機(jī)電設(shè)備維修工藝學(xué)教案

第一講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第一章機(jī)械零件失效的模式及其機(jī)理1.1機(jī)械零件的磨損教學(xué)目標(biāo)：1、了解機(jī)械零件的磨損的概念。2、掌握機(jī)械零件的磨損的類型。教學(xué)重點(diǎn)：1、了解機(jī)械零件的磨損的概念。2、掌握機(jī)械零件的磨損的類型。教學(xué)難點(diǎn):機(jī)械零件的磨損的類型。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：據(jù)估計(jì)，世界上的能源消耗中有1/3~1/2是由于摩擦和磨損造成的，因此降低機(jī)械磨損就能極大地節(jié)約能源。教學(xué)內(nèi)容正文一、金屬零件表面損傷失效

零件的表面損傷破壞主要是磨損、腐蝕和接觸疲勞。腐蝕是發(fā)生在金屬表面的一種電化學(xué)或化學(xué)侵蝕現(xiàn)象。腐蝕的結(jié)果是使金屬表面產(chǎn)生銹蝕，從而使零件表面遭到破壞。與此同時(shí)，對(duì)于承受交變應(yīng)力的零件，還要引起腐蝕疲勞的現(xiàn)象。

1、機(jī)械零件的磨損損傷

磨損是兩個(gè)接觸表面在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中表面物質(zhì)喪失或轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。通常將磨損分為粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動(dòng)磨損五種形式。

（1）粘著磨損

當(dāng)構(gòu)成摩擦副的兩個(gè)摩擦表面相互接觸并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于粘著作用，接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面所引起的磨損稱為粘著磨損。粘著磨損又稱粘附磨損。

（2）磨料磨損

磨料磨損又稱磨粒磨損。它是當(dāng)摩擦副的接觸表面之間存在著硬質(zhì)顆粒，或者當(dāng)摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多時(shí)，所產(chǎn)生的一種類似金屬切削過程的磨損，其特征是在接觸面上有明顯的切削痕跡。磨料磨損是十分常見又是危害最嚴(yán)重的一種磨損。其磨損速率和磨損強(qiáng)度都很大，致使機(jī)械設(shè)備的使用壽命大大降低，能源和材料大量損耗。

（3）疲勞磨損

疲勞磨損是摩擦表面材料微觀體積受循環(huán)接觸應(yīng)力作用產(chǎn)生重復(fù)變形，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋和分離出微片或顆粒的一種磨損。

（4）腐蝕磨損

在摩擦過程中，金屬同時(shí)與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，引起金屬表面的腐蝕產(chǎn)物剝的應(yīng)力一般都低于材料的屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度，按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是安全的。但實(shí)際中，在重復(fù)及交變載荷的長(zhǎng)期作用下，機(jī)件或零件仍然會(huì)發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞斷裂，它是一種普通而嚴(yán)重的失效形式。在實(shí)際失效件中，疲勞斷裂占了較大的比重，約80％一90％。

4、環(huán)境斷裂

實(shí)際上機(jī)械零部件的斷裂，除了與材料的特性、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變速率有關(guān)外，還與周圍的環(huán)境密切相關(guān)。尤其是在腐蝕環(huán)境中，材料表面或裂紋邊沿由于氧化、腐蝕或其它過程使材料強(qiáng)度下降，促使材料發(fā)生斷裂?？梢钥闯?，環(huán)境斷裂是指材料與某種特殊環(huán)境相互作用而引起的具有一定環(huán)境特征的斷裂方式。環(huán)境斷裂主要有應(yīng)力腐蝕斷裂、氫脆斷裂、高溫蠕變、腐蝕疲勞斷裂和冷卻斷裂等。

二、金屬零件的變形失效

塑性變形：機(jī)械零件在外載荷作用下，當(dāng)其所受應(yīng)力超過材料的屈服極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生塑性變形。在設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)，一般不允許發(fā)生塑性變形。機(jī)械零件發(fā)生塑性變形后，其形狀和尺寸產(chǎn)生永久的變化，破壞零件間的正常相對(duì)位置或嚙合關(guān)系，產(chǎn)生振動(dòng)、噪音、承載能力下降，嚴(yán)重時(shí)，機(jī)械零件，甚至機(jī)器不能正常工作。例如，齒輪的輪齒發(fā)生塑性變形，不能滿足正確嚙合條件和定傳動(dòng)比傳動(dòng)，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪音；彈簧發(fā)生塑性變形后，直接導(dǎo)致喪失其功能。

彈性變形：零件在載荷作用下，將發(fā)生彈性變形，如彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形、拉伸變形等。過大的彈性變形將導(dǎo)致零件失效，如機(jī)床主軸彈性變形過大，將造成被加工零件精度下降。

二、金屬零件表面損傷失效

零件的表面損傷破壞主要是磨損、腐蝕和接觸疲勞。腐蝕是發(fā)生在金屬表面的一種電化學(xué)或化學(xué)侵蝕現(xiàn)象。腐蝕的結(jié)果是使金屬表面產(chǎn)生銹蝕，從而使零件表面遭到破壞。與此同時(shí)，對(duì)于承受交變應(yīng)力的零件，還要引起腐蝕疲勞的現(xiàn)象。

1、機(jī)械零件的磨損損傷

磨損是兩個(gè)接觸表面在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中表面物質(zhì)喪失或轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。通常將磨損分為粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動(dòng)磨損五種形式。

（1）粘著磨損

當(dāng)構(gòu)成摩擦副的兩個(gè)摩擦表面相互接觸并發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于粘著作用，接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面所引起的磨損稱為粘著磨損。粘著磨損又稱粘附磨損。

（2）磨料磨損

磨料磨損又稱磨粒磨損。它是當(dāng)摩擦副的接觸表面之間存在著硬質(zhì)顆粒，或者當(dāng)摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多時(shí)，所產(chǎn)生的一種類似金屬切削過程的磨損，其特征是在接觸面上有明顯的切削痕跡。磨料磨損是十分常見又是危害最嚴(yán)重的一種磨損。其磨損速率和磨損強(qiáng)度都很大，致使機(jī)械設(shè)備的使用壽命大大降低，能源和材料大量損耗。

（3）疲勞磨損

疲勞磨損是摩擦表面材料微觀體積受循環(huán)接觸應(yīng)力作用產(chǎn)生重復(fù)變形，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋和分離出微片或顆粒的一種磨損。

