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1、焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性 课程总结课程总结绪论绪论第一章第一章 焊接化学冶金焊接化学冶金第二章第二章 焊接材料焊接材料第三章第三章 熔池凝固和焊缝固态相变熔池凝固和焊缝固态相变第五章第五章 焊接裂纹焊接裂纹第四章第四章 焊接热影响区的组织焊接热影响区的组织第六章第六章 金属焊接性金属焊接性1 1、焊接过程的物理本质、焊接过程的物理本质(要求：焊接定义要求：焊接定义）绪论绪论2 2、焊接热源的种类及其特性、焊接热源的种类及其特性（了解）（了解）3 3、熔焊加热特点及焊接接头的形成、熔焊加热特点及焊接接头的形成（一）焊件上加热区的能量分布（一
2、）焊件上加热区的能量分布活性斑点区；加热斑点区活性斑点区；加热斑点区(要求）要求）A q(r)f 0 dH r 0 0 0 0 绪绪绪绪 论论论论 （二）焊接接头的形成（二）焊接接头的形成加加 热热熔熔 化化冶金反应冶金反应凝固结晶凝固结晶固态相变固态相变焊接接头的形成和质量焊接接头的形成和质量 热过程；化学冶金过程（焊缝强韧化的途径）；凝固结晶与相变绪论绪论4 4、焊接温度场、焊接温度场（定义，分类定义，分类）T=f（x，y，z，t）焊接线能量（定义）焊接线能量（定义）绪论绪论第一章第一章 焊接化学冶金焊接化学冶金第一节第一节 焊接化学冶金过程特点焊接化学冶金过程特点第二节第二节 气相与金属
3、的作用气相与金属的作用第三节第三节 熔渣与金属的作用熔渣与金属的作用 第四节第四节 合金过渡合金过渡第一章-焊接化学冶金第一章第一章 焊接化学冶金焊接化学冶金第一节 焊接化学冶金过程特点一、焊条熔化及熔池形成一、焊条熔化及熔池形成焊条的加热熔化熔滴熔池焊条的加热熔化熔滴熔池要求：平均熔敷速度，要求：平均熔敷速度，损失系数，熔滴失系数，熔滴过渡形式，渡形式，熔滴和溶池的特征熔滴和溶池的特征三、焊接化学冶金反应区及其反应条件三、焊接化学冶金反应区及其反应条件 要求：三个反要求：三个反应区；熔滴反区；熔滴反应区和溶池反区和溶池反应区的特点及条件；区的特点及条件；b b定定义四、焊接工艺条件与化学冶金
4、反应的关系四、焊接工艺条件与化学冶金反应的关系 要求：熔合比定要求：熔合比定义；公式的运用；公式的运用C0=Cb+（1-）CeCW=Cb+（1-）Cd 第一章第一章 焊接化学冶金焊接化学冶金第二节第二节 气相与金属的作用气相与金属的作用一、焊接区内的气体一、焊接区内的气体二、氮的作用二、氮的作用 三、氢对金属的作用三、氢对金属的作用（要求：要求：N的溶解度及原因分析）的溶解度及原因分析）（一）氢在金属中的溶解（一）氢在金属中的溶解（二）扩散（二）扩散（要求：扩散氢和残余氢要求：扩散氢和残余氢）（三）氢对焊接质量的影响（三）氢对焊接质量的影响（要求：氢的有害作用，及对应的定义）要求：氢的有害作用
5、，及对应的定义）（四）控制氢的措施（四）控制氢的措施（要求：全）（要求：全）四、氧的作用四、氧的作用（一）氧在金属中的溶解（一）氧在金属中的溶解（要求：氧的两种溶解方式：原子氧和要求：氧的两种溶解方式：原子氧和eOeO)（二）氧化性气体对金属的氧化（二）氧化性气体对金属的氧化(要求：要求：CO2CO2焊的焊丝选择焊的焊丝选择）（三）氧对焊接质量的影响（三）氧对焊接质量的影响（四）控制氧的措施（四）控制氧的措施第一章第一章 焊接化学冶金焊接化学冶金第三节第三节 熔渣与金属的作用熔渣与金属的作用 一、焊接熔渣一、焊接熔渣（一）熔渣的作用、成分及分类（一）熔渣的作用、成分及分类（要求：作用及分类要求
