機(jī)械安全技術(shù)-4章熱加工安全技術(shù)

內(nèi)容提要第四章熱加工安全技術(shù)

第一節(jié)熱加工中的危險(xiǎn)及有害因素

第二節(jié)鑄造安全技術(shù)

第三節(jié)鍛造安全技術(shù)

第四節(jié)熱處理安全技術(shù)

第五節(jié)電焊安全技術(shù)熱加工機(jī)械安全鍛造鑄造焊接熱加工金屬熱加工的定義23

金屬鑄造、熱扎、鍛造、焊接和金屬熱處理等工藝的總稱叫熱加工。有時(shí)也將熱切割、熱噴涂等工藝包括在內(nèi)。熱加工能使金屬零件在成形的同時(shí)改善它的組織，或者使已成形的零件改變結(jié)晶狀態(tài)以改善零件的機(jī)械性能。鑄造、焊接是將金屬熔化再凝固成型。熱扎、鍛造是將金屬加熱到塑性變形階段，再進(jìn)行成型加工，如合金鋼需加熱到形成均勻奧氏體后，進(jìn)行熱扎、鍛造，溫度低塑性不好，易產(chǎn)生裂紋，溫度過高金屬件易過分氧化，影響加工件質(zhì)量。鑄造定義

熔煉金屬，制造鑄型，并將熔融金屬澆入鑄型，凝固后獲得一形狀、尺寸、成分、組織和性能金屬零件或毛坯的液態(tài)成形方法。特點(diǎn)適應(yīng)性強(qiáng)、成本較低、鑄件組織性能較差、工序較多分類（1）砂型鑄造（2）特種鑄造熱加工工藝基礎(chǔ)1金屬材料導(dǎo)論2金屬液態(tài)成形3金屬塑性成形4金屬連接成形熱加工工藝2.1

金屬液態(tài)成形基礎(chǔ)概述知識點(diǎn):常用金屬材料黑色金屬有色金屬粉末冶金鋼鑄鋼和鑄鐵銅及銅合金鋁及鋁合金硬質(zhì)合金粉末高速鋼什么是金屬的液態(tài)成形:

即將液態(tài)金屬澆入與零件形狀相適應(yīng)的鑄型空腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的工藝方法,亦稱鑄造.金屬的液態(tài)成形的作用:

金屬的液態(tài)成形是制造毛坯、零件的重要方法之一。按鑄型材料的不同，金屬液態(tài)成形可分為砂型鑄造和特種鑄造（包括壓力鑄造、金屬型鑄造等）.其中砂型鑄造是最基本的液態(tài)成形方法，所生產(chǎn)的鑄件要占鑄件總量的80%以上.金屬液態(tài)成形基礎(chǔ)概述2.2 金屬液態(tài)成形金屬的液態(tài)成形2.1金屬液態(tài)成形的鑄造基礎(chǔ)2.2金屬的液態(tài)成形工藝2.3液態(tài)成形金屬件的工藝設(shè)計(jì)2.4液態(tài)金屬成形件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識點(diǎn)：鑄造工藝基礎(chǔ)合金的鑄造性能性能物液態(tài)合金的充型能力鑄件的凝固與收縮鑄造缺陷分析氣孔鑄造內(nèi)應(yīng)力變形和裂紋縮孔和縮松砂型鑄造過程液態(tài)成型的優(yōu)點(diǎn)適于做復(fù)雜外形，特別是復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯對材料的適應(yīng)性廣，鑄件的大小幾乎不受限制成本低，原材料來源廣泛，價(jià)格低廉,一般不需要昂貴的設(shè)備是某些塑性很差的材料(如鑄鐵等)制造其毛坯或零件的唯一成型工藝液態(tài)成型優(yōu)點(diǎn)液態(tài)成型的優(yōu)點(diǎn)工藝過程比較復(fù)雜，一些工藝過程還難以控制液態(tài)成形零件內(nèi)部組織的均勻性、致密性一般較差液態(tài)成形零件易出現(xiàn)縮孔、縮松、氣孔、砂眼、夾渣、夾砂、裂紋等缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定由于鑄件內(nèi)部晶粒粗大，組織不均勻，且常伴有缺陷，其力學(xué)性能比同類材料的塑性成形低液態(tài)成型缺點(diǎn)液態(tài)合金的工藝性能液態(tài)合金的工藝性能表征為液態(tài)合金的鑄造性能通常是指合金的流動(dòng)性、收縮性吸氣性及偏析等性能.合金鑄造性能是選擇鑄造金屬材料，確定鑄件的鑄造工藝方案及進(jìn)行鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù).合金的充型能力液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成型件的能力充型能力的概念:充型能力不足澆不足冷隔夾砂氣孔夾渣充型能力的決定因數(shù)合金的流動(dòng)性鑄型性質(zhì)澆注條件鑄件結(jié)構(gòu)等合金的充型能力測試合金充型能力的方法:

如右圖,將合金液澆入鑄型中，冷凝后測出充滿型腔的式樣長度。澆出的試樣越長，合金的流動(dòng)性越好,合金充型能力越好.幾種不同合金流動(dòng)性的比較*鑄鐵的流動(dòng)性*鑄鋼的流動(dòng)性實(shí)驗(yàn)證明鑄鐵的流動(dòng)性好，鑄鋼的流動(dòng)性差。比較下面幾種合金流動(dòng)性能合金流動(dòng)性對充型能力的影響合金流動(dòng)性的決定因數(shù)合金的種類:合金不同，流動(dòng)性不同.

