熔化焊與熱切割基礎(chǔ)知識(shí)（課堂PPT）

1、第二章熔化焊與熱切割基礎(chǔ)知識(shí)第二章熔化焊與熱切割基礎(chǔ)知識(shí)工業(yè)純鐵工業(yè)純鐵亞共析鋼亞共析鋼共析鋼共析鋼過共析鋼過共析鋼亞共晶白口鑄鐵亞共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵過共晶白口鑄鐵1第一節(jié)第一節(jié) 焊接與熱切割基礎(chǔ)知識(shí)焊接與熱切割基礎(chǔ)知識(shí) 焊接基本原理及分類焊接基本原理及分類： 焊接是通過加熱或加壓或兩者兼用，可以用或不用填充材料，焊接是通過加熱或加壓或兩者兼用，可以用或不用填充材料，使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種使焊件達(dá)到原子結(jié)合的一種加工方法加工方法。 焊接的本質(zhì)是使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子間結(jié)合，使之連接焊接的本質(zhì)是使兩個(gè)分離的物體產(chǎn)生原子間結(jié)合，使之連接成一體的連接方法成一體的連

2、接方法零件零件零件螺栓零件零件零件螺母鉚釘機(jī)械聯(lián)接機(jī)械聯(lián)接焊接焊接 可拆卸聯(lián)接可拆卸聯(lián)接永久連接永久連接焊縫2焊接方法分類焊接方法分類：烙鐵釬接烙鐵釬接高頻感應(yīng)釬接高頻感應(yīng)釬接火焰釬接火焰釬接電阻釬接電阻釬接爐中釬接爐中釬接鹽浴釬接鹽浴釬接爆炸焊爆炸焊冷壓焊冷壓焊超聲波焊超聲波焊氣壓焊氣壓焊電阻焊電阻焊鍛焊鍛焊摩檫焊摩檫焊對焊對焊滾焊滾焊點(diǎn)焊點(diǎn)焊激光焊激光焊氣電焊氣電焊電子束焊電子束焊電渣焊電渣焊等離子弧焊等離子弧焊鋁熱焊鋁熱焊電弧焊電弧焊氣焊氣焊惰性氣體保護(hù)焊惰性氣體保護(hù)焊活性氣體保護(hù)焊活性氣體保護(hù)焊自動(dòng)埋弧焊自動(dòng)埋弧焊手工電弧焊手工電弧焊硬釬焊硬釬焊軟釬焊軟釬焊釬焊釬焊壓力焊壓力焊熔化焊熔

3、化焊焊接焊接3切割方法分類：切割方法分類：切割方法切割方法火焰切割火焰切割電弧切割電弧切割冷切割冷切割氧乙炔氣割氧乙炔氣割液化石油氣切割液化石油氣切割氫氧源切割氫氧源切割氧熔劑切割氧熔劑切割等離子弧切割等離子弧切割碳弧氣割碳弧氣割激光切割激光切割水射流切割水射流切割氣割氣割碳弧氣割碳弧氣割等離子弧切割等離子弧切割水射流切割水射流切割激光切割激光切割4焊接與切割技術(shù)的發(fā)展概況：焊接與切割技術(shù)的發(fā)展概況：我國是最早應(yīng)用焊接技術(shù)的國家之一。我國是最早應(yīng)用焊接技術(shù)的國家之一。遠(yuǎn)在戰(zhàn)國時(shí)期的一些金屬制品就已采用了焊接技術(shù)。遠(yuǎn)在戰(zhàn)國時(shí)期的一些金屬制品就已采用了焊接技術(shù)。在宋代科學(xué)家沈括所著的在宋代科學(xué)家沈

4、括所著的夢溪筆淡夢溪筆淡一書，就提到了焊接方法。一書，就提到了焊接方法。在明代科學(xué)家宋應(yīng)星所著的在明代科學(xué)家宋應(yīng)星所著的天工開物天工開物一書中，對鍛焊和釬焊技術(shù)作一書中，對鍛焊和釬焊技術(shù)作了詳細(xì)敘述。了詳細(xì)敘述。1892年出現(xiàn)氧年出現(xiàn)氧氫混和氣焊（氫混和氣焊（2000左右）左右），由于溫度較低只用于薄板由于溫度較低只用于薄板焊接焊接。1895年發(fā)明了電石后又發(fā)現(xiàn)了乙炔和氧氣混和燃燒溫度高年發(fā)明了電石后又發(fā)現(xiàn)了乙炔和氧氣混和燃燒溫度高 （3200），1903年被廣泛運(yùn)用到金屬焊接上。年被廣泛運(yùn)用到金屬焊接上。20世紀(jì)初手工電弧焊問世。世紀(jì)初手工電弧焊問世。20年代后期電阻焊獲得應(yīng)用。年代后期電阻

5、焊獲得應(yīng)用。40年代后期埋弧焊；惰性氣體保護(hù)焊相繼獲得應(yīng)用。年代后期埋弧焊；惰性氣體保護(hù)焊相繼獲得應(yīng)用。50年代年代CO2氣電焊、電渣焊、摩擦焊、電子束焊、超聲波焊發(fā)展應(yīng)用。氣電焊、電渣焊、摩擦焊、電子束焊、超聲波焊發(fā)展應(yīng)用。60年代等離子弧焊、激光焊、光束焊相繼出現(xiàn)。年代等離子弧焊、激光焊、光束焊相繼出現(xiàn)。近年來，太陽能焊機(jī)、冷壓焊機(jī)等新型焊機(jī)開始研制，焊接生產(chǎn)自動(dòng)化近年來，太陽能焊機(jī)、冷壓焊機(jī)等新型焊機(jī)開始研制，焊接生產(chǎn)自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)在焊接切割生產(chǎn)中有很大發(fā)展。及計(jì)算機(jī)在焊接切割生產(chǎn)中有很大發(fā)展。5 公元前3000多年埃及出現(xiàn)了 技術(shù)。 公元前2000多年中國的殷朝采用 制造兵器。 公元前

6、200年前，中國已經(jīng)掌握了青銅的及鐵器的工藝。 61881年：法國人 阿爾薩斯阿爾薩斯 (De Meritens )發(fā)明了最早期的。7 1888年：俄羅斯人發(fā)明。8 1917年：第一次世界大戰(zhàn)期間使用修理了109艘從德國繳獲的船用發(fā)動(dòng)機(jī)，并使用這些修理后的船只把50萬美國士兵運(yùn)送到了法國。 9 大約1920年：第一艘使用制造的油輪波基普西（Poughkeepsie Socony）號(hào)在美國下水。10 1930年：前蘇聯(lián)羅比諾夫發(fā)明了。11氬弧焊氬弧焊焊縫焊縫1941年：美國人馬里帝茲馬里帝茲 (Meredith )發(fā)明了（氦弧焊）。氬弧焊焊氬弧焊焊縫縫12 1947年：前蘇聯(lián)Bopoe（沃羅舍維

7、奇）發(fā)明。131988年：焊接機(jī)器人開始在汽車生產(chǎn)線中大量應(yīng)用。1993年：使用機(jī)器人控制CO2激光器成功的焊接了美國陸軍艾布拉姆斯(Abrams)型主戰(zhàn)坦克。14 19961996年：年：以烏克蘭巴頓焊接研所以烏克蘭巴頓焊接研所洛博格維夫洛博格維夫 (B.K.Lebegev)(B.K.Lebegev)院士為首的三十多人的研制小組，研院士為首的三十多人的研制小組，研究開發(fā)了究開發(fā)了。 20012001年：年： 成功應(yīng)用于臨床。成功應(yīng)用于臨床。 15 焊接與切割的應(yīng)用：焊接與切割的應(yīng)用：焊接是一種應(yīng)用范圍很廣的金屬加工方焊接是一種應(yīng)用范圍很廣的金屬加工方法。法。造船造船石油石油電站電站橋梁橋梁冶

