作为当代科学和工业技术发展的基础，材料成型从20世纪80年代便被看作是推动经济进入21世纪的三大工业支柱之一。材料成型及控制工程作为其中的一项紧张专业技术，在近年来有着突飞猛进的发展，从而有用地推动了材料成型的学科发展。

    所谓材料成型，显而易见成型工艺便是此项科学技术的精髓。工业产品的好与坏不仅仅必要考虑材料自身是否具备精良的力学性能，更紧张的是能否充分行使材料的特点采取最适合的加工成型方法。因此，工艺的发展从根本上决定了材料成型的质量。材料成型及控制工程通过分析材料的宏观外形、微观结构及力学性能等研究热加工过程中相干生产工艺，从而进行成型工艺重要分为铸造、焊接和锻压三个方向。

一、铸造工艺

     铸造普通地说是液态金属凝固的过程，这是一种使用范围极其广的成型工艺，不受铸件尺寸、外形及合金材料的限定。其技术关键就在于凝固组织的形成于控制、铸造缺陷的防止与控制及铸件尺寸精度与外观粗糙度的控制。
现阶段，随着铸造工艺在凝固理论、凝固技术及低压铸造、陶瓷铸造、延续铸造等技术已日渐成熟。

     随着人们对铸造质量、铸造精度、铸造成本和铸造主动化等要求的进步，细密铸造技术、延续铸造技术、特种铸造技术、铸造主动化和铸造成型模仿技术等得到了敏捷发展，铸造技术正朝着细密化、大型化、高质量、主动化和清洁化的方向发展，必将对传统工业的技术提高有着极大的推动作用，同时也为高新技术产业的发展奠定了基础。如图1-1为某小型涡喷发动机静子叶片，采用细密铸造。

二、焊接工艺

     焊接作为当代工程技术的紧张组成部分，是材料成型中必不可少的工艺手段，重要可分为熔焊、固相焊和钎焊。焊接工艺可谓是真正意义上的在生产实践中为知足工业需求而赓续完美和发展起来的。
     比如，汽车工业推动了电阻焊和二氧化碳气体珍爱焊的工艺发展，船舶制造业推动了埋弧焊的发展等。
随着焊接工艺的日益提高，它已不再是单一的金属材料连接技术，而延长向陶瓷材料、生物组织、高分子材料等多个领域。
为适应高质、高效的生产趋势，近年来焊接机械化、主动化、智能化正以惊人的速度迅猛崛起，成为往后焊接工艺的重点发展趋势。

三、锻压工艺

     锻压实质是材料的塑性成型过程，这与材料自身的塑性变形能力与外部应力等有着密切联系。它可以应用于大批量的生产，显然其发展趋势偏重于高速主动化生产，以达到高效规模化生产。在信息化高速发展的现今，计算机辅助体系渐渐彰显出其紧张作用。行使计算机辅助设计与制造模具及实现生产的模仿化，极大地缩短了工业产品的设计、生产周期，从而削减了大量的人工投入，进步了产品的生产服从和质量。

四、材料成型加工技术的作用及地位

     以铸造、锻造、焊接等工艺为代表的材料成形加工技术是制造业中的重要加工方法,材料成型加工技术与科学则是材料科学与工程的紧张内容,它对国民经济的发展及国防力量的加强均有十分紧张的作用。据统计,全世界75%的钢材经塑性加工成型,45%的金属结构用焊接成型。2001年,我国铸件产量已达1200万吨,位居世界第二。
     材料成型加工技术是汽车、机械、能源、石化、造船等支柱产业及国防工业的关键基础加工技术。例如,长江三峡水轮机的叶轮高5.5米、直径10.6米、重520吨,只有采用铸、焊复合技术才能制造,目前尚依靠进口。例如,无论军用或民用飞机中的燃气轮机叶片国外都已采有新一代高温合金单晶体熔模铸造技术。又例如,目前汽车重量的65%以上仍由钢铁材料、铝合金及镁合金等通过铸造、锻压、焊接等加工方法而成型。我国在这些前沿核心或关键技术方面还有较大的差距。因此,面对市场经济及参与全球竞争,在振兴制造业的同时,必须增强材料成型加工技术与科学的基础理论和工程应用研究。