化學(xué)成分：同種合金中成分不同的合金具有不同的結(jié)晶特點(diǎn)，流動(dòng)也不同。結(jié)晶特性:恒溫下結(jié)晶，流動(dòng)性較好；兩相區(qū)內(nèi)結(jié)晶，流動(dòng)性較差.澆注條件對充型能力的影響澆注條件澆注溫度充型壓力澆注系統(tǒng)澆注溫度越高，液態(tài)金屬的粘度越小，過熱度高，金屬液內(nèi)含熱量多，保持液態(tài)的時(shí)間長，充型能力強(qiáng)。液態(tài)金屬在流動(dòng)方向上所受的壓力稱為充型壓力。充型壓力越大,充型能力越強(qiáng)。澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，則流動(dòng)阻力越大，充型能力越差。鑄型充填條件對充型能力的影響鑄型溫度(不能過高)鑄型蓄熱系數(shù):即從金屬中吸取熱量并儲存的能力鑄型的發(fā)氣和透氣能力：澆鑄時(shí)產(chǎn)生氣體能在金屬液與鑄

型間形成氣膜，減小摩擦阻力，

有利于充型。但發(fā)氣能力過強(qiáng),

透氣能力又差時(shí),若澆鑄速度太

快,則型腔中的氣體壓力增大，

充型能力減弱。鑄件結(jié)構(gòu)對充型能力的影響折算厚度：

折算厚度也叫當(dāng)量厚度或模數(shù),是鑄件體積與鑄件表面積之比。折算厚度越大，熱量散失越慢，充型能力就越好。鑄件壁厚相同時(shí)，垂直壁比水平壁更容易充填.(大平面鑄件不易成形).復(fù)雜程度：鑄件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動(dòng)阻力就越大，鑄型的充填就越困難。液態(tài)金屬的凝固與收縮鑄件的凝固過程：在鑄件的凝固過程中，其截面一般存在三個(gè)區(qū)域，即液相區(qū)、凝固區(qū)、固相區(qū)。對鑄件質(zhì)量影響較大的主要是液相和固相并存的凝固區(qū)的寬窄。鑄件的凝固方式就是依據(jù)凝固區(qū)的寬窄來劃分的。

凝固方式有：逐層凝固,糊狀凝固,中間凝固.影響凝固的主要因素*合金的結(jié)晶溫度范圍：合金的結(jié)晶溫度范圍越小，凝固區(qū)域越窄，越趨向于逐層凝固。在鐵碳合金中普通灰鑄鐵為逐層凝固，高碳鋼為糊狀凝固。*鑄件的溫度梯度：在合金結(jié)晶溫度范圍已定的前提下，凝固區(qū)的寬窄取決于鑄件內(nèi)外層之間的溫度差。若鑄件內(nèi)外層之間的溫度差由小變大，則其凝固區(qū)相應(yīng)由寬變窄。合金的收縮合金的收縮的過程:

合金從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其體積或尺寸縮減的現(xiàn)象。合金的收縮給液態(tài)成形工藝帶來許多困難，會造成許多鑄造缺陷。（如：縮孔、縮松、裂紋、變形等）。合金收縮的三個(gè)階段合金的收縮合金收縮固態(tài)合金冷卻液態(tài)合金冷卻液態(tài)收縮凝固收縮縮孔:恒溫下結(jié)晶縮松:兩相區(qū)結(jié)晶線形收縮裂紋變形應(yīng)力影響收縮的因素鑄型條件鑄件結(jié)構(gòu)澆注溫度化學(xué)成分(c含量)合金收縮縮孔與縮松的形成縮孔的形成:

純金屬、共晶成分和凝固溫度范圍窄的合金,澆注后在型腔內(nèi)是由表及里的逐層凝固。在凝固過程中，如得不到合金液的補(bǔ)充，在鑄件最后凝固的地方就會產(chǎn)生縮孔.縮松的形成原因:

鑄件最后凝固的收縮未能得到補(bǔ)足，或者結(jié)晶溫度范圍寬的合金呈糊狀凝固，凝固區(qū)域較寬，液、固兩相共存，樹枝晶發(fā)達(dá)，枝晶骨架將合金液分割開的小液體區(qū)難以得到補(bǔ)縮所致。縮孔易出現(xiàn)的部位判斷縮孔出現(xiàn)的方法A等溫線法B內(nèi)截圓法消除縮孔和縮松的方法定向凝固原則是鑄件讓遠(yuǎn)離冒口的地方先凝固，靠近冒口的地方次凝固，最后才是冒口本身凝固。實(shí)現(xiàn)以厚補(bǔ)薄，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口中去。原理合理布置內(nèi)澆道及確定澆鑄工藝。方法合理應(yīng)用冒口、冷鐵和補(bǔ)貼等工藝措施。解決縮孔的方法演示：冒口和冷鐵定向凝固原則解決縮孔的方法演示液態(tài)成形內(nèi)應(yīng)力、變形與裂紋內(nèi)應(yīng)力熱應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力變形裂紋鑄件在凝固和冷卻的過程中，由于鑄件的壁厚不均勻，導(dǎo)致不同部位不均衡的收縮而引起的應(yīng)力。鑄件在固態(tài)收縮時(shí)，因受到鑄型、型芯、澆冒口、砂箱等外力阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。殘余熱應(yīng)力的存在，使鑄件處在一種非穩(wěn)定狀態(tài)，將自發(fā)地通過鑄件的變形來緩解其應(yīng)力，以回到穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。當(dāng)熱應(yīng)力大到一定程度會導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。熱應(yīng)力的形成過程演示熱應(yīng)力的消除方法鑄件的結(jié)構(gòu)：鑄件各部分能自由收縮

工藝方面：采用同時(shí)凝固原則時(shí)效處理：人工時(shí)效；自然時(shí)效鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對稱鑄件的壁厚盡可能均勻鑄件的變形原因結(jié)論：厚部、心部受拉應(yīng)力，出現(xiàn)內(nèi)凹變形。

