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 版权申诉  ppt 1,初级焊工,深圳市劳动局职业技能训练中心 2007-03修订,2,焊接工程师/培训讲师 10年焊接工艺及现场制造经验 精益生产倡导者 6σ绿带 联络方式: lanshiqing@hk-welding.com lanshiqing@yahoo.com.cn 13798434599 0755 33231102 QQ:107333169,培训讲师--蓝世清,3,课程安排,4,1、典型焊接工艺过程,认知焊接及本培训目的,5,现实世界里我们看到了什么?,!丰富多彩的物质世界!,6,焊工 VS “裁缝”,实物—才是我们需要的(或者说有价值的); 天然实物是不少见,但直接实用的并我多见; 大多数我们使用的实体都是经过我们加工,组合过的. 组合加工包括:定位、夹紧、连接; 四大类连接:螺栓连接、铆接、粘接、焊接; 焊工就是特定物质(金属等)的“裁缝”,如何做好一件衣服呢? = 怎样开展一次焊接工作呢?,7,焊接史上的里程碑,8,典型的焊接工艺过程,焊接准备 明白任务 结构的形状和尺寸 接头部位的材质和厚度 焊头细节,接头的质量等级 过程规划 定焊接方法 定焊接电源 定焊接材料 预定焊接工艺参数 焊接过程控制事项 生产准备 准备生产资料,关注安全生产及劳动保护 焊接过程控制 如焊条电弧焊:引弧,运条,接头,收弧。关注“控制“ 焊后处理 脱氢,防腐等 检验 需求管理简介,9,明白任务,结构的形状和尺寸 全局重于局部 接头部位的材质和厚度 有钢,铜,铝等的焊接经验么?有什么不同? 焊头细节,质量等级 焊成什么样叫合格?多宽,多高,什么样?,明白任务相当于射击比赛的看到靶! 看不到靶,能打中靶吗?? 看到了靶就一定能打中吗?? 我们还需要做什么?,我们有没有先开枪 后瞄准,10,焊接过程规划,定焊接方法 如何定方法? 了解常用焊接方法的特点吗?焊条电弧焊,氩弧焊,CO2焊… 定焊接电源 交流、直流电源的特点:经济性,电弧稳定性 定焊接材料 J422,J507带表什么? 常用焊接材料的特点? 如何选择? 预定焊接工艺参数 焊接工艺参数对焊缝成形接焊接质量的影响? 电流大小? 电压(弧长)高低? 焊接速度? 焊接过程控制事项 如何控制?反馈,11,生产准备,准备生产资料 刚才选定的设备,焊工,物料,焊接材料,坡口处理… 关注安全生产及劳动保护 本方法有何职业危害? 如何采取有针对性的防护? 现有措施得当么?,12,焊接过程控制,以焊条电弧焊为例,焊接过程包括: 引弧 运条 接头 收弧,什么叫控制?就是一个闭环反馈系统。 如何控制? 1、建立标准(什么是合格) 2、现场采集数据(如何采集,如何传递) 3、比对,出结果(数据与标准) 4、结果合格,继续 5、结果不合格呢?采取措施控制 6、再采集数据比对,直到工作结束 例如:焊缝宽度控制,13,焊后处理,为确保或恢复焊接接头性能而采取的措施 不锈钢焊接,如何确保接头先被腐蚀? 耐热钢,耐磨钢呢? 受力构件的脱氢处理?防冷裂纹。,14,焊了就一定合格么?--检验,产品/工艺要求实现了么?不可能焊了就一定合格 如何确认?--检验 焊接检验分类: 目视检验(外观检验) 无损检 力学性能测试/晶相检 使用性能检(水压/气密…) 其他特定性能检,我们存在因为我们能满足“需求”,15,本结小结,典型焊接工艺小结 课程内容安排 有问题么?,本次课结束!谢谢!,16,2、焊接识图,如保明白任务?-最好方法是识图,17,第一节 正投影基本原理,投影基本知识 中心投影、正投影 三视图 主、俯视图长对正; 主、左视图高齐平; 俯、左视图宽相等。