金属材料焊接工艺电子教案1

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1、绪论第一单元金属材料焊接基础知识第二单元碳钢的焊接工艺制定第三单元合金钢结构钢的焊接工艺制定第四单元不锈钢的焊接工艺制定第五单元铸铁的焊接工艺制定第六单元常用有色金属的焊接工艺制定工程材料的分类工程材料是指具有一定性能，在特定条件下能够承担某种功能、被用来制造零件和工具的材料。工程材料种类繁多，有如下常见分类方法。按成分分类：金属材料、非金属材料、复合材料。金属材料：工业中应用广泛的材料，其中钢铁的用量最大。一般金属具的优良的工艺性能和力学性能；非金属材料：合成高分子材料、特别是塑料的使用广泛；而陶瓷具有高硬度、

2、耐高温、耐腐蚀、绝缘的特点，主要用于化工设备、电器绝缘件、机械加工刀具、发动机耐热元件等；复合材料：指由两种或两种以上物理和化学性能不同的物质，复合材料一般综合了各组分材料的优良性能，在生活用品、机器制造等各个领域已得到广泛应用。按用途分类：结构材料（如机械零件、工程构件）、工具材料（如量具、刃具、模具）、功能材料（如磁性材料、超导材料等）按领域分类：机械工程材料、建筑工程材料、能源工程材料、信息工程材料、生物工程材料第一单元金属材料焊接基础知识第一模块金属材料的焊接性第二模块金属材料焊接工艺的编制【综合训练】第

3、一模块金属材料的焊接性一、金属材料焊接性的概念金属材料焊接性根据GB/T3375-1994《焊接术语》的定义：“金属材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力”。第一模块金属材料的焊接性一、金属材料焊接性的概念优质焊接接头应具备的两个条件：一是接头中不允许存在超过质量标准规定的缺陷；二是要具有预期的使用性能。金属材料焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性，它包括工艺焊接性和使用焊接性。1．工艺焊接性工艺焊接性是指金属材料对各种焊接方法的适应能力，也就是在一定的焊接工艺条件下能否获得符合

4、要求的优质焊接接头的能力。它不是金属材料本身所固有的性能，但取决于金属的成分和性能，并且随着焊接方法、焊接材料和工艺措施的发展而变化。2．使用焊接性使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的能力。它取决于焊接结构所满足的技术条件规定的各种性能。二、金属材料焊接性的影响因素材料因素：母材和焊接材料；工艺因素：焊接方法、焊接参数、预热等结构因素：结构形状、厚度、接头形式等使用条件：工作温度、受载类别和工作环境常用金属材料焊接难易程度见表1-1表1-1常用金属材料焊接难易程度金属及合金焊条电弧焊埋

5、弧焊CO2气体保护焊氩弧焊电渣焊电子束焊气焊电阻焊非合金钢低碳钢AAABAAAA中碳钢AAABBAAA高碳钢ABBBBAAD铸铁灰铸铁ADADBDBD低合金钢锰钢AAABBABD铬钒钢AAABBABD不锈钢马氏体型AABACABC铁素体型AABACABA奥氏体型AAAACABA注：A--通常采用，B--有时采用，C--很少采用，D--不采用表1-1常用金属材料焊接难易程度（续）金属及合金焊条电弧焊埋弧焊CO2气体保护焊氩弧焊电渣焊电子束焊气焊电阻焊非铁金属材料纯铝BDDADABA非热处理强化铝合金BDDADABA

6、热处理强化铝合金BDDADABA镁合金DDDADBCA钛合金DDDADADA铜合金BDCADBBC注：A--通常采用，B--有时采用，C--很少采用，D--不采用三、分析金属焊接性的方法工艺焊接性使用焊接性直接法焊接热裂纹试验焊接冷裂纹试验消除应力裂纹试验层状撕裂试验焊接气孔敏感性试验实际产品结构运行的服役试验压力容器的爆破试验间接法用碳当量推测焊接性裂纹敏感指数及临界应力为判据连续冷却组织转变图断口分析及相组织分析焊接热影响区最高硬度焊缝及接头常规力学性能试验焊缝及接头的低温脆性试验焊缝及接头的断裂韧性试验焊缝

7、及接头高温性能试验焊缝及接头耐蚀性、耐磨性及应力腐蚀开裂试验一、金属材料焊接性间接分析与评定方法1．碳当量法2．焊接冷裂纹敏感指数法3．利用金属材料的物理性能分析4．利用金属材料的化学性能分析5．利用合金相图或SHCCT（CCT）图分析1．碳当量法在钢材所含有的各种元素中，碳对冷裂敏感性的影响最显著，因此将钢中各种元素都按相当于若干含碳量折合并叠加起来即为“碳当量”，并以此来判断钢材的淬硬倾向和冷裂敏感性，进而推断钢材的焊接性。目前应用的碳当量计算公式：国际焊接学会（IIW）推荐的CE、日本工业标准（JIS）规定

8、和美国焊接学会推荐的Ceq。表1-4碳当量计算公式和应用范围碳当量计算公式适用范围国际焊接学会（IIW）推荐CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(%)（取成分的上限）中高强度的非调质低合金高强度钢wc≥0.18%σb=500～900Mpa日本工业标准（JIS）规定Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/1