薄部、表面受壓應(yīng)力，出現(xiàn)外凸變形。鑄件的變形的消除方法防止變形的方法：與防止應(yīng)力的方法基本相同。帶有殘余應(yīng)力的鑄件，變形使殘余應(yīng)力減小而趨于穩(wěn)定。問題鑄造時(shí)所受的應(yīng)力與變形情況。

分析有長、短不一的兩根彈簧，將其固定，使其達(dá)到同等長度，即其中一彈簧被拉長，另一彈簧被壓縮，此時(shí)所受的應(yīng)力狀態(tài)？然后將其固定約束去掉，試分析其變形趨勢？小結(jié)合金工藝性能充型能力凝固方式應(yīng)力與變形流動(dòng)性澆注條件鑄型條件逐層凝固糊狀凝固中間凝固收縮性能液態(tài)收縮凝固收縮固態(tài)收縮知識點(diǎn)：常用合金鑄件的生產(chǎn)鑄鐵可鍛鑄鐵熔煉鑄鋼件的熱處理鑄鋼的鑄造工藝鑄鋼的鑄造特性鑄鋼蠕墨鑄鐵球墨鑄鐵灰鑄鐵鑄造普通灰鑄鐵孕育鑄鐵鑄造的工藝特點(diǎn)鑄件的生產(chǎn)工藝鑄件的生產(chǎn)工藝

實(shí)際生產(chǎn)中，由于鑄鐵材料(包括灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵)具有優(yōu)良的鑄造性能，且資源豐富，冶煉方便，價(jià)格低廉，鑄鐵件占液態(tài)成形件中相當(dāng)大的份額。

鑄鐵通常是C%=2.5%~4.0%的鐵碳合金。碳在鐵碳合金中的存在形式有：滲碳體和石墨根據(jù)碳在鐵碳合金中的存在形式鑄鐵可以分為：白口鑄鐵：

灰口鑄鐵：麻口鑄鐵普通灰口鑄鐵

可鍛鑄鐵球墨鑄鐵蠕墨鑄鐵灰口鑄鐵灰口鑄鐵

可以看成是在鋼的基體上分布著不同形態(tài)的石墨。而石墨的形態(tài)、大小和分布直接影響著鑄鐵的性能。根據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)的不同，灰口鑄鐵可以分為：普通灰口鑄鐵：石墨呈片狀可鍛鑄鐵：石墨呈團(tuán)絮狀蠕墨鑄鐵：石墨呈蠕蟲狀球墨鑄鐵：石墨呈球狀鑄鐵的性能

鑄鐵之所以用得如此廣泛,是因?yàn)槭拇嬖?，石墨的存在，使鑄鐵具有鑄鋼所不具備的性能。鑄鐵的優(yōu)點(diǎn)

良好的鑄造性能，如流動(dòng)性好、收縮小良好的切削加工性能；高的耐磨性；

良好的吸振緩沖性能；

低的缺口敏感性能。石墨形態(tài)對鑄鐵性能的影響

石墨片越圓整、越細(xì)小、分布越均勻?qū)w割裂作用越小。鑄鐵的石墨化碳以石墨的形式析出的過程。通常視石墨化過程充分與否，會得到不同基體的鑄鐵組織。鑄鐵的基體通常有：*鐵素體灰口鑄鐵*鐵素體—珠光體灰口鑄鐵*珠光體灰口鑄鐵影響石墨化的因素化學(xué)成分

化學(xué)成分：C是形成石墨的元素Si是促進(jìn)形成石墨的元素通常C%、Si%越高，越容易石墨化。影響石墨化的因素冷卻速度冷卻速度：

減小冷卻速度可以促進(jìn)石墨化，易得到粗大的石墨片和鐵素體基體；增大冷卻速度則阻礙石墨化，此時(shí)只有部分碳以細(xì)石墨片析出，而另一部分碳則以滲碳體析出，得到鑄光體基體。影響石墨化的因素：壁厚普通灰口鑄鐵件基體：F、P、F+P生產(chǎn)：鐵水熔煉好后直接澆鑄牌號：HTXXXHT:

表示灰口鑄鐵中文拼音的代號XXX:

三位數(shù)字表示最抵抗拉強(qiáng)度(MPa)石墨形態(tài)：片狀問題1）灰口鑄鐵牌號為什么不用含碳量多少表示，而用力學(xué)性能表示？2）有一鑄件當(dāng)其強(qiáng)度不夠時(shí)，可否通過增大截面解決？灰口鑄鐵的孕育處理提高和改善灰口鑄鐵的性能的途徑改善基體組織改變石墨形態(tài)、數(shù)量、大小和分布灰口鑄鐵的孕育處理是提高和改善灰口鑄鐵的性能的途徑行之有效的方法。常用的孕育劑是含Si量為75%的硅鐵?；铱阼T鐵的孕育處理方法即將熔煉出的鐵水在澆鑄前加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%~0.60%的孕育劑，孕育劑在鐵水中形成大量彌散的石墨結(jié)晶核心，使石墨化作用顯著提高，從而得到在細(xì)珠光體上均勻分布著細(xì)片狀石墨的組織?；铱阼T鐵的孕育處理選用碳、硅量低的鐵水：原鐵水含碳量越低，石墨越細(xì)小，鑄鐵