8、金冶金航天航天汽車汽車礦山礦山機(jī)械機(jī)械在世界主要的工業(yè)國家里每年鋼產(chǎn)量的在世界主要的工業(yè)國家里每年鋼產(chǎn)量的45左右用于焊接結(jié)構(gòu)。左右用于焊接結(jié)構(gòu)。在制造一輛小轎車時(shí)，需要焊接在制造一輛小轎車時(shí)，需要焊接500012000個(gè)焊點(diǎn)，一艘個(gè)焊點(diǎn)，一艘30萬噸油輪要焊萬噸油輪要焊1000km長的焊縫，一架飛機(jī)的焊點(diǎn)多達(dá)長的焊縫，一架飛機(jī)的焊點(diǎn)多達(dá)2030萬個(gè)。萬個(gè)。隨著工業(yè)的發(fā)展，被焊接的材料種類也愈來愈多，除了普通隨著工業(yè)的發(fā)展，被焊接的材料種類也愈來愈多，除了普通的材料外，還有如超高強(qiáng)鋼、活性金屬、難熔金屬以及各種的材料外，還有如超高強(qiáng)鋼、活性金屬、難熔金屬以及各種非金屬的焊接。非金屬的焊接。由于

9、各類產(chǎn)品日益向著高參數(shù)（高溫、高壓、高壽命）、大由于各類產(chǎn)品日益向著高參數(shù)（高溫、高壓、高壽命）、大型化方向發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，焊接工作量越來越大，型化方向發(fā)展，焊接結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，焊接工作量越來越大，這對于焊接生產(chǎn)的這對于焊接生產(chǎn)的 質(zhì)量，效率等提出了更高的要求。同時(shí)也質(zhì)量，效率等提出了更高的要求。同時(shí)也推動(dòng)了焊接技術(shù)的飛速發(fā)展，使它在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用更為推動(dòng)了焊接技術(shù)的飛速發(fā)展，使它在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用更為廣闊。廣闊。16 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用愈來與廣泛，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用愈來與廣泛，與此同時(shí)，伴隨出現(xiàn)的各種不安與此同時(shí)，伴隨出現(xiàn)的各種不安 全、不衛(wèi)生的因素嚴(yán)全、

10、不衛(wèi)生的因素嚴(yán)重地威脅著焊工及其它生產(chǎn)人員的安全與健康。重地威脅著焊工及其它生產(chǎn)人員的安全與健康。學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性為切實(shí)保護(hù)工人的安全與健康，國家經(jīng)貿(mào)委于為切實(shí)保護(hù)工人的安全與健康，國家經(jīng)貿(mào)委于1999年發(fā)年發(fā)布的第布的第13號(hào)主任令號(hào)主任令特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理辦法理辦法和國家標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)GB530685特種作業(yè)人員安全技特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則術(shù)考核管理規(guī)則中都明確規(guī)定：中都明確規(guī)定：金屬焊接（氣割）作業(yè)金屬焊接（氣割）作業(yè)是特種作業(yè)，直接從事特種作業(yè)者，稱特種作業(yè)人員。是特種作業(yè)，直接從事特種作業(yè)者

11、，稱特種作業(yè)人員。特種作業(yè)人員，必須進(jìn)行與工種相適應(yīng)的、專門的安全特種作業(yè)人員，必須進(jìn)行與工種相適應(yīng)的、專門的安全技術(shù)理論學(xué)習(xí)和實(shí)際操作訓(xùn)練，并經(jīng)考核合格取得國家技術(shù)理論學(xué)習(xí)和實(shí)際操作訓(xùn)練，并經(jīng)考核合格取得國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局統(tǒng)一制作的安全技術(shù)操作證后方安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局統(tǒng)一制作的安全技術(shù)操作證后方準(zhǔn)獨(dú)立作業(yè)。準(zhǔn)獨(dú)立作業(yè)。17學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性 特種作業(yè)是指容易發(fā)生人員傷亡事故，對操作者本特種作業(yè)是指容易發(fā)生人員傷亡事故，對操作者本人、他人及周圍設(shè)施的安全有重大危害的作業(yè)。直接從事人、他人及周圍設(shè)施的安全有重大危害的作業(yè)。直接從事這些作業(yè)的人員，即特

12、種作業(yè)人員的安全技術(shù)素質(zhì)及行為這些作業(yè)的人員，即特種作業(yè)人員的安全技術(shù)素質(zhì)及行為對于安全狀況是至關(guān)重要的，許多重大、特大事故就是因?qū)τ诎踩珷顩r是至關(guān)重要的，許多重大、特大事故就是因?yàn)檫@些作業(yè)人員的違章造成的。鑒于特種作業(yè)人員在安全為這些作業(yè)人員的違章造成的。鑒于特種作業(yè)人員在安全生產(chǎn)中的重要性，生產(chǎn)中的重要性，勞動(dòng)法勞動(dòng)法、礦山安全法礦山安全法、煤炭煤炭法法等法律法規(guī)都對特種作業(yè)人員的培訓(xùn)、考核、管理提等法律法規(guī)都對特種作業(yè)人員的培訓(xùn)、考核、管理提出了要求。原勞動(dòng)部曾發(fā)布了出了要求。原勞動(dòng)部曾發(fā)布了特種作業(yè)人員安全技術(shù)培特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定訓(xùn)考核管理規(guī)定（勞安字（勞安字【199

13、11991】3131號(hào)）、號(hào)）、礦山特種礦山特種作業(yè)人員安全操作資格考核規(guī)定作業(yè)人員安全操作資格考核規(guī)定（勞部發(fā)（勞部發(fā)【19961996】3535號(hào)）號(hào)）等規(guī)章。特種作業(yè)人員的培訓(xùn)、考核發(fā)證工作，已經(jīng)成為等規(guī)章。特種作業(yè)人員的培訓(xùn)、考核發(fā)證工作，已經(jīng)成為安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的一項(xiàng)基本內(nèi)容。安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的一項(xiàng)基本內(nèi)容。18學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性錳中毒的樹身斑點(diǎn)錳中毒的樹身斑點(diǎn) 職工在焊接切割工作過程中需要與職工在焊接切割工作過程中需要與各種易燃易爆氣體、壓力容器和電機(jī)電各種易燃易爆氣體、壓力容器和電機(jī)電器接觸。焊接過程中會(huì)產(chǎn)生有毒氣體、器接觸。焊接過程中會(huì)產(chǎn)生

14、有毒氣體、有害粉塵、弧光輻射、高頻電磁場、噪有害粉塵、弧光輻射、高頻電磁場、噪聲和射線等。上述危害因素在一定條件聲和射線等。上述危害因素在一定條件下可能引起爆炸、火災(zāi)、燙傷、急性中下可能引起爆炸、火災(zāi)、燙傷、急性中毒毒（錳中毒）（錳中毒）、血液疾病、電光性眼炎、血液疾病、電光性眼炎和皮膚病等職業(yè)病癥。此外還可能危及和皮膚病等職業(yè)病癥。此外還可能危及設(shè)備、廠房和周圍人員安全，給國家和設(shè)備、廠房和周圍人員安全，給國家和企業(yè)帶來不應(yīng)有的損失。企業(yè)帶來不應(yīng)有的損失。19學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性學(xué)習(xí)焊接切割安全技術(shù)的必要性 學(xué)習(xí)焊接安全技術(shù)的目的學(xué)習(xí)焊接安全技術(shù)的目的在于使有關(guān)的管理人員、操在于使有

15、關(guān)的管理人員、操作工人掌握焊接操作的基本原理，操作安全及防護(hù)的方法，作工人掌握焊接操作的基本原理，操作安全及防護(hù)的方法，嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)焊接與切割安全焊接與切割安全（GB9448GB94488888）及）及各項(xiàng)有關(guān)安全操作規(guī)程，保證安全生產(chǎn)以及遇到緊急情況各項(xiàng)有關(guān)安全操作規(guī)程，保證安全生產(chǎn)以及遇到緊急情況時(shí)能及時(shí)做出適當(dāng)處理，從而保護(hù)操作者自己和周圍人員時(shí)能及時(shí)做出適當(dāng)處理，從而保護(hù)操作者自己和周圍人員及廠房設(shè)備不遭到損害。及廠房設(shè)備不遭到損害。隨著焊接新技術(shù)的不斷出現(xiàn)隨著焊接新技術(shù)的不斷出現(xiàn), ,勞勞動(dòng)保護(hù)的措施也要不斷的發(fā)展才能適應(yīng)安全工作的需要?jiǎng)颖Ｗo(hù)的措施也要不斷的發(fā)展才

