.建筑材料试验课程教学改革的探讨与实践[J].科技教育，2010(7)：175-176.

[7]李雅文，张云华.高职院校建筑材料试验室规划建设探讨[J].试验技术与管理，2014，31(2)：218-220.

[8]陈兵，吴雪萍，王菁.特色实验在建筑材料课程教学中的应用[J].实验室研究与探索，2012，31(6)：156-157.

[9] 沈珠江. 采百家之长、酿百花之蜜——岩土工程研究中如何创新[J]. 岩土工程学报，2005， 27(3)： 365–367.

[10]岩土工程要注重创新和规划——访中国工程院院士王思敬[J].岩土工程界， 2002， 5(8)： 7–8.

[11]刘汉龙.岩土工程技术创新方法与实践[J].岩土工程学报，2013， 35(1)： 34–58.

[12]杨成，谢和平等.混凝土抗渗性能研究的现状与进展[J]. 混凝土，2003， 160(2)： 7–11.

[13]R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon.Methods forthe Determinationof Water Permeabilityof Concrete.ACIMaterialsJournal，Vol.94，No.3.May-june.1997.p257-261.

[14]JG/T 249-2009，混凝土抗渗仪[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[15]GBJ 82-1985，普通混凝土长期性能和耐久性试验方法[S].北京：中国标准出版社，1985.

(編輯 梁远华)

作者：黄显彬 邹祖银 廖曼

第二篇：材料成型与控制工程金属材料研究

摘 要：金属材料的加工质量与材料成型及控制工程的相关技术水平有直接关联，同时也会影响我国的工业发展水平。因此相关企业应该提高重视程度，并关注其在电力机械制造、船只等交通工具制造中的重要应用价值，通过不断改进工艺，应用最新的技术提高控制水平，通过促进自动化生产，促进材料加工工艺迅速发展，为我国工业的进一步腾飞提供助力。

关键词：金属材料;加工技术

材料成型及控制工程是机械制造行业的重要工序，而且金属加工作为电力制造、航空航天、船舶制造等行业的基础工艺，提高材料成型质量，是优化机械制造水平的必要条件。

1 材料成型与控制工程及选材原则

1.1 材料成型与控制工艺概述

在一些金属复合材料的加工过程中会出现材料抗磨性和抗压性不合格的情况，对于这些情况我们可以在加工过程中添加一定量的辅助性增强物质来提高材料性能。我们还可以运用金属的不同性质选择合适的加工技术，将金属复合材料加工的优点放大，增加其应用的范围。金属复合材料的加工需要考虑到多种金属加工的手法，加工的过程比普通金属材料加工复杂。这些复杂的工艺需要我国科研人员进行各类型的研究，分析金属的基本特征进行实际加工，对此我国需要加大科研人员的培养，改进加工技术，对外交流，相互提高制造技能，提高加工成品的质量。

1.2 金属材料的选材原则介绍

目前，金属复合材料应用的范围更广，但是它比普通的金属材料更复杂，所以在金属复合材料进行加工的时候需要考虑的因素更多，金属复合材料在物理特性和化学特性上的复杂性需要我们进行更细致的科学研究。在各种机械设备的制造中金属复合材料已经得到了广泛的应用，但是机械设备需要很多不同类型的零件，也就需要不同类型的金属复合材料的加工，加工人员需要根据不同的产品需求使用不同的金属材料。不同的金属材料加工方式也不同，在科研人员的研究下进行科学的实验，使不同的复合金属发挥最大的作用。

2 材料成型与控制工程中的金属材料加工技术

2.1 金属材料机械加工成型分析

机械加工成型是金属材料加工常用的方式，其中使用最为广泛的刀具就是金刚石刀具。以铝基复合材料为例，这种复合材料具有较好的延展性，主要是继承了铝金属的物理特性，同时通过添加相应的混合物质，还能改善金属材料的整体性能。使用金刚石刀具对这种材料进行加工时，具体可以使用车削方式、铣削方式以及钻削方式。钻削非常简单指的是利用传统的麻花钻头进行加工，并集合切削液进行一定的强化处理。铣削主要指的是在一定粘合剂基础上进行加工的一种方式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，但加工过程中会产生大量的热，需要使用乳化液进行相应的冷却处理。