（4）腐蝕磨損

在摩擦過程中，金屬同時(shí)與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，引起金屬表面的腐蝕產(chǎn)物剝作業(yè)布置：習(xí)題1.1,1.2小結(jié)：重點(diǎn)了解機(jī)械零件的磨損的類型。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第二講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第一章機(jī)械零件失效的模式及其機(jī)理1.2金屬零件的斷裂1.3技術(shù)零件的腐蝕損傷教學(xué)目標(biāo)：1.了解金屬零件的斷裂形式；2.掌握金屬零件化學(xué)腐蝕的類型；3.掌握減輕腐蝕危害的措施。教學(xué)重點(diǎn)：1.金屬零件的斷裂形式；2.金屬零件化學(xué)腐蝕的類型；3.減輕腐蝕危害的措施。教學(xué)難點(diǎn):減輕腐蝕危害的措施。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：斷裂是零件在機(jī)械、熱、磁、腐蝕等單獨(dú)作用或者聯(lián)合作用下，其本身連續(xù)性遭到破壞，發(fā)生局部開裂或分裂成幾部分的現(xiàn)象。零件斷裂后不僅完全喪失工作能力，而且還可能造成重大的經(jīng)濟(jì)損失或傷亡事故。因此，盡管與磨損、變形相比，斷裂所占的比例很小，但它仍是一種最危險(xiǎn)的失效形式。尤其是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備日益向著大功率、高轉(zhuǎn)速的趨勢(shì)發(fā)展，斷裂失效的幾率有所提高。因此，研究斷裂成為日益緊迫的課題。斷裂的分類方法很多，本書介紹其中的延性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂和環(huán)境斷裂四種。一、延性斷裂零件在外力作用下首先產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)外力引起的應(yīng)力超過彈性極限時(shí)即發(fā)生塑性變形。外力繼續(xù)增加，應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí)發(fā)生塑性變形而后造成斷裂就稱為延性斷裂。延性斷裂的宏觀特點(diǎn)是斷裂前有明顯的塑性變形，常出現(xiàn)縮頸，而從斷口形貌微觀特征上看，斷面有大量微坑（也稱韌窩）覆蓋。延性斷裂實(shí)際上是顯微空洞形成、長(zhǎng)大、連接以致最終導(dǎo)致斷裂的一種破壞方式。二、脆性斷裂金屬零件或構(gòu)件在斷裂之前無明顯的塑性變形，發(fā)展速度極快的一類斷裂叫脆性斷裂。它通常在沒有預(yù)示信號(hào)的情況下突然發(fā)生，是一種極危險(xiǎn)的斷裂。三、疲勞斷裂機(jī)械設(shè)備中的軸、齒輪、凸輪等許多零件，都是在交變應(yīng)力作用下工作的。它們工作時(shí)所承受的應(yīng)力一般都低于材料的屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度，按靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是安全的。但實(shí)際中，在重復(fù)及交變載荷的長(zhǎng)期作用下，機(jī)件或零件仍然會(huì)發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞斷裂，它是一種普通而嚴(yán)重的失效形式。在實(shí)際失效件中，疲勞斷裂占了較大的比重，約80％一90％。四、環(huán)境斷裂實(shí)際上機(jī)械零部件的斷裂，除了與材料的特性、應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變速率有關(guān)外，還與周圍的環(huán)境密切相關(guān)。尤其是在腐蝕環(huán)境中，材料表面或裂紋邊沿由于氧化、腐蝕或其它過程使材料強(qiáng)度下降，促使材料發(fā)生斷裂。可以看出，環(huán)境斷裂是指材料與某種特殊環(huán)境相互作用而引起的具有一定環(huán)境特征的斷裂方式。環(huán)境斷裂主要有應(yīng)力腐蝕斷裂、氫脆斷裂、高溫蠕變、腐蝕疲勞斷裂和冷卻斷裂等。金屬零件的腐蝕損傷按金屬與介質(zhì)作用機(jī)理，腐蝕可分為兩大類：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。一、金屬零件的化學(xué)腐蝕單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。在這一腐蝕過程中不產(chǎn)生電流，介質(zhì)是非導(dǎo)電的，如十燥空氣、高溫氣體、有機(jī)液體、汽油、潤(rùn)滑油等，其中前二類介質(zhì)中的腐蝕稱為氣體腐蝕，其余的稱為非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。它們與金屬接觸時(shí)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成表面膜，在不斷脫落又不斷生成的過程中使零件腐蝕。大多數(shù)金屬在室溫下的空氣中就能自發(fā)地氧化，但在表面形成氧化物層之后，如能有效地隔離金屬與介質(zhì)間的物質(zhì)傳遞，就成為保護(hù)膜。如果氧化物層不能有效阻止氧化反應(yīng)的進(jìn)行，那么金屬將不斷地被氧化。據(jù)研究，金屬氧化膜要在含氧氣的條件下起保護(hù)膜作用必須具有以下條件：①膜必須是緊密的，能完整地把金屬表面全部覆蓋住；②膜在氣體介質(zhì)中是穩(wěn)定的；③膜和基體金屬的結(jié)合力強(qiáng)，巨有一定的強(qiáng)度和塑性；④膜具有與基體金屬相當(dāng)?shù)臒崤蛎浵禂?shù)。在高溫空氣中，鐵和鋁都能生成完整的氧化膜，但是鋁的氧化膜同時(shí)具備了上述四種條件，具有良好保護(hù)性能，而鐵的氧化膜與鐵結(jié)合不良，則起不了保護(hù)作用。二、金屬零件的電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕是金屬與電解質(zhì)物質(zhì)接觸時(shí)產(chǎn)生的腐蝕。它與化學(xué)腐蝕的不同點(diǎn)在于其腐蝕過程有電流產(chǎn)生。常見的電化學(xué)腐蝕形式有：①大氣腐蝕，即潮濕空氣中的腐蝕；②土壤腐蝕，如地下金屬管線的腐蝕；③在電解質(zhì)溶液中的腐蝕，如酸、堿、鹽溶液和水中的腐蝕；④在熔融鹽中的腐蝕，如熱處理車間，熔鹽加熱爐中的鹽爐電極和所處理的金屬發(fā)生的腐蝕。大多數(shù)金屬的腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕，其涉及面廣，造成的損失大，腐蝕過程比化學(xué)腐蝕強(qiáng)烈得多。電化學(xué)腐蝕的根本原因是腐蝕電池的形成。需要形成腐蝕電池的三個(gè)條件是：①有兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同電極電位的物體，或在同一物體具有不同電極電位的區(qū)域，以形成正、負(fù)極；②電極之間需要有導(dǎo)體相連接或電極直接接觸；③要有電解液。三、減輕腐蝕危害的措施1．正確選材根據(jù)環(huán)境介質(zhì)和使用條件，選擇合適的耐腐蝕材料，如含有鎳、鉻、鋁、硅、鈦等元素的合金鋼；在條件許可的情況下，盡量選用尼龍、塑料、陶瓷等材料。2．合理設(shè)計(jì)在制造機(jī)械設(shè)備時(shí)，即使應(yīng)用了較優(yōu)質(zhì)的材料，但如果在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上不從金屬防護(hù)角度加以全面考慮，則常會(huì)引起機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力以及流體的停滯和聚集、局部過熱等現(xiàn)象，從而加速腐蝕過程。因此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量使整個(gè)部位的所有條件均勻一致，做到結(jié)構(gòu)合理、外形簡(jiǎn)化、表面粗糙度合適。3．覆蓋保護(hù)層覆蓋保護(hù)層即在金屬表面上覆蓋一層不同的材料，改變表面結(jié)構(gòu)，使金屬與介質(zhì)隔離開來，以防止腐蝕。常用的覆蓋材料有金屬或合金、非金屬保護(hù)層和化學(xué)保護(hù)層等。4．電化學(xué)保護(hù)對(duì)被保護(hù)的機(jī)械設(shè)備通以直流電流進(jìn)行極化，以消除電位差，使之達(dá)到某一電位時(shí)，被保護(hù)金屬的腐蝕可以很小甚至呈無腐蝕狀態(tài)。這種方法要求介質(zhì)必須是導(dǎo)電的、連續(xù)的。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備所接電源極性，可分為：（1）陰極保護(hù)法主要是在被保護(hù)金屬表面通以陰極直流電流，消除或減少被保護(hù)金屬表面的腐蝕電池作用。（2）陽極保護(hù)法主要是在被保護(hù)金屬表面通以陽極直流電流，使其金屬表面生成鈍化膜，從而增大了腐蝕過程的阻力。此外，可用一個(gè)比零件材料的化學(xué)性能更活潑的金屬鉚接到零件上，形成一個(gè)腐蝕電池，零件作為陰性，不會(huì)發(fā)生腐蝕。這種運(yùn)用電化學(xué)原理的方法常稱為犧牲陽極法。如在海洋中，航行的船舶底部常鉚接有鋅塊，以保護(hù)鐵殼不受海水腐蝕。5．添加緩蝕劑在腐蝕性介質(zhì)中加人少量能減少腐蝕速度的物質(zhì)，即緩蝕劑，可減輕腐蝕。按化學(xué)性質(zhì)，緩蝕劑有無機(jī)和有機(jī)二種。如重鉻酸鉀、硝酸鈉、亞硫酸鈉等無機(jī)類，能在金屬表面形成保護(hù)，使金屬與介質(zhì)隔開；胺鹽、瓊脂、動(dòng)物膠、生物堿等有機(jī)化合物，能吸附在金屬表面上，使金屬溶解和還原反應(yīng)都受到抑制，從而減輕金屬腐蝕。6．改變環(huán)境條件即將環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)去除，以減少其腐蝕作用。如采用通風(fēng)、除濕、去除二氧化硫氣體等。對(duì)常用的金屬材料來說，把相對(duì)濕度控制在臨界濕度（50％－70％）以下，可顯著減緩大氣腐蝕。在酸洗車間和電解車間里，合理設(shè)計(jì)地面坡度和排水溝，做好地面防腐蝕隔離層，來防止酸液滲透地面而使其凸起，以免損壞貯槽及機(jī)械基礎(chǔ)。作業(yè)布置：習(xí)題1.3,1.4小結(jié)：重點(diǎn)掌握減輕腐蝕危害的措施。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第三講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第一章機(jī)械零件失效的模式及其機(jī)理1.4機(jī)械零件的變形教學(xué)目標(biāo)：1.了解游機(jī)械零件變形的類型；2.掌握機(jī)械零件變形的特點(diǎn)；3.掌握減少變形的措施。教學(xué)重點(diǎn)：1.機(jī)械零件變形的特點(diǎn)；2.減少變形的措施。教學(xué)難點(diǎn):減少變形的措施教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：機(jī)械零件的變形及其對(duì)策機(jī)械零件或構(gòu)件在外力的作用下，產(chǎn)生形狀或尺寸變化的現(xiàn)象稱為變形，過量的變形時(shí)機(jī)械零件失效的重要類型，也是判斷韌性斷裂的明顯征兆；機(jī)械零件變形可分為彈性變形和塑性變形兩大類。彈性變形：金屬零件在作用應(yīng)力小于材料屈服強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的變形稱為彈性變形，其特點(diǎn)是：1)當(dāng)外力取出后，零件變形消除，恢復(fù)原狀；材料彈性變形時(shí)，應(yīng)變與應(yīng)力成正比，其比值稱為彈性模量，他表示材料對(duì)彈性變形的阻力；3）彈性變形量很小，一般不超過原材料長(zhǎng)度的0.1%～1%。塑性變形：塑性變形又稱為永久變形，是指機(jī)械零件在外加載荷去除后留下來的一部分不可恢復(fù)的變形。塑性變形導(dǎo)致機(jī)械各部分零件尺寸和外形發(fā)生變化，將引起一系列不良后果。例如，機(jī)床主軸塑性彎曲，將不能保證加工精度，導(dǎo)致廢品率增大，甚至主軸不能工作。防止和減少零件變形的對(duì)策變形是不可避免的，我們可以從下列四個(gè)方面采取相應(yīng)的對(duì)策防止和減少機(jī)械零件變形。設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮零件的強(qiáng)度，還要重視零件的剛度和制造、裝配、使用、拆卸、修理等問題；2）、加工：在加工中采取一系列工藝措施來防止和減少變形，對(duì)毛坯要進(jìn)行時(shí)效以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力；時(shí)效有自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種，自然時(shí)效，可以將生產(chǎn)出來的毛坯在露天存放1~2年，這是因?yàn)槊鞑牧系膬?nèi)應(yīng)力在12～20個(gè)月逐漸消失的特點(diǎn)，其時(shí)效效果最佳；缺點(diǎn)是時(shí)效周期太差。人工時(shí)效可使毛坯通過高溫退火、保溫緩冷而消除內(nèi)應(yīng)力。也可以利用振動(dòng)作用來進(jìn)行人工時(shí)效。高精度零件在精加工過程中必須安排人工時(shí)效。3）、修理：在修理中，既要滿足恢復(fù)零件的尺寸、配合精度、表面質(zhì)量等技術(shù)要求，還要檢查和修復(fù)主要零件的形狀、位置公差。為了盡量減少零件在修理過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和變形，應(yīng)當(dāng)制定出與變形有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和修理規(guī)范，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠、好用的專用量具和工夾具，同時(shí)注意大力貴廣“三新”技術(shù)，特別是新的修復(fù)技術(shù)，如刷鍍、粘接等。4）、使用：加強(qiáng)設(shè)備管理，制定并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的檢查和維護(hù)，不超負(fù)荷運(yùn)行，避免局部超載或過熱等。作業(yè)布置：習(xí)題1.5,1.6小結(jié)：重點(diǎn)掌握減少變形的措施。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第四講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.1概述2.2振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：1.了解機(jī)械故障的類型；2.了解機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn)；3.掌握機(jī)械振動(dòng)的分析方法。教學(xué)重點(diǎn)：1.機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn)；2.機(jī)械振動(dòng)的分析方法。教學(xué)難點(diǎn):機(jī)械振動(dòng)的分析方法教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：第一節(jié)概述機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷是指利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和儀器，根據(jù)機(jī)械設(shè)備（系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)）外部信息參數(shù)的變化來判斷機(jī)器內(nèi)部的工作狀態(tài)或機(jī)械結(jié)構(gòu)的損傷狀況，確定故障的性質(zhì)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)是近年來國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的一門新興學(xué)科，它所包含的內(nèi)容比較廣泛，諸如機(jī)械狀態(tài)量（力、位移、振動(dòng)、噪聲、溫度、壓力和流量等）的監(jiān)測(cè)，狀態(tài)特征參數(shù)變化的辨識(shí)，機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng)和損傷時(shí)的原因分析、振源判斷、故障預(yù)防，機(jī)械零部件使用期間的可靠性分析和剩余壽命估計(jì)等等。機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)是保障設(shè)備安全運(yùn)行的基本措施之。所謂機(jī)械故障，就是指機(jī)械系統(tǒng)（零件、組件、部件或整臺(tái)設(shè)備乃至一系列的設(shè)備組合）因偏離其設(shè)計(jì)狀態(tài)而喪失部分或全部功能的現(xiàn)象。通常見到的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)不起來、機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)、汽車制動(dòng)不靈等等現(xiàn)象都是機(jī)械故障的表現(xiàn)形式。故障的分類方法有多種，不同的分類方法反映了機(jī)械故障的不同側(cè)面，對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行分類的目的是為了更好地針對(duì)不同的故障形式采取相應(yīng)的對(duì)策。對(duì)設(shè)備的診斷有不同的技術(shù)手段，較為常用的有振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷、噪聲監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)與診斷、油液診斷、無損探傷技術(shù)等。振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)機(jī)械振動(dòng)的一般描述機(jī)械振動(dòng)是指物體在平衡位置附近作往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，它表示機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的位移、速度。加速度量值的大小隨時(shí)間在其平均值上下交替重復(fù)變化的過程。簡(jiǎn)諧振動(dòng)1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)中最基本、最簡(jiǎn)單的振動(dòng)形式。其振動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系可用正弦曲線表示，表達(dá)式為x（t）＝Dsin（2t／T＋Φ）2.實(shí)測(cè)的機(jī)械振動(dòng)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，在測(cè)試儀器的顯示屏上可以見到的是一條時(shí)間軸上的波形曲線。實(shí)際的振動(dòng)信號(hào)是隨機(jī)信號(hào)，無法用確定的時(shí)間函數(shù)來表達(dá)，只能用概率統(tǒng)計(jì)的方法來描述。