熔化焊与热切割作业基础知识（二）ppt课件.pptx

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1、熔化焊接与热切割特种作业操作人员培训：陈文生1熔化焊与热切割基础知识上节课程内容焊接与热切割的概述焊接分类和切割分类、铁碳合金符号、有色金属概括金属学与热处理基础知识淬火、正火、回火、退火2练习熔化焊与热切割作业基础知识（二）一、金属材料的性能金属材料的性能通常包括物理性能、力学性能、化学性能和工艺性能等。1．金属材料的物理性能(1)密度物质单位体积所具有的质量称为密度，用符号p表示。利用密度的概念可以帮助我们解决一系列实际问题，如计算毛坯的重量、鉴别金属材料等。常用金属材料的密度如下：钢为7．8g/cm3，灰铸铁为7．2

2、g／cm3，铜为8．9g／cm3，铝为2．7g／cm3。第三节金属材料的基本知识(2)导电性金属传导电流的能力称为导电性。各种金属的导电性不同，银的导电性最好，其次是金、铜和铝。(3)导热性金属传导热量的能力称为导热性。一般说导电性好的材料，其导热性也好。若某些零件在使用中需要大量吸热或散热时，则要用导热性能好的材料。如汽车水箱散热器、燃气热水器管常用导热性好的铜和铝合金制造，以提高导热效果。第三节金属材料的基本知识(4)热膨胀性金属升高温度时体积发生胀大的现象称为金属的热膨胀。例如，被焊的工件由于受热不均匀而产生不均匀的

3、热膨胀，就会导致焊件的变形和焊接应力。衡量热膨胀性的指标称为热膨胀系数。第三节金属材料的基本知识2．金属材料的力学性能金属材料承受外部负荷时，从开始受力直至材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征，称为力学性能。它是衡量金属材料使用性能的重要指标。力学性能主要包括强度、塑性、硬度和韧度等。第三节金属材料的基本知识(1)强度金属材料的强度性能表示金属材料对变形和断裂的抗力，它用单位截面上所受的力(称为应力)来表示。常用的强度指标有屈服强度、抗拉强度等。屈服强度：钢材在拉伸过程中，当拉应力达到某一数值而不再增加时，其变形却继续增加

4、，这个拉应力值称为屈服强度，以ReI表示。ReI值越高，材料的强度越高。抗拉强度：金属材料在破坏前所承受的最大拉应力，以Rm表示。Rm值越大，金属材料抵抗断裂的能力越大，强度越高。第三节金属材料的基本知识(2)塑性塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。表示金属材料塑性性能的指标有伸长率、断面收缩率及冷弯角等。(3)冲击韧度冲击韧度是衡量金属材料抵抗动载荷或冲击力的能力。冲击试验可以测定材料在突加载荷时对缺口的敏感性。第三节金属材料的基本知识布氏硬度实验原理图(4)硬度硬度是金属材料抵抗外物压入产生表面变形的能力。

5、常用的硬度有：布氏硬度HBW、洛氏硬度HRC（HRA、HRB）维氏硬度HV。第三节金属材料的基本知识3．金属材料的化学性能(1)抗氧化性金属材料在高温时抵抗氧化性气氛腐蚀作用的能力称为抗氧化性。热力设备中的高温部件，如锅炉的过热器、水冷壁管、汽轮机的汽缸、叶片等，易产生氧化腐蚀。一般用作过热器管等材料的抗氧化腐蚀速度指标控制在≤0．1mm／d．第三节金属材料的基本知识3．金属材料的化学性能(2)耐腐蚀性金属材料抵抗各种介质(大气、酸、碱、盐等)侵蚀的能力称为耐腐蚀性。化工、热力设备中许多部件是在腐蚀条件下长期工作的，所以选

6、材时必须考虑材料的耐腐蚀性。第三节金属材料的基本知识4．金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能是指冷热可加工性。(1)切削性能切削性是指金属材料是否易于切削的性能。切削时，若切削力较小且被切削工件的表面质量高，且切削刀具不易磨损，则称此材料的切削性能好。一般灰铸铁具有良好的切削性，钢的硬度在HBWl80～200范围内具有较好的切削性能，磷硫含量高的钢易切削，黄铜易切削。第三节金属材料的基本知识4．金属材料的工艺性能金属材料的工艺性能是指冷热可加工性。(2)铸造性能金属的铸造性能主要是指金属在液态时的流动性以及液态金属在凝固过

7、程中的收缩和偏析程度。金属的铸造性能是保证铸件质量的重要性能。第三节金属材料的基本知识(3)焊接性能焊接性能是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性能受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。焊接性评定方法有很多，其中广泛使用的方法是碳当量法。这种方法是基于合金元素对钢的焊接性不同程度的影响，而把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量。碳当量可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。第三节金属材料的基本知识二、钢材和有色金属的焊接性能可焊接的金属材料很多。焊

8、接和热切割作业人员必须掌握的常用金属材料主要有钢材和有色金属。1．钢材的焊接特点(1)低碳钢的焊接特点低碳钢由于含碳量低，强度、硬度不高，塑性好，所以应用非常广泛。焊接常用的低碳钢有Q235、20钢、20G和20R等。第三节金属材料的基本知识由于低碳钢含碳量低，所以焊接性好。其焊接具有下列特点：①淬火倾