6、：作用及分类）（二）熔渣的结构理论（二）熔渣的结构理论（要求：分子（离子）理论的要点要求：分子（离子）理论的要点）（三）熔渣的性质（三）熔渣的性质（要求：碱度的几种定义及酸碱性判断，长，短渣）要求：碱度的几种定义及酸碱性判断，长，短渣）二、活性熔渣对焊缝金属的氧化及脱氧二、活性熔渣对焊缝金属的氧化及脱氧（一）脱氧的目的和选择脱氧剂的原则（一）脱氧的目的和选择脱氧剂的原则（要求：全要求：全）（二）氧化及脱氧（二）氧化及脱氧（要求：见下表要求：见下表）反应式温度的影响酸碱性渣对照扩散氧化（eO）=FeO高，利于反应进行；主要在溶滴及溶池高温区碱：易（铁锈敏感）酸：不易（分子）置换氧化焊剂活度；(A
7、l,Ti,Cr对其影响）先期脱氧CaCO3+Mn=CaO+CO+MnO(.)温度降低，反应向右进行锰沉淀脱氧碱：不易酸：易硅沉淀脱氧iO2熔点高；与铁润湿性好硅锰联合脱氧(.)MnO+SiO2=MnO.SiO2碱性焊条脱氧：硅锰焊丝扩散脱氧酸：易；碱：不易(MnO)+Fe=Mn+FeOMn+FeO=Fe+（MnO）Si+2FeO=2Fe+（SiO2）FeO(FeO)第一章第一章 焊接化学冶金焊接化学冶金第四节第四节 合金过渡合金过渡一合金过度的目的（补偿，改善，特殊）合金过渡的方式一合金过度的目的（补偿，改善，特殊）合金过渡的方式（种）（种）（要求：合金过度的目的要求：合金过度的目的）二合金过
8、渡的物质平衡二合金过渡的物质平衡三合金过渡系数（三合金过渡系数（要求：运用该系数计算（记公式）要求：运用该系数计算（记公式）Md=M0-(Msl+Mxo)焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性 第二章第二章第二章第二章焊焊焊焊 接接接接 材材材材 料料料料 要求：要求：1.1.典型焊条的型号及牌号？典型焊条的型号及牌号？2.2.焊条的工艺性能包括哪些方面焊条的工艺性能包括哪些方面?3.3.酸，碱性焊条的成分及性能对比酸，碱性焊条的成分及性能对比4 4、埋弧焊时如何考虑焊丝与焊剂匹配？、埋弧焊时如何考虑焊丝与焊剂匹配？焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊
9、接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性 第三章第三章第三章第三章熔池凝固与焊缝固态相变熔池凝固与焊缝固态相变熔池凝固与焊缝固态相变熔池凝固与焊缝固态相变 第一节第一节 熔池凝固熔池凝固第二节第二节 焊缝固态相变焊缝固态相变第三节第三节 焊缝中的气孔和夹杂焊缝中的气孔和夹杂第四节第四节 焊缝性能的控制焊缝性能的控制焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性 第一节第一节 熔池凝固熔池凝固一、熔池的凝固条件和特点一、熔池的凝固条件和特点 二、熔池结晶的一般规律（要求：焊缝结晶形核质点，联生结晶）三、熔池结晶线速度三、熔池结晶线速度要求要求：及规律（，）及
