金屬工藝學(xué)指導(dǎo)課件

實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夂附咏宇^各區(qū)域的金相組織變化情況及其對(duì)性能的影響了解不同焊接方法的焊接熱影響區(qū)的大小實(shí)驗(yàn)儀器與試樣金相顯微鏡低碳鋼手工電弧焊接接頭試樣第一頁第二頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察實(shí)驗(yàn)概述焊接接頭是由焊縫金屬和焊接熱影響區(qū)金屬組成。在焊接過程中由于焊接接頭各區(qū)域的加熱溫度、加熱速度、加熱時(shí)間及焊后冷卻速度等工藝參數(shù)各不相同，因而各區(qū)域所得到的金相組織差異較大，組織不同導(dǎo)致各區(qū)域的機(jī)械性能也不盡相同。對(duì)焊接接頭進(jìn)行金相組織分析是對(duì)其機(jī)械性能判定必不可缺的環(huán)節(jié)。本實(shí)驗(yàn)以低碳鋼手工電弧焊焊接件為例，通過觀察其焊接接頭的金相組織，認(rèn)識(shí)焊接接頭各區(qū)域的金相組織變化情況及其對(duì)性能的影響。了解不同焊接方法的焊接熱影響區(qū)的大小第二頁第三頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察實(shí)驗(yàn)概述：（以低碳鋼手工電弧焊焊接件為例）焊接熱影響區(qū)組成區(qū)域：1.熔合區(qū)2.過熱區(qū)3.正火區(qū)（重結(jié)晶區(qū)）4.部分相變區(qū)（不完全重結(jié)晶區(qū)）圖1低碳鋼的焊接接頭熱影響區(qū)1-熔合區(qū)2-過熱區(qū)3-正火區(qū)4-部分相變區(qū)第三頁第四頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察實(shí)驗(yàn)概述：例1：35鋼手工電弧焊焊接接頭金相組織焊接材料母材：35鋼焊材：J507，Φ4焊接方法手工電弧焊，焊后空冷焊接工藝焊接電流：165A電弧電壓：26V焊接速度：30cm/min圖1-1-1

焊接接頭整體形貌（宏觀組織）3.5×焊接接頭焊縫、熱影響區(qū)及母材第四頁第五頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一

焊接接頭

金相組織觀察圖1-1-2

圖1-1-1局部放大

50×

實(shí)驗(yàn)概述：例1：35鋼手工電弧焊焊接接頭金相組織第五頁第六頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察圖1-1-3

焊縫組織

400×白條相為晶界先共析鐵素體，晶粒內(nèi)部為針狀鐵素體組織圖1-1-4

熔合區(qū)組織

200×左側(cè)為焊縫，右側(cè)為母材過熱區(qū)組織圖1-1-5

過熱區(qū)組織400×母材過熱區(qū)組織粗大。白色網(wǎng)狀組織為晶界先共析鐵素體，黑灰色區(qū)為珠光體，還有少量貝氏體組織

圖1-1-6

正火區(qū)組織

400×白色塊狀鐵素體與黑灰色珠光體組織圖1-1-7

不完全正火區(qū)組織

400×白色塊狀鐵素體+細(xì)小的鐵素體+珠光體區(qū)組織圖1-1-8

母材組織

400×白色鐵素體與黑色珠光體組織第六頁第七頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察實(shí)驗(yàn)概述：例2：16Mn手工電弧焊焊接接頭金相組織

焊接材料母材：16Mn焊材：J506，Φ4

焊接方法手工電弧焊(直流反接，焊后空冷)

焊接工藝焊接電流：165A電弧電壓：26V焊接速度：30cm/min圖1-2-1焊接接頭整體形貌（宏觀組織）3.5×焊接接頭焊縫，熱影響區(qū)及母材第七頁第八頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一

焊接接頭

金相組織觀察圖1-2-2

圖1-2-1局部放大

50×

實(shí)驗(yàn)概述：例2：16Mn鋼手工電弧焊焊接接頭金相組織第八頁第九頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察圖1-2-3