,18,第二节 简单零件剖视图的表达方法,剖视图 看剖视图的要点 找剖切面位置 明确剖视图是零件剖切后的可见轮廓的投影 看剖面符号 剖视图上通常没有虚线 看剖切位置、投影方向、剖视图名称 剖视图的分类: 全剖、半剖、局部剖 识图练习,19,第三节 零件的规定画法及代号标注,螺纹画法及标注 键、销的标注方法 齿轮的表示方法 滚动轴承的表示方法,20,第四节 装配图的识读,装配图的作用 装配图是表达机器或零、部件的工作原理、结构形状和装配关系的图样 装配图的内容 一组视图、必要的尺寸、技术要求、标题栏/明细栏和零件序号 规定画法 特殊表达方法,21,读装配图的步骤,看标题栏、和明细栏 分析视图关系 分析零件 分析配合关系 定位与调整 连接与紧固 密封与润滑 装拆顺序 了解技术要求,22,第五节 焊接装配图及焊缝符号,特点: 必须清楚地表示与焊接有关的问题,如坡口与接头形式、焊接方法、焊接材料型号和焊接及验收的技术要求等。 常涉及到: 典型工件制造的工艺守则 焊接方法的工艺守则 施焊的工艺评定编号,*本章重点,23,焊接符号,基本符号 指引线 辅助符号,补允符号 焊缝尺寸符号,24,1、基本符号,卷边 I形焊缝 V形焊缝 单边V形焊缝 带钝边V形焊缝 带钝边单边V形焊缝 带钝边U形焊缝,带钝边J形焊缝 封底焊缝 角焊缝 塞焊缝或槽焊缝 点焊 缝焊缝,25,辅助符号和补充符号,带垫板 三面焊 周围焊(包围焊) 现场施焊 尾部符号,平 凹 凸,26,焊缝尺寸符号,δ 工件厚度 α 坡口角度 b 根部间隙 p 钝边 e 焊缝间距 k 焊角尺寸 d 熔核直径 s 焊缝有效厚度,c 焊缝宽度 r 根部半径 l 焊缝长度 n 焊缝段数 N 相同焊缝数量 H 坡口深度 h 余高 β 坡口面角度,27,GB5185-85 金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号,111—手弧焊(涂料焊条熔化极电弧焊) 12----埋弧焊 131—MIG焊:熔化极惰性气体保护焊(含熔化极氩弧焊) 135—MAG焊:熔化极非惰性气体保护焊(含二氧化碳气体保护焊) 141—TIG焊:钨极惰性气体保护焊(含钨极氩弧焊) 15----等离子焊 22----点焊 22----缝焊 311---氧-乙炔气焊,单一焊接方法直接用代号表示在引出线尾部 组合焊接方法(12/141):分母表示打底,分子表示盖面,28,焊接符号的识读,有其他问题么? 本结结束!谢谢!,29,3、常用金属材料的一般知识,所有东西都能焊吗?都一样好焊吗? 了解焊接性评估,30,第一节 常用材料的物理、力学性能,密度 熔点 导热率 线性膨胀系数 导电性 磁性,强度 塑性 硬度 冲击韧性 疲劳强度 蠕变,31,第二节 常用金属材料的牌号、性能和用途,含碳量 低<0.25%;中0.25~0.60%;高> 0.60%,含s.p量 普通s≤0.05%;p≤0.045% 优质s≤0.035%;p≤0.035% 高级优质s≤0.025%;p≤0.025% 特级优质s<0.015%; p< 0.025%,用途 结构钢;工具钢,碳钢 分类,32,结构钢,普通碳素结构钢 牌号:Q(屈服强度)+屈服点数值+质量等级+脱氧方法 优质碳素结构钢 牌号:用含碳量的万分数表示,33,钢材的强化机理,强化机制:固溶强化;第二相粒子沉淀强化;细化晶粒强化;形变强化(因加工硬化而引入的位错强化);相变 强化等。 