的強(qiáng)度、硬度就越高。冷卻速度:對其組織和性能影響較小。如下面的圖：球墨鑄鐵件的生產(chǎn)向高溫鐵水中加入一定量的球化劑和孕育劑，直接得到球狀石墨的鑄造合金。球化劑：金屬鎂或稀土鎂孕育劑：含Si量為75%或95%的硅鐵球墨鑄鐵件主要特點(diǎn)：石墨成球狀，對基體的割裂作用已降到最低，力學(xué)性能比灰鑄鐵有顯著提高?？赏ㄟ^熱處理改善金屬基體，進(jìn)一步提高性能。這一點(diǎn)與灰鑄鐵不同。球墨鑄鐵較灰鑄鐵易產(chǎn)生縮孔、縮松、皮下氣孔、夾渣等缺陷。石墨析出時(shí)，發(fā)生膨脹，應(yīng)適當(dāng)提高鑄型剛度。球墨鑄鐵件生產(chǎn)中應(yīng)注意的問題：控制原鐵液的化學(xué)成分，與一般灰鑄鐵基本相同；具有高C高Si,中Mn,低S、P特點(diǎn)。較高的鐵液溫度，以防止球化處理、孕育處理后鐵液溫度過低，產(chǎn)生澆不足等缺陷球化處理、孕育處理。球墨鑄鐵的牌號、性能及用途可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵生產(chǎn)：將白口鑄鐵件經(jīng)長時(shí)間的高溫石墨化退火，使白口鑄鐵中的滲碳體分解，獲得在鐵素體或珠光體的基體分布著團(tuán)絮狀石墨的鑄鐵。黑心可鍛鑄鐵(KTH,鐵素體基體)珠光體可鍛鑄鐵(KTZ)白心可鍛鑄鐵(KTB，很少用)種類特點(diǎn)：強(qiáng)度高σb=300-400Mpa，塑性（δ≤12%）和韌性（αk≤30J/Cm2)好。石墨化退火周期長，40-70h,鑄件成本高。適用于制造承受震動(dòng)和沖擊、形狀復(fù)雜的薄壁小件。鑄鋼按化學(xué)成分：鑄造碳鋼：以鑄造中碳鋼用的最多；而鑄造低碳鋼和鑄造高碳鋼用的少。鑄造合金鋼：在碳鋼的基礎(chǔ)上加入少量的合金元素，如錳、鉻、鉬、釩等。ZGMn13為鑄造耐磨鋼；ZG1Cr18Ni9為鑄造不銹鋼。按用途分類：不銹鋼耐磨鋼……鑄鋼件的鑄造工藝

鑄鋼的熔點(diǎn)高，鋼液易氧化，吸氣，流動(dòng)性差，收縮大。因此，鑄造困難，易產(chǎn)生澆不足、氣孔、縮松縮孔、夾渣和粘砂等缺陷。*要求型砂的耐火度高，有良好的透氣性和退讓性。*應(yīng)嚴(yán)格控制澆注溫度，防止過高或過低。*鑄鋼件須熱處理。砂型鑄造

特種鑄造TextTextText壓力鑄造熔模鑄造TextTextTextText鍛壓ConceptTextTextTextTextTextText對坯料施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形改變尺寸、形狀及性能，用以制造毛坯、機(jī)械零件的成形加工方法。自由鍛鐓粗彎曲沖孔拔長扭轉(zhuǎn)切割模鍛與胎模鍛

沖壓切斷彎曲拉深沖裁焊接金屬的熱處理金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時(shí)間后，又以不同速度在不同的介質(zhì)中冷卻，通過改變金屬材料表面或內(nèi)部的顯微組織結(jié)構(gòu)來控制其性能的一種工藝。

下面我們以鋼的熱處理為例進(jìn)行交流23何謂鋼的熱處理？

鋼的熱處理是將固態(tài)下的鋼經(jīng)過加熱、保溫和冷卻，使其組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而獲得所需性能的工藝方法。

鋼的熱處理的特點(diǎn)

與其他加工工藝相比，熱處理最大的特點(diǎn)是不改變工件的形狀和尺寸，而是通過改變工件的內(nèi)部組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。

對鋼進(jìn)行熱處理有什么實(shí)際意義？

熱處理不僅可以用于強(qiáng)化鋼材，提高零件的使用性能，延長零件的使用壽命，還可以改善鋼的加工性能，減少刀具磨損，提高零件的加工質(zhì)量。

根據(jù)加熱和冷卻方式的不同，熱處理可分為普通熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三種。一.普通熱處理（退火、正火、淬火、回火）1.退火退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一段時(shí)間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝。退火的主要目的是降低硬度、消除內(nèi)應(yīng)力、改善組織和性能，為后續(xù)的機(jī)械加工和熱處理做準(zhǔn)備。

2.正火正火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后在空氣中冷卻的熱理工藝。正火的目的細(xì)化晶粒和消除內(nèi)應(yīng)力，這與退火的目的基本相同。但由于正火的冷卻速度比退火的冷卻速度快，故同類鋼正火后的硬度和強(qiáng)度要略高于退火的。而且由于正火不是隨爐冷卻，所以生產(chǎn)率高、成本低。因此在滿足性能要求的前提下，應(yīng)盡量采用正火。普通的機(jī)械零件常用正火作最終熱處理。3.淬火淬火是將鋼件加熱保溫后，在水、油或其它無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻的熱處理工藝。淬火的目的是提高鋼的強(qiáng)度和硬度,增加耐磨性，并在回火后獲得高強(qiáng)度和一定韌度相配合的性能。因此，淬火是強(qiáng)化鋼件最經(jīng)濟(jì)、最有效的熱處理工藝，幾乎所有的工模具和重要的機(jī)械零部件都需要進(jìn)行淬火處理。

（1）淬火介質(zhì)淬火時(shí)的冷卻物質(zhì)稱為淬火介質(zhì)。由于不同成分的鋼所要求的冷卻速度不同，故應(yīng)使用不同的淬火介質(zhì)。常用的淬火介質(zhì)有水、油、鹽溶液和堿溶液及其他合成淬火介質(zhì)。淬火冷卻的基本要求是：既要使工件淬硬，又要避免產(chǎn)生變形和開裂。