焊縫組織

400×白條相為晶界先共析鐵素體，晶粒內(nèi)部為針狀鐵素體組織圖1-2-4

熔合區(qū)組織

200×左側(cè)為焊縫，右側(cè)為母材過熱區(qū)組織圖1-2-5

過熱區(qū)組織400×母材過熱區(qū)組織粗大。白色網(wǎng)狀組織為晶界先共析鐵素體，黑灰色區(qū)為珠光體，少量貝氏體組織

圖1-2-6

正火區(qū)組織

400×白色塊狀鐵素體與黑灰色珠光體組織圖1-2-7

不完全正火區(qū)組織

400×白色塊狀鐵素體+細(xì)小的鐵素體+珠光體區(qū)組織圖1-2-8

母材組織

400×白色鐵素體與黑色珠光體組織第九頁第十頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟實(shí)驗(yàn)前必須仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)講義的有關(guān)內(nèi)容；聽取實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師講解金相顯微鏡的構(gòu)造、使用方法等內(nèi)容，熟悉金相顯微鏡的構(gòu)造及其使用操作規(guī)程；正確使用金相顯微鏡，觀察給定焊接接頭試樣的金相顯微組織，分析各區(qū)域的組織特征；用鉛筆描繪畫出熱影響區(qū)金相組織特征圖，要求注明組織組成物名稱。第十頁第十一頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)一焊接接頭金相組織觀察實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上完成報(bào)告。注意：必須寫明實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)日期、實(shí)驗(yàn)組別及學(xué)生姓名與學(xué)號(hào)。

1.寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.繪制給定焊接試樣對(duì)接接頭宏觀組織圖3.繪出給定焊接試樣對(duì)接接頭熱影響區(qū)（過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)）和母材顯微組織特征圖4.報(bào)告上交日期：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一周內(nèi)。第十一頁第十二頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量

實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私廛嚨陡鲙缀谓嵌鹊亩x及其在圖紙上的標(biāo)注方法。了解車刀量角臺(tái)的結(jié)構(gòu)，掌握其正確使用方法。學(xué)會(huì)使用車刀量角臺(tái)測(cè)量車刀幾何角度，鞏固和深化基本概念。實(shí)驗(yàn)儀器與用品車刀量角臺(tái)教學(xué)用車刀第十二頁第十三頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)概述外圓車刀組成：切削部分與夾持部分切削部分包括：三個(gè)刀面：前刀面、主后刀面、副后刀面兩個(gè)刀刃：主切削刃、副刀切削刃一個(gè)刀尖圖2-1外圓車刀的組成第十三頁第十四頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)概述

車刀靜止參考系要素基面Pr正交平面Ps主切削平面Po實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量

圖2-2車刀具靜止參考系的平面第十四頁第十五頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量

實(shí)驗(yàn)概述車刀幾何角度前角后角主偏角副偏角刃傾角圖2-3前角的正與負(fù)第十五頁第十六頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量圖2-4刃傾角的正與負(fù)及其對(duì)排屑的影響實(shí)驗(yàn)概述車刀幾何角度前角后角主偏角副偏角刃傾角第十六頁第十七頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量圖2-5車刀安裝高度對(duì)前角和后角的影響實(shí)驗(yàn)概述車刀安裝高度對(duì)前角和后角的影響第十七頁第十八頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)概述車刀安裝偏斜對(duì)主偏角和副偏角的影響圖2-6車刀安裝偏斜對(duì)主偏角和副偏角的影響第十八頁第十九頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)概述車刀量角臺(tái)是測(cè)量車刀標(biāo)注角度的專用儀器，其型式多種，常用的車刀量角臺(tái)如下圖所示。第十九頁第二十頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量1-底座2-立柱3-滑塊4-小扇形刻度盤5-小轉(zhuǎn)盤6-大扇形刻度盤7-測(cè)量片8-轉(zhuǎn)盤9-滑板10-轉(zhuǎn)盤底座11-轉(zhuǎn)盤鎖緊旋鈕12-緊固旋鈕實(shí)驗(yàn)概述第二十頁第二十一頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)概述