五、材料成型加工技术发展趋势

     制造业在曩昔的二十年中发生了伟大转变,这种转变还会连续。高速发展的工业技术要求材料成型加工技术的正确化、轻量化、集成化;激烈的国际竞争要求产品性能高、流程短、成本低;日益恶化的环境则要求材料成型加工消费能源低、污染少。21世纪高新技术的出现将进一步导致材料成型加工技术与科学的提高与变革,包括:全新的成型加工方法与工艺及传统加工方法的升级与革新。
     近年来出现了许多新的正确铸造成型技术。例如,在汽车工业出现了可控压力铸造、消散模铸造及压力铸造等制造新一代汽车发动机薄壁铝合金缸体铸件的新方法。出现了液压塑性成型、细密锻造、搅拌磨擦焊、镁及铝合金半固态成型、钛合金成型加工等新技术。用定向凝固熔模铸造生产高温合金单晶体燃气轮机叶片则是正确铸造成型技术在航空工业中应用的卓异表现。随着金属基复合材料、金属间化合物材料及陶瓷材料等各种新材料的研究与开发,新的制备成型加工方法赓续出现,而材料制备和成型加工一体化则是紧张的发展趋势。例如,材料电磁成型加工、激光直接成型加工技术、金属基复合材料液态喷射成型技术等等。

六、材料成型加工过程模仿及仿真

     随着计算机技术的发展,计算材料科学已成为一门新兴的交叉学科,成为除实验和理论外解决材料科学中现实题目的紧张研究方法,基于知识的材料成型加工过程模仿与仿真已成为材料科学的前沿研究领域。据报道,模仿仿真技术可进步产品质量5-15倍、增长材料出品率25%、降低成本10%-30%、缩短产品设计和试制周期30%-60%。经过几十年的赓续发展,铸造及锻造宏观模仿技术已在工程中应用,并有许多商品化软件。当前,高性能、高保真和高服从是成型加工过程模仿与仿真的努力目标,而微观组织模仿(从毫米到微米尺度)则是新的研究热点。并行工程是以集成、并行的体例设计产品及其相干过程(包括加工制造过程),力求使产品开发人员在设计一开始就考虑到产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理所有因素(包括质量、成本、进度计划和用户要求)。在设计阶段同时进行工艺CAD、成型加工过程的计算机辅助工程分析(CAE)及模具与产品的制造过程仿真(CAM),以取得最优的结果。美国通用汽车公司采用并行工程及CAE技术,每年节省产品研究开发费用达数百万美元。

七、总结

     纵观材料成型工艺的技术与发展，工业产业的需求是推动其技术提高的紧张动力，而激光技术、计算机技术、新材料技术及其它先辈技术的发展赋予了材料成型技术具有广泛的应用前景：

     一是高效。随着信息技术、计算机网络和设备的升级换代，材料成型技术的主动化程度越来越高，材料成型技术高度速成化趋势越发显明，而这些技术的发展，无疑将为产品的高度速成带来新的可能。

     二是环保。随着环保意识的赓续加强，人们在研制新型材料的动力和能力将变得越发强劲，新型环保材料将得到越来越广泛的应用，这将从根本上推生新的材料成型技术的诞生。

     三是节能。规模化生产无疑能将工件成本降低至新低，高度智能化带来产品的高节能性。随着智能理论的渐渐完美，材料成型技术高度节能性趋势越发显明，而这一技术的发展，无疑将为产品的高节能性带来新的盼望。

     综上所述，社会的可持续发展，必然离不开资源环境的可持续发展。就材料成型行业来说，我小我认为，将来的发展不仅仅要偏重于生产的主动化、高效化和产品的高性能化，更应强调其生产过程中的能源消费、污染排放和产品的使用安全性等题目。生产过程中的能源消费、污染排放和产品的使用安全性等题目。承载力等完善结合，形成真正意义上的高效、环保、节能的新型生产工艺。