船舶焊接工藝 船舶材料與焊接第一章ppt課件

1、南山學(xué)院南山學(xué)院引言：引言：1 1、金屬資料的性能、金屬資料的性能運(yùn)用性能：運(yùn)用性能： 指資料在運(yùn)用過(guò)程中所表現(xiàn)的性能，主要包指資料在運(yùn)用過(guò)程中所表現(xiàn)的性能，主要包括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。括力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能。工藝性能：工藝性能： 指在制造機(jī)械零件的過(guò)程中，資料順應(yīng)各種指在制造機(jī)械零件的過(guò)程中，資料順應(yīng)各種冷、熱加工和熱處置的性能。冷、熱加工和熱處置的性能。2 2、金屬資料力學(xué)性能、金屬資料力學(xué)性能包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖 壓性壓性 能、切削加工性能和熱處置工藝性能等。能、切削加工性能和熱處置工藝性能等。 指資料在外力作用下表現(xiàn)

2、出來(lái)的性能，主要有強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌度和疲勞強(qiáng)度等。拉伸試樣拉伸試樣 2.拉伸過(guò)程拉伸過(guò)程拉伸試樣的頸縮景象拉伸試樣的頸縮景象拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)機(jī)l Fl bl ul Fbbk Fss o g fe Fep Fp低碳鋼的拉伸曲線 退火低碳鋼低、中回火鋼淬火鋼及鑄鐵中碳調(diào)質(zhì)鋼s 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度( 塑性變形量為塑性變形量為0.2%，微量塑性變形，微量塑性變形) F0.2 0.2 = ( M Pa ) S 0 試樣原始橫截面試樣原始橫截面( mm2)試樣產(chǎn)生試樣產(chǎn)生0.2%剩余塑性變剩余塑性變 形時(shí)的載荷形時(shí)的載荷(N)0.2：試樣產(chǎn)生剩余塑性變形：試樣產(chǎn)生剩余塑性變形0.2%時(shí)的應(yīng)力時(shí)的應(yīng)

3、力試樣產(chǎn)生試樣產(chǎn)生0.2%剩余塑性變形剩余塑性變形 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度0.2 s是金屬工程構(gòu)造設(shè)計(jì)和選材的主要根據(jù)。是金屬工程構(gòu)造設(shè)計(jì)和選材的主要根據(jù)。也是評(píng)定金屬?gòu)?qiáng)度的重要目的之一。也是評(píng)定金屬?gòu)?qiáng)度的重要目的之一。 F b 試樣斷裂前的最大載荷試樣斷裂前的最大載荷(N) b = ( M Pa ) S 0 試樣原始橫截面積試樣原始橫截面積( mm2)bse(2)(2)抗拉強(qiáng)度：試樣在斷裂前所能接受的最大應(yīng)力。抗拉強(qiáng)度：試樣在斷裂前所能接受的最大應(yīng)力。當(dāng)資料的內(nèi)應(yīng)力當(dāng)資料的內(nèi)應(yīng)力b時(shí)，資料將產(chǎn)生斷裂。時(shí)，資料將產(chǎn)生斷裂。b常用作脆性資料的選材和設(shè)計(jì)的根據(jù)。常用作脆性資料的選材和設(shè)計(jì)的根據(jù)。也是評(píng)定

4、金屬?gòu)?qiáng)度的重要目的之一。也是評(píng)定金屬?gòu)?qiáng)度的重要目的之一。 (1)斷面收縮率斷面收縮率: 是指試樣拉斷處橫截面積的收縮量是指試樣拉斷處橫截面積的收縮量 S與原始橫截面積與原始橫截面積S0之比。之比。 (2)伸長(zhǎng)率伸長(zhǎng)率:是指試樣拉斷后的標(biāo)距伸長(zhǎng)量是指試樣拉斷后的標(biāo)距伸長(zhǎng)量 L 與原始標(biāo)距與原始標(biāo)距L 0之比。之比。 S0 - S 1 S0 - S 1 = - = - 100% 100% S0 S0 l 1 - l0 = - 100% l0布氏硬度計(jì)布氏硬度計(jì) 1 1、原理、原理: : 用頂角為用頂角為120120金剛石圓錐或淬火鋼球，在實(shí)驗(yàn)力的作金剛石圓錐或淬火鋼球，在實(shí)驗(yàn)力的作 用下壓入試用下