2.2 挤压和锻模塑性成型

因为在金属材料加工成型工程当中，假如模具直接和金属材料相互接触，那么就会在加工过程中对金属材料表面光滑性造成影响，从而也就难以对金属材料的质量及外观美观性做出保证。所以在实际加工的过程当中，可以降低摩擦来规避这一问题的发生。在模具表面添加涂层或者润滑剂，能够让模具和金属之间的摩擦问题得到有效的控制，依据相关调查工作得到的结果可以了解到，当在模具上添加涂层或者润滑剂之后，在实际加工的过程中，金属材料和模具之间的摩擦可以减少30%以上，从而也就可以对产品质量及外观美观性作出保证。

除去上文中所说的这一项措施之外，还可以将增强颗粒添加到金属材料当中，不但可以让金属材料本身可塑性降低，还能够让结合之后的材料抗变形性得到一定程度的提升。此时工作人员可以使用增加挤压速度这一方法来提升生产过程中的挤压温度，促使增强颗粒能够在短时间之内和金属材料融合起来，提升融合速度的同时还可以提升融合效果，对金属复合材料的成型做出保证。

在加工过程中还应当考虑到的问题是增强材料本身的效果以及复合材料中各种材料的占比，通过颗粒物的比例决定使用哪一种方法促进金属复合材料的成型。假如在金属材料当中添加的增强材料比较少，那么就可以通过提升挤压速度来促进融合;如果增强颗粒物的占比较高，那么就应当控制挤压速度，保证成型及锻压工作的順利开展。

2.3 金属材料铸造成型分析

铸造成型技术也是监护材料成型中的一种常用方式。在实际加工中，金属基复合材料在增强物质的影响下，金属熔体的粘度和流动性也会发生改变，同时在一定的温度环境中，相关物质之间会发生一定的化学反应。因此加工人员需要控制温度以及保温时间，避免由于化学反应导致金属材料的功能受到影响。导致熔体的粘度较高，浇筑出现严重困难，最终影响金属材料的本质。因此材料成型的加工技术人员可以使用精炼的方式，通过使用一定量的变质剂造渣处理，但这种方式本身具有一定的局限性，不适用于颗粒增强铝基复合材料的加工。

2.4 粉末冶金成型技术分析

粉末冶金成型技术的发展已经经历了一定的阶段，其加工工艺也相对成熟，尤其在晶须、复合材料零部件以及金属基复合材料的加工中具有重要的应用价值。这种技术本身工艺成熟，加上目前结合数控技术、自动化技术，可以实现高精度、小尺寸的工件加工。该技术显著的特点体现在组织细密、增强分布均匀以及接触界面小的优点。目前这种技术在实际应用中，以及发生了大大的延伸性，应用领域不断拓宽，同时工件本身的耐磨性等有点也成为各界青睐的重点内容。随着智能化技术的发展以及计算机技术的应用，粉末冶金成型技术的控制水平会不断升高，同时形成的工件也会早汽车制造领域、航空航天领域中的精密零件中发挥作用。

在金属复合材料的加工过程中需要严谨的工作态度，将每个细节都做标准，如果出现一些小的瑕疵，在日后的运行过程中就会变成更大的纰漏。我们要避免生产过程中的安全隐患，不能让材料的问题影响到整个工程的应用情况。

结语

综上所述，金属材料的加工是材料成型与控制过程中的重要内容。由于现代工业发展速度不断加快，在制造业的推动下，金属材料的各个领域中的应用价值不断提升。但在实际生产中，需要根据材料本身的特点，并结合使用一定的工艺，在加工过程中通过提高质量控制水平，为整个应用领域提供更为优质的金属材料零部件。

参考文献：

[1]杨艺，闫拓，杜鹏.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].南方农机，2018，49（17）：32.

[2]李成阳.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].花炮科技与市场，2019（1）：176.

[3]胡志军，傅煜平.材料成型与控制工程中的金属材料加工[J].现代制造技术与装备，2017（2）：88.