16、能適應(yīng)安全工作的需要. .焊接安全技術(shù)研究的主要內(nèi)容是焊接安全技術(shù)研究的主要內(nèi)容是防火、防爆、防觸電以及防火、防爆、防觸電以及在塵毒、磁場、輻射等條件下如何保障工人的身心健康實(shí)在塵毒、磁場、輻射等條件下如何保障工人的身心健康實(shí)現(xiàn)安全操作。現(xiàn)安全操作。焊接工人只有詳細(xì)地了解和掌握生產(chǎn)過程的焊接工人只有詳細(xì)地了解和掌握生產(chǎn)過程的特點(diǎn)和焊接工藝、工具及操作方法特點(diǎn)和焊接工藝、工具及操作方法, ,才能深刻地理解和掌才能深刻地理解和掌握焊接安全技術(shù)的措施，嚴(yán)格地執(zhí)行安全規(guī)程和實(shí)施防護(hù)握焊接安全技術(shù)的措施，嚴(yán)格地執(zhí)行安全規(guī)程和實(shí)施防護(hù)措施，從而保證安全生產(chǎn)，避免發(fā)生事故。措施，從而保證安全生產(chǎn)，避免發(fā)生事

17、故。20第二節(jié)第二節(jié)金屬學(xué)及熱處理基本知識(shí)金屬學(xué)及熱處理基本知識(shí) 金屬晶體結(jié)構(gòu)的一搬知識(shí)：金屬晶體結(jié)構(gòu)的一搬知識(shí)： 金屬：金屬：世界上的元素按性質(zhì)分兩大類世界上的元素按性質(zhì)分兩大類 非金屬：非金屬：具有不透明、有光澤、有延展具有不透明、有光澤、有延展 性、性、 良好導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。常見金屬元良好導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。常見金屬元 素有鐵、鋁、鉻、鎳、鎢等。素有鐵、鋁、鉻、鎳、鎢等。特征與金屬相反。常見非金屬有特征與金屬相反。常見非金屬有碳、氧、氫、氮、硫、磷等。碳、氧、氫、氮、硫、磷等。21晶體的特點(diǎn)晶體的特點(diǎn)食鹽、水結(jié)成的冰都是晶體。食鹽、水結(jié)成的冰都是晶體。固態(tài)金屬及合金也是晶體。固態(tài)金屬及合金也

18、是晶體。松香、玻璃之類不是晶體，屬于非晶體。松香、玻璃之類不是晶體，屬于非晶體。晶體與非晶的區(qū)別不在外形、而在內(nèi)部的元子排列。在晶體中，原子按晶體與非晶的區(qū)別不在外形、而在內(nèi)部的元子排列。在晶體中，原子按一定規(guī)律排列很整齊。而在非晶體中，原子則是散亂分布，至多有些局一定規(guī)律排列很整齊。而在非晶體中，原子則是散亂分布，至多有些局部的短程規(guī)則排列。部的短程規(guī)則排列。由于晶體與非晶體中原子排列不同，因此性能也不相同。由于晶體與非晶體中原子排列不同，因此性能也不相同。食鹽晶體食鹽晶體水結(jié)成冰晶體水結(jié)成冰晶體松香松香玻璃玻璃晶體的外觀晶體的外觀 22典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)金屬的原子按一定方

19、式有規(guī)則地排列成一定空間幾何形狀的結(jié)晶格子，金屬的原子按一定方式有規(guī)則地排列成一定空間幾何形狀的結(jié)晶格子，稱為晶體。常見金屬晶格有體心立方晶格和面心立方晶格。稱為晶體。常見金屬晶格有體心立方晶格和面心立方晶格。體心立方晶格體心立方晶格面心立方晶格面心立方晶格體心立方晶格：體心立方晶格：晶胞是一個(gè)正六方體，立方體的八個(gè)角上和立方體的中心各有一個(gè)原子。晶胞是一個(gè)正六方體，立方體的八個(gè)角上和立方體的中心各有一個(gè)原子。面心立方晶格：面心立方晶格：晶胞是一個(gè)正六方體，立方體的八個(gè)角上和立方體的六個(gè)面的中心各有一個(gè)原子。晶胞是一個(gè)正六方體，立方體的八個(gè)角上和立方體的六個(gè)面的中心各有一個(gè)原子。23 鐵屬于立

20、方晶格，隨著溫度的變化，鐵可以由一種晶鐵屬于立方晶格，隨著溫度的變化，鐵可以由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪恢鼐Ц?。這種晶格的轉(zhuǎn)變，稱為同素異格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪恢鼐Ц?。這種晶格的轉(zhuǎn)變，稱為同素異晶轉(zhuǎn)變。純鐵在常溫下是體心立方晶格（稱為晶轉(zhuǎn)變。純鐵在常溫下是體心立方晶格（稱為FeFe）；當(dāng)溫度升高到）；當(dāng)溫度升高到910910時(shí)，純鐵的晶格由體心時(shí)，純鐵的晶格由體心立方晶格轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц瘢ǚQ為立方晶格轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎骄Ц瘢ǚQ為FeFe）；再升）；再升溫度到溫度到13901390時(shí)，面心立方晶格又重新轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立時(shí)，面心立方晶格又重新轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方晶格（稱為方晶格（稱為FeFe），然后一直保持到純鐵的熔化），然后

21、一直保持到純鐵的熔化溫度。溫度。 純鐵的這種特性非常重要純鐵的這種特性非常重要, ,是鋼材所以能通過各種熱是鋼材所以能通過各種熱處理方法來改變其內(nèi)部組織，從而改善性能的內(nèi)在因處理方法來改變其內(nèi)部組織，從而改善性能的內(nèi)在因素之一，也是焊接熱影響區(qū)中各個(gè)區(qū)域與母材相比，素之一，也是焊接熱影響區(qū)中各個(gè)區(qū)域與母材相比，具有不同組織和性能的原因之一。具有不同組織和性能的原因之一。典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)典型的金屬晶體結(jié)構(gòu)24合金的組織和結(jié)構(gòu)合金的組織和結(jié)構(gòu)合金的組織合金的組織兩種或兩種以上的元素（其中至少一種是金屬元素），組合成的金屬，兩種或兩種以上的元素（其中至少一種是金屬元素），組合成的金屬，叫做合金。根

22、據(jù)兩種元素相互作用的關(guān)系，以及形成晶體結(jié)構(gòu)和顯微組叫做合金。根據(jù)兩種元素相互作用的關(guān)系，以及形成晶體結(jié)構(gòu)和顯微組織的特點(diǎn)可將合金的組織分為三類：織的特點(diǎn)可將合金的組織分為三類：（）（）固溶體固溶體 固溶體是一種物質(zhì)的原子均勻地溶解在另一種物質(zhì)固溶體是一種物質(zhì)的原子均勻地溶解在另一種物質(zhì)的晶格內(nèi)，形成單相晶體晶結(jié)構(gòu)。根據(jù)原子在晶格上分布的形式，固溶的晶格內(nèi)，形成單相晶體晶結(jié)構(gòu)。根據(jù)原子在晶格上分布的形式，固溶體可分為置換固溶體和間隙固溶體。體可分為置換固溶體和間隙固溶體。25合金的組織和結(jié)構(gòu)合金的組織和結(jié)構(gòu)（2）化合物化合物 兩種元素的原子按一定比例相結(jié)合，具有新的晶體結(jié)兩種元素的原子按一定比例

23、相結(jié)合，具有新的晶體結(jié)構(gòu)，在晶格中各元素原子的相互位置是固定的，叫化合物。構(gòu)，在晶格中各元素原子的相互位置是固定的，叫化合物。通常化合物具有較高的硬度，低的塑性，脆性也較大。通?；衔锞哂休^高的硬度，低的塑性，脆性也較大。滲碳體晶格26合金的組織和結(jié)構(gòu)合金的組織和結(jié)構(gòu)（3）機(jī)械混合物機(jī)械混合物 固溶體和化合物均為單相合金，若合金是由兩固溶體和化合物均為單相合金，若合金是由兩種不同的晶體結(jié)構(gòu)彼此機(jī)械混和組成，稱為機(jī)械混合物。種不同的晶體結(jié)構(gòu)彼此機(jī)械混和組成，稱為機(jī)械混合物。它往往比單一的固溶體合金有更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨；塑性和壓力加它往往比單一的固溶體合金有更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨；塑性和壓力加