5、壓入試 樣外表，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后卸除實(shí)驗(yàn)力，用測(cè)樣外表，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后卸除實(shí)驗(yàn)力，用測(cè) 量的剩余壓痕深度增量來(lái)計(jì)算硬度的一種壓痕硬度實(shí)驗(yàn)。量的剩余壓痕深度增量來(lái)計(jì)算硬度的一種壓痕硬度實(shí)驗(yàn)。 h1-h0洛氏硬度測(cè)試表示圖洛氏硬度測(cè)試表示圖洛氏硬度計(jì)洛氏硬度計(jì)沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)沖擊試樣和沖擊實(shí)驗(yàn)表示圖沖擊試樣和沖擊實(shí)驗(yàn)表示圖 AK a k = (J/cm) S0 多晶體示意圖 多晶體示意圖 征，可將其分為三類：點(diǎn)缺陷 、線缺陷、面缺陷。由于空位和間隙原子的存在由于空位和間隙原子的存在 ，使晶體發(fā)生了晶格畸變，晶體使晶體發(fā)生了晶格畸變，晶體性能發(fā)生改動(dòng)，如強(qiáng)度、硬度性能發(fā)生改動(dòng)，如強(qiáng)度、硬度添加。添加。

6、化，就是由于位錯(cuò)密度的添加化，就是由于位錯(cuò)密度的添加所致。所致。 刃型位錯(cuò)示意圖 a) 晶格立體模型 b) 平面圖 晶界的過(guò)渡結(jié)構(gòu)示意圖 亞晶界結(jié)構(gòu)示意圖 To時(shí)間溫度實(shí)際冷卻曲線實(shí)際冷卻曲線實(shí)踐冷卻曲線實(shí)踐冷卻曲線T1結(jié)晶平臺(tái)結(jié)晶平臺(tái)(是由結(jié)晶潛熱導(dǎo)致是由結(jié)晶潛熱導(dǎo)致)金屬的樹枝晶金屬的樹枝晶金屬的樹枝晶金屬的樹枝晶金屬的樹枝晶金屬的樹枝晶冰的樹枝晶冰的樹枝晶V V冷冷T TN N晶粒細(xì)小晶粒細(xì)小 固溶體中的晶格畸變示意圖 a)間隙固溶體 b)置換固溶體 4 C912 C體心立方體心立方面心立方面心立方密排六方密排六方 - Fe - Fe - Fe4153410006008001200溫度時(shí)

7、間16001500500700900110013001400912 - Fe - Fe - Fe溫度FeCFe2CFe3CFeC(6.69%C)鐵素體鐵素體奧氏體奧氏體滲碳體滲碳體珠光體珠光體萊氏體萊氏體強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性好強(qiáng)度、硬度低，塑性、韌性好有一定的強(qiáng)度和硬度，塑性也很好有一定的強(qiáng)度和硬度，塑性也很好硬度很高，脆性大，塑性和韌性極低硬度很高，脆性大，塑性和韌性極低綜合力學(xué)性能較好綜合力學(xué)性能較好硬度很高，塑性很差硬度很高，塑性很差鐵碳合金相圖FeFe3C純鐵含碳00.0218 鑄鐵含碳2.116.69碳鋼含碳0.02182.11 純鐵熔點(diǎn)1538Fe3CA滲碳體熔點(diǎn)1227共晶點(diǎn)1148碳在Fe中的最大溶解度1148共析線滲碳體含碳6.69G純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)912碳在Fe中的最大溶解度727 共析點(diǎn)727 PS7271148LAkGCEFDAQFe3CFeFL+AA+FA+Fe3CF+Fe3CF+PP+Fe3CP純鐵的熔點(diǎn)純鐵的熔點(diǎn)滲碳體的熔點(diǎn)滲碳體的熔點(diǎn)鋼和鐵的分界點(diǎn)鋼和鐵的分界點(diǎn)共晶點(diǎn)共晶點(diǎn)共析點(diǎn)共析點(diǎn)有無(wú)萊氏體的分界點(diǎn)有無(wú)萊氏體的分界點(diǎn)有無(wú)珠光體