作者简介：

王浩    汉族  籍贯辽宁省阜新市阜蒙县  1998.12.13  冶金学院  材料成型及控制工程

（辽宁科技学院  辽宁 本溪   117104）

作者：王浩 周麒麟 方宣雄

第三篇：材料成型与控制工程中的金属材料加工分析

摘要：由于传统的加工方式所选用的加工设备较为落后，所以导致其在金属加工精度以及效率均存在一定的问题，进而严重制约了我国工业的发展，而随着材料成型与控制工程的发展，有效的弥补了传统金属加工技术的不足，不仅实现了自动化加工，而且还有效的提升了加工质量，从而更好地满足实 际汽车白车身各项性能需求。

关键词：金属材料;材料加工;材料成型;控制工程;加工技术

引言

在金属材料加工过程中，在考虑原材料质量和加工技术时，也需要根 据的加工业实际情况和材料的形成，同时在金属材料加工的过程中，还要 运用多种制造工艺去进行专业的加工制造，并且以此保证制造的过程中要 具有高效率，高质量因此在技术材料加工中也要重视专业人员去进行标准 化的操作。在金属材料加工中，利用不同的工艺，如粉末成型法，压铸法，机械成型法等去对金属进行一系列的加工，使其成为金属零件后的质量更 好和增加了金属制品的功能性。

一、材料成型和控制工程应用概述

在进行金属材料的加工过程中，可以借助于一定的辅助增强措施来实 现金属材料抗压性能以及耐磨性能的提升，同时也应该按照金属材料的实 际种类和应用功能情况来进行加工工艺的合理选择。通过这样的方式，才 可以让原材料得以充分利用，满足金属材料的实际加工与应用需求。相比 较普通形式的金属材料加工而言，在复合型金属材料的加工过程中，其加 工工艺更加繁琐，质量控制难度更大。因此在具体加工中，相关企业一定 要对金属材料进行深入研究，以此来实现其基本特征的全面掌握，然后根 据其基本特征来进行加工技术的合理选择。而在此过程中，材料成型和控 制工程具有非常好的实用性，这两项技术的研究重点是金属材料的结构形 态，比如金属材料的宏观结构和微观结构，以及金属材料的表面形态等。在当今，材料成型和控制工程已经在金属加工领域中实现了广泛应用，同 时也为该行业的技术改革与创新提供了足具先进性的技术支撑，更为金属 材料加工中的效率与质量提升奠定了良好基础。

二、金属材料的选材原则

在对金属材料进行加工成型的过程中需要在该过程中增加一些其他物 质或者金属复合材料，进而提升材料的强度以及耐磨性。但是，对于金属 复合材料的加工成型而言，其在很大程度上加大了加工难度，为此，要根 据实际的制造需求来选择添加的金属材料。譬如，在对连续纤维增强金属 基复合材料的加工过程中往往要通过复合成型的方式来进行机械加工;而 对于仅有一部分的金属复合材料而且则仅需要依靠锻造技术才能加工成 型。除此以外，在实际的简述材料加工成型过程中还必须要严格按照相关 标准进行操作，那是因为，如果在材料成型与控制工程中即便存在细小的 误差，均会导致金属材料加工成型出现严重的问题，继而影响到后期的设 备的使用以及质量，为设备的运行带来巨大的安全隐患。为此，在材料成 型加工过程中，相关人员必须要严格对金属材料进行控制，科学的按照金 属材料不同性质以及可塑性等，科学的选择加工成型技术，进而促进材料 成型的顺利进行提升金属材料的正常使用。

三、材料成型与控制工程中金属材料的基本特征

在金属材料成型过程中，工作人员应根据实际需要将有机复合材料或 金属箔引入其中，以确保材料成型的质量。为了提高材料的耐蚀性和耐蚀 性，需要根据不同材料的性质选择合适的工艺。但是，在金属材料的实际 加工过程中，金属材料的加工更加困难，有关工人必须加紧勘探，逐步优 化加工過程，提高适当成型材料的强度技术人员应根据金属特性和材料状 态调整加工技术，以提高金属材料的加工水平。

四、基于材料成型和控制工程的金属材料加工技术分析

（一）金属材料铸造成型技术

在金属材料的生产制造过程中，铸造成型技术也是一项关键且常用的 加工技术。在进行金属材料的具体加工过程中，因为受到增强物质的影响，金属材料自身的溶体流动性及其粘度都将出现变化。而在一定的温度条件 下，因相应物质之间会发生一系列的化学反应，这些化学反应的出现将会 提升溶体粘度，使其铸造成型更加困难，最终会对金属材料本身的性质造 成不利影响。所以在加工中，为实现产品质量的良好保障，技术人员需要 根据实际情况与实际需求来做好加工温度以及保温时间的控制。通过这样 的方式，才可以有效避免相应的化学反应对金属材料自身的功能产生不利影响。在此过程中，技术人员可通过精炼法对变质的制造渣进行处理，但 是该方法并不适合在颗粒增强形式的铝基复合材料加工中应用。