（2）淬火的操作工件淬火時(shí)浸入淬火介質(zhì)的操作是否正確，對減小工件變形和避免工件開裂有重要影響。淬火時(shí)，應(yīng)保證工件得到均勻冷卻，以減小工件內(nèi)應(yīng)力，并要保證工件的重心穩(wěn)定。

4.回火

回火是指將淬火鋼件重新加入到適當(dāng)溫度，保溫一定時(shí)間后進(jìn)行冷卻的熱處理工藝。

回火的目的是使鋼的組織趨于穩(wěn)定，降低鋼的脆性，提高韌性與塑性，消除或者減少淬火應(yīng)力，穩(wěn)定鋼的形狀與尺寸，防止淬火零件變形和開裂，高溫回火還可以改善切削加工性能。

回火據(jù)回火根加熱溫度的不同，回火可分為三種二.表面熱處理

表面熱處理是指僅對工件表面進(jìn)行熱處理以改變其表層組織和性能的熱處理工藝。表面熱處理只對一定深度的表層進(jìn)行強(qiáng)化，而心部的組織和性能基本保持不變。處理后的工件表面可獲得高的硬度和耐磨性，而心部則具有足夠的強(qiáng)度和韌性。

1.感應(yīng)加熱表面淬火熱處理

感應(yīng)加熱表面淬火熱處理利用感應(yīng)電流產(chǎn)生大量的電阻熱,使工件表面迅速加熱,而表面迅速冷卻,即達(dá)到淬火目的。這一方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，操作方便，加熱深度快，表面氧化、脫碳少和變形小，因此生產(chǎn)率高，處理質(zhì)量好，易于自動(dòng)化、機(jī)械化,不需要回火，能顯著提高工件的耐磨性和抗擦傷能力。其缺點(diǎn)是設(shè)備較貴，形狀復(fù)雜零件的感應(yīng)器不易制造。2.火焰加熱表面淬火熱處理

利用氧-乙炔或其它燃?xì)饣鹧鎸α慵砻孢M(jìn)行快速加熱，隨之淬火冷卻的工藝稱為火焰加熱表面淬火。該方法設(shè)備簡單，成本低，但生產(chǎn)率低，質(zhì)量較難控制，因此只適用于單件、小批生產(chǎn)或大型零件如大型齒輪、軸等得表面淬火。

表面淬火前一般需進(jìn)行調(diào)質(zhì)

或正火處理，表面淬火后進(jìn)行

低溫回火，已達(dá)到使工件外硬

內(nèi)韌的目的。一般表面淬火的

工藝路線為：下料、鍛造、正

火、粗加工、調(diào)質(zhì)、精加工、

表面淬火+低溫回火、精磨。

TEXTTEXTTEXTTEXTTEXT三.表面化學(xué)熱處理

表面化學(xué)熱處理是將工件置于特定的介質(zhì)中加熱和保溫，使一種或幾種元素的原子滲入工件表面，以改變表面的化學(xué)組分和組織，從而獲得所需性能的熱處理工藝。表面化學(xué)熱處理的目的是提高鋼件的表面硬度、耐磨性和耐蝕性，而鋼件的心部仍保持原有性能。常用的表面化學(xué)熱處理有滲碳、滲氮、滲硼、滲鋁及多元素共滲等。目前應(yīng)用最多的是滲碳、滲氮。滲碳

為增加鋼件表層的含碳量和形成一定的碳濃度梯度，將鋼件在滲碳介質(zhì)中加熱并保溫使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。滲碳用于低碳鋼和低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，如20、20Cr、20CrMnTi鋼等得表面熱處理。滲碳后可獲得0.5~2.0mm的高碳表層，再經(jīng)淬火、低溫回火，使工件表面具有高硬度、高耐磨性，而心部具有良好塑性和韌度，使零件既耐磨，又抗沖擊。主要用于汽車齒輪、活塞銷等得熱處理。滲氮

滲氮是將鋼件在滲氮介質(zhì)中加熱并保溫使氮原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。滲氮后可獲得0.3~0.6mm的氮化層，不需淬火就具有高硬度、高耐磨性和一定的耐蝕性，而變形很小。但滲氮處理時(shí)間長，成本高。主要用于以38CrMoAl鋼制造的精密絲桿、高精度機(jī)床主軸等精密零件的表面熱處理。

TEXTTEXTTEXTTEXTThankYou!

鍛造安全技術(shù)鍛造是金屬壓力加工的方法之一，它是機(jī)械制造生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)鍛造加工時(shí)金屬材料所處溫度狀態(tài)的不同，鍛造又可分為熱鍛、溫鍛和冷鍛。熱鍛指被加工的金屬材料處在紅熱狀態(tài)（鍛造溫度范圍內(nèi)），通過鍛造設(shè)備對金屬施加的沖擊力或靜壓力，使金屬產(chǎn)生塑性變形而獲得預(yù)想的外形尺寸和組織結(jié)構(gòu)。鍛造車間里的主要設(shè)備有鍛錘、壓力機(jī)（水壓機(jī)或曲柄壓力機(jī)）、加熱爐等。操作人員經(jīng)常處在振動(dòng)、噪聲，高溫灼熱、煙塵，以及料頭、毛坯堆放等不利的工作環(huán)境中。因此，應(yīng)特別注意操作這些設(shè)備人員的安全衛(wèi)生，避免在生產(chǎn)過程中發(fā)生各種事故，尤其是人身傷害事故。鍛錘水壓機(jī)水壓機(jī)壓力機(jī)摩擦壓力機(jī)或曲柄壓力機(jī)加熱爐雙室加熱電爐一、鍛造的特點(diǎn)