σs(Mpa)=σPN+σIN+σR+σG+σSG+σD+σPH+σpear+σT σs--屈服强度(Mpa); σPN--派纳力,即点阵内摩擦力; σIN--间隙溶强化项; σIN=KC[C]+KN[N] σR--置换溶强化项 σSG--亚结构强化项 σG--细化晶粒强化项 σD--位错强化项 σph--沉淀强化项 σpear--珠光体强化项 σT--织构强化项,随织构类型和织构强度而变,并造成钢材各向异性。,34,固溶强化,当溶质原子溶入基本金属中形成固溶体时,将使金属强化。它是强化金属的基本途径之一。 间隙固溶强化 碳、氮等原子可嵌入基体ą-Fe晶体点阵的八面体间隙中,使点阵产生不对称正方性畸变造成强化效应。钢基体的强度随着(C,N)含量的增加而增大,强化增量与碳原子含量的平方根成直线关系 质换固溶强化。 当溶质和溶剂原子半径相近,结构相似,化学性质也类似时,则极限固溶度可能很大,但其强化效应却很小。 当溶质原素发生改变时,其强化效应亦相应发生变化。 当形成置换固溶体时,由于溶质原子在基体中产生的点阵畸变大都是球面对称的,因而强化效应比间隙固溶强化约小两个数量级。但可使基体的强度平缓增加,而且韧性、塑性基本不降低。对于微合金钢来说置换固溶强化的贡献主要来自Mn和Si.,35,沉淀强化,当第二相微粒从过饱和固溶体中沉淀析出,将使基体金属产生强化,称为沉淀强化或时效强化,这是强化金属的基本途径之一。,36,细化晶粒强化,细化晶粒强化:晶界越多,阻碍位错运动的作用越大,从而导致金属的屈服强度升高。 1、位错被溶原子(C,N)的钉扎程度,钉扎作用强,则强化作用多; 2、塑性变形时滑移系的数目。滑移系少,则强化作用多;,37,位错强化,通过热处理、相间析出、控制轧制和冷塑性变形以提高位错密度,是强化金属的基本途径之一。,38,金属强化小结,综上所述,位错强化的贡献是很大的,因所有的强化效应都离不开位错的作用,强化效应是位错运动受阻的宏观表现,强化措施的基本出发点就在于为位错动运设置障碍。强化机制的基本内容则为说明位错与位错、位错与其他微观晶体缺陷之间的弹性交互作用。 应尽量采用细化晶粒强化和沉淀强化,并辅以位错强化、亚晶强化和置换固溶强化,但应尽量避免C,N间隙固溶强化或珠光体强化。,39,合金钢,在碳钢的基础上,为了获得一定的性能,有目的地加入一种或多种合金元素的钢,40,合金钢分类,用途 合金结构钢;合金工具钢;特殊性能钢,合金元素总含量 低 < 5% 中 5%~10% 高 > 10%,41,合金结构钢的性能特点,普通低合金结构钢 含碳量较低,但通过合金元素的强化作用,能获得较高的强度,同时保持较高的塑性、韧性。广泛应用于各种场合 不锈钢(常见有5种) 具有抗大气、酸、碱、盐等腐蚀作用的不锈耐酸钢的统称 不锈钢+耐酸钢 耐热钢 抗氧化钢;珠光体耐热钢,42,不锈钢的钝化机制,薄膜理论:钝化是由于金属与周围介质反应生成一层极薄的氧化膜所包覆,这层保护膜就作为金属与介质间的一个屏障,从而降低金属的溶解速率。这种氧化膜在一定条件下是致密的,不易溶解,即使损坏,它可以再生。钝化膜的存在,使阳极过程反应受到阻滞,从而提高了金属的化学稳定性和抗蚀性。 吸附理论:钝化是由于离子吸附所引起的金属表面化学活性减小。如金属的阳极区域表面吸附一定数量的氧、氧化剂或其他物质时,就可以产生钝化。此外,如果所吸附的氧能饱和所有金属原子的未饱和价,便会产生钝化,使化学反应速度减小,这就是钝化的原因。 其实这两种理论是相辅相成的,因为当氧的吸附层到一定厚度时,就会转化为钝化膜。既然不锈钢的钝化是由于在钢的阳极区域表面生成了一层氧化膜或氧的吸附层,所以不锈钢主要是在氧化性介质中才是“不锈”的。,43,n/8定律,当较贵重组元的含量为1/8、2/8……原子比时,则合金的抗蚀性就有飞跃式的提高,又称Tamman定律。