一般在時(shí)域振動(dòng)波形上提取和考察以下幾個(gè)特征值對(duì)被測(cè)機(jī)器的狀態(tài)作初步評(píng)價(jià)。（1）振幅l）峰值。2）平均值。3）有效值。（2）頻率（3）相位二、機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析方法為從信號(hào)中提取對(duì)診斷有用的信息，我們必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，提取與狀態(tài)有關(guān)的特征參數(shù)。如果沒有信號(hào)的分析處理，就不可能得到正確的診斷結(jié)果。因此，信號(hào)處理是設(shè)備診斷中不可缺少的步驟。振動(dòng)信號(hào)的分析方法，可按信號(hào)處理方式的不同分為幅域分析、時(shí)域分析以及頻域分析。不同的分析方法是從不同的角度觀察、分析信號(hào)，使信號(hào)處理的結(jié)果更加豐富。1．?dāng)?shù)字信號(hào)處理機(jī)械故障診斷與監(jiān)測(cè)所需的各種機(jī)械狀態(tài)量（振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等）一般用相應(yīng)的傳感器換為電信號(hào)再進(jìn)行深處理。通常傳感器獲得的信號(hào)為模擬信號(hào)，它是隨時(shí)間連續(xù)變化的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，信號(hào)分析中一般都將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種計(jì)算和處理。2．振動(dòng)信號(hào)的幅值域分析3．振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域分析4．振動(dòng)信號(hào)的頻域分析作業(yè)布置：習(xí)題2.3,2.4小結(jié)：重點(diǎn)了解機(jī)械振動(dòng)的分析方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第五講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.3噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)（一）教學(xué)目標(biāo)：1.了解機(jī)械振動(dòng)的概念；2.掌握機(jī)械振動(dòng)的類型；3.掌握機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。教學(xué)重點(diǎn)：1.機(jī)械振動(dòng)的類型；2.機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。教學(xué)難點(diǎn):機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：1．測(cè)定多數(shù)的選定通常用于描述機(jī)械振動(dòng)響應(yīng)的三個(gè)參數(shù)是位移、速度、加速度。從測(cè)量的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍考慮，高頻時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度由加速度值度量，中頻時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度由速度值度量，低頻時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度由位移值度量。從異常的種類考慮，沖擊是主要問題時(shí)應(yīng)測(cè)量加速度，振動(dòng)能量和疲勞是主要問題時(shí)應(yīng)測(cè)量速度，振動(dòng)的幅度和位移是主要問題時(shí)應(yīng)測(cè)量位移。對(duì)于大多數(shù)機(jī)器來說，速度是最佳參數(shù)，這是許多振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)采用該參數(shù)的原因之一。2．測(cè)量位置的選定首先應(yīng)確定是測(cè)量軸振動(dòng)還是軸承振動(dòng)。一般說來，監(jiān)測(cè)軸比測(cè)試軸承座或機(jī)殼的振動(dòng)信息更為直接和有效。在出現(xiàn)故障時(shí)，轉(zhuǎn)子上振動(dòng)的變化比軸承座或機(jī)殼要敏感得多。不過，監(jiān)測(cè)軸的振動(dòng)常常要比測(cè)量軸承座或外殼的振動(dòng)需要更高的測(cè)試條件和技術(shù)，其中最基本的條件是能夠合理地安裝傳感器。測(cè)量轉(zhuǎn)子振動(dòng)的非接觸式渦流傳感器安裝前一般需要加工設(shè)備外殼，保證傳感器與軸頸之間沒有其它物體。在高速大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備上，傳感器的安裝位置常常是在制造時(shí)就留下的，目的是對(duì)設(shè)備實(shí)行連續(xù)在線監(jiān)測(cè)。而對(duì)低速中。小設(shè)備身來說，常常不具備這種條件，在此情況下，可以選擇在軸承座或機(jī)殼上放置傳感器進(jìn)行測(cè)試。其次應(yīng)確定測(cè)點(diǎn)位置。一般情況下，測(cè)點(diǎn)位置選擇的總原則是：能對(duì)設(shè)備振動(dòng)狀態(tài)作出全面的描述；應(yīng)是設(shè)備振動(dòng)的敏感點(diǎn)；應(yīng)是離機(jī)械設(shè)備核心部位最近的關(guān)鍵點(diǎn)；應(yīng)是容易產(chǎn)生劣化現(xiàn)象的易損點(diǎn)。一般測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在接觸良好、表面光滑、局部剛度較大的部位。值得注意的是，測(cè)點(diǎn)一經(jīng)確定之后，就要經(jīng)常在同一點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。特別是高頻振動(dòng)，測(cè)點(diǎn)對(duì)測(cè)定位的影響更大。為此，確定測(cè)點(diǎn)后必須作出記號(hào)，并且每次都要在固定位置測(cè)量。如機(jī)座、軸承座，一般都選為典型測(cè)點(diǎn)。通常對(duì)于大型設(shè)備，必須在機(jī)器的前中后、上下左右等部位上設(shè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。在監(jiān)測(cè)中還可根據(jù)實(shí)際需要和經(jīng)驗(yàn)增加特定測(cè)點(diǎn)。不論是測(cè)軸承振動(dòng)還是測(cè)軸振動(dòng)，都需要從軸向、水平和垂直三個(gè)方向測(cè)量?？紤]到測(cè)量效率及經(jīng)濟(jì)性，一般應(yīng)根據(jù)機(jī)械容易產(chǎn)生的異常情況來確定重點(diǎn)測(cè)量方向。3．振動(dòng)監(jiān)測(cè)的周期監(jiān)測(cè)周期的確定應(yīng)以能及時(shí)反映設(shè)備狀態(tài)變化為前提，根據(jù)設(shè)備的不同種類及其所處的工況確定振動(dòng)監(jiān)測(cè)周期。通常有以下幾類：（1）定期檢測(cè)即每隔一定的時(shí)間間隔對(duì)設(shè)備檢測(cè)一次，間隔的長(zhǎng)短與設(shè)備類型及狀態(tài)有關(guān)。高速、大型的關(guān)鍵設(shè)備，振動(dòng)狀態(tài)變化明顯的設(shè)備，新安裝及維修后的設(shè)備都應(yīng)較頻繁檢測(cè)，直至運(yùn)轉(zhuǎn)正常。（2）隨機(jī)檢驗(yàn)對(duì)不重要的設(shè)備，一般不定期地進(jìn)行檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)設(shè)備有異?，F(xiàn)象時(shí)，可臨時(shí)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和診斷。（3）長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)部分大型關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，一旦測(cè)定值超過設(shè)定的門檻值即進(jìn)行報(bào)警，進(jìn)而對(duì)機(jī)器采取相應(yīng)的保護(hù)措施。四、振動(dòng)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)衡量機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，一般可分為絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)和類比判斷標(biāo)準(zhǔn)三大類。（1）絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)是將被測(cè)量值與事先設(shè)定的“標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)檻值”相比較以判定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一類標(biāo)準(zhǔn)。（2）相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于有些設(shè)備，由于規(guī)格、產(chǎn)量、重要性等因素難以確定絕對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)，因此將設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所測(cè)得的值定為初始值，然后對(duì)同一部位進(jìn)行測(cè)定并進(jìn)行比較，實(shí)測(cè)值與初始值相比的倍數(shù)叫相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。（3）類比判斷標(biāo)準(zhǔn)數(shù)臺(tái)同樣規(guī)格的設(shè)備在相同條件下運(yùn)行時(shí)，通過對(duì)各設(shè)備相同部的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，可以確定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。類比時(shí)所確定的機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)的許值即為類比判斷標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是，絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)是在規(guī)定的檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上制定的標(biāo)準(zhǔn)，因此必須注意適用頻率范圍，并且必須按規(guī)定的方法進(jìn)行振動(dòng)檢測(cè)。適用于所有設(shè)備的絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)不存在的，因此一般都是兼用絕對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)、相對(duì)判定標(biāo)準(zhǔn)和類比判定標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能獲準(zhǔn)確、可靠的診斷結(jié)果。五、振動(dòng)監(jiān)測(cè)及故障診斷的常用儀器設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)及故障診斷所用的典型儀器設(shè)備包括測(cè)振傳感器、信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)記錄儀、信號(hào)分析與處理設(shè)備等。傳感器將機(jī)械振動(dòng)量轉(zhuǎn)換為適于電測(cè)的電量，經(jīng)信號(hào)調(diào)理器進(jìn)行發(fā)大、濾波、阻抗變換后，可用信號(hào)記錄儀將所測(cè)振動(dòng)信號(hào)記錄、存儲(chǔ)下來，也可直接輸人到信號(hào)分析與處理設(shè)備，對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行各種分析、處理，取得所要的數(shù)據(jù)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)分析與處理已逐漸由以計(jì)算機(jī)為核心的監(jiān)視、分析系統(tǒng)來完成。噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)機(jī)器運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲是反映機(jī)器工作狀態(tài)的診斷信息的重要來源。只要抓住所研究的機(jī)器零部件的生振發(fā)聲的機(jī)理和特征，就可對(duì)機(jī)器的狀態(tài)進(jìn)行診斷。在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)中，噪聲監(jiān)測(cè)也是較常用的方法之一。作業(yè)布置：習(xí)題2.4,2.5小結(jié)：重點(diǎn)掌握機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第六講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.3噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)（二）教學(xué)目標(biāo)：1.了解機(jī)械振動(dòng)的概念；2.掌握機(jī)械振動(dòng)的類型；3.掌握機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。教學(xué)重點(diǎn)：1.機(jī)械振動(dòng)的類型；2.機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。教學(xué)難點(diǎn):機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：一、噪聲測(cè)量聲音的主要特征量為聲壓、聲強(qiáng)、頻率，質(zhì)點(diǎn)振速和聲功率等，其中聲壓和聲強(qiáng)是兩個(gè)主要參數(shù)，也是測(cè)量的主要對(duì)象。噪聲測(cè)量系統(tǒng)有傳聲器、放大器和記錄器，以及分析裝置等。傳聲器的作用是將聲壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，測(cè)量中常用電容傳聲器或壓電陶瓷傳聲器。由于傳聲器的輸出阻抗很高，所以需加前置放大器進(jìn)行阻抗變換。在兩放大器之間通常還插人帶通濾波器和計(jì)機(jī)網(wǎng)絡(luò)，前者能夠截取某頻帶信號(hào)，對(duì)噪聲進(jìn)行頻譜分析；后者則可以獲得不同的計(jì)權(quán)聲級(jí)。輸出放大器的輸出信號(hào)必須經(jīng)檢波電路和顯示裝置，以讀出總聲級(jí)，A、B、C、D計(jì)權(quán)聲級(jí)或各頻帶聲級(jí)。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，在機(jī)器噪聲監(jiān)測(cè)技術(shù)中，廣泛采用FFT分析儀進(jìn)行實(shí)時(shí)的聲源頻譜分析。另外還采用了雙話筒互譜技術(shù)進(jìn)行聲強(qiáng)測(cè)量，利用聲強(qiáng)的方向性進(jìn)行故障定位和現(xiàn)場(chǎng)條件下的聲功率級(jí)的確定。二、噪聲測(cè)且用的傳聲器傳聲器包括兩部分，一是將聲能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的聲接受器。聲接受器具有力學(xué)振動(dòng)系統(tǒng)，如振膜。傳聲器置于聲場(chǎng)中，聲膜在聲的作用下產(chǎn)生受迫振動(dòng)。二是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)電轉(zhuǎn)換器。傳聲器依靠這兩部分，可以把聲壓的輸人信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能輸出。傳聲器的主要技術(shù)指標(biāo)包括靈敏度（靈敏度級(jí)）、頻率特性、噪聲級(jí)及其指向特性等。1.傳聲器按機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的方式不同，分為電容式傳聲器、壓電式傳聲器和駐極體式傳聲器。另外，傳聲器按膜片受力方式不同可分為壓強(qiáng)式、壓差式和壓強(qiáng)壓差復(fù)合式等類型。2．聲級(jí)計(jì)聲級(jí)計(jì)是現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)量中最基本的噪聲測(cè)量?jī)x器，可直接測(cè)量出聲壓級(jí)。一般由傳聲器、輸人放大器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、帶通濾波器、輸出放大器、檢波器和顯示裝置組成。3．聲強(qiáng)測(cè)量聲強(qiáng)測(cè)量具有許多優(yōu)點(diǎn)，用它可判斷噪聲源的位置，求出噪聲發(fā)射功率，可以個(gè)需要在聲室、混響室等特殊聲學(xué)環(huán)境中進(jìn)行。聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x由聲強(qiáng)探頭、分析處理儀器及顯示儀器等部分組成。聲強(qiáng)探頭由兩個(gè)傳聲器組成，具有明顯的指向特性。聲強(qiáng)測(cè)量?jī)x可以在現(xiàn)場(chǎng)條件下進(jìn)行聲學(xué)測(cè)量和尋找聲源，具有較高的使用價(jià)值。4．聲功率的測(cè)量聲源聲功率等于包圍聲源的面積乘以通過此表面的聲強(qiáng)通量。因此，可以用測(cè)量聲強(qiáng)的方法計(jì)算聲源聲功率。當(dāng)聲源放在某封閉測(cè)量表面以外時(shí)，通過此封閉表面的凈聲強(qiáng)通量等于零。所以，凡是在封閉測(cè)量表面以外的聲源，對(duì)封閉表面內(nèi)聲源的聲功率沒有影響。作業(yè)布置：習(xí)題2.6,2.7小結(jié)：重點(diǎn)掌握機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第七講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.3噪聲監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)（三）教學(xué)目標(biāo)：1.了解機(jī)械振動(dòng)的概念；2.掌握機(jī)械振動(dòng)的類型；3.掌握機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。教學(xué)重點(diǎn)：1.機(jī)械振動(dòng)的類型；2.機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。教學(xué)難點(diǎn):機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：