（二）机械成型法

这一种加工技术在当前市场上所开展的金属材料加工工程当中是非常 常见的。具体来说就是将金属复合材料利用金刚石工具加工形成。而能够 成功的方法大致有三种，其中一种的方式是车削的方式。在当前加工的过 程当中，应用的范围相对来说比较广泛，这种方式主要指的是在工程开展 的过程当中添加一些乳化剂进行冷却。在这一基础之上，利用硬合金刀具 进行金属复合材料的有效加工。钻削方式主要是在添加了一些外切削液的 基础之上。通过镶片麻花钻头开展加工，而最后一种加工方式也就是机械 成型，这种加工方式能够使得金属材料制品的成功率得到提高。除此以外，金属材料还可以被加工成各种不同形状的零件，尽量的减少材料的加工余 量，甚至可以实现零件加工成本最小化发展，所以应用的比较广泛，也产 生了一定的效果。在选择零件的过程当中能够更加的灵活，所产生的零件 选材具有更强的适应性，材料均匀性也会存在一定的隐患，铸造应力的有 效去除在目前来看难度是比较大的，很多企业方面做不到这方面的目标，甚至会在这方面出现偷工减料的现象。零件毛坯的成本相对来说比较高，特别是对于一些当前我国还不能成批量制作的零件来说存在着较大的障 碍。其实零件铸造是很危险的工作，这就需要有丰富的工作经验以及具有 专业知识技能的工作人员去进行专业操作。

（三）锻模塑性与挤压成型

在材料成型与控制工程中的金属材料加工中往往需要通过涂层或者润 滑油等来提升模具的挤压力，并起到材料与模具间的润滑作用，进而有效 地降低了工作难度。在金属材料加工过程中如果挤压过力往往会导致金属 和模具间摩擦力的增大，进而导致其损耗增大，降低金属的可塑性，甚至 导致其发生变形，严重影响了成型材料的应用效率。为此，通过在加工过 程中适当的加入润滑油或者涂层等不仅降低了挤压力，而且还可以有效的 促使摩擦力降低 30%作用。而且，通过在金属材料中加入一定的增强颗粒，可以有效的提升金属材料的可塑性，进而提升金属的抗变性能，提升成型 构件的加工质量。需注意的是，在实际的锻模塑性过程中，相关人员必须 严格的控制挤压速率，严禁操作过快或者过慢，进而避免材料成型后出现 裂纹或者密度值出现较大的误差等问题。

结束语

综上所述，在进行金属材料的加工过程中，材料成型与控制工程技术 所发挥的作用至关重要。因此，具体生产和加工中，相关企业和技术人员 一定要加强材料成型与控制工程技术的应用研究，明确其应用过程中的具 体注意事项，并做好工艺流程和工艺参数的合理控制。通过这样的方式，才可以使其技术优势得以充分发挥，在确保整体生产加工效率与质量的同 时进一步提升金属利用率，避免金属材料浪费或者是产品加工失败等情况 对材料利用率产生的不利影响，在有效满足金属材料实际加工和应用需求 的基础上尽最大限度确保相关企业的经济效益，促进企业的良好经营与发 展。

参考文献：

[1]张驰，陈继兵.材料成型及控制工程模具制造技术探究[J].现代制造技 术与装备，2020（03）：146-147.

[2]窦君，印子林，赵星昊.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究 [J].世界有色金属，2019（21） ：240-242.

[3]石浩东.材料成型与控制工程中的金属材料加工探究[J].南方农机，2019（22） ：140-141.

[4]覃东任.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究[J].南方农机，2019（14）：187.

[5]薛萌萌.探讨材料成型与控制工程中的金属材料加工技术[J].世界有 色金属，2019（04）：280，283.