n称为稳定度或稳定临界值。 铬是不锈钢中的主要合金元素,当铬含量超过11.7%(重量)时,使Fe-Cr合金转入钝态,并获得较好的力学性能和工艺性能。除铬以外,再没有能提供这样效能而价廉的元素,当铬含量达12.7%时,它就封闭了γ相区,形成均匀单相固溶体――铁素体。 为了获得单相奥氏体组织,必须加入30%Ni,若镍与铬复合加入,则可降低镍量典型成分为18Cr-8Ni,一般称为18-8型奥氏体不锈钢。,44,不锈钢的分类,马氏体型 强度、硬度高,冲压性和焊接性差。焊后有较大内应力 铁素体型 室温至960无明显组织相变,但存在严重T8/5回火脆性。焊接性优于马氏体型 奥氏体型 以18-8型为代表,常温下无磁性,冲压性优异、焊接性良好,是目前应用最广泛的一种 奥氏体-铁素体双相不锈钢; 它综合了奥氏体和铁素体两型不锈钢的伏点,具有良好的韧性,强度和焊接性,其中屈服强度可达普通不锈钢的2倍。60年代中期瑞典研制出的,我国80年代开始把它作为一个独立系列的钢种,具有良好的耐应力腐蚀能力。Cr18。Cr21都是 沉淀硬化型,45,西气东输工程中使用的双相不锈钢,46,有色金属,常用的有色金属有: 铝及铝合金:轻金属,比重度高 铜及铜合金:优异的导电导热性 钛及钛合金:轻金属,耐蚀性优异,通把铁及其称为黑色金属,而把非金属及其合金称为有色属, 有色金属具有许多特殊性能,应用广泛,47,铸铁的可焊性,48,铝及铝合金的可焊性,49,铜及铜合金的可焊性,50,变形铝合金的国际牌号,第一位数字表示主要合金元素: 1xxx系……未合金化的纯铝(≥99%); 2xxx系……以Cu为主要合金元素的时效强化铝合金; 3xxx系……以Mn为主要合金元素可冷加工硬化的铝合金; 4xxx系……以Si为主要合金元素的铝合金; 5xxx系……以Mg为主要合金元素可加工硬化的铝合金; 6xxx系……以Mg,Si为主要合金元素可热处理强化的铝合金; 7xxx系……以Zn(和Mg)为主要合金元素的时效强化铝合金。 第二位数字表示一种紧密的相互关系 第三、四位数字表示在1xxx系中有重要意义(纯度),而在其它合金系并不重要。,51,练习,下列多种材料,都能用于制造某一结构: Q235,45#,不锈钢304#,铝合金6063t5…… 最好焊是哪种? 最难焊又是哪种?,还有其他问题么?本结结束!谢谢!,52,4、金属学及热处理,从微观角的度观察世界 性能决定一组织及成份,53,金属晶体结构一般知识,晶体与非晶体 晶格与晶胞 晶格类型(85%属于以下三种): 体心立方;面心立方;密排六方 金属结晶及晶粒度对力学性能的影响 金属的结晶就是由原子不规划的液体逐步过渡到原子规则排列的晶体的过程,包括形核和长大 晶粒越细金属的力学性能越高。 晶粒度通常分为八级,一级最粗,二级最细,晶粒度大小与过冷度有关,过冷度越大则晶粒越细。,54,钢的同素异构转变(典型金属),液体 1538 ℃ δ-Fe 1394 ℃ γ-Fe 912℃ α-Fe,,,,,,,金属在固态下随温度的改变,由一种晶格转变为另一种晶格的现象。以下是铁的同素异构转变:,55,合金的组织结构,合金是一种金属元素与其它元素或非金属,通过熔炼或其它方法结合成的具有金属特性的物质。组成合金的基本的独立物质称为组元。 合金具有更好的力学性能,还可以调整组元比例,获得一系列不同性能的合金以满足要求 在合金中具有相同物理化学性能并与其它部分以界面分开的一种物质部分








































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