24、工性能則較差。工性能則較差。工業(yè)上使用的大多數(shù)工業(yè)上使用的大多數(shù)合金屬于機(jī)械混合物，合金屬于機(jī)械混合物，如鋼、生鐵、鋁合金、如鋼、生鐵、鋁合金、黃銅、青銅等。黃銅、青銅等。XCE金4相顯微鏡JVC彩色攝像機(jī)計(jì)算機(jī)圖像采集設(shè)備27鐵碳合金的基本知識(shí)鐵碳合金的基本知識(shí)鋼中常見的顯微組織鋼中常見的顯微組織（1）鐵素體鐵素體（F） 鐵素體是少量的碳和其它合金元素固溶于鐵素體是少量的碳和其它合金元素固溶于Fe中的固溶體中的固溶體。- -鐵為體心立方晶格鐵為體心立方晶格，碳原子以填隙狀態(tài)存在，合金元素，碳原子以填隙狀態(tài)存在，合金元素以置換狀態(tài)存在。以置換狀態(tài)存在。其性能是強(qiáng)度、硬度很低，塑性、韌性好。顯微

25、組織是明亮的多邊形晶粒。填隙狀態(tài)填隙狀態(tài)置換狀態(tài)置換狀態(tài)鐵素體顯微組織鐵素體顯微組織28鐵碳合金的基本知識(shí)鐵碳合金的基本知識(shí)鋼中常見的顯微組織鋼中常見的顯微組織（2）滲碳體滲碳體（Fe3C） 滲碳體是鐵與碳的化合物，分子式是滲碳體是鐵與碳的化合物，分子式是Fe3C。其性能與鐵素體相反，硬而脆，隨著鋼中含碳量的增加，鋼中滲碳體的其性能與鐵素體相反，硬而脆，隨著鋼中含碳量的增加，鋼中滲碳體的量也增多，鋼的硬度、強(qiáng)度也增加，而塑性、韌性則下降。量也增多，鋼的硬度、強(qiáng)度也增加，而塑性、韌性則下降。滲碳體滲碳體二次滲碳體二次滲碳體三次滲碳體三次滲碳體29鐵碳合金的基本知識(shí)鐵碳合金的基本知識(shí)鐵碳合金的基本

26、知識(shí)鐵碳合金的基本知識(shí)珠光體珠光體30鐵碳合金的基本知識(shí)鐵碳合金的基本知識(shí)鋼中常見的顯微組織鋼中常見的顯微組織（4）奧氏體奧氏體（A） 奧氏體是碳和其它合金元素在奧氏體是碳和其它合金元素在-Fe-Fe中的固溶體中的固溶體。奧氏體為面心立方晶格。奧氏體為面心立方晶格。奧氏體奧氏體奧氏體的強(qiáng)度和硬度不高奧氏體的強(qiáng)度和硬度不高,塑性和韌性很好。另一特點(diǎn)無磁性。塑性和韌性很好。另一特點(diǎn)無磁性。31鐵碳合金的基本知識(shí)鐵碳合金的基本知識(shí)鋼中常見的顯微組織鋼中常見的顯微組織（5）馬氏體馬氏體（M） 馬氏體是碳在馬氏體是碳在-Fe-Fe中的過飽和固溶體中的過飽和固溶體。一般可分。一般可分為低碳馬氏體和高碳馬氏

27、體。為低碳馬氏體和高碳馬氏體。奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)體積要膨脹。奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體時(shí)體積要膨脹。高碳淬火馬氏體具有很高的硬度和強(qiáng)度，但很脆，延展性很低。高碳淬火馬氏體具有很高的硬度和強(qiáng)度，但很脆，延展性很低。低碳回火馬氏體則具有相當(dāng)高的強(qiáng)度和良好的塑性和韌性相結(jié)合的特點(diǎn)。低碳回火馬氏體則具有相當(dāng)高的強(qiáng)度和良好的塑性和韌性相結(jié)合的特點(diǎn)。馬氏體顯微組織馬氏體顯微組織32 (a) 低碳鋼中的板條馬氏體低碳鋼中的板條馬氏體 (X80) (b) 高碳鋼中的針狀高碳鋼中的針狀(片狀片狀)馬氏體馬氏體 (X400)33鐵碳合金的基本知識(shí)鐵碳合金的基本知識(shí)鋼中常見的顯微組織鋼中常見的顯微組織（6）魏氏組織魏氏組

28、織 魏氏組織是一種過熱組織魏氏組織是一種過熱組織,是由彼此交叉的是由彼此交叉的60的的鐵素體針嵌入基體組織。鐵素體針嵌入基體組織。碳鋼過熱，晶粒長大后碳鋼過熱，晶粒長大后，高溫下晶粒粗大的奧氏體以一定的速度，高溫下晶粒粗大的奧氏體以一定的速度冷卻時(shí)，很容易形成魏氏組織。粗大的魏氏組織使鋼材的塑性冷卻時(shí)，很容易形成魏氏組織。粗大的魏氏組織使鋼材的塑性和韌性下降，使鋼變脆。和韌性下降，使鋼變脆。亞共析鋼中的魏氏組織鐵素體亞共析鋼中的魏氏組織鐵素體 過共析鋼中的魏氏組織滲碳體過共析鋼中的魏氏組織滲碳體34有色金屬的基本知識(shí) 有色金屬除鋼鐵材料以外的各種金屬材料，又稱非鐵材料。 有色金屬的特點(diǎn)強(qiáng)度高導(dǎo)

29、電性好耐蝕性及導(dǎo)熱性好35有色金屬的基本知識(shí) 銅面心立方結(jié)構(gòu)，密度8.9g/cm3，熔點(diǎn)1083。 銅的分類（1）黃銅：由銅和鋅組成的合金。特點(diǎn)：耐磨性能高、強(qiáng)度高、硬度大、切削工藝好、耐化學(xué)腐蝕。36有色金屬的基本知識(shí) 白銅：銅鎳合金，呈銀白色。特點(diǎn)：與其他銅合金相比，其機(jī)械性能和物理性能較好，尤其是耐熱和耐腐蝕性能。 青銅：除銅鋅和銅鎳合金外的所有銅合金的統(tǒng)稱。特點(diǎn)：熔點(diǎn)低、硬度大、可塑性強(qiáng)，適用于鑄造各種器具。37有色金屬的基本知識(shí) 鋁面心立方結(jié)構(gòu)，密度2.27g/cm3,熔點(diǎn)661. 特點(diǎn)：密度小塑性好易加工抗腐蝕性好38有色金屬的基本知識(shí) 鋁的分類： 純鋁鋁合金：鑄造鋁、變形鋁、不能

30、熱處理強(qiáng)化鋁合金、可熱處理強(qiáng)化鋁合金39熱處理熱處理 鋼的熱處理：鋼的熱處理：將金屬加熱到一定溫度，并保持一定時(shí)間，然后以一定的冷將金屬加熱到一定溫度，并保持一定時(shí)間，然后以一定的冷卻速度冷卻到室溫，這個(gè)過程稱為熱處理。卻速度冷卻到室溫，這個(gè)過程稱為熱處理。 （一）（一）淬火淬火 將鋼加熱到將鋼加熱到A1（對過共析鋼）或（對過共析鋼）或A3（對亞（對亞共析鋼）以上共析鋼）以上3070，在此溫度下保持一段時(shí)間，使鋼的組，在此溫度下保持一段時(shí)間，使鋼的組織全部變成奧氏體，然后快速冷卻（水冷或油冷），使奧氏體織全部變成奧氏體，然后快速冷卻（水冷或油冷），使奧氏體來不及分解和合金元素的擴(kuò)散而形成馬氏體

