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金属材料及热处理、焊接工艺 培训提纲 第一部分 金属材料 一、各种材料的概念及分类: (一) 机械工程材料的分类：分为金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料。 （二）金属材料的概念及分类： 1、金属材料：一般指工业应用中的纯金属或合金。纯金属指具有光泽，富有延展性（可塑性）和良好的导电性及导热性的物质;而合金是指两种或两种以上的金属或金属与非金属结合而成的具有金属特性的材料。 2、金属的分类：分为黑色金属和有色金属。 （1）黑色金属：包括碳钢、铸铁、合金钢。 ①碳钢是含碳量≤2.11%，并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。②铸铁是含碳量为2.5%—4.0%的铁碳合金。③合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入合金元素而形成的钢种。 （2）有色金属：除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金或除钢铁以外的其它金属及其合金。 3、钢的分类: （1）按化学成份：碳素钢、合金钢。 （2）按品质普通钢、优质钢、高级优质钢。 （3）按含碳量：低碳钢、中碳钢、高碳钢。 （4）按用途：建筑及工程用钢、结构钢、工具钢、特殊性能钢、专业用钢。 （5）按冶炼方式：碱性平炉钢、碱性转炉钢、酸性转炉钢。 （6）按浇铸前脱氧程度分：碳素钢分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。 4、铸铁：含碳量为2.5%—4.0%,以Fe、C、硅为主要元素的铁碳合金。分为灰口铸铁、球墨铸铁、白口铸铁、可锻铸铁。 5、合金铸铁（铸钢）：在铸铁中加入一定量的合金元素，以获得更好的耐磨性、耐热性及耐腐蚀性的铸铁。 6、有色金属:除钢和铸铁以外的其它金属及其合金称为有色金属。 （1）工业纯铜：它是重有色金属，产量仅次于铁和铝，本身为玫瑰红色，表面氧化后形成的氧化亚铜膜层后呈紫色，故又称紫铜。 （2）铜合金 ①按化学成分分类：分为黄铜、青铜、白铜。黄铜是以锌为主要合金元素的铜—锌合金. ②按生产方法分类：分为加工铜合金和铸造铜合金。 二、金属材料的性能：可分为使用性能和工艺性能。 （一）使用性能：指金属材料在使用时，在力的作用下所表现出来的性能。它包括力学性能、物理和化学性能，其好坏将决定其使用范围和使用寿命。 1、力学性能（机械性能）：指金属在不同环境因素下，承受外加载荷作用时所表现出来的性能，通常表现为变形和断裂。所以，金属的力学性能也可以理解为金属抵抗外加载荷引起的变形和断裂的能力。 常用的力学性能包括：强度、塑性、刚度、弹性、硬度、冲击韧度、断裂韧度、疲劳强度等。 2、物理化学性能：主要包括金属的密度、导电性、导热性、热膨胀性、抗氧化性以及耐腐蚀性等。 （二）工艺性能：指金属在各种加工中表现出来的能力，即承受各种冷热加工的能力。 第二部分 钢的热处理 一、概念及作用：指钢在固态下采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。其目的在于①消除毛坯中的缺陷，改善其工艺性能，为后续工序作组织准备；②能显著提高钢的力学性能，充分发挥钢的潜力，从而提高工件的使用性能和使用寿命。 二、分类：根据加热和冷却的方法不同，可分为普通热处理、表面淬火和化学热处理。 三、普通热处理 （一）退火的概念、目的和分类。 （二）正火的概念。 （三）淬火的概念、目的、冷却介质、方法和淬透性， （四）回火的概念、目的和方法。 （五）调质处理的概念。 （六）钢的表面热处理的概念、分类及目的。 第三部分 焊接工艺 一、焊接、焊接工艺的概念和焊接的优缺点及分类。 二、接头形式及特点：①对接接头。②角接接头。③、T型接头。④搭接接头⑤端接接头。 三、坡口的作用、形式、几何尺寸和坡口的备制。 四、平焊、横焊、立焊、仰焊四种空间位置焊缝的特点。 五、焊条电弧焊的焊接工艺。 （一）焊条电弧焊工艺的特点。 （二）焊条电弧。 （三）焊条电弧焊的工艺参数， 1、焊接电源种类和极性。 2、焊条直径的选择。 3、焊接电流。 ⑴影响焊接电流选择的因素①焊条直径②焊接位置③焊道层次④焊条类型。 ⑵判断合适电流的方法①观察飞溅状态②检查焊缝成型状况③观察焊条熔化状况。 4、焊接层次。 5、电弧电压。 6、焊接速度。 （四）焊缝外部缺陷产生的原因及防止方法。 ①咬边②错边③焊瘤④焊缝平直度⑤烧穿⑥弧坑。 （五）焊缝内部缺陷产生的原因及防止措施。 ①气孔②夹渣③未焊透④未熔合⑤裂纹⑥夹钨。 周崇钰 宁南县职业技术学校 二〇一五年四月二十日 5