噪聲源與故障源識(shí)別噪聲監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是通過噪聲測(cè)量和分析來確定機(jī)器設(shè)備故障的部位和程度。首先必須尋找和估計(jì)噪聲源，進(jìn)而研究其頻率組成和各分量的變化情況，從中提取機(jī)器運(yùn)行狀況的信息。溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)故障的一個(gè)明顯特征就是溫度的升高，同時(shí)溫度的異常變化又是引發(fā)設(shè)備故障的一個(gè)重要因素。因此，溫度與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)，溫度監(jiān)測(cè)在設(shè)備故障診斷技術(shù)體系中占有重要的地位。一、溫度測(cè)量基礎(chǔ)1．溫度與溫標(biāo)（1）溫度溫度是一個(gè)很重要的物理量，它表示物體的冷熱程度，也是物體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。（2）溫標(biāo)用來量度物體溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)尺度叫作溫度標(biāo)尺，簡(jiǎn)稱溫標(biāo)。各種各樣溫度計(jì)的數(shù)值都是由溫標(biāo)決定的，有華氏、攝氏、列氏、理想氣體、熱力學(xué)和國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)等。其中攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)最常用，二者的關(guān)系為:t＝T-273.15攝氏溫度的數(shù)值是以273.15K為起點(diǎn)（t=0℃），而熱力學(xué)溫度以0K為起點(diǎn)。2．溫度測(cè)見方式溫度測(cè)量方式可分為接觸式與非接觸式兩類。當(dāng)把溫度計(jì)和被測(cè)物的表面很好地接觸后，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到熱平衡，則二者的溫度必然相等，溫度計(jì)顯示的溫度即為被測(cè)物表面的溫度，這種方式稱為接觸式測(cè)溫。非接觸測(cè)溫是利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理來測(cè)定物體的溫度。由于感溫元件不與被測(cè)物體接觸，因而不會(huì)改變被測(cè)物體的溫度分布，且輻射熱與光速一樣快，故熱慣性很小。二、接觸式溫度測(cè)量1.熱膨脹式溫度計(jì)這種溫度計(jì)是利用液體或固體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，如水銀溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)。壓力表式溫度計(jì)等。2．電阻式溫度計(jì)電阻式溫度計(jì)的感溫元件是用電阻值隨溫度變化而改變的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成。當(dāng)溫度變化時(shí)，感溫元件的電阻隨溫度而變化，通過測(cè)量回路的轉(zhuǎn)換，在顯示器上顯示出溫度值。3．熱電偶溫度計(jì)熱電偶測(cè)溫的基本原理由兩種不同的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成的閉合回路中，如果使兩個(gè)接點(diǎn)處于不同的溫度，回路就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)，稱為熱電勢(shì)，這一現(xiàn)象即是熱電效應(yīng)，組成的器件為熱電偶。若使熱電偶的一個(gè)接點(diǎn)溫度不變，即產(chǎn)生的熱電勢(shì)只和另一個(gè)接點(diǎn)的溫度有關(guān)，因此，測(cè)量熱電勢(shì)的大小，就可知道該接點(diǎn)的溫度值了。組成熱電偶的兩種導(dǎo)體，稱為熱電極。三、非接觸式測(cè)溫在太陽光譜中，位于紅光光譜之外的區(qū)域里存在著一種看不見的、具有強(qiáng)烈熱效應(yīng)的輻射波，稱為紅外線。自然界中的任何物體，只要它本身的溫度高于熱力學(xué)零度，就會(huì)產(chǎn)生熱輻射。物體溫度不同，輻射的波長(zhǎng)組成成分不同，輻射能的大小也不同，該能量中包含可見光與不可見的紅外線兩部分。