從安全和勞動(dòng)保護(hù)的角度來看，鍛造的特點(diǎn)是：

(1)鍛造生產(chǎn)是在金屬灼熱的狀態(tài)下進(jìn)行的（如低碳鋼鍛造溫度范圍在750—1250℃之間），由于有大量的手工作業(yè)，稍不小心就可能發(fā)生灼傷。臨界溫度以上

(2)鍛造作業(yè)的加熱爐和灼熱的鋼錠、毛坯及鍛件，不斷地發(fā)散出大量的輻射熱（鍛件在鍛壓終了時(shí)，仍然具有相當(dāng)高的溫度），工人經(jīng)常受到熱輻射的侵害。

(3)鍛造作業(yè)的加熱爐在燃燒過程中產(chǎn)生的煙塵排入車間的空氣中，不但影響衛(wèi)生，還降低了車間內(nèi)的能見度（對于燃燒固體燃料的加熱爐，情況就更為嚴(yán)重），增加了發(fā)生事故的可能性。（4）鍛造加工所使用的設(shè)備如空氣錘、蒸汽錘、摩擦壓力機(jī)等，工作時(shí)發(fā)出的都是沖擊力。設(shè)備在承受這種沖擊載荷時(shí)，本身容易突然損壞（如鍛錘活塞桿的突然折斷）而造成嚴(yán)重的傷害事故。壓力機(jī)（如水壓機(jī)、曲柄熱模鍛壓力機(jī)、平鍛機(jī)、精壓機(jī)）、剪床等在工作時(shí)，沖擊性雖然較小，但設(shè)備的突然損壞等情況也時(shí)有發(fā)生，操作者往往猝不及防，也有可能導(dǎo)致工傷事故。

(5)鍛造設(shè)備在工作中的作用力是很大的，如曲柄壓力機(jī)、拉伸鍛壓機(jī)和水壓機(jī)這類鍛壓設(shè)備，它們的工作條件雖較平穩(wěn)，但其工作部件所產(chǎn)生的力量卻很大，如我國已制造和使用的12000t的鍛造水壓機(jī)。就是常見的100—150t的壓力機(jī)，所發(fā)出的力量已足夠大。如果模子安裝或操作時(shí)稍不正確，大部分的作用力就不是作用在工件上，而是作用在模子、工具或設(shè)備本身的部件上了。這樣，某種安裝調(diào)整上的錯(cuò)誤或工具操作的不當(dāng)，就可能引起機(jī)件的損壞以及其他嚴(yán)重的設(shè)備或人身事故。上海江南造船廠12000t、一重12500t、二重30000t

(6)鍛工的工具和輔助工具，特別是手鍛和自由鍛的工具、夾鉗等，這些工具都放在一起。在工作中，工具的更換很頻繁，存放往往非常雜亂，這就必然增加對這些工具檢查的困難，當(dāng)鍛造中需用某一工具而又不能迅速找到時(shí)，有時(shí)會“湊合”使用類似的工具，為此往往會造成工傷事故。

(7)由于鍛造作業(yè)設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，使工作地點(diǎn)嘈雜，影響人的聽覺和神經(jīng)系統(tǒng)，分散了注意力，因而增加了發(fā)生事故的可能性。

二、鍛造的危險(xiǎn)有害因素

1、在鍛造生產(chǎn)中易發(fā)生的傷害事故，按其原因可分為3種：

(1)機(jī)械傷害。鍛造加工過程中，機(jī)械設(shè)備、工具或工件的非正常選擇和使用，人的違章操作等，都可導(dǎo)致機(jī)械傷害。如鍛錘錘頭擊傷；打飛鍛件傷人；輔助工具打飛擊傷；模具、沖頭打崩、損壞傷人；原料、鍛件等在運(yùn)輸過程中造成的砸傷；操作桿打傷、錘桿斷裂擊傷等。

(2)火災(zāi)爆炸。紅熱的坯料、鍛件及飛濺氧化皮等一旦遇到易燃易爆物品，極易引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。

(3)灼燙。鍛造加工坯料常加熱至800--1200℃，操作者一旦接觸到紅熱的坯料、鍛件及飛濺氧化皮等，必定被燙傷。

2、職業(yè)危害加熱爐和灼熱的工件輻射大量熱能，火焰爐使用的各種燃料燃燒產(chǎn)生爐渣、煙塵，對這些如不采取通風(fēng)凈化措施，將會污染工作環(huán)境，惡化勞動(dòng)條件，容易引起傷害事故。

(1)噪聲和振動(dòng)。鍛錘以巨大的力量沖擊坯料，產(chǎn)生強(qiáng)烈的低頻率噪聲和振動(dòng)，可引起職工聽力降低或患振動(dòng)病。

(2)塵毒危害?；鹧鏍t使用的各種燃料燃燒生產(chǎn)的爐渣、煙塵，空氣中存在的有毒有害物質(zhì)和粉塵微粒。

(3)熱輻射。加熱爐和灼熱的工件輻射大量熱能。

三、鍛造的安全技術(shù)措施

鍛壓機(jī)械的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)保證設(shè)備運(yùn)行中的安全，而且應(yīng)能保證安裝、拆卸和檢修等各項(xiàng)工作的安全；此外，還必須便于調(diào)整和更換易損件，便于對在運(yùn)行中應(yīng)取下檢查的零件進(jìn)行檢查。鍛造的12項(xiàng)安全技術(shù)措施：鍛造的12項(xiàng)安全技術(shù)措施：

(l)鍛壓機(jī)械的機(jī)架和突出部分不得有棱角或毛刺。

(2)外露的傳動(dòng)裝置（齒輪傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)、曲柄傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)等）必須有防護(hù)罩。防護(hù)罩需用鉸鏈安裝在鍛壓設(shè)備的不動(dòng)部件上。