10、规律（，）四、金属的微观结晶形态（要求：合金结晶的几种形态，及三个参数对其影响）五、焊缝金属的化学成分不均匀性（五、焊缝金属的化学成分不均匀性（要求：三种偏析及要求：三种偏析及熔合区化学不均匀性）熔合区化学不均匀性）焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性 第二节第二节 焊缝固态相变焊缝固态相变一、低碳钢焊缝的固态相变一、低碳钢焊缝的固态相变 要求：要求：(1)(1)铁素体铁素体+珠光体。珠光体。(2)(2)魏氏组织。魏氏组织。一次结晶组织：粗大的柱状晶一次结晶组织：粗大的柱状晶二、低合金钢焊缝的固态相变组织二、低合金钢焊缝的固态相变组织 要求：要求：（
11、一（一)铁素体转变（铁素体转变（4 4）(二二)、珠光体转变、珠光体转变（三）、贝氏体转变（三）、贝氏体转变（四）、马氏体转变（四）、马氏体转变焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性焊接冶金与金属焊接性 第三节第三节 焊缝中的气孔和夹杂焊缝中的气孔和夹杂两类气孔（分类，产生原因，过程及特两类气孔（分类，产生原因，过程及特点）点）三种夹杂三种夹杂要求：要求：第一节第一节 焊接热循环焊接热循环第二节第二节 焊接热循环条件下的金属组织转变特点焊接热循环条件下的金属组织转变特点第三节第三节 热影响区组织和性能热影响区组织和性能第四章 焊接热影响区组织和性能要求：，热循环定义，四组
12、参数，要求：，热循环定义，四组参数，要求：要求：40Cr40Cr和和4545钢的淬硬性比较；图的应用钢的淬硬性比较；图的应用要求：热影响区组织分布；性能（要求：热影响区组织分布；性能（HmaxHmax会运用，其会运用，其余只掌握概念，）余只掌握概念，）第一节第一节概述概述（要求：按本质分类及定义及特征）（要求：按本质分类及定义及特征）第二节第二节焊接热裂纹焊接热裂纹第三节第三节焊接冷裂纹焊接冷裂纹第五章 焊接裂纹（要求：结晶裂纹形成机理，条件，脆性温度区）（要求：结晶裂纹形成机理，条件，脆性温度区）（要求：冷裂纹形成机理（延迟，存在部位，（要求：冷裂纹形成机理（延迟，存在部位，拘束度（定义）拘
13、束度（定义）要求：焊接性定义要求：焊接性定义 合金钢（热扎，正火钢，低（中）碳调质钢的焊接合金钢（热扎，正火钢，低（中）碳调质钢的焊接性分析性分析第六章 焊接性第二章第二章第二章第二章 焊焊焊焊 接接接接 材材材材 料料料料 Prof.Z SUN，smse焊接低碳钢或某些合金钢时，焊剂与焊丝的配合：焊接低碳钢或某些合金钢时，焊剂与焊丝的配合：（1 1）高）高Si Si低低MnMn或无或无MnMn焊剂焊剂/高高MnMn焊丝（焊丝（MnMn=1.5%=1.5%1.9%1.9%）（2 2）高）高Si Si中中MnMn焊剂焊剂/含含MnMn焊丝（焊丝（MnMn=0.8%=0.8%1.1%1.1%）（3
14、 3）高）高Si Si高高MnMn焊剂焊剂/低碳钢焊丝或含低碳钢焊丝或含MnMn焊丝焊丝 应用最广泛的配合方式应用最广泛的配合方式 第三章第三章第三章第三章 熔池凝固与焊缝固态相变熔池凝固与焊缝固态相变熔池凝固与焊缝固态相变熔池凝固与焊缝固态相变 Prof.Z SUN，smse任一晶粒主轴，在任一点任一晶粒主轴，在任一点A的生长方向为的生长方向为A点的切点的切线（线（S-S线）线）晶粒生长的平均线速度晶粒生长的平均线速度 vc=vcos 焊接速度焊接速度 规律：规律：1.1.晶粒生长的平均线速度是变化的晶粒生长的平均线速度是变化的 2.2.焊接工艺参数对晶粒生长方向及平均线速度均焊接工艺参数对晶粒生长方向及平均线速度均有影响有影响 考试说明试卷结构：概念或名词解释（15分）填空（25分）简答（28分）计算与分析题（3题，32分）（可带计算器）