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直接金属雕塑用材料特性

【摘要】:在使用金属材料做雕塑之前,首先要对金属材料的特性有所认识。金属材料特性包括金属的机械性能和焊接性能。机械性能主要是指其力学性能,即受外力时反应出来的性能,它是衡量金属材料的重要标志。主要包括弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性和疲劳强度等。金属的焊接性能是指被焊接的金属材料在采用一定的焊接工艺方法、焊接材料、规范参数和结构形式的条件下,获得优质焊接接头的难易程度。

在使用金属材料雕塑之前,首先要对金属材料的特性有所认识。金属材料特性包括金属的机械性能和焊接性能。机械性能主要是指其力学性能,即受外力时反应出来的性能,它是衡量金属材料的重要标志。主要包括弹性、塑性、强度、硬度、冲击韧性疲劳强度等。

在直接金属雕塑的制作中,主要会涉及弹性和塑性。金属在外力的作用下,产生永久变形而不致引起破坏的性能,叫做塑性。在外力消失以后留下来这部分不可恢复的变形,叫塑性变形。金属既有弹性又有塑性,而两者往往会通过温度和载荷的改变而变化。金属在作用力达到某种程度前,变形是弹性的。过了这个极限,变形是塑性的(图1)。

金属的焊接性能是指被焊接的金属材料在采用一定的焊接工艺方法、焊接材料、规范参数和结构形式的条件下,获得优质焊接接头的难易程度。在直接金属雕塑的制作中,参照焊接性能的意义在于选择合理的焊接工艺,选用合适的焊接材料、合适的焊接和预热方法。

普通金属的种类繁多,如钢、铜、铝、铅、锡、锌等。但结合我们金属雕塑表现技法练习课的实际情况,在这里主要讨论的是低碳钢的焊接工艺和设备。

我们通常称的钢,其实是铁碳合金,或者叫低碳钢。根据含碳量的不同,可以分成三类:工业纯铁(含碳量<0.02%)、钢(含碳量>0.02%,<2.00%)、铸铁(含碳量>2.00%,<6.67%)。纯铁是一个工业概念,只在实验室存在。而铸铁虽然也可以焊接,但因含碳量高而脆硬,不易操作。而低碳钢(也就是我们通常所说的铁)的塑性好,含碳及其他合金少,淬硬倾向小;而且在一般情况下,不需要采取预热和焊后热处理;并可以满足手工电弧焊对各种不同空间位置的焊接,且焊接工艺和操作技术比较简单,容易掌握;不需要特殊或者复杂的设备,所以是进行焊接实践的最好的金属材料。