金属工艺学--焊接

1、1教案一【教学组织】1提问10分钟2讲解70分钟3小结5分钟4布置作业5分钟【教学内容】绪 论一、人类社会的发展历程人类使用材料的足迹经历了从低级到高级、从简单到复杂、从天然到合成的过程，目前人类已进入金属（如钛金属） 、高分子、陶瓷及复合材料共同发展的时代。二、节约金属材料一是向地壳的深部要金属；二是向海洋要金属；三是节约金属材料，寻找它的代用品。三、非金属材料的使用非金属材料的使用，不仅满足了机械工程中的特殊需求，而且还大大简化了机械制造的工艺过程，降低了机械制造成本，提高了机械产品的使用性能。其中比较。

2、1,金属工艺学,主讲：马中全 副教授,实习学时：60 实验学时：6 讲课学时：26,山东建筑大学 工程训练中心,2,金 属 工 艺 学,马中全,3,绪 论,世界四大材料： 钢铁、木材、塑料、水泥(如生产一根“轴”),材料分：金属材料、非金属材料、复合材料,金属材料指钢铁、有色金属等材料,非金属材料无机高分子材料（陶瓷、水泥、 木材等），有机高分子材料（如塑料、橡胶）， 复合材料-玻璃钢、碳纤维复合材料、硼纤维材料。,现在新材料-纳米材料、智能材料,4, 材料按物质结构不同分：金属材料、非金属材料（有机高分子材料和陶瓷料)、复合材料 材料按。

3、辽宁地质工程职业学院,金属工艺学,多媒体课件,绪论,为什么要学习金属工艺学？ 金属材料和加工工艺技术的发展。 怎样才能学好金属工艺学？,一、为什么要学习金属工艺学？,金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课。,主要传授,研究的对象：,各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应 用和相互关系； 金属零件的加工工艺过程和结构工艺性； 常用金属材料性能对加工工艺的影响； 工艺方法的综合比较等。,常用的工程材料、材料的各种加工处理工艺。,工业生产中所使用的材料主要包括金属材料、无机非金属材料、有。

4、,焊接接头的不完整性称焊接缺陷。主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺陷等。,4.5 焊接缺陷与检验,4.5.1 焊接裂纹,1、热裂纹,热裂纹的特征热裂纹可发生在焊缝区或热影响区。热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成，所以有氧化色彩。,热裂纹动画仿真,热裂纹产生的原因: 晶间存在液态薄膜。 接头中存在拉应力。,热裂纹的防止: 限制钢材和焊条、焊剂的低熔点杂质，如硫和磷含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶，其熔点为988，很容易产生热裂纹。 缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高。

5、铸造,概述,一 定义：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，称为铸造。 二 特点：(1)可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯。（如箱体、气缸体）(2)适应范围广。(3)铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低。(4)废品率较高，(5)劳动条件差，劳动强度大. 三 应用： 用于制造受力较简单，形状复杂的零件毛坯. 四 工艺方法:1砂型铸造 2特种铸造特种铸造方法如:熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等。,1.1 液态合金的充型,合金的铸造性能:铸造成形时获。

6、复习,金属工艺学A,考试题型及分数分布情况,一、名词解释（每小题2分，共10分） 二、填空题（每空0.5分、共20分） 三、选择题（每题1分，共10分 ） 四、判断题（每小题1分，共10分；正确 错误 ） 五、综合题（共20分） 六、修改零件结构，使之符合工艺性要求（每题3，共30分）,金属材料,金属的同素异构转变,金属的同素异构转变的慨念 金属在固态下，随着温度的改变其晶体结构发生变化的现象。 金属的同素异构转变的意义 可以用热处理的方法即通过加热、保温、冷却来改变材料的组织，从而达到改善材料性 能的目的。,铁碳合金的基本组织,铁素。

7、P11 (1)什么是应力？什么是应变？答：在拉伸曲线中，为使曲线能直接反映出材料的力学性能，可将纵坐标的载荷改用应力 表 示 ， （ 试 样 单 位 横 截 面 积 的 拉 力 ， =F/A。 ） ， 横 坐 标 的 变 形 量 改 用 应 变 表 示 （ 式样 单 位 长 度 的 伸 长 量 ， = L/L。 ） P11(5)下 列 符 号 所 标 示 的 力 学 性 能 指 标 名 称 和 含 义 是 什 么 ？b 抗 拉 强 度 它 是 指 金 属 材 料 在 拉 断 前 所 能 承 受 的 最 大 应 力s 式 样 产 生 屈 服 时 的 应 力 ， MPA0.2 对 于 没 有 明 显 屈 服 现 象 的 金 属 材 料 ， 工 程 。