(3)鍛壓機(jī)械的啟動(dòng)裝置必須能保證對設(shè)備進(jìn)行迅速開關(guān)，并保證設(shè)備運(yùn)行和停車狀態(tài)的連續(xù)可靠。

(4)啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止鍛壓機(jī)械意外地開動(dòng)或自動(dòng)開動(dòng)。

較大型的空氣錘或蒸汽---空氣自由錘一般是用手柄操縱，應(yīng)該設(shè)置簡易的操作室或屏蔽裝置。

橫鍛錘的腳踏板也應(yīng)置于擋板之下，操作者需將腳伸入擋板內(nèi)進(jìn)行操縱。

設(shè)備上使用的模具都必須嚴(yán)格按照圖樣上提出的材料和熱處理要求進(jìn)行制造，緊固模具的斜楔應(yīng)經(jīng)退火處理鍛錘端部只允許局部淬火，端部一旦卷曲，則應(yīng)停止使用或修復(fù)后再使用。

(5)電動(dòng)啟動(dòng)裝置的按鈕盒，其按鈕上需標(biāo)有“啟動(dòng)”、“停車”等字樣。停車按鈕為紅色，其位置比啟動(dòng)按鈕高10--12mm。

(6)高壓蒸汽管道上必須裝有安全閥和凝結(jié)罐，以消除水擊現(xiàn)象，降低突然升高的壓力。

(7)蓄力器通往水壓機(jī)的主管上必須裝有當(dāng)水耗量突然增高時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉水管的裝置。

自動(dòng)關(guān)閉水管的裝置

(8)任何類型的蓄力器都應(yīng)有安全閥。安全閥必須由技術(shù)檢查員加鉛封，并定期進(jìn)行檢查。（9）安全閥的重錘必須封在帶鎖的錘盒內(nèi)。

(10)安設(shè)在獨(dú)立室內(nèi)的重力式蓄力器必須裝有荷重位置指示器，使操作人員能在水壓機(jī)的工作地點(diǎn)上觀察到荷重的位置。

(11)新安裝和經(jīng)過大修理的鍛壓設(shè)備應(yīng)該根據(jù)設(shè)備圖樣和技術(shù)說明書進(jìn)行驗(yàn)收和試驗(yàn)。

(12)操作人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)鍛壓設(shè)備安全技術(shù)操作規(guī)程，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。鍛造安全技術(shù)操作規(guī)程自由鍛鍛工1．遵守《鍛造安全通則》。

2．鉗口必須與鍛件幾何形狀相符合，保證夾持牢固。拔長較大鍛件時(shí)，鉗柄末端應(yīng)套上鉗箍以避免工件飛出傷人。

3．操作時(shí)鉗身要放平，鍛件在鐵砧中心位置上放于放穩(wěn)。無論何種工序，首錘輕擊，鍛件需要斜鍛時(shí)，必須選好力點(diǎn)。

4．采用操作機(jī)鍛造時(shí)，不準(zhǔn)在操作機(jī)持料運(yùn)轉(zhuǎn)更位過程中錘擊。

5．操作時(shí)，由掌鉗工或組長統(tǒng)一指揮，指揮信號必須清晰、明確。不允許有阻擋操作機(jī)司機(jī)和司錘視線的現(xiàn)象存在。

6．剁料及沖孔時(shí)，必須將剁刀及沖子的油，水擦拭干凈，剁刀必須放正，不可歪斜．只許加平整的墊鐵，不許加楔形墊鐵。當(dāng)料頭快斷開時(shí)，掌刀者應(yīng)特別招呼司錘輕擊，料頭飛出方向不得站人。

7．從墊模中脫出工件或從工件中脫出沖子時(shí)，必須用平整的園墊，不準(zhǔn)用不規(guī)則的料代替園墊。

8．沖孔時(shí)，常在沖孔的位置上放一些煤屑，操作時(shí)錘頭不能過高，司錘不能過猛，也不能連擊防止把沖頭爆出和未燃盡的煤屑飛濺傷人。鍛造操作司機(jī)

1．遵守《鍛造安全通則》和《起重工一般安全技術(shù)操作規(guī)程》。

2．開動(dòng)設(shè)備時(shí)要注意周圍安全，要鳴鈴起步。設(shè)備運(yùn)行范圍內(nèi)(一般為0.5m)不準(zhǔn)站人和堆放物件，保持運(yùn)行暢通。非操作者不得擅自操作設(shè)備。