31、組織，稱為淬火。來不及分解和合金元素的擴(kuò)散而形成馬氏體組織，稱為淬火。淬火后可以提高鋼的硬度及耐磨性。淬火后可以提高鋼的硬度及耐磨性。在焊接中碳鋼和某些合金鋼時(shí)，熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象在焊接中碳鋼和某些合金鋼時(shí)，熱影響區(qū)中可能發(fā)生淬火現(xiàn)象而變脆，易形成冷裂紋，這是在焊接過程中要設(shè)法防止的。而變脆，易形成冷裂紋，這是在焊接過程中要設(shè)法防止的。40熱處理熱處理 鋼的熱處理：鋼的熱處理： （二）（二）回火回火 淬火后進(jìn)行回火淬火后進(jìn)行回火，可以在保持一定強(qiáng)度的可以在保持一定強(qiáng)度的基礎(chǔ)上恢復(fù)鋼的韌性?；鼗饻囟仍诨A(chǔ)上恢復(fù)鋼的韌性?；鼗饻囟仍贏1以下，按回火溫度的不同以下，按回火溫度的不同可分為低溫

32、回火可分為低溫回火(150250)、中溫回火、中溫回火(350450)、高溫、高溫回火（回火（500650）、低溫回火后得到回火馬氏體組織）、低溫回火后得到回火馬氏體組織,硬度硬度稍有降低稍有降低,韌性有所提高韌性有所提高。中溫回火后得到回火屈氏體組織中溫回火后得到回火屈氏體組織,提提高了鋼的韌性極限和屈服強(qiáng)度高了鋼的韌性極限和屈服強(qiáng)度,同時(shí)也有較好的韌性同時(shí)也有較好的韌性。高溫回火高溫回火后得到回火索氏體組織后得到回火索氏體組織,可消除內(nèi)應(yīng)力可消除內(nèi)應(yīng)力,降低鋼的強(qiáng)度和硬度降低鋼的強(qiáng)度和硬度,提提高鋼的塑性和韌性。高鋼的塑性和韌性。鋼在淬火后再進(jìn)行高溫回火鋼在淬火后再進(jìn)行高溫回火,這一復(fù)合熱

33、處理工藝稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)這一復(fù)合熱處理工藝稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)能得到韌性和強(qiáng)度最好的配合質(zhì)能得到韌性和強(qiáng)度最好的配合,獲得良好的綜合力學(xué)性能。獲得良好的綜合力學(xué)性能。41熱處理熱處理 鋼的熱處理：鋼的熱處理： （三）（三）正火正火 將鋼加熱到將鋼加熱到A3或或Acm以上以上5070，保溫后，在空氣中冷卻，稱為正火。，保溫后，在空氣中冷卻，稱為正火。 許多碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)正火后，各項(xiàng)力學(xué)性能許多碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)正火后，各項(xiàng)力學(xué)性能均較好，可以細(xì)化晶粒，常用來作為最終熱處理。均較好，可以細(xì)化晶粒，常用來作為最終熱處理。 對于焊接結(jié)構(gòu)，經(jīng)正火后，能改善焊接接頭性能，可對于焊接結(jié)構(gòu)，經(jīng)正火后，能改善

34、焊接接頭性能，可消除粗晶組織及組織不均勻等。消除粗晶組織及組織不均勻等。42熱處理熱處理 鋼的熱處理：鋼的熱處理： （四）（四）退火退火 將鋼加熱到將鋼加熱到A3以上或以上或A1左右一定范左右一定范圍的溫度，保溫一段時(shí)間后，隨爐緩慢而均勻地冷卻，圍的溫度，保溫一段時(shí)間后，隨爐緩慢而均勻地冷卻，稱為退火。稱為退火。 退火可降低硬度，使材料便切削加工，能消除內(nèi)應(yīng)力退火可降低硬度，使材料便切削加工，能消除內(nèi)應(yīng)力等。等。 焊接結(jié)構(gòu)焊接以后會(huì)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力，容易導(dǎo)致產(chǎn)焊接結(jié)構(gòu)焊接以后會(huì)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力，容易導(dǎo)致產(chǎn)生延遲裂紋，因此重要的焊接結(jié)構(gòu)焊后應(yīng)該進(jìn)行消除生延遲裂紋，因此重要的焊接結(jié)構(gòu)焊后應(yīng)該進(jìn)行消

35、除應(yīng)力退火處理。消處應(yīng)力退火屬于低溫退火，加熱溫應(yīng)力退火處理。消處應(yīng)力退火屬于低溫退火，加熱溫度在度在A1A1以下，一般采用以下，一般采用600600650650，保溫一定時(shí)間，保溫一定時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻。亦稱焊后熱處理。然后隨爐緩慢冷卻。亦稱焊后熱處理。43金屬材料的基本一般知識(shí)金屬材料的基本一般知識(shí) 一金屬材料的性能一金屬材料的性能（一）金屬材料的物理化學(xué)性能（一）金屬材料的物理化學(xué)性能1密度密度 物質(zhì)單位體積所具有的質(zhì)量稱為密度，用符號(hào)物質(zhì)單位體積所具有的質(zhì)量稱為密度，用符號(hào)表示表示。2導(dǎo)電性導(dǎo)電性 金屬傳導(dǎo)電流的能力叫做導(dǎo)電性金屬傳導(dǎo)電流的能力叫做導(dǎo)電性。銀銀、銅銅、鋁導(dǎo)電性好鋁導(dǎo)

36、電性好。3導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性 金屬傳導(dǎo)熱量的性能稱為導(dǎo)熱性金屬傳導(dǎo)熱量的性能稱為導(dǎo)熱性。一般來說導(dǎo)電好導(dǎo)熱也好一般來說導(dǎo)電好導(dǎo)熱也好。4熱膨脹性熱膨脹性 金屬受熱時(shí)體積發(fā)生脹大的現(xiàn)象稱為金屬的熱膨脹金屬受熱時(shí)體積發(fā)生脹大的現(xiàn)象稱為金屬的熱膨脹。5抗氧化性抗氧化性 金屬材料在高溫時(shí)抵抗氧化性氣氛作用的能力稱為抗金屬材料在高溫時(shí)抵抗氧化性氣氛作用的能力稱為抗 氧化性氧化性。 6耐腐蝕性耐腐蝕性 金屬材料抵抗各重介質(zhì)金屬材料抵抗各重介質(zhì)（大氣大氣、酸酸、堿堿、鹽等鹽等）侵蝕侵蝕 的的 能力稱為耐腐蝕性能力稱為耐腐蝕性。44金屬材料的基本一般知識(shí)金屬材料的基本一般知識(shí) （二）金屬材料的力學(xué)性能（二）金屬材料

37、的力學(xué)性能 金屬材料受外部負(fù)荷時(shí)金屬材料受外部負(fù)荷時(shí),從開始從開始受力直至材料破壞的全部過程為耐腐蝕性受力直至材料破壞的全部過程為耐腐蝕性.化工、熱力設(shè)備中許多部件是化工、熱力設(shè)備中許多部件是在腐蝕條件下長期工作的，所以選材時(shí)必須考慮鋼材的耐腐蝕性。在腐蝕條件下長期工作的，所以選材時(shí)必須考慮鋼材的耐腐蝕性。 1強(qiáng)度強(qiáng)度 金屬材料的強(qiáng)度性能表示金屬材料對變形和斷金屬材料的強(qiáng)度性能表示金屬材料對變形和斷裂的抗力，它用單位截面上所受的力（稱為應(yīng)力）來表示。裂的抗力，它用單位截面上所受的力（稱為應(yīng)力）來表示。（1）屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 鋼材在拉伸過程中，鋼材在拉伸過程中， 當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值而不再增加時(shí)

38、，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值而不再增加時(shí)， 其形變卻再繼續(xù)增加，這個(gè)拉應(yīng)力其形變卻再繼續(xù)增加，這個(gè)拉應(yīng)力 值成為屈服強(qiáng)度。以值成為屈服強(qiáng)度。以Rel表示。表示。（2）抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 金屬材料在破壞金屬材料在破壞 前所承受的最大拉應(yīng)力，以前所承受的最大拉應(yīng)力，以Rm表示。表示。 強(qiáng)度單位是強(qiáng)度單位是MPa（兆帕）。（兆帕）。0kbsePPPbsePl圓形拉伸試樣圓形拉伸試樣拉伸曲線拉伸曲線45金屬材料的基本一般知識(shí)金屬材料的基本一般知識(shí) 2塑性塑性 塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形的能力。表示金塑性是指金屬材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形的能力。表示金屬材料塑性性能有伸長率、斷面收縮率及冷彎角。