作業(yè)布置：習(xí)題2.9小結(jié)：重點(diǎn)掌握機(jī)械振動(dòng)的檢測(cè)方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第八講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.4溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：1.了解溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)；2.掌握溫度檢測(cè)常用方法；3.掌握溫度監(jiān)測(cè)常用工具的用法。教學(xué)重點(diǎn)：1.溫度檢測(cè)常用方法；2.溫度監(jiān)測(cè)常用工具的用法。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：1．溫度與溫標(biāo)（1）溫度溫度是一個(gè)很重要的物理量，它表示物體的冷熱程度，也是物體分子運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。（2）溫標(biāo)用來量度物體溫度高低的標(biāo)準(zhǔn)尺度叫作溫度標(biāo)尺，簡(jiǎn)稱溫標(biāo)。各種各樣溫度計(jì)的數(shù)值都是由溫標(biāo)決定的，有華氏、攝氏、列氏、理想氣體、熱力學(xué)和國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)等。其中攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)最常用，二者的關(guān)系為:t＝T-273.15攝氏溫度的數(shù)值是以273.15K為起點(diǎn)（t=0℃），而熱力學(xué)溫度以0K為起點(diǎn)。2．溫度測(cè)見方式溫度測(cè)量方式可分為接觸式與非接觸式兩類。當(dāng)把溫度計(jì)和被測(cè)物的表面很好地接觸后，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到熱平衡，則二者的溫度必然相等，溫度計(jì)顯示的溫度即為被測(cè)物表面的溫度，這種方式稱為接觸式測(cè)溫。非接觸測(cè)溫是利用物體的熱輻射能隨溫度變化的原理來測(cè)定物體的溫度。由于感溫元件不與被測(cè)物體接觸，因而不會(huì)改變被測(cè)物體的溫度分布，且輻射熱與光速一樣快，故熱慣性很小。二、接觸式溫度測(cè)量1.熱膨脹式溫度計(jì)這種溫度計(jì)是利用液體或固體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的，如水銀溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)。壓力表式溫度計(jì)等。2．電阻式溫度計(jì)電阻式溫度計(jì)的感溫元件是用電阻值隨溫度變化而改變的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成。當(dāng)溫度變化時(shí)，感溫元件的電阻隨溫度而變化，通過測(cè)量回路的轉(zhuǎn)換，在顯示器上顯示出溫度值。3．熱電偶溫度計(jì)熱電偶測(cè)溫的基本原理由兩種不同的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）組成的閉合回路中，如果使兩個(gè)接點(diǎn)處于不同的溫度，回路就會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)勢(shì)，稱為熱電勢(shì)，這一現(xiàn)象即是熱電效應(yīng)，組成的器件為熱電偶。若使熱電偶的一個(gè)接點(diǎn)溫度不變，即產(chǎn)生的熱電勢(shì)只和另一個(gè)接點(diǎn)的溫度有關(guān)，因此，測(cè)量熱電勢(shì)的大小，就可知道該接點(diǎn)的溫度值了。組成熱電偶的兩種導(dǎo)體，稱為熱電極。三、非接觸式測(cè)溫在太陽光譜中，位于紅光光譜之外的區(qū)域里存在著一種看不見的、具有強(qiáng)烈熱效應(yīng)的輻射波，稱為紅外線。自然界中的任何物體，只要它本身的溫度高于熱力學(xué)零度，就會(huì)產(chǎn)生熱輻射。物體溫度不同，輻射的波長(zhǎng)組成成分不同，輻射能的大小也不同，該能量中包含可見光與不可見的紅外線兩部分。作業(yè)布置：習(xí)題2.10小結(jié)：重點(diǎn)掌握溫度檢測(cè)常用方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第九講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.5油液監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)（一）教學(xué)目標(biāo)：1.了解油液的性能分析；2.掌握油液的監(jiān)測(cè)方法；3.掌握油液監(jiān)測(cè)設(shè)備的用法。教學(xué)重點(diǎn)：1.油液的監(jiān)測(cè)方法；3.油液監(jiān)測(cè)設(shè)備的用法。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：油液監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)是近十幾年來迅速發(fā)展起來的用于機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷新技術(shù)，尤其在監(jiān)測(cè)與診斷發(fā)動(dòng)機(jī)。齒輪傳動(dòng)、軸承系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等方面，該技術(shù)取得了顯著的成果，獲得了廣泛應(yīng)用。油液監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)通常包括理化性能分析技術(shù)、鐵譜分析技術(shù)、光譜分析技術(shù)、顆粒計(jì)數(shù)技術(shù)等，它們實(shí)現(xiàn)對(duì)油樣中所含磨粒的數(shù)量、大小、形態(tài)、成分等及其變化，油品的劣化變質(zhì)程度等的分析。1．滲透檢測(cè)的基本原理滲透檢測(cè)是一種最簡(jiǎn)單的無損檢測(cè)方法，用于檢測(cè)表面開口缺陷，幾乎適用于所有材質(zhì)的試件和各種形狀的表面。它所依據(jù)的基本原理是應(yīng)用液體表面張力對(duì)固體產(chǎn)生的浸潤(rùn)作用，以及液體的相互乳化作用等特性來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的。檢測(cè)時(shí)將滲透劑涂于被檢試件的表面，當(dāng)表面有開口缺陷時(shí)，滲透劑將滲透到缺陷中。去除表面多余的部分，再涂以顯像劑，在適當(dāng)?shù)墓饩€下即可顯示放大廠的缺陷圖像的痕跡，從而能夠用肉眼檢查出試件表面的開口缺陷。2．滲透檢測(cè)的操作步驟（1）預(yù)處理清除試件表面的油脂。涂料、鐵銹及污物等。（2）滲透將試件浸漬于滲透液中或者用噴霧器或刷子等工具把滲透液涂在試件表面，讓滲透劑有足夠的時(shí)間充分地滲人到缺陷中。滲透時(shí)間取決于滲透劑、試件材質(zhì)、缺陷種類及大小等。（3）乳化處理為了使?jié)B透液容易被水清洗，對(duì)某些滲透液有時(shí)還要進(jìn)行乳化處理，噴上乳化劑。（4）清洗用水或清洗劑去除附著在試件表面的殘余滲透劑。（5）顯像將顯像劑涂敷在試件表面b，殘留在缺陷中的滲透劑就會(huì)被顯像劑吸出，到表面上形成放大的帶色顯示痕跡。此過程中，顯像劑吸出全部滲透劑并使其充分?jǐn)U散的時(shí)間稱為顯像時(shí)間。（6）觀察熒光滲透檢測(cè)的觀察必須在暗室內(nèi)用紫外線燈照射。而著色滲透檢測(cè)法在一定亮度的可見光下即可以觀察出紅色的缺陷痕跡。（7）后處理檢測(cè)結(jié)束后，清除表面殘留的顯像劑，以防腐蝕被檢測(cè)表面。3．滲透檢測(cè)方法根據(jù)不同的滲透液和不同的清洗方式，滲透檢測(cè)法可以分為幾種類型。l）根據(jù)滲透液的不同色調(diào)，滲透檢測(cè)可分為熒光法和著色法兩種。其中，熒光滲透檢測(cè)法是采用含熒光材料的滲透液進(jìn)行檢測(cè)，使缺陷顯示痕跡發(fā)出黃綠色的光線。熒光滲透檢測(cè)的觀察必須在暗室里采用紫外線燈進(jìn)行。而著色滲透檢測(cè)法是采用含紅色染料的滲透液進(jìn)行檢測(cè)的，它在自然光或在白光下可以觀察出紅色的缺陷痕跡。與熒光滲透法相比，著色滲透檢測(cè)法受場(chǎng)所、電鍍和檢測(cè)裝置等條件的限制較小。2）根據(jù)清洗滲透液形式的不同，可以分為水洗型滲透檢測(cè)法、后乳化型滲透檢測(cè)法和溶劑去除型滲透檢測(cè)法三種。水洗型滲透液可以直接用水清洗干凈；而后乳化型滲透液要把乳化劑加到試件表面的滲透液上以后，再用水洗凈；溶劑去除型滲透檢測(cè)法所用的滲透液要用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗去除。滲透檢測(cè)法的顯像法有濕式顯像、快干式顯像、干式顯像和無顯像劉式顯像四種。l）濕式顯像法是把白色微細(xì)粉末狀的顯像材料調(diào)勻在水中作為濕式顯像劑的一種方法把試件浸漬在顯像劑中或者用噴霧器把顯像劑噴在試件上，當(dāng)顯像劑干燥時(shí)，在試件表面就形成白色顯像薄膜，由白色顯像薄膜吸出缺陷中的滲透液而形成顯示痕跡。這種方法適用于大批量試件的檢測(cè)，其中水洗型熒光滲透檢測(cè)法用得較多。2）快干式顯像法是把白色微細(xì)粉末狀的顯像材料調(diào)勻在高揮發(fā)性的有機(jī)溶劑中。該發(fā)法的操作極為簡(jiǎn)單，在溶劑去除型熒光或著色滲透檢測(cè)法中用得較多。3）干式顯像法是直接使用干燥的白色微細(xì)粉末狀顯像材料作為顯像劑的一種方法。把試件放在顯像劑中或者把試件放在顯像裝置中，再用噴粉的辦法來涂敷顯像劑，使顯像劑附著在試件表面，從缺陷中吸出滲透液而在表面形成固定的顯示痕跡。用這種方法，缺陷部位所附著的顯像劑粒子全都附在滲透劑上，而沒有滲透劑的部分就不附著顯像劑。因此，痕跡不會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生擴(kuò)散，從而能顯示出鮮明的圖像，因此可用于要求獲得與缺陷大小相接近的痕跡的檢測(cè)。4）無顯像劑式顯像法是在清洗處理之后，不使用顯像劑來形成缺陷顯示痕跡的一種方法。它在熒光輝度高的水洗型熒光滲透檢測(cè)法中，或者在把試件加交變應(yīng)力的同時(shí)檢測(cè)缺陷顯示痕跡等方法中使用。這種方法與干式顯像法相同，其缺陷顯示痕跡也不會(huì)擴(kuò)散。本方法不能用于著色滲透檢測(cè)法。4．滲透檢測(cè)的特點(diǎn)和適用范圍1）滲透法的最小檢出尺寸即靈敏度取決于檢測(cè)劑的性能、檢測(cè)方法、檢測(cè)操作和試件表面粗糙度等因素，一般約為深20μm、寬1μm；此外，在熒光滲透檢測(cè)時(shí)；若使用熒光輝度高的滲透液，在檢測(cè)的同時(shí)在試件上加交變應(yīng)力，可進(jìn)一步提高檢測(cè)的靈敏度。2）檢測(cè)效中高，對(duì)于形狀復(fù)雜的試件或在試件廠同時(shí)存在有多個(gè)缺陷時(shí)，只需一次檢測(cè)操作即可完成。3）適用范圍廣，檢測(cè)一般不受試件材料的種類及其外形輪廓的限制。4）設(shè)備簡(jiǎn)單，便于攜帶，操作簡(jiǎn)便。但是檢測(cè)結(jié)果受試件表面粗糙度的影響，同時(shí)還受檢測(cè)操作人員技術(shù)水平的影響；只能檢測(cè)表面開口缺陷，對(duì)多孔性材料的檢測(cè)仍很閑難，無缺陷深度顯示；不宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)。作業(yè)布置：習(xí)題2.11小結(jié)：重點(diǎn)掌握油液的監(jiān)測(cè)方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第十講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.5油液監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)（二）教學(xué)目標(biāo)：1.了解油液的性能分析；2.掌握油液的監(jiān)測(cè)方法；3.掌握油液監(jiān)測(cè)設(shè)備的用法。教學(xué)重點(diǎn)：1.油液的監(jiān)測(cè)方法；3.油液監(jiān)測(cè)設(shè)備的用法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：在用油的連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)1．確定監(jiān)測(cè)設(shè)備；2．確定取樣點(diǎn)和取樣方式；3．確定取樣周期與頻率；4．設(shè)備在用油品的油液監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及意義（1）粘度基本概念：粘度是流體流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力的量度，用于衡量油品在特定溫度下抵抗流動(dòng)的能力。檢測(cè)方法：用毛細(xì)管粘度計(jì)來測(cè)定油品的運(yùn)動(dòng)粘度。GB/T265、ASTMD445檢測(cè)目的：1.油品牌號(hào)劃分的主要依據(jù)2.油品選擇的主要依據(jù)3.油品劣化的重要報(bào)警指標(biāo)4.可判斷用油的正確性（2）水含量基本概念：是指油中含水量的百分?jǐn)?shù)（游離水、乳化水、溶解水）檢測(cè)方法：測(cè)定采用蒸餾法；GB/T260、ASTMD95檢測(cè)目的：水分破壞油膜，降低潤(rùn)滑性，加劇摩擦付部件的磨損，能夠與油品起反應(yīng)，形成酸、膠質(zhì)和油泥水能析出油中的添加劑，降低油品的使用性能，低溫時(shí)使油品流動(dòng)性變差，腐蝕、銹蝕設(shè)備的金屬材料（3）閃點(diǎn)基本概念：油品在規(guī)定加熱條件下逸出蒸氣的最低瞬間閃火溫度。檢測(cè)方法：ASTMD92GB/T267檢測(cè)目的：閃點(diǎn)可以用來判斷油品餾分組成的輕重；閃點(diǎn)是油品的安全指標(biāo)；閃點(diǎn)可以檢測(cè)潤(rùn)滑油中混入的輕質(zhì)燃料油。（4）總酸值基本概念：量度因氧化而產(chǎn)生全部酸性物質(zhì)的指標(biāo)。檢測(cè)方法：中和1克試樣中全部酸性組分所需的堿量。GB/T7304、ASTMD664檢測(cè)目的：判斷基礎(chǔ)油的精制程度；成品油中酸性添加劑的量度；油品使用過程中氧化變質(zhì)的重要判別指標(biāo)。（5）污染度分析基本概念：檢測(cè)油中污染雜質(zhì)顆粒的尺寸、數(shù)量及分布。檢測(cè)方法：自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)法（遮光法）NAS1638、ISO4406檢測(cè)目的：1.能定量檢測(cè)潤(rùn)滑油中的污染顆粒的數(shù)量和污染等級(jí)；2.對(duì)于精密的液壓系統(tǒng)，固體顆粒污染將加劇控制元件的磨損；對(duì)于透平系統(tǒng)，固體顆粒污染將加劇軸承等部件的磨損（6）光譜元素分析基本概念：檢測(cè)在用油中磨損金屬、污染元素以及添加劑元素的含量。檢測(cè)方法：ASTMD6595發(fā)射光譜法（顆粒尺寸<10um）檢測(cè)目的：磨損金屬---根據(jù)磨損金屬的成分和含量趨勢(shì)，判斷設(shè)備有關(guān)部件的磨損情況；污染元素---判斷油品污染程度和原因；添加劑元素---判斷設(shè)備在用油添加劑損耗度。（7）鐵譜磨損分析基本概念：檢測(cè)在用油中磨損顆粒的形狀、成分、大小和數(shù)量檢測(cè)方法：APTC/QTD-D01磁場(chǎng)沉積、顯微鏡分析判斷。檢測(cè)目的：對(duì)磨損顆粒形狀的分析,判斷設(shè)備的異常磨損類型；對(duì)磨損顆粒大小和數(shù)的分析，判斷設(shè)備的異常磨損程度；對(duì)磨損顆粒成分的分析,判斷設(shè)備的異常磨損部位作業(yè)布置：習(xí)題2.12小結(jié)：重點(diǎn)掌握油液監(jiān)測(cè)設(shè)備的用法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第十一講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.6無損監(jiān)測(cè)技術(shù)（一）教學(xué)目標(biāo)：1.了解無損監(jiān)測(cè)的概念；2.掌握無損監(jiān)測(cè)的類型；3.掌握無損檢測(cè)的方法。教學(xué)重點(diǎn)：1無損監(jiān)測(cè)的類型；2.掌握無損檢測(cè)的方法。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：無損檢測(cè)