作者：宗德镇

第四篇：材料成型与控制工程中的金属材料加工探索

【摘 要】针对于当下情况来说，我国的国民收入正处于快速提升的过程中，同时我国的各项基础设施也正在快速的建设与发展。而这些成就都属于我国经济水平发展与提升带来的好处与作用，随着我国经济体制的逐渐转变，我国的经济发展方向依旧在工业、轻工业、农业几方面进行发展。本文主要针对于我国工业发展过程中材料成型与控制工程当中的金属材料加工工作进行探索与分析，希望能够通过本文的分析来让我国这方面的水平发展得到更好的提升与进步。

【关键词】材料成型;控制工程;金屬材料;加工

在我国经济发展进步的过程中，我国的各个行业都处于快速发展的过程中，同时我国的基础设施水平也在逐渐的完善与进步。然而很多时候我国的各个行业发展都需要围绕金属材料的支持与帮助，这是我国工业发展过程中的基础材料，而金属材料的施工很多时候需要材料成型以及控制工程的支持。因此未来想要更好的提升金属材料的性能发挥效率，就需要针对于材料成型以及控制工程实际工作状态来进行分析与探索。

一、金属材料加工选材

在进行金属复合材料加工生产的过程中，首先需要做的就是在其中添加一定数量的增强物质，这能够更好的提升硬度，同时也能够加强抗磨性等等性质功能。但是这一方式很多时候也存在着一定的弊端以及影响，那就是在添加了附加材料之后，很多时候会导致金属材料二次加工的难度提升，无法实现更好的塑形与打磨。因此针对于不同的金属材料，在添加材料的过程中需要根据实际情况进行适当的考虑与分析[1][2]。比如说一部分的复合金属材料在实际加工的过程中需要经过非常复杂的程序，最终才能够成为理想当中的加工产品。很多金属成型工艺需要经过不断的探索与改进，才能够应用在金属成型加工处理的过程中。在进行金属成型加工处理的过程中，如果加工技术存在这一定的缺陷或者说一部分的处理细节存在着瑕疵，那么将会导致材料结构受到影响，进而影响最终的产品质量，无法满足要求。为了避免这一情况，金属材料管理人员在选择材料的过程中，需要掌握各类金属材料的加工需求以及可塑性质，保证材料加工的顺利，从而更好的提升安全水平。

二、材料成型与控制工程中金属材料加工所需要遵循的原则

（一）材料成型与控制工程进行中所需要遵循的原则

材料成型与控制工程很多时候较为多样化，同时针对不同的金属材料，所需要选择的材料成型与控制工程很多时候也有着不同的状态，在实际选择的过程中需要充分结合金属材料的特点和金属材料成型之后设备的实际状态。比如说在对金属复合材料进行加工的过程中，就可以站在材料的耐磨性以及抗压性进行入手，选择最合适的时间来开展材料成型与控制工程，从而保证发挥出金属材料最好的能力与状态[3][4]。

（二）材料成型与控制工程中所需加工的金属材料选择原则

在实际开展工作的过程中可以发现，不同的金属材料所拥有的特性有着不同的特点，而金属材料性质的不同导致应用范围也随之出现了变化。就比如说我国当下广泛存在的金属复合材料，自身的结构相对来说较为复杂。那么针对于这一材料，自身产生的性质也就随之负责，那么随之而来的就是应用范围也随之发生了一定的转换。当然，实际开展工作的过程中还是需要根据设备的不同性质来进行选择，只有这样才能够保证选择最恰当。

三、材料成型与控制工程中金属材料加工的具体分析

（一）材料成型与控制工程中金属的机械加工成型技术

材料成型与控制工程当中，金属机械加工产品技术主要是指使用金属切割刀进行金属材料加工的方式，当下比较常见的金属切割刀就是金刚石刀。金刚石刀可以用来切割一些延展性比较好的金属材料，同时在切割的过程中具体切割方法还可以划分为三种方式，分别是车削、钻削、铣削三种，这三种切割方式有着不同的使用方向。钻削就是最简单的切割方式，也就是使用钻头来进行金属材料的切割和加工。车削则是在切割的过程中不断的加入物质，从而冷却金属，这种切割方式属于当下最常见的一种切割方式。铣削则是通过一定的粘合剂来进行加工切割，相对来说这种切割方式比较少见[5]。

（二）材料成型与控制工程当中金属的挤压成型技术

材料成型与控制工程当中，金属挤压铸造成型技术属于当下应用比较广泛的金属材料加工技术，但是，在实际金属材料加工的过程中依旧有着非常多的注意点以及关注方向。首先，需要进行润滑处理，主要的原因就是这种金属材料加工技术需要挤压来完成，因此需要降低摩擦阻力。其次，需要控制挤压力，避免挤压力过大的情况，否则将会导致金属材料出现浪费。最后则是需要控制挤压速度与挤压温度，避免挤压速度过快导致金属材料出现崩裂，而温度的控制则是为了避免金属材料出现变形。