8、钢的渗钛工艺,1,利用化学热处理方法将钛原子渗入工件表面的工艺称为渗钛。渗钛可提高钢铁的耐蚀性、表面硬度和耐磨性；,渗钛技术较多地应用于钢铁件，主要是利用钛与碳的亲和力比铁强，能从铁中获得碳原子的能力，形成金属碳化物渗层。形成原理可作如下解释：钛的原子直径较大，渗入钢件中造成晶格的畸变，表面能升高，但由于钛与碳的亲和力比铁强，与碳形成碳化物，可使晶格畸变减小，表面能降低，使金属原子能不断“渗入”。高温下碳原子较金属（如铬、钒、铌、钛）原子扩散更容易，而且钢铁表面有碳化物形成后，也阻碍金属原子进一步渗。

9、2019/5/13,1,4.4.1 砂型铸造工艺对铸件结构的要求 4.4.2 合金铸造性能对铸件结构的要求 4.4.3 不同成形工艺对铸件结构的要求,4.4 液态金属成型件的结构设计,2019/5/13,2,1.铸件的外形设计,原则：外形设计应便于起模，简化造型工艺,4.4.1 砂型铸造工艺对铸件结构的要求,实例分析：,2019/5/13,3,实例分析：,2019/5/13,4,实例分析：,2019/5/13,5,2.铸件的内腔设计,原则：减少形芯数量，利于型芯的固定、排气和清理。,作用：防止偏芯、气孔等缺陷的产生；简化造型工艺，降低成本。,铸件内腔设计,减少型芯的数量，避免不必要的型芯；,便于型芯。

10、金属工艺学,金属工艺学是一门研究金属性质、铸造、锻压、焊接和切削加工的综合性的专业基础课。通过对金属工艺学内容学习，了解和掌握金属材料及机械零件加工工艺的基础知识，为学习后续有关课程，并为以后从事涉及机械设计与制造方面的工作打下良好的基础。,绪 论,一、学习本课程的目的和意义,二、本课程的主要内容,机械工程材料基础,热加工工艺基础,机械加工工艺基础,金属材料与热处理,铸造、锻压与焊接,切削加工、表面加工,产品设计,工艺设计,选 材,熔 炼,铸 造,下 料,钣金加工,下 料,机械加工,焊 接,锻 压,热 处 理,机械加工,或表面处。

11、9/29/2018 1:28 AM,9/29/2018 1:28 AM,本课程的性质及研究对象,性质：金属工艺学(材料成形及机械制造工艺基础)是一门研究材料成形工艺和机械制造工艺的综合性基础课。 研究对象：1、它主要讲授工程材料常用的成形方法及机械加工方法和工艺特点、机械制造过程中常用的一些先进技术。2、各种工艺方法本身的规律性及在机械制造中的应用和相互联系； 3、金属零件的加工工艺过程； 4、金属材料性能及其对加工工艺的影响； 5、工艺方法的综合比较等。,同学们,参加金属工艺学课程的学习,9/29/2018 1:28 AM,本课程的重点、难点及学习方法,重点及难。

12、中 等 专 业 学 校 教 材金 属 工 艺 学铁 路 金 工 课 程 编 写 组 编 郑 州 铁 路 机 械 学 校 李 凤 翔 主 审中 国 铁 道 出 版 社1 9 9 9 年 北 京( 京 ) 新 登 字 063 号内 容 简 介本 书 是 中 等 专 业 学 校 教 材 , 适 用 于 机 械 类 及 近 机 械 类 专 业 , 也 可 作 为 机 械 类 中 级 技 术 人 员 的 培 训 教 材 。全 书 共 十 三 章 , 内 容 主 要 有 金属 材 料 及 热 处 理 ; 金 属 材 料 加 工 工 艺 ( 包 括 铸 造 、 金 属 压 力 加 工 、 焊 接 及 切 削 加 工 ) ; 金 属 防 护 及 非 金 属 材 料 。本 教 材 有 与 。

13、,模块十 焊接成形教学目的要求：1. 熟悉焊接的特点、分类及其应用。2.了解焊接电流，电焊机和构造，电焊条，手弧焊工艺。3.了解电阻焊、磨擦焊、钎焊、电渣焊等。4.了解金属材料的焊件性。教学重点、难点： 焊接的特点、分类及其应用；手弧焊工艺；金属材料的焊件性。,焊接：是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或 不用填充材料，使焊接件达到原子结合的一种方法。 焊接方法：熔化焊、压力焊、钎焊等。 焊接的主要特点是：（1）节省材料，减轻质量；（2）简化复杂零件和大型零件的制造；（3）适应性好；可实现特殊结构的生产；（4）满。