定義1：

在不損傷構(gòu)件性能和完整性的前提下，檢測(cè)構(gòu)件金屬的某些物理性能和組織狀態(tài)，以及查明構(gòu)件金屬表面和內(nèi)部各種缺陷的技術(shù)。

定義2：

在不損傷被檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的條件下，檢查構(gòu)件內(nèi)在或表面缺陷，檢測(cè)有關(guān)物理量的材料試驗(yàn)方法。

無損檢測(cè)

NDT

（Non-destructive

testing），就是利用聲、光、磁和電等特性，在不損害或不影響被檢對(duì)象使用性能的前提下，檢測(cè)被檢對(duì)象中是否存在缺陷或不均勻性，給出缺陷的大小、位置、性質(zhì)和數(shù)量等信息，進(jìn)而判定被檢對(duì)象所處技術(shù)狀態(tài)（如合格與否、剩余壽命等）的所有技術(shù)手段的總稱。從事無損檢測(cè)的人員需要接受專業(yè)的培訓(xùn)，獲得資質(zhì)才能持證上崗。各個(gè)國(guó)家、區(qū)域、機(jī)構(gòu)針對(duì)無損檢測(cè)培訓(xùn)資質(zhì)認(rèn)證均有不同的要求，受訓(xùn)前應(yīng)該了解清楚，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)與考核。

什么是無損檢測(cè)

常用的無損檢測(cè)方法：射線照相檢驗(yàn)(RT)、超聲檢測(cè)(UT)、磁粉檢測(cè)(MT)和液體滲透檢測(cè)(PT)

四種。其他無損檢測(cè)方法：渦流檢測(cè)(ET)、聲發(fā)射檢測(cè)（ET）、熱像/紅外（TIR）、泄漏試驗(yàn)（LT）、交流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)（ACFMT）、漏磁檢驗(yàn)（MFL)、遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)試檢測(cè)方法（RFT)等。

無損檢測(cè)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)

無損檢測(cè)的最大特點(diǎn)就是能在不損壞試件材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的前提下進(jìn)行檢測(cè)，所以實(shí)施無損檢測(cè)后，產(chǎn)品的檢查率可以達(dá)到100%。但是，并不是所有需要測(cè)試的項(xiàng)目和指標(biāo)都能進(jìn)行無損檢測(cè)，無損檢測(cè)技術(shù)也有自身的局限性。某些試驗(yàn)只能采用破壞性試驗(yàn)，因此，在目前無損檢測(cè)還不能代替破壞性檢測(cè)。也就是說，對(duì)一個(gè)工件、材料、機(jī)器設(shè)備的評(píng)價(jià)，必須把無損檢測(cè)的結(jié)果與破壞性試驗(yàn)的結(jié)果互相對(duì)比和配合，才能作出準(zhǔn)確的評(píng)定。

2.正確選用實(shí)施無損檢測(cè)的時(shí)機(jī)

在無損檢測(cè)時(shí)，必須根據(jù)無損檢測(cè)的目的，正確選擇無損檢測(cè)實(shí)施的時(shí)機(jī)。

3.正確選用最適當(dāng)?shù)臒o損檢測(cè)方法

由于各種檢測(cè)方法都具有一定的特點(diǎn)，為提高檢測(cè)結(jié)果可靠性，應(yīng)根據(jù)設(shè)備材質(zhì)、制造方法、工作介質(zhì)、使用條件和失效模式，預(yù)計(jì)可能產(chǎn)生的缺陷種類、形狀、部位和取向，選擇合適的無損檢測(cè)方法。4.綜合應(yīng)用各種無損檢測(cè)方法

任何一種無損檢測(cè)方法都不是萬能的，每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。應(yīng)盡可能多用幾種檢測(cè)方法，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，以保障承壓設(shè)備安全運(yùn)行。此外在無損檢測(cè)的應(yīng)用中，還應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到，檢測(cè)的目的不是片面追求過高要求的“高質(zhì)量”，而是應(yīng)在充分保證安全性和合適風(fēng)險(xiǎn)率的前提下，著重考慮其經(jīng)濟(jì)性。只有這樣，無損檢測(cè)在承壓設(shè)備的應(yīng)用才能達(dá)到預(yù)期目的。

常用的無損檢測(cè)方法

無損檢測(cè)方法很多，據(jù)美國(guó)國(guó)家宇航局調(diào)研分析，其認(rèn)為可分為六大類約70余種。但在實(shí)際應(yīng)用中比較常見的有以下五種，也就是我們所說的常規(guī)的無損檢測(cè)方法：

一、常規(guī)無損檢測(cè)方法

目視檢測(cè)

Visual

Testing

（縮寫

VT）；超聲檢測(cè)

Ultrasonic

Testing（縮寫

UT）；

射線檢測(cè)

Radiographic

Testing（縮寫

RT）；

磁粉檢測(cè)

Magnetic

particle

Testing（縮寫

MT）；

滲透檢驗(yàn)