39、屬材料塑性性能有伸長率、斷面收縮率及冷彎角。 （1）伸長率伸長率 金屬材料受拉力作用破斷時(shí)金屬材料受拉力作用破斷時(shí)，伸長量與原長度的百伸長量與原長度的百分比叫做伸長率，以分比叫做伸長率，以 A表示。表示。 A- -100 式中式中 試樣的原標(biāo)定長度試樣的原標(biāo)定長度，。，。試樣拉斷后標(biāo)距部分的長度試樣拉斷后標(biāo)距部分的長度，。，。 （2）斷面收縮率斷面收縮率 金屬材料受拉力作用破斷時(shí)，拉斷處橫截面縮金屬材料受拉力作用破斷時(shí)，拉斷處橫截面縮小的面積與原始截面積的百分比叫做斷面收縮率，以小的面積與原始截面積的百分比叫做斷面收縮率，以Z表示。表示。 Z1- -0 0100 式中式中 試樣拉斷后試樣拉斷后

40、，拉斷處橫截面面積，。，拉斷處橫截面面積，。試樣標(biāo)距部分原始的橫截面面積試樣標(biāo)距部分原始的橫截面面積，。，。 （3）冷彎角冷彎角 冷彎角也叫彎曲角，一般是用長條形試樣，根據(jù)不冷彎角也叫彎曲角，一般是用長條形試樣，根據(jù)不同的材質(zhì)、板厚，按規(guī)定的彎曲半徑進(jìn)行彎曲，在受拉面出現(xiàn)裂紋時(shí)試樣同的材質(zhì)、板厚，按規(guī)定的彎曲半徑進(jìn)行彎曲，在受拉面出現(xiàn)裂紋時(shí)試樣與原始平面的夾角，叫做冷彎角，以與原始平面的夾角，叫做冷彎角，以表示表示。2246 試樣安放位置試樣安放位置 沖擊試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)金屬材料的基本一般知識(shí)金屬材料的基本一般知識(shí) 3沖擊韌性沖擊韌性 沖擊韌性是衡量金屬材料抵抗動(dòng)載荷或沖擊力沖擊韌性是衡量金屬材料

41、抵抗動(dòng)載荷或沖擊力的能力，沖擊試驗(yàn)可以測定材料在突加載荷時(shí)對缺口敏感性，沖擊值是的能力，沖擊試驗(yàn)可以測定材料在突加載荷時(shí)對缺口敏感性，沖擊值是沖擊韌性的一個(gè)指標(biāo)，以沖擊韌性的一個(gè)指標(biāo)，以 表示表示。 k A Ak/Fk/F 式中式中A A 沖擊吸收功沖擊吸收功，J J； FF試驗(yàn)前試樣刻槽處的橫截面積試驗(yàn)前試樣刻槽處的橫截面積，2 。 沖擊值沖擊值，J J2 4硬度硬度 金屬材料抵抗表面變形的能力金屬材料抵抗表面變形的能力。 常用的硬度有常用的硬度有布氏硬度布氏硬度HBW、洛氏硬度、洛氏硬度HRC、維氏硬、維氏硬度度HV三種。三種。2 2布氏硬度實(shí)驗(yàn)原理圖布氏硬度實(shí)驗(yàn)原理圖 洛氏硬度實(shí)驗(yàn)原理洛

42、氏硬度實(shí)驗(yàn)原理47（三）金屬材料的工藝性能（三）金屬材料的工藝性能 金屬材料的工藝性能是指承受各種冷熱加工的力。金屬材料的工藝性能是指承受各種冷熱加工的力。 1切削性能切削性能 切削性是指金屬材料是否易于切削的性能。切削性是指金屬材料是否易于切削的性能。 2鑄造性能鑄造性能 金屬的鑄造性能主要是指金屬在液態(tài)時(shí)的流動(dòng)性以及金屬的鑄造性能主要是指金屬在液態(tài)時(shí)的流動(dòng)性以及液態(tài)金屬在凝固過程中的收縮和偏析程度液態(tài)金屬在凝固過程中的收縮和偏析程度。 3焊接性能焊接性能 焊接性是指材料在限定的施工條件下焊接成按規(guī)定設(shè)焊接性是指材料在限定的施工條件下焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。焊接

43、性受材料、焊接方法、構(gòu)件類計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、構(gòu)件類型及使用要求四個(gè)因素的影響。型及使用要求四個(gè)因素的影響。焊接性評定方法很多，其中廣泛使用的方法是碳當(dāng)量法。焊接性評定方法很多，其中廣泛使用的方法是碳當(dāng)量法。常用碳當(dāng)量的計(jì)算公式：常用碳當(dāng)量的計(jì)算公式： CECMn6（CrMoV）5（Ni Cu）15 當(dāng)當(dāng)CE0.4時(shí)，鋼材的淬硬傾向不明顯，焊接性優(yōu)良，焊接時(shí)不必預(yù)熱。時(shí)，鋼材的淬硬傾向不明顯，焊接性優(yōu)良，焊接時(shí)不必預(yù)熱。當(dāng)當(dāng)CE=0.40.6時(shí)，淬硬傾向逐漸明顯，需采取適當(dāng)預(yù)熱措施。時(shí)，淬硬傾向逐漸明顯，需采取適當(dāng)預(yù)熱措施。當(dāng)當(dāng)CE0.6時(shí)，淬硬傾向

44、強(qiáng)，較難焊接，需采取較高預(yù)熱時(shí)，淬硬傾向強(qiáng)，較難焊接，需采取較高預(yù)熱 溫度和嚴(yán)格工藝措施。溫度和嚴(yán)格工藝措施。金屬材料的基本一般知識(shí)金屬材料的基本一般知識(shí)48鋼材和有色金屬的焊接性能鋼材和有色金屬的焊接性能 （三）鋼材的性能及焊接特點(diǎn)：（三）鋼材的性能及焊接特點(diǎn)： 1低碳鋼的焊接特點(diǎn)低碳鋼的焊接特點(diǎn) 低碳鋼由于含碳量低，強(qiáng)度、硬度不高，低碳鋼由于含碳量低，強(qiáng)度、硬度不高，塑性好，所以應(yīng)用非常廣泛，焊接常用的低碳鋼有塑性好，所以應(yīng)用非常廣泛，焊接常用的低碳鋼有Q235、20號(hào)鋼、號(hào)鋼、20g和和20R等。其焊接具有下列特點(diǎn)：等。其焊接具有下列特點(diǎn)：（1）淬硬傾向小，焊縫和近縫區(qū)不易產(chǎn)生冷裂紋，可

45、制造各類大型構(gòu)件及）淬硬傾向小，焊縫和近縫區(qū)不易產(chǎn)生冷裂紋，可制造各類大型構(gòu)件及受壓容器。受壓容器。（2）焊前一般不預(yù)熱，但對大厚度結(jié)構(gòu)或寒冷地區(qū)焊接時(shí)，需將焊件預(yù)熱）焊前一般不預(yù)熱，但對大厚度結(jié)構(gòu)或寒冷地區(qū)焊接時(shí)，需將焊件預(yù)熱至至100150左右。左右。（3）鎮(zhèn)靜鋼雜質(zhì)很少，偏析很小，不易形成）鎮(zhèn)靜鋼雜質(zhì)很少，偏析很小，不易形成 低熔點(diǎn)共晶，所以對熱烈紋不敏感。沸騰低熔點(diǎn)共晶，所以對熱烈紋不敏感。沸騰 鋼中硫、磷等雜質(zhì)較多，產(chǎn)生熱裂紋的可鋼中硫、磷等雜質(zhì)較多，產(chǎn)生熱裂紋的可 能性要大些。能性要大些。（4）如果工藝選擇不當(dāng)，可能出現(xiàn)熱影響區(qū)）如果工藝選擇不當(dāng)，可能出現(xiàn)熱影響區(qū) 晶粒長大現(xiàn)象，而

