焊接知识培训.ppt

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焊接知识培训焊接知识培训焊接与锻热公司王宏正焊接与锻热公司王宏正第一章焊接基本知识在机床结构件的焊接制造过程中，常常涉及机械制图、金属材料、焊接材料。

焊缝符号、可焊性估算及焊接检验等基本知识，只有领会并掌握以上各方面的相关知识，才能提高工艺技术理论和产品结构设计水平，生产出高水平的产品。

第一节机械制图基本知识图纸，做为通用工程语言，之所以能被普遍领会并接受，是因为每张图纸的产生都必须遵循一定的机械制图规则，现对金属结构件常涉及到的有关机械制图的基本知识介绍如下：

基本视图：

机件向基本投影面投影所得的视图叫基本视图。

基本投影面规定为正六面体的六个面，在同一张图纸内按下图配置视图时，一律不标注视图名称。

如下图所示.如不能按下图配置视图时，应在视图的上方标出视图的名称“某向”，在相应的视图附近用箭头指明投影方向，并注上同样的字母。

如图1-2所示。

图12斜视图：

机件向不平行于任何基本投影的平面投影所得的视图叫斜视图。

斜视图一般在视图的上方标出视图的名称“某向”在相应的视图附近用箭头指明投影方向，并注上同样的字母（图1-3）。

必要时也配置在其它适当位置。

为不引起误解，允许将图形旋转，标注形式为“某向旋转”如图1-4所示。

分件的对称性与互换性焊接构件的生产中，由于横梁、底座等构件的结构特点，往往在构件的四角处出现形状完全相同、或近似相同、或看似相同实际不同的分件，其互换与否直接影响分件在固定位置的取舍，了解其互换性非常重要。

1.全对称分件：

此种分件上下、前后两个方向完全对称。

如图1-5（a）所示，此种全对称分件可任意互换于构件四角，图纸通常处理成一个分件即可。

2.部分对称件：

此种分件只对一个方向轴向对称，如图1-5（b）所示，此种分件往往分布于构件的对角线两端部。

在分件图中用虚线标出另外的对称部位，并在技术要求中注明：

此分件每台4件2件孔按图示做出，另2件孔按图示虚线做出等。

部分对称件常常在备料、组装过程中出现问题，应该引起足够重视。

3.不对称分件：

此种分件在构件中只有唯一的位置。

因其不对称性，其放置的方向和位置均是唯一的。

在构件组装时因不对称分件的存在，使构件具有一定的方向性。

如：

压力机缸体底板进气孔的存在与上两个对称半圆法兰的唯一固定位置。

如图1-6所示：

在1#与2#组装时因2#圆筒的对称性，1#2#可任意组装而无方向性，但当组装3#时，就必须考虑3#t与1#进气孔的相对定位位置，过去生产的缸体中，此处出错已有2-3次。

工件的对称性讨论：

刀具找正的含义及应用构件图中常常出现某处刀具找正的要求，所谓刀具找正，就是构件在机加工阶段对需刀具找正部位走刀，也许加工基本金属，也许保留黑皮。

刀具找正的目的在于此刀具找正空间以后有其它构件占用或通过该空间。

为防止发生部件之间的干涉而采取的一项图纸约定要求，在焊件生产阶段，对刀具找正分件不留机加工余量，对于焊接构件，一般对刀具找正部位按正偏差处理，有时通过必要的支撑保证刀具找正部位的空间要求。

如摇杆等。

第二节常用金属材料的牌号、机械性能、用途等金属结构件通常由金属材料焊接而成，正确掌握各种常用金属材料的牌号，机械性能，用途，热处理及可焊性等方面的知识，对顺利生产合格的金属结构件非常重要。

常用金属材料的牌号碳素结构钢牌号表示方法和代号。

钢的牌号由代表屈服强度的字母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成：

例如：

Q235-AF等其中屈服强度值随供货板厚变化，一般板较薄时，屈服强度较高（16，s235），当板较厚时，屈服强度较低（100，s510%）；c.高合金钢（合金元素总含量10%）。