Penetrant

Testing

（縮寫

PT）。

1、目視檢測(cè)（VT）

目視檢測(cè)，是國(guó)內(nèi)實(shí)施的比較少，但在國(guó)際上非常重視的無損檢測(cè)第一階段首要方法。按照國(guó)際慣例，目視檢測(cè)要先做，以確認(rèn)不會(huì)影響后面的檢驗(yàn)，再接著做四大常規(guī)檢驗(yàn)。例如BINDT的PCN認(rèn)證，就有專門的VT1、2、3級(jí)考核，更有專門的持證要求。經(jīng)過國(guó)際級(jí)的培訓(xùn)，其VT檢測(cè)技術(shù)會(huì)比較專業(yè)，而且很受國(guó)際機(jī)構(gòu)的重視。

VT常常用于目視檢查焊縫，焊縫本身有工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，都是可以通過目測(cè)和直接測(cè)量尺寸來做初步檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)咬邊等不合格的外觀缺陷，就要先打磨或者修整，之后才做其他深入的儀器檢測(cè)。例如焊接件表面和鑄件表面較多VT做的比較多，而鍛件就很少，并且其檢查標(biāo)準(zhǔn)是基本相符的。作業(yè)布置：習(xí)題2.13小結(jié)：重點(diǎn)掌握無損監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)和方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第十二講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第二章機(jī)械設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)2.6無損監(jiān)測(cè)技術(shù)（二）教學(xué)目標(biāo)：1.了解無損監(jiān)測(cè)的概念；2.掌握無損監(jiān)測(cè)的類型；3.掌握無損檢測(cè)的方法。教學(xué)重點(diǎn)：1無損監(jiān)測(cè)的類型；2.掌握無損檢測(cè)的方法。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：2、射線照相法（RT）

是指用X射線或g射線穿透試件，以膠片作為記錄信息的器材的無損檢測(cè)方法，該方法是最基本的，應(yīng)用最廣泛的一種非破壞性檢驗(yàn)方法。

1、射線照相檢驗(yàn)法的原理：射線能穿透肉眼無法穿透的物質(zhì)使膠片感光，當(dāng)X射線或r射線照射膠片時(shí)，與普通光線一樣，能使膠片乳劑層中的鹵化銀產(chǎn)生潛影，由于不同密度的物質(zhì)對(duì)射線的吸收系數(shù)不同，照射到膠片各處的射線能量也就會(huì)產(chǎn)生差異，便可根據(jù)暗室處理后的底片各處黑度差來判別缺陷。

2、射線照相法的特點(diǎn)：射線照相法的優(yōu)點(diǎn)和局限性總結(jié)如下：a.可以獲得缺陷的直觀圖像，定性準(zhǔn)確，對(duì)長(zhǎng)度、寬度尺寸的定量也比較準(zhǔn)確；b.檢測(cè)結(jié)果有直接記錄，可長(zhǎng)期保存；c.

對(duì)體積型缺陷（氣孔、夾渣、夾鎢、燒穿、咬邊、焊瘤、凹坑等）檢出率很高，對(duì)面積型缺陷（未焊透、未熔合、裂紋等），如果照相角度不適當(dāng)，容易漏檢。d.適宜檢驗(yàn)厚度較薄的工件而不宜較厚的工件，因?yàn)闄z驗(yàn)厚工件需要高能量的射線設(shè)備，而且隨著厚度的增加，其檢驗(yàn)靈敏度也會(huì)下降；e.適宜檢驗(yàn)對(duì)接焊縫，不適宜檢驗(yàn)角焊縫以及板材、棒材、鍛件等；f.對(duì)缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的確定比較困難；g.檢測(cè)成本高、速度慢；h.具有輻射生物效應(yīng)，

能夠殺傷生物細(xì)胞，損害生物組織，危及生物器官的正常功能。

總的來說，RT的特性是——定性更準(zhǔn)確，有可供長(zhǎng)期保存的直觀圖像，總體成本相對(duì)較高，而且射線對(duì)人體有害，檢驗(yàn)速度會(huì)較慢。

無損檢測(cè)X光機(jī)

用于工業(yè)部門的工業(yè)檢測(cè)X光機(jī)通常為工業(yè)無損檢測(cè)X光機(jī)（無損耗檢測(cè)），此類便攜式X光機(jī)可

以檢測(cè)各類工業(yè)元器件、電子元件、電路內(nèi)部。例如插座插頭橡膠內(nèi)部線路連接，二極管內(nèi)部焊接等的檢測(cè)。BJI-XZ、BJI-UC等工業(yè)檢測(cè)X光機(jī)是可連接電腦進(jìn)行圖像處理的X光機(jī)，此類工業(yè)檢測(cè)便攜式X光機(jī)為工廠家電維修領(lǐng)域提供了出色的解決方案。

3、超聲波檢測(cè)（UT）

1、超聲波檢測(cè)的定義：通過超聲波與試件相互作用，就反射、透

射和散射的波進(jìn)行研究，對(duì)試件進(jìn)行宏觀缺陷檢測(cè)、幾何特性測(cè)量、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的檢測(cè)和表征，并進(jìn)而對(duì)其特定應(yīng)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)的技術(shù)。

2、超聲波工作的原理：主要是基于超聲波在試件中的傳播特性。a.聲源產(chǎn)生超聲波，采用一定的方式使超聲波進(jìn)入試件；b.超聲波在試件中傳播并與試件材料以及其中的缺陷相互作用，使其傳播方向或特征被改變；c.改變后的超聲波通過檢測(cè)設(shè)備被接收，并可對(duì)其進(jìn)行處理和分析；d.根據(jù)接收的超聲波的特征，評(píng)估試件本身及其內(nèi)部是否存在缺陷及缺陷的特性。

3、超聲波檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：a.適用于金屬、非金屬和復(fù)合材料等多種制件的無損檢測(cè)；b.穿透能力強(qiáng)，可對(duì)較大厚度范圍內(nèi)的試件內(nèi)部缺陷進(jìn)行檢測(cè)。如對(duì)金屬材料，可檢測(cè)厚度為1～2mm的薄壁管材和板材，也可檢測(cè)幾米長(zhǎng)的鋼鍛件；c.缺陷定位較準(zhǔn)確；d.對(duì)面積型缺陷的檢出率較高；e.靈敏度高，可檢測(cè)試件內(nèi)部尺寸很小的缺陷；f.檢測(cè)成本低、速度快，設(shè)備輕便，對(duì)人體及環(huán)境無害，現(xiàn)場(chǎng)使用較方便。

4、超聲波檢測(cè)的局限性a.對(duì)試件中的缺陷進(jìn)行精確的定性、定量仍須作深入研究；b.對(duì)具有復(fù)雜形狀或不規(guī)則外形的試件進(jìn)行超聲檢測(cè)有困難；c.缺陷的位置、取向和形狀對(duì)檢測(cè)結(jié)果有一定影響；d.材質(zhì)、晶粒度等對(duì)檢測(cè)有較大影響；e.以常用的手工A型脈沖反射法檢測(cè)時(shí)結(jié)果顯示不直觀，且檢測(cè)結(jié)果無直接見證記錄。

5、超聲檢測(cè)的適用范圍a.從檢測(cè)對(duì)象的材料來說，可用于金屬、非金屬和復(fù)合材料；b.從檢測(cè)對(duì)象的制造工藝來說，可用于鍛件、鑄件、焊接件、膠結(jié)件等；c.從檢測(cè)對(duì)象的形狀來說，可用于板材、棒材、管材等；d.從檢測(cè)對(duì)象的尺寸來說，厚度可小至1mm，也可大至幾米；e.從缺陷部位來說，既可以是表面缺陷，也可以是內(nèi)部缺陷。

4、磁粉檢測(cè)（MT）

1.

磁粉檢測(cè)的原理：鐵磁性材料和工件被磁化后，由于不連續(xù)性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(chǎng)，吸附施加在工件表面的磁粉，形成在合適光照下目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。

2.

磁粉檢測(cè)的適用性和局限性：a.磁粉探傷適用于檢測(cè)鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小、間隙極窄（如可檢測(cè)出長(zhǎng)0.1mm、寬為微米級(jí)的裂紋），目視難以看出的不連續(xù)性。b.磁粉檢測(cè)可對(duì)原材料、半成品、成品工件和在役的零部件檢測(cè)，還可對(duì)板材、型材、管材、棒材、焊接件、鑄鋼件及鍛鋼件進(jìn)行檢測(cè)。c.可發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜、發(fā)紋、白點(diǎn)、折疊、冷隔和疏松等缺陷。d.磁粉檢測(cè)不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼材料和用奧氏體不銹鋼焊條焊接的焊縫，也不能檢測(cè)銅、鋁、鎂、鈦等非磁性材料。對(duì)于表面淺的劃傷、埋藏較深的孔洞和與工件表面夾角小于20°的分層和折疊難以發(fā)現(xiàn)。

5、滲透檢測(cè)（PT）

1.液體滲透檢測(cè)的基本原理：零件表面被施涂含有熒光染料或著色染料的滲透劑后，在毛細(xì)管作用下，經(jīng)過一段時(shí)間，滲透液可以滲透進(jìn)表面開口缺陷中；經(jīng)去除零件表面多余的滲透液后，再在零件表面施涂顯像劑，同樣，在毛細(xì)管的作用下，顯像劑將吸引缺陷中保留的滲透液，滲透液回滲到顯像劑中，在一定的光源下（紫外線光或白光），缺陷處的滲透液痕跡被現(xiàn)實(shí)，（黃綠色熒光或鮮艷紅色），從而探測(cè)出缺陷的形貌及分布狀態(tài)。

2.滲透檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：a.可檢測(cè)各種材料；金屬、非金屬材料；磁性、非磁性材料；焊接、鍛造、軋制等加工方式；b.具有較高的靈敏度（可發(fā)現(xiàn)0.1μm寬缺陷）c.顯示直觀、操作方便、檢測(cè)費(fèi)用低。

