(三)焊接技術
焊接以其聯接可靠、施工簡便、產品結構輕、改型快等優點而不斷擴大應用範圍,技術發展迅速。19世紀發明電弧焊,20世紀頭10年發明了薄藥皮電弧焊、鋁熱焊、點焊、氣焊。30年代出現埋弧焊和厚藥皮電弧焊。1951年,前蘇聯的巴頓創造的電渣焊工藝,為大截麵材料的焊接開辟了新途徑。20世紀50年代還發明了二氧化碳氣體保護電弧焊、摩擦焊、超聲波焊、等離子弧焊。20世紀60年代出現激光焊技術。1966年美國發展了厚板窄間隙氣體保護電弧焊,比埋弧焊效率提高1倍,而且節省焊絲,能耗降低。
(四)熱處理技術
熱處理對改善材料性能有重要意義。1914年德國發明鋁合金時效硬化。1935年美國發展了碳氮共滲,1949年出現了真空熱處理。1954年又發展了形變熱處理。20世紀60年代出現流動粒子加熱爐。20世紀70年代,激光熱處理、軟氮化、輝光離子氮化開始用於機械工業。第二次世界大戰後熱處理技術最突出的發展之一是可控氣氛熱處理技術的應用和推廣。為滿足對大件熱處理的需要,已研製出多種大型熱處理爐。大焊接件多采用現場焊接、現場退火的方式進行處理。
(五)機械加工設備
隨著部分產品的大型化,加工機床也得到相應發展。到20世紀70年代,最大車床加工直徑已達6米,最大立車的加工直徑是26米,最大鏜床鏜杆直徑355毫米,最大龍門銑加工寬度已超過7米,最大滾齒機加工直徑為1.5米。大型機床普遍采用數字顯示儀表顯示加工尺寸。
提高加工效率最直接、最明顯的辦法是改進機床和刀具及合理組織生產。19世紀末至20世紀初,轉塔車床、單軸和多軸自動車床、滾齒機和插齒機等已在部分國家使用。20世紀初,先後出現仿形機床和組合機床。隨著機床剛性的提高,機床的加工範圍不斷擴大,專業化、自動化程度不斷提高,適應了成批大量生產的要求。20世紀50年代,數字控製機床和加工中心問世。20世紀70年代微電子技術應用於機床,使機床的加工靈活性增加,滿足了多品種、小批量生產的要求。19世紀末,泰勒研究金屬切削理論,作了大量的切削實驗,並與懷特合作發明了高速鋼,使切削速度成倍提高。20世紀20~30年代,美國的尼科爾森、史密斯和日本的大越淳等,在金屬切削原理方麵,進行了大量的試驗研究,使金屬切削和刀具設計逐步科學化。繼高速鋼之後,刀具材料又不斷革新。1923年德國用粉末冶金法製成硬質合金刀具,又一次提高了切削速度。第二次世界大戰後,發展了不重磨硬質合金刀具、超細化硬質合金刀具。後來又出現碳化鈦、氮化鈦、陶瓷覆層硬質合金,人造金剛石等,都具有優異的切削性能。
提高機械產品的精度等級,主要依靠新的加工方法、新型機床、新工具和先進的測量手段。19世紀磨床已經實用,碳化矽、氧化鋁磨料也已問世。20世紀初陸續研製出坐標鏜床、磨齒機、螺紋磨床等,成為現代精密機床的基礎。20世紀30~50年代出現珩磨機、超精磨床、光學坐標鏜床、電動比較儀、高精度圓度儀等精密加工和測試設備。20世紀60年代,激光幹涉儀的問世,對能達到0.01微米的加工精度起了重要作用。20世紀80年代以來,為滿足電子工業和空間技術的更高要求,加工精度正向0.001微米這一目標前進。為此,從材料、工藝、設備到環境控製方麵入手,創造了一套不同於傳統的新工藝,即所謂“毫微米工藝”。
(五)特種加工技術
第二次世界大戰以後,由於機械工業使用的難加工材料增加,特種加工應運而生。這些加工方法的共同特點是能量密度高,作用時間短,產生熱影響或變形小,能量可控,容易自動化。在模具、動力機葉片、寶石軸承、硬質合金等領域的生產製造方麵,如電火花加工、電解加工、激光加工和等離子弧加工等特種加工方法,已逐漸取代了傳統的加工方法。
(六)粉末冶金技術
粉末冶金技術是一種精密的無切削製造方法。1910年美國首先用粉末冶金材料生產電燈鎢絲,20年代在德國開始用於生產硬質合金。第二次世界大戰期間,德國向意大利和日本傳播粉末冶金技術,用於生產炮彈彈帶和其他製品,美國在此期間開始生產含油軸承。戰後粉末冶金材料種類增多,製件質量提高,應用範圍擴大。20世紀40年代末,美國、前蘇聯就已著手研製粉末冶金高速鋼,以後許多國家進行了生產。1964年日本製成鋁基粉末冶金燒結零件。1970年美國製成燒結鈦合金。粉末冶金還可以製造金相平衡圖上所沒有的非平衡材料。粉末冶金材料除鐵粉、銅粉外還包括合金鋼粉、合金粉、稀土元素粉等。製粉方法有還原、霧化、機械粉碎、電解、化學置換法等。
(七)自動化技術
機械工業的自動化生產,是20世紀機械工程發展中的一項突出成就。