14、金属工艺学 绪 论,所属专业类名称：机电类,同学们好,是否想学好本课程？,为了应付考试？记录老师讲课重点（经常提到） 为了工作需要？认真读懂教材和参考书 为了扩大知识面？ 广泛涉及课外书籍、勤于思考,按时上课，将手机设置在静音状态；积极发言，我们需要真诚的互动；积极参与各项技能训练活动；严格遵守实训现场规章制度；个人思想和意见总是受到欢迎；保持环境卫生，养成良好的个人习惯；如需打电话，请在课间进行；有事提前请假。谢谢您的合作！,我 们 的 约 定,1.什么是金属工艺学？ 2.为什么要学习“它”？ 3.它的作用在哪里？,1。

15、金 属 工 艺 学下册（第一章，第一节）,下册需要完成的任务,围绕切削加工这个大主题，学习 （1）切削加工原理 （2）切削机床 （3）传统的切削加工方法和工艺过程 （4）了解精密加工、特种加工方法和现代制造技术。 （5）掌握典型表面的加工 （6）切削加工工艺规程的制定 （7）零件的结构工艺性,第一章 切削加工的基本知识本章的主要内容：一、切削运动及切削要素（零件典型表面、切削用量、切削层几个参数）二、刀具及刀具材料（刀具材料、刀具标注角度、工作角度、刀具磨损、刀具耐用度等）三、金属切削过程中的各种物理现象（切屑形成、。

16、金属工艺学,主讲人：,4.2.1钢的退火 4.2.2钢的正火 4.3.1钢的表面热处理 4.3.2钢的淬火 4.3.2钢的回火,4.2 钢的退火和正火 4.3 钢的淬火和回火,本节重点：各种热处理工艺 本节难点：各种热处理工艺,4.2.1退火,退火：将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中缓慢冷却。,目的： 降低硬度，便于机加工。 细化晶粒，提高塑性和韧性。 消除应力。,应用：铸件、锻件、焊接及其它毛坯的热处理。,1、完全退火：将亚共析钢加热到Ac3线以上3050，保温后缓慢冷却. 2、球化退火: 将过共析钢加热到Ac1线以上2030，保温后缓慢冷却.3、低温退火: 将钢加热。

17、授人以鱼不如授人以渔,主讲：朱明 级技师、经济师、工程师高级技能专业技术教师汽车维修高级考评员,授人以鱼不如授人以渔,金属材料的基本知识,1.1金属材料的主要性能金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能包括：力学性能、物理性能、化学性能；工艺性能包括：铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削加工性能。,授人以鱼不如授人以渔,1.1.1金属材料的使用性能,1.强度强度是指在外力作用下金属材料抵抗变形和断裂的能力，其测定方法通常采用拉伸试验。,授人以鱼不如授人以渔,拉伸试验产生的“退火低碳钢的力 伸长量（应。

18、金属工艺学,主 讲 ：周 洁安 农 大 工 学 院,第四篇 焊接,一、概念焊接是两种或两种以上的材料（同种或异种）通过原子或分子之间的结合和扩散造成永久性联接的工艺过程。 二、分类1.熔化焊：将工件焊接处局部加热到熔化状态，形成熔池（通常还加入填充金属），冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。,2. 压力焊： 在焊接过程中无论加热与否，均需要加压的焊接方法。,3.钎焊 ：采用熔点低于被焊金属的钎料（填充金属）熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。钎焊过程中被焊工件不熔化，且一般没有塑性变形。。

19、第四章 材料的连接成形 焊接,、概述,本质 分离金属构件于连接处达到原子间结合，满足使用要求，此称焊接。,原理 1）局部加热至熔化，通过凝固结晶而连接。2）局部加热加压至塑性状态而连接。 3）通过其他物理方式获得连接效果。,焊接方法的分类,1）熔化焊 接头 局部加热至熔化状态， 通过结晶凝固而连接 成不可拆卸的整体。主要包括电弧焊、CO2气体保护焊等。,2）压力焊 对焊件施加压力（可同时加热）通过塑性连接、金属再结晶和原子扩散获得原子间结合。主要包括电阻加热的压力焊（点焊、缝焊、对焊等）、摩擦焊等。,3）钎焊 低熔点钎料 。

20、金属工艺学,第四篇 金属焊接成型,概 述,一、金属焊接成形,用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结 合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。,二、焊接成形的分类,1熔化焊：,2压力焊：,3钎焊：,电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊）、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等,电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等,软钎焊、硬钎焊,三、焊接成形的特点,1接头 牢固、密封性好。,2可化大为小、以小拼大。,3可实现异种金属的连接。,4重量轻、加工装配简单。,5焊接应力变形大，接头易。