（三）材料成型与控制工程中金属的铸造成型技术

材料成型与控制工程当中坚守的铸造成型技术主要的方向就是通过一定温度来将金属材料进行溶解，随后通过浇筑的方式来让金属材料形成一定的新材料。在整个金属材料加工的过程中，需要控制温度，这是非常关键一项条件。主要的原因就是高温会导致金属材料出现化学变化，一旦温度控制不当，将会导致金属材料出现浪费，影响金属材料的成型工作。

结束语：

对于我国的众多行业来说，金属材料提供了基础材料，在某种程度上来说，可以认为金属材料属于我国其他行业快速发展的基础所在。金属材料的加工很多时候离不开材料成型工程和材料控制工程两大技术，因此未来想要更好的提升金属材料质量，让我国的金属材料数量得到更好的提升，需要下好功夫，这也是本文研究的主要内容。而这也会是本文的主要研究内容，未来需要贯彻这其中的具体成型内容，从而提升我国金属材料的整体质量以及关键数量。

参考文献：

[1]单松松，熊家乐，陶学禄. 材料成型与控制工程中金属材料加工探讨[J]. 信息记录材料，2020，21（12）：30-31.

[2]尹显远. 材料成型与控制工程中金属材料加工探讨[J]. 造纸装备及材料，2020，49（04）：58.

[3]高晶. 材料成型与控制工程中金属材料加工技术探讨[J]. 中国设备工程，2020，（10）：209-210.

[4]孙川. 材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J]. 科技创新与应用，2020，（13）：117-118.

[5]潘先发. 材料成型与控制工程金属材料研究[J]. 湖北农机化，2020，（08）：166.

作者：杜二玲

第五篇：材料成型与控制工程中的金属材料加工

摘要：我国一直都是制造业大国，并且随着社会工业化的持续进步，绝大多数行业都需要使用金属复合材料，导致金属复合材料购买量持续增长，发展势头迅猛。金属材料的加工品质和材料成型与控制工程中有关技术水准有必然的联系，文章主要介绍了提高材料成型与控制工程中金属材料加工技术水平的措施，期望能为科学选用金属材料提供参考。

关键词：材料成型与控制工程;金属材料;加工

现阶段，诸多新兴领域得到了迅猛发展，为此将聚焦点放在了国内制造业上。对于金属材料制造加工而言，材料成型及控制工程有关技术水准十分重要，因此必须加大对材料成型与控制工程技术在机械制造领域中的关注度，严密控制加工品质。

一、简述材料成型与控制工程的相关内容

材料成型与控制工程是制造行业之中使用得较为广泛的技术之一，主要是为了把控目标产品的质量，让产品在成型之时，能够按照步骤进行。就材料成型而言，主要是研究热加工的方法和已塑性成型方法，在分析材料的类型之时，要先观察材料的微观结构，再研究宏观性能，深入了解材料的表面形态，这些分析的内容对于产品的质量、工作的效率有着非常大的幫助。

二、材料成型与控制工程中金属材料的基本特征

在金属材料加工成型的过程中，工作人员需要按照实际的需求，向其中投入一些有机复合材料或金属单只，以此来保障材料成型的质量。为了提升材料的抗性变能力以及耐腐蚀的能力，需要依据不同材料的性质选择合适的加工工艺。然而在实际的金属材料加工过程中，金属材料的加工难度较大，相关的工作者需要加强探索的力度，渐渐优化加工的工艺，适当增加成型材料的强度。另外，在材料成型与控制工程中，需要做好动态把控工作，监视金属加工的流程。技术人员需要根据金属的特征，以及材料的状态，适当地调整工艺技术，以此来提升金属材料的加工水平。

三、材料成型与控制工程中的金属加工技术

3.1材料机械加工成型的技术

目前，机械加工成型技术是金属材料加工成型中，使用得最为广泛的方法，其主要的工具是金刚石刀具。金刚石刀具主要与复合材料进行拼接，从而实现精加工。例如，在使用铝基复合材料进行材料加工时，需明白材料的可塑性，适当地增添一些复合材料，改变所加工材料的性质，进而提升材料的延展性。另外，在使用金刚石刀具加工的时候，一般使用钻削式和车削式的方法。钻削式主要是运用镶片麻花的钻头，来加工复合材料，加工之时适当地增添一些切削液。车削主要是运用较硬的合金刀具来进行材料的加工，加工之时，需要配上乳化液冷却材料中产生的高温。这两种方法在金属材料的加工中，有着较为广泛的应用，故而要对其进行更加深入的研究，使其更好地发挥作用。