46、且溫度越高，熱影響區(qū)在晶粒長大現(xiàn)象，而且溫度越高，熱影響區(qū)在 高溫停留時(shí)間越長，則晶粒長大越嚴(yán)重。高溫停留時(shí)間越長，則晶粒長大越嚴(yán)重。（5）對焊接電源沒有特殊要求，可采用交、）對焊接電源沒有特殊要求，可采用交、 直流弧焊機(jī)進(jìn)行全位置焊接，工藝簡單。直流弧焊機(jī)進(jìn)行全位置焊接，工藝簡單。20g焊條電弧焊焊條電弧焊49鋼材的焊接性鋼材的焊接性 2中碳鋼的焊接特點(diǎn)中碳鋼的焊接特點(diǎn) 中碳鋼含碳量比低碳鋼高，強(qiáng)度較高，中碳鋼含碳量比低碳鋼高，強(qiáng)度較高，焊接性較差。常用的有焊接性較差。常用的有35、45、55號(hào)鋼。中碳鋼焊條電弧焊及其鑄件焊號(hào)鋼。中碳鋼焊條電弧焊及其鑄件焊補(bǔ)的主要特點(diǎn)如下：補(bǔ)的主要特點(diǎn)如下：

47、（1）熱影響區(qū)容易產(chǎn)生淬硬組織。含碳量越高，板厚越大，這種傾向也）熱影響區(qū)容易產(chǎn)生淬硬組織。含碳量越高，板厚越大，這種傾向也越大。如果焊接材料和工藝規(guī)范選用不當(dāng)，容易產(chǎn)生冷裂紋。越大。如果焊接材料和工藝規(guī)范選用不當(dāng)，容易產(chǎn)生冷裂紋。（2）由于基本金屬含碳量較高，）由于基本金屬含碳量較高， 所以焊縫的含碳量也較高，所以焊縫的含碳量也較高， 容易產(chǎn)生熱裂紋。容易產(chǎn)生熱裂紋。（3）由于含碳量的增高）由于含碳量的增高,所以所以 對氣孔的敏感性增加。因此對對氣孔的敏感性增加。因此對 焊接材料的脫氧性，基本金屬焊接材料的脫氧性，基本金屬 的除油除銹，焊接材料的烘干的除油除銹，焊接材料的烘干 等，要求更加嚴(yán)

48、格。等，要求更加嚴(yán)格。45號(hào)鋼焊接脆斷號(hào)鋼焊接脆斷50 3高碳鋼的焊接特點(diǎn)高碳鋼的焊接特點(diǎn) 高碳鋼由于含碳量高，焊接性能很高碳鋼由于含碳量高，焊接性能很差。其特點(diǎn)如下：差。其特點(diǎn)如下：（1）導(dǎo)熱性差，焊接區(qū)和未加熱部分之間產(chǎn)生顯著的溫差，當(dāng)熔池）導(dǎo)熱性差，焊接區(qū)和未加熱部分之間產(chǎn)生顯著的溫差，當(dāng)熔池急劇冷卻時(shí)，在焊縫中引起的內(nèi)應(yīng)力，很容易形成裂紋。急劇冷卻時(shí)，在焊縫中引起的內(nèi)應(yīng)力，很容易形成裂紋。（2）對淬火更加敏感，近縫區(qū)極易形成馬氏體組織。由于組織應(yīng)力）對淬火更加敏感，近縫區(qū)極易形成馬氏體組織。由于組織應(yīng)力的作用，使近縫區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。的作用，使近縫區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。（3）由于焊接高溫的影響，）

49、由于焊接高溫的影響， 晶粒長大快，碳化物容易在晶粒長大快，碳化物容易在 晶界上積聚、長大，是焊縫晶界上積聚、長大，是焊縫 脆弱，焊接接頭強(qiáng)度低。脆弱，焊接接頭強(qiáng)度低。（4）高碳鋼焊接時(shí)比中碳）高碳鋼焊接時(shí)比中碳 鋼更容易產(chǎn)生熱裂紋。鋼更容易產(chǎn)生熱裂紋。高碳鋼的堆焊修復(fù)高碳鋼的堆焊修復(fù)鋼材的焊接性鋼材的焊接性51鋼材的焊接性鋼材的焊接性 4普通低合金鋼的焊接特點(diǎn)普通低合金鋼的焊接特點(diǎn) 普通低合金高強(qiáng)度鋼（簡稱普低普通低合金高強(qiáng)度鋼（簡稱普低鋼）。與碳素鋼相比，鋼中含有少量合金元素，如錳、硅、釩、鉬、鈦、鋁、鋼）。與碳素鋼相比，鋼中含有少量合金元素，如錳、硅、釩、鉬、鈦、鋁、鈮、銅、硼、磷、稀土等

50、。鋼中有了一種或幾種這樣的元素后，使它具有強(qiáng)度鈮、銅、硼、磷、稀土等。鋼中有了一種或幾種這樣的元素后，使它具有強(qiáng)度高、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，由于加入的合金元素不多，故稱為低合金高強(qiáng)度鋼。常用高、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，由于加入的合金元素不多，故稱為低合金高強(qiáng)度鋼。常用鋼號(hào)有鋼號(hào)有16Mn、16MnR、15MnVN等。其焊接特點(diǎn)如下：等。其焊接特點(diǎn)如下：（1）熱影響區(qū)的淬硬傾向）熱影響區(qū)的淬硬傾向 熱影響區(qū)淬硬傾向是普低鋼的重要特點(diǎn)之一。熱影響區(qū)淬硬傾向是普低鋼的重要特點(diǎn)之一。影響熱影響區(qū)淬硬程度的因素有：影響熱影響區(qū)淬硬程度的因素有： 材料及結(jié)構(gòu)形式，如鋼材的種類、板厚、接頭型式及焊縫尺寸等；工藝因素，材料及結(jié)

51、構(gòu)形式，如鋼材的種類、板厚、接頭型式及焊縫尺寸等；工藝因素，如工藝方法、焊接規(guī)范、坡口附近的起焊溫度（環(huán)境溫度或預(yù)熱溫度）。如工藝方法、焊接規(guī)范、坡口附近的起焊溫度（環(huán)境溫度或預(yù)熱溫度）。（2）焊接接頭的裂紋）焊接接頭的裂紋 焊接裂紋是危害性最大的焊接缺陷，冷裂紋、熱裂紋、焊接裂紋是危害性最大的焊接缺陷，冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂和應(yīng)力腐蝕裂紋是焊接中常見的幾種形態(tài)。再熱裂紋、層狀撕裂和應(yīng)力腐蝕裂紋是焊接中常見的幾種形態(tài)。熱裂紋熱裂紋冷裂紋冷裂紋再熱裂紋再熱裂紋層狀撕裂層狀撕裂52鋼材的焊接性鋼材的焊接性 （四）鑄鐵的分類及焊補(bǔ)特點(diǎn)：（四）鑄鐵的分類及焊補(bǔ)特點(diǎn)：常用的鑄鐵含碳量在常用的

52、鑄鐵含碳量在2.5%4.0%還含有少量的錳還含有少量的錳、硅、硫、磷等元素。按碳存在的狀態(tài)及形式的不同，分為、硅、硫、磷等元素。按碳存在的狀態(tài)及形式的不同，分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵等。主要是灰鐵焊補(bǔ)，其特點(diǎn)：白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵等。主要是灰鐵焊補(bǔ)，其特點(diǎn)：（1）產(chǎn)生白口，使焊接區(qū)硬度升高，加工困難，焊補(bǔ)區(qū)呈白亮的片狀或線狀。）產(chǎn)生白口，使焊接區(qū)硬度升高，加工困難，焊補(bǔ)區(qū)呈白亮的片狀或線狀。（2）產(chǎn)生裂縫，包括焊縫開裂、焊件開裂或焊縫與基本金屬剝離。）產(chǎn)生裂縫，包括焊縫開裂、焊件開裂或焊縫與基本金屬剝離。焊補(bǔ)鑄鐵常用的方法：焊條電弧焊焊補(bǔ)鑄鐵常用的方法：焊條電