3．開電門前先要檢查操作手柄是否放在停止位置上。

4．操作機(jī)夾持工件，必須插入鉗口深度2/3以上。

5．嚴(yán)禁超負(fù)荷使用操作機(jī)，當(dāng)需要夾持超過允許用力矩的長工件時(shí)，必須用行車吊鏈托起。

6．要用與加工件相適應(yīng)的鉗口，不得湊合使用。

7．配合司錘操作時(shí)，要注意吊得平穩(wěn)，錘頭壓住料坯時(shí)，不得變換料位．與司錘工密切配合，并聽從掌鉗者的指揮。

8．液壓管(氣管)和電纜應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)破損要及時(shí)修理。

9．有軌式鍛造操作機(jī)司機(jī)，必須經(jīng)常檢查限程擋鐵是否起作用，以及運(yùn)行時(shí)有無咬軌和卡阻現(xiàn)象。10．鍛造完畢應(yīng)將設(shè)備停到規(guī)定的位置，將電門關(guān)閉。鍛造生產(chǎn)的特點(diǎn)、常見傷害事故鍛造生產(chǎn)是利用外力，通過工具或模具使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和內(nèi)在質(zhì)量毛坯、零件的一種加工方法。鍛造過程中容易發(fā)生燒傷、燙傷、觸電及機(jī)械損傷，或由機(jī)器、工具、工件直接造成的刮傷、碰傷、砸傷、擊傷等事故，且事故較為嚴(yán)重。其主要設(shè)備有：鍛錘、壓力機(jī)、加熱爐。工人經(jīng)常處在振動(dòng)、噪聲、高溫灼熱、煙霧等惡劣環(huán)境中。鍛造造成傷害事故的原因（1）缺乏防護(hù)裝置或安全裝置，或裝置不完善。（2）生產(chǎn)設(shè)備本身有缺陷，設(shè)備或工具損壞或工作條件不適當(dāng)。（3）工作場地組織管理不善。（4）工藝操作方法不適當(dāng)及維護(hù)修理輔助工作未做好。（5）個(gè)人防護(hù)用品的佩戴不符合工作要求。（6）集體共同操作時(shí)，互相配合不協(xié)調(diào)。加熱爐對操作人員熱輻射危害

的減少措施（1）加熱爐爐體的砌筑要符合隔熱要求，爐墻要有足夠的厚度，外層要采用絕熱性較好的保溫磚，爐殼與保溫磚之間要鋪上石棉板，減少金屬爐殼向外部散發(fā)的熱輻射。（2）加熱爐的爐殼、爐墻、爐門等要經(jīng)常檢查維修，防止因損壞或變形而損失大的熱量及散發(fā)過量的熱輻射。（3）在加熱爐爐門裝設(shè)水爐門、水幕或隔熱板降低熱輻射。（4）提高爐門的密封性和開關(guān)速度。（5）改善車間的自然通風(fēng)條件，加強(qiáng)機(jī)械送風(fēng)及局部強(qiáng)力吹風(fēng)。焊接生產(chǎn)的特點(diǎn)焊接是通過在被焊材料之間建立原子間擴(kuò)散和結(jié)合以實(shí)現(xiàn)永久性連接的工藝過程。在焊接過程中，焊工要經(jīng)常接觸易燃、易爆氣體；有時(shí)要在高空、水下、狹小空間進(jìn)行工作；焊接時(shí)產(chǎn)生有毒氣體、有害粉塵、弧光輻射、噪聲、高頻電磁場等。焊接過程中主要發(fā)生的傷害事故（1）焊接現(xiàn)場有可能發(fā)生爆炸、火災(zāi)、燙傷、中毒、觸電和高空墮落等工傷事故。（2）焊工作業(yè)過程中有可能受到各種傷害，引起血液、眼、皮膚、肺等職業(yè)病。焊工“十不焊割”的規(guī)定：（1）焊工未經(jīng)安全技術(shù)培訓(xùn)考試合格，領(lǐng)取操作證者，不能焊割。（2）在重點(diǎn)要害部門和重要場所，未采取措施，未經(jīng)單位有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、車間、安全、保衛(wèi)部門批準(zhǔn)和辦理動(dòng)火證手續(xù)者，不能焊割。（3）在容器內(nèi)工作沒有12V低壓照明和通風(fēng)不良及無人在外監(jiān)護(hù)不能焊割。（4）未經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)同意，車間、部門擅自拿來的物件，在不了解其使用和構(gòu)造情況下，不能焊割。

（5）盛裝過易燃、易爆氣體的容器管道，未經(jīng)用堿水等徹底清洗和處理消除火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的，不能焊割。（6）用可燃材料充做保溫層、隔熱、隔音設(shè)備的部位，未采取切實(shí)可靠的安全措施，不能焊割。（7）有壓力的管道和密閉容器，不能焊割。（8）焊接場所附近有易燃物品，未作清除或未采取安全措施，不能焊割。（9）在禁火區(qū)內(nèi)未采取嚴(yán)格隔離等安全措施，不能焊割。（10）在一定距離內(nèi)，有與焊割明火操作相抵觸的工種，不能焊割。焊接過程中焊工的傷害在焊接生產(chǎn)中產(chǎn)生的有毒氣體、有害氣體、弧光輻射、高頻電磁碭等，都有可能使焊工發(fā)生塵肺、慢性中毒、血液疾病、電光眼病和皮膚病等職業(yè)病，嚴(yán)重地危害著焊工及有關(guān)人員的安全和健康。焊割工人職業(yè)道德規(guī)范:1、熱愛本職工作，對工作極端負(fù)責(zé)2、重視產(chǎn)品質(zhì)量，樹立質(zhì)量第一的思想3、努力學(xué)習(xí)知識，刻苦鉆研技術(shù)、不斷4、提高操作技術(shù)水平5、從事故案例分析職業(yè)道德教育的意義第二章、電焊安全操作技術(shù)及衛(wèi)生防護(hù)一、電流對人體的傷害電擊：內(nèi)部電傷：外部觸電事故種類單相觸電雙相觸點(diǎn)電弧焊接觸電事故的原因：

1、初級電壓轉(zhuǎn)移觸電1）、焊機(jī)受潮，絕緣老化塤壞2）、保護(hù)接地或接零（中線）不牢3）、接線錯(cuò)誤

2.空載電壓電弧焊接產(chǎn)生觸電事故的原因和預(yù)防措施:

１、隔離防護(hù)２、良好的絕緣３、安裝自動(dòng)斷電裝置４、加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)應(yīng)穿戴好防護(hù)用品，如絕緣手套、鞋等５、外殼不帶電為保證人體接觸漏電設(shè)備的金屬外殼上不發(fā)生觸電事故，主要安全措施有：

1）保護(hù)接地、

2）保護(hù)接零、防止觸電事故的安全措施

防止電傷事故的安全措施:1、