3.2挤压及锻模塑性成型技术

在现代工程制造中，材料成型加工人员要好好利用模具表面的涂层，使其充分展现出自身优良性能，有效地发挥产品潜能。除此之外，还可以适当增加一点润滑剂，进而有效改善模具的压力，方便脱模，减少产品磨损，延长产品使用寿命。据研究表明，使用表面涂层或者添加润滑剂能够大大减少金属材料加工过程中的挤压力，能进一步提升模具的品质，降低金属材料的塑性，保障金属材料成型的质量，减少了生产成本。相关的金属材料成型控制人员可以在材料中加入适量的增强颗粒，改善金属材料的相关特性，使最终产品有良好的抗变形能力。就金属材料的成型加工而言，需要注重复合材料中增强材料的占比，并配上相应的工艺来保证材料成型的效率。若是增强材料过少时，可以使用提升加速度的方式来提升效率，若是增强材料的占比过高时，需要考虑挤压的速度，注重材料成型的过程。金属材料挤压的速度应该控制在一合理范围中。在整个加工过程中，还需要注意一些细节，譬如，挤压速度要严格把握，不可过快也不可过慢，否则会带来一些不良影响。若挤压速度过慢，不符合相关规定和要求，会使得材料成型后的密度比实际需要的要小，生产的产品得不到人们的认可;若挤压速度过快，很容易弄过头，金属材料因无法承受压力出现裂缝。

3.3粉末冶金成型技术与电切割技术

在制造一些小部件的时候，便需要使用粉末冶金成型技术，该技术有着较强的适应性，被用在符合材料零部件与必需品的制作中。粉末冶金成型技术的界面反应少，而且自身的组织密度较高，故而所塑造的材料有着抗磨性较好，强度较优的性能。在经过粉末冶金成型技术的加工之后，金属材料大都被用在航天器材和汽车制造业之中。电切割技术需要在介电流中加入移动的电极线，然后使用局部高温的方法进行切割。电切割技术会将材料切成不同的几何形状，并且具备使用冲洗液体压力冲刷负级与零部件之间的空隙。在加工金属材料的时候，电切割技术会因为放电效果不理想，造成切割速度减慢的情况。

3.4锻造成型技术与旋压成型技术

锻造成型是一项使用较为广泛且历史悠久的技术，在实际的锻造过程中，适当地添加一些增强颗粒，并保障原有特点不变，能够有效地提升材料的流动性与黏度，进而促使熔体与增强颗粒出现化学反应，取得改变原有材料属性的作用。在使用铸造成型技术的时候，需要严格控制熔化的时间与温度，若是未能做到精准把控，可能会出现材料直接报废的后果。另外，在铸造的过程中，不宜高温时加入增强颗粒，其原因是高温下颗粒容易与材料发生反应，对后面的成型浇筑有一定的影响。在使用精炼方法之时，可以加入适量的变质剂，以此来提升材料的流动性，然此方法并不适用于所有金属材料，故而要根据实际的情况来思考。当取出金属基复合材料时，金属的塑性处于最弱之时，应及时进行锻造。旋压成型技术主要是指将板料放在芯模之上，然后施压并旋转，在旋转的过程中，板料会发生形变，通过形变，可以获得原定形状与大小的产品。

四、结束语

综上所述，在加工材料成型及其控制进程中金属材料加工具有一定的难度，但通过不断实践与研究，该技术的应用已越来越成熟。当然，不论采用何种技术，实际操作中必须参照具体材料自身特征及其产品需要，同时考虑材料成型之后所使用到的行业特征需求、技术的合理使用、相关技术的充足认知，这样才能保障最终材料成型之后的质量。

参考文献

[1]潘先发.材料成型与控制工程金属材料研究[J].湖北农机化，2020（08）：166.

[2]窦君，印子林，赵星昊.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究[J].世界有色金属，2019（21）：240+242.

（辽宁丰田金杯技师学院  辽宁  沈阳  110015）

作者：邢佳磊