53、弧焊 、氣焊、釬焊、氣體保護(hù)焊和手工電渣焊、氣焊、釬焊、氣體保護(hù)焊和手工電渣焊等。等。按焊縫成分可分為鑄鐵型和非鑄鐵型焊縫，因而焊接材料可分為同質(zhì)材料和按焊縫成分可分為鑄鐵型和非鑄鐵型焊縫，因而焊接材料可分為同質(zhì)材料和異質(zhì)材料。異質(zhì)材料。根據(jù)鑄件預(yù)熱的溫度，可分為熱焊（根據(jù)鑄件預(yù)熱的溫度，可分為熱焊（600700）、半熱焊（）、半熱焊（400）和冷）和冷焊。焊。熱焊和半熱焊采用同質(zhì)焊材，大電流連續(xù)焊或氣焊。熱焊和半熱焊采用同質(zhì)焊材，大電流連續(xù)焊或氣焊。冷焊要用異質(zhì)焊材，小電流、斷續(xù)、分散焊、并采用焊后立即錘擊焊縫，消冷焊要用異質(zhì)焊材，小電流、斷續(xù)、分散焊、并采用焊后立即錘擊焊縫，消除焊接應(yīng)力。

54、除焊接應(yīng)力?？刹捎迷越z法防止焊縫剝離?？刹捎迷越z法防止焊縫剝離。補(bǔ) 焊 方 向53有色金屬的焊接性能有色金屬的焊接性能1鋁及鋁合金的分類鋁及鋁合金的分類（1）純鋁：純鋁按其純度分為高純度鋁、工業(yè)高純度鋁和工業(yè)純鋁三類。）純鋁：純鋁按其純度分為高純度鋁、工業(yè)高純度鋁和工業(yè)純鋁三類。焊接主要是工業(yè)純鋁，工業(yè)純鋁的純度為焊接主要是工業(yè)純鋁，工業(yè)純鋁的純度為99.798.8%，其牌號(hào)有，其牌號(hào)有L1、L2、L3、L4、L5、L6等六種。等六種。（2）鋁合金：往純鋁中加入合金元素就得到了鋁合金。根據(jù)鋁合金的加工）鋁合金：往純鋁中加入合金元素就得到了鋁合金。根據(jù)鋁合金的加工工藝特點(diǎn)，可將它們分作形變鋁合金

55、和鑄造鋁合金兩類，形變鋁合金塑性好，工藝特點(diǎn)，可將它們分作形變鋁合金和鑄造鋁合金兩類，形變鋁合金塑性好，適宜于壓力加工。按用途可分為防銹鋁（適宜于壓力加工。按用途可分為防銹鋁（LF）、硬鋁（）、硬鋁（LY）、超硬鋁（）、超硬鋁（LC）和鍛鋁（和鍛鋁（LD）四種。焊接構(gòu)應(yīng)用最廣（）四種。焊接構(gòu)應(yīng)用最廣（AlMg或或AlMn合金）。其焊接特合金）。其焊接特點(diǎn)：（點(diǎn)：（1）表面容易氧化，生成致密的氧化膜，影響焊接。（）表面容易氧化，生成致密的氧化膜，影響焊接。（2）容易產(chǎn)生氣容易產(chǎn)生氣孔。（孔。（3）容易產(chǎn)生熱裂紋。）容易產(chǎn)生熱裂紋。鋁及鋁合金常用焊接方法：惰性氣體保護(hù)焊（鋁及鋁合金常用焊接方法：惰

56、性氣體保護(hù)焊（MIG、TIG）、氣焊、電阻焊）、氣焊、電阻焊等。等。542銅及銅合金的分類和焊接特點(diǎn)銅及銅合金的分類和焊接特點(diǎn)（1）純銅純銅：純銅常被稱作紫銅。具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性。：純銅常被稱作紫銅。具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性。純銅用字母純銅用字母“T” （銅）表示，如（銅）表示，如T1、T2、T3等。氧含量不大于等。氧含量不大于0.01的純銅稱無氧銅，用的純銅稱無氧銅，用“TU” （銅無）表示，如（銅無）表示，如TU1、TU2等。等。（2）黃銅黃銅：以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅用：以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。黃銅用“H” （黃）（黃）表示如表示如H80

57、、H70、H68等。等。（3）青銅青銅：把除黃銅以外的銅合金稱作青銅。常用的有錫青銅、鋁青銅：把除黃銅以外的銅合金稱作青銅。常用的有錫青銅、鋁青銅和鈹青銅等。青銅用和鈹青銅等。青銅用“Q” （青）表示。（青）表示。銅及銅合金的焊接特點(diǎn)銅及銅合金的焊接特點(diǎn)：（：（1）難熔合及易變形；（）難熔合及易變形；（2）容易產(chǎn)生熱裂紋；）容易產(chǎn)生熱裂紋；（3）容易產(chǎn)生氣孔。）容易產(chǎn)生氣孔。主要采用的焊接方法：氣焊、惰性氣體保護(hù)焊、埋弧焊、釬焊等。主要采用的焊接方法：氣焊、惰性氣體保護(hù)焊、埋弧焊、釬焊等。銅及銅合金導(dǎo)熱性好，所以焊接前一般應(yīng)預(yù)熱，并采用大線能量焊接。銅及銅合金導(dǎo)熱性好，所以焊接前一般應(yīng)預(yù)熱，并

58、采用大線能量焊接。鎢極氬弧焊采用直流正接。氣焊時(shí)，紫銅采用中性焰或弱碳化焰，黃銅鎢極氬弧焊采用直流正接。氣焊時(shí)，紫銅采用中性焰或弱碳化焰，黃銅則采用弱氧化焰，防止鋅的蒸發(fā)。則采用弱氧化焰，防止鋅的蒸發(fā)。有色金屬的焊接性能有色金屬的焊接性能55第四節(jié) 熔化焊工藝及其方法簡介 一 焊條電弧焊 用手工操縱焊條進(jìn)行焊接工作的，有時(shí)也叫手工電弧焊。 優(yōu)點(diǎn)： 適用于各種金屬材料、各種厚度、各種結(jié)構(gòu)形狀的焊接。設(shè)備輕便、搬運(yùn)靈活。可以在任何有電源的地方進(jìn)行焊接作業(yè)。56手工電弧焊：手工電弧焊：57熔化焊工藝及其方法簡介 二 碳弧氣刨利用碳極電弧的高溫，把金屬的局部加熱到融化狀態(tài)，同時(shí)用壓縮空氣的氣流把熔化金

59、屬吹開，從而去除金屬的一種熱加工方法。 廣泛應(yīng)用于開坡口、去除硬面層、清理不規(guī)則多余金屬等。58熔化焊工藝及其方法簡介 三 埋弧焊利用電弧作為熱源，電弧在一層顆粒狀的可熔化焊劑覆蓋下燃燒，電弧不外露。 優(yōu)點(diǎn)焊接生產(chǎn)率高。焊接質(zhì)量好 。勞動(dòng)條件好 。59熔化焊工藝及其方法簡介 缺點(diǎn)一般只適用于平焊位置，其他位置焊接需采用特殊措施以保證焊劑能覆蓋焊接區(qū)。不能直接觀察電弧與坡口的相對位置，若沒有焊縫跟蹤裝置，容易焊偏。電弧電場強(qiáng)度較大，電流100A時(shí)電弧不穩(wěn)，因而不適于焊接厚度1mm的薄板。60熔化焊工藝及其方法簡介 適用范圍:適用于焊接中厚板結(jié)構(gòu)的長焊縫。適用于壓力容器、橋梁、車輛、機(jī)械、冶金、核

60、電站、海洋結(jié)構(gòu)等制作部門。適用于基體金屬表面堆焊耐磨或耐腐蝕的合金層。適用于各種黑色金屬及某些有色金屬。 61埋弧焊62熔化焊工藝及其方法簡介 四 氬弧焊用氬氣作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊。 分類：鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊 鎢極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)：可以焊接幾乎所有金屬及其合金?？梢院附颖“寮俺“??？梢赃M(jìn)行全位置焊接。63熔化焊工藝及其方法簡介 鎢極氬弧焊的缺點(diǎn)：相對其他焊接方法，生產(chǎn)效率低。相對其他焊接方法，生產(chǎn)成本較高。 熔化極氬弧焊通常采用惰性氣體氬、氦或它們混合氣體作為焊接區(qū)的保護(hù)氣體。由于焊絲表面沒有涂料層，可以大大提高電流，所以就提高了生產(chǎn)效率。尤其適用于大、中厚板的焊接。 6