3.滲透檢測(cè)的缺點(diǎn)及局限性：a.它只能檢出表面開口的缺陷；b.不適于檢查多孔性疏松材料制成的工件和表面粗糙的工件；c.滲透檢測(cè)只能檢出缺陷的表面分布，難以確定缺陷的實(shí)際深度，因而很難對(duì)缺陷做出定量評(píng)價(jià)。檢出結(jié)果受操作者的影響也較大。作業(yè)布置：習(xí)題2.14小結(jié)：重點(diǎn)掌握掌握無損監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)和方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第十三講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第三章機(jī)械零件修復(fù)技術(shù)3.1焊接修復(fù)技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：1.了解焊接修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)；2.掌握焊接修復(fù)技術(shù)的類型；3.掌握焊接修復(fù)技術(shù)方法。教學(xué)重點(diǎn)：1焊接修復(fù)技術(shù)的類型；2.掌握焊接修復(fù)技術(shù)方法。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：焊接技術(shù)用于修復(fù)零件使其恢復(fù)尺寸與形狀或修復(fù)裂紋與斷裂時(shí)稱為補(bǔ)焊；用于恢復(fù)零件尺寸、形狀，并賦予零件表面以某些特殊性能的熔敷金屬時(shí)稱為堆焊。補(bǔ)焊和堆焊在機(jī)械零件的修復(fù)技術(shù)方法中占有重要的地位，其突出的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)合強(qiáng)度高，可修復(fù)磨損失效零件；可以焊補(bǔ)裂紋與斷裂、局部損傷；可以用于校正形狀。由于焊修質(zhì)量高、效率高、設(shè)備成本低、便于現(xiàn)場(chǎng)搶修等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。但由于補(bǔ)焊和堆焊時(shí)對(duì)零件的局部不均勻的加熱使零件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形，所以一般不宜于修復(fù)較高精度、細(xì)長(zhǎng)和薄殼類零件。焊接時(shí)產(chǎn)生的氣孔、夾渣等對(duì)焊縫強(qiáng)度和密封性都有影響，焊接時(shí)產(chǎn)生裂紋也是焊接中需注意的重點(diǎn)。此外，焊接還要受到零件焊接性的影響。所以，焊接的應(yīng)用也受到一定的影響。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展和采取相應(yīng)的工藝措施，它的缺點(diǎn)大部分可以克服。一、補(bǔ)焊1．鋼制零件的補(bǔ)焊機(jī)械零件補(bǔ)焊比鋼結(jié)構(gòu)焊接困難。由于機(jī)械零件多為承載件，除對(duì)其材料有物理性能和化學(xué)成分要求外，還有尺寸精度和形位精度要求。在焊修時(shí)，還要考慮材料的焊接性以及焊后的加工性要求。加之零件損傷多是局部損傷，焊修時(shí)要保持未損傷部位的精度和物理、化學(xué)性能，焊修后的部位要保持設(shè)計(jì)規(guī)定的精度和材料性能。由于電弧焊能量集中、效率高，能減少對(duì)母材組織的影響和零件的熱變形，涂藥焊條品種多，容易使焊縫性能與母材接近，所以是目前應(yīng)用最廣泛的方法。為了保證焊修質(zhì)量，焊接工藝措施要合理。（1）低碳鋼零件低碳鋼零件，由于可焊性良好，補(bǔ)焊時(shí)一般不需要采取特殊的工藝措施。（2）中、高碳鋼零件中、高碳鋼零件，由于鋼中含碳量的增高，焊接接頭處容易產(chǎn)生焊縫內(nèi)的熱裂紋、熱影響區(qū)內(nèi)由于冷卻速度快而產(chǎn)生低塑性淬硬組織引起的冷裂紋，焊縫根部主要由于氫的滲人而引起的氫致裂紋等。為了防止中、高碳鋼零件補(bǔ)焊過程中產(chǎn)生的裂紋，可采取以下措施：l）焊前預(yù)熱。焊件的預(yù)熱溫度根據(jù)含碳量或碳當(dāng)量、零件尺寸及結(jié)構(gòu)來確定。中碳鋼一般納為150－250℃，高碳鋼為250－350℃。某些在常溫下保持奧氏體組織的鋼（例如高錳鋼）無淬硬情況可不預(yù)熱。2）選用多層焊。多層焊的優(yōu)點(diǎn)是前層焊縫受后層焊縫熱循環(huán)作用使晶粒細(xì)化，改善性能。3）焊后熱處理。焊后熱處理的作用在于消除焊接部位的殘余應(yīng)力，改善焊接接頭的韌性和塑性，同時(shí)加強(qiáng)擴(kuò)散氫的逸出，減少延遲裂紋的產(chǎn)生。一般中、高碳鋼焊后先采取緩冷措施，再進(jìn)行高溫回火，推薦溫度為600－650℃。4）盡可能選用低氫焊條以增強(qiáng)焊縫的抗裂性能。5）加強(qiáng)焊接區(qū)的清理工作，徹底清除油、水、銹以及可能進(jìn)人焊縫的任何氫的來源6）設(shè)法減少母材溶人焊縫的比例，例如焊接坡口的制備，應(yīng)保證便于施焊但要盡量少填充金屬。2．鑄鐵件的補(bǔ)焊鑄鐵零件在機(jī)械設(shè)備零件中所占的比例較大，而且多數(shù)鑄鐵零件是重要的基礎(chǔ)件。由于它們一般體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造周期長(zhǎng)、有較高精度要求，而且不作為備件儲(chǔ)備，所以一旦損壞很難更換，只有通過修復(fù)才能使用。焊接是鑄鐵件修復(fù)的主要方法之一。鑄鐵件補(bǔ)焊的特點(diǎn)鑄鐵含碳量高、組織不均勻、強(qiáng)度低、脆性大，是種對(duì)焊接溫度較為敏感而且焊接性差的材料。其補(bǔ)焊的特點(diǎn)在于：1）焊縫處易產(chǎn)生白口組織（指熔合區(qū)呈現(xiàn)白亮的一片或一圈），它脆而硬，難以切削加工。產(chǎn)生原因是焊接中母材吸熱使冷卻迅速，石墨來不及析出而形成碳化鐵。防止自口的措施有調(diào)整焊縫的化學(xué)成分、焊前預(yù)熱和焊后緩冷、采用小電流焊接減少母材熔深等。2）由于許多鑄鐵零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性大、補(bǔ)焊時(shí)容易產(chǎn)生大的焊接應(yīng)力，在零件的薄弱部位就容易產(chǎn)生裂紋。裂紋的部位可能在焊縫上，也可能在熱影響區(qū)內(nèi)。防止產(chǎn)生裂紋的原則是減小焊接應(yīng)力，可以從減小補(bǔ)焊區(qū)和工件整體之間的溫度梯度或改善補(bǔ)焊區(qū)的膨脹和收縮條件等幾方面采取措施。作業(yè)布置：習(xí)題3.1小結(jié)：重點(diǎn)掌握焊接修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)和方法。審核：教學(xué)后記：參考資料：《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第5版)》，成大先，化學(xué)工業(yè)出版社；《鉗工工藝學(xué)(第4版)》，技工學(xué)校機(jī)械類通用教材編審委員會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社。第十四講：【授課日期】【周次】【星期】教學(xué)內(nèi)容：第三章機(jī)械零件修復(fù)技術(shù)3.2熱噴涂和噴焊技術(shù)教學(xué)目標(biāo)：1.了解熱噴涂和噴焊技術(shù)的特點(diǎn)；2.掌握熱噴涂和噴焊技術(shù)的類型；3.掌握熱噴涂和噴焊技術(shù)的操作方法。教學(xué)重點(diǎn)：1熱噴涂和噴焊技術(shù)的類型；2.掌握熱噴涂和噴焊技術(shù)的操作方法。教學(xué)方法：講解法，演示法。教學(xué)準(zhǔn)備：課件，掛圖課時(shí)分配：1.組織教學(xué)：3'；2.復(fù)習(xí)提問：5'；3.引入新課：2'；4.講授新課：85'；5.小結(jié)作業(yè)：5'。教學(xué)過程：引入部分：熱噴涂和噴焊技術(shù)，它們不僅能夠恢復(fù)機(jī)械零件磨損的尺寸，而且通過選用合適的噴涂（噴焊）材料，還能夠改善和提高包括耐磨性和耐腐蝕性等在內(nèi)的零件表面的性能，用途極為廣泛，在零件的修復(fù)技術(shù)中占有重要的地位。一、熱噴涂技術(shù)1.熱噴涂技術(shù)原理利用氧乙炔火焰、或者電弧等熱源，將噴涂材料（呈粉末狀或絲材狀）加熱到熔融狀態(tài)，在氧乙炔火焰、或者壓縮空氣等高速氣流推動(dòng)下，噴涂材料被霧化并被加速噴射到制備好的工件表面上。噴涂材料呈圓形霧化顆粒噴射到工件表面即受阻變形成為扁平狀。最先噴射到工件表面的顆粒與工件表面的凹凸不平處產(chǎn)生機(jī)械咬合，隨后噴射來的顆粒打在先前到達(dá)工件表面的顆粒上，也同樣變形并與先前到達(dá)的顆粒互相咬合，形成機(jī)械結(jié)合。這樣大量的噴涂材料顆粒在工件表面互相擠嵌堆積，就形成了噴涂層。2．熱噴涂技術(shù)種類按照所用熱源不同，熱噴涂技術(shù)可分為氧乙炔火焰噴涂、電弧噴涂、高頻噴涂、等離子噴涂、激光噴涂和電子束噴涂等。其中氧乙炔火焰噴涂以其設(shè)備投資少、生產(chǎn)成本低、工藝簡(jiǎn)單容易掌握、可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修等優(yōu)點(diǎn)，在設(shè)備維修領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。3．熱噴涂技術(shù)特點(diǎn)（1）適用范圍廣涂層材料可以是金屬、非金屬（例如聚乙烯、尼龍等工程塑料，金屬氧化物、碳化物、硼化物、硅化物等陶瓷材料）以及復(fù)合材料，被噴涂工件也可以是金屬和非金屬材料。正因?yàn)槿绱?，表面具有各種涂層材料，使表面具有各種功能，例如耐蝕性、耐磨性、耐高溫性等。（2）工藝靈活施工對(duì)象小到直徑10mm內(nèi)孔，大到橋梁、鐵塔等大型結(jié)構(gòu)。噴涂既可在整體表面上進(jìn)行，也可在指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行；既可在真空或控制氣氛中噴涂活性材料，也可以在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。（3）噴涂層減磨性能良好噴涂層的多孔組織具有儲(chǔ)油潤(rùn)滑和減磨性能。（4）工件受熱影響小熱噴涂技術(shù)對(duì)工件受熱溫度低，故工件熱變形較小，材料組織不發(fā)生變化。（5）生產(chǎn)率高大多數(shù)噴涂技術(shù)的生產(chǎn)率可達(dá)到每小時(shí)噴涂數(shù)千克噴涂材料，有些工工藝方法更高。熱噴涂技術(shù)也