車刀量角臺(tái)主要組成：底座、立柱、測(cè)量臺(tái)、定位塊、大小刻度盤、大小指度片、鎖緊螺母等。在圓形底盤的周邊上刻有從0o向左、右各100o的刻度，其中底座和立柱是支撐整個(gè)儀器的主體。工作原理及使用方法：測(cè)量時(shí)，刀具放在測(cè)量臺(tái)上，靠緊定位塊，可隨測(cè)量臺(tái)一起順時(shí)針或逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，并能在測(cè)量臺(tái)上沿定位塊前后移動(dòng)和隨定位塊左右移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)大螺母可使滑體上下移動(dòng)，從而使兩刻度盤及指度片達(dá)到需要的高度。使用時(shí)，可通過旋轉(zhuǎn)測(cè)量臺(tái)或大指度片，使大指度片的前面或底面或側(cè)面與刀具被測(cè)要素緊密貼合，即可從底座或刻度盤上讀出被測(cè)角度數(shù)值。第二十一頁第二十二頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)概述工作原理及使用方法：立柱2上有三條間隔90°且鉛垂的V形槽，靠近頂部有一條水平的圓環(huán)V形槽?；瑝K3可輕便地沿立柱2上下移動(dòng)。通過調(diào)節(jié)滑塊3中鋼珠的彈簧壓力（鋼珠被壓在立柱2的V形槽中），能保持裝在滑塊3上的小扇形刻度盤4、大扇形刻度盤6、測(cè)量片7等零件停留在任意高度位置上，且不需要鎖緊。當(dāng)滑塊3向上移動(dòng)到頂端時(shí)，鋼珠落入圓環(huán)V形槽中，滑塊3即可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以便選擇合適的測(cè)量工作位置。由于有三個(gè)相互垂直的測(cè)量工位，使測(cè)量角度時(shí)調(diào)整極為方便。第二十二頁第二十三頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)概述工作原理及使用方法：被測(cè)車刀放在轉(zhuǎn)盤8的載刀臺(tái)（在旋鈕11的兩側(cè)各有一個(gè)載刀臺(tái)）上貼緊相互垂直的兩個(gè)承刀面上，可將其在轉(zhuǎn)盤座10上回轉(zhuǎn)或在底座1及滑板9上縱、橫向平移，并調(diào)整滑塊3的位置，以使被測(cè)車刀的被測(cè)面或被測(cè)刀刃能與測(cè)量片7接觸。這樣，可分別測(cè)得在主剖面坐標(biāo)系內(nèi)的被測(cè)車刀的偏角、前角、后角和刃傾角。若調(diào)整轉(zhuǎn)盤8，使轉(zhuǎn)盤8的指示針在轉(zhuǎn)盤座10的刻度盤上所指示的數(shù)值為零，并用旋鈕11鎖緊。利用兩個(gè)測(cè)量工位先后測(cè)量，可較方便地測(cè)量進(jìn)給剖面與切深剖面中的被測(cè)車刀的前角和后角。

實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量第二十三頁第二十四頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)概述

工作原理及使用方法：若將大扇形刻度盤6旋轉(zhuǎn)一個(gè)刃傾角，并用旋鈕12、13鎖緊(旋鈕13圖中未表示)。使測(cè)量片7的測(cè)量面（即測(cè)量片的兩鉛垂大平面）處于主切削刃垂直的方位，按前述的測(cè)量方法即可測(cè)得法向剖面中的被測(cè)車刀的前角和后角。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量第二十四頁第二十五頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)二車刀幾何角度測(cè)量實(shí)驗(yàn)概述使用特別要注意的是：1.滑塊3只有上移到頂端時(shí)才可轉(zhuǎn)位，否則鋼珠將會(huì)拉毛立柱2的表面。2.使用車刀量角儀時(shí)，零部件的調(diào)整應(yīng)輕而緩慢。特別是向下調(diào)整滑塊3時(shí)，一只手的食指和中指應(yīng)在滑塊3的下部用力夾持住立柱2，另一只手向下緩慢移動(dòng)滑塊3，以避免因滑塊3快速下移而產(chǎn)生的測(cè)量片對(duì)轉(zhuǎn)盤8、轉(zhuǎn)盤座10、底座1和被測(cè)車刀等的沖擊，從而造成測(cè)量片7的損壞及人身事故。

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