3、按成形方法分类：

（1）锻钢；

（2）铸钢；（3）热轧钢；（4）冷拉钢。

4、按金相组织分类:

珠光体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。

相关术语相关术语1碳钢碳钢碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2%的铁碳合金。

碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。

一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低。

2碳素结构钢碳素结构钢这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。

若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。

若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，或“b”者为镇静钢。

例如Q235-AF表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。

3优质结构钢优质结构钢这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。

其牌号是采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数（w10000）。

例如45钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45%；08钢表示钢中平均碳的质量分数为0.08%4碳素工具钢碳素工具钢5易切削结构钢易切削结构钢易切削结构钢是在钢中加入一些使钢变脆的元素，使钢切削时切屑易脆断成碎屑。

6合金钢合金钢7普通低合金钢普通低合金钢在大量节约稀缺合金元素（如镍、铬）条件下，通常lt普通低合金钢可顶1.21.3t碳素钢使用，其使用寿命和使用范围更是远远超过碳素钢。

8工程结构钢工程结构钢9机械结构钢机械结构钢10合金结构钢合金结构钢11合金工具钢合金工具钢12造船用钢造船用钢由于船体结构一般采用焊接方法制造，所以要求造船钢有较好的焊接性能。

此外，还要求有一定的强度、韧性和一定的耐低温及腐蚀性能。

13桥梁钢桥梁钢铁路或公路桥梁承受车辆的冲击载荷，桥梁钢要求有一定的强度、韧性和良好的抗疲劳性能，并且对钢材的表面质量要求较高。

14锅炉钢锅炉钢锅炉钢主要指用来制造过热器、主蒸气管和锅炉火室受热面用的材料。

对锅炉钢的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高温强度和耐碱性腐蚀、耐氧化等。

15焊条用钢焊条用钢这类钢是专门供制造电弧焊和气焊焊条钢丝用。

16不锈钢不锈钢不锈耐酸钢简称不锈钢，它是由不锈钢和耐酸钢两大部分组成的。

17耐热钢耐热钢我国钢号表示方法的分类说明我国钢号表示方法的分类说明1碳素结构钢2优质碳素结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。

锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。

沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。

3碳素工具钢钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。

钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。

例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。

锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。

高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。

4合金结构钢钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。

钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。

金属的化学性能金属的化学性能金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能。

在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性、抗氧化性（又称作氧化抗力，这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性），以及不同金属之间、金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等。

在金属的化学性能中，特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义。

金属的物理性能金属的物理性能金属的物理性能主要考虑：

密度（比重）：

=P/V单位克/立方厘米或吨/立方米，式中P为重量，V为体积。

在实际应用中，除了根据密度计算金属零件的重量外，很重要的一点是考虑金属的比强度（强度b与密度之比）来帮助选材，以及与无损检测相关的声学检测中的声阻抗（密度与声速C的乘积）和射线检测中密度不同的物质对射线能量有不同的吸收能力等等。

熔点：

金属由固态转变成液态时的温度，对金属材料的熔炼、热加工有直接影响，并与材料的高温性能有很大关系。

热膨胀性随着温度变化，材料的体积也发生变化（膨胀或收缩）的现象称为热膨胀，多用线膨胀系数衡量，亦即温度变化1时，材料长度的增减量与其0时的长度之比。

热膨胀性与材料的比热有关。

在实际应用中还要考虑比容（材料受温度等外界影响时，单位重量的材料其容积的增减，即容积与质量之比），特别是对于在高温环境下工作，或者在冷、热交替环境中工作的金属零件，必须考虑其膨胀性能的影响。

磁性能吸引铁磁性物体的性质即为磁性，它反映在导磁率、磁滞损耗、剩余磁感应强度、矫顽磁力等参数上，从而可以把金属材料分成顺磁与逆磁、软磁与硬磁材料。

电学性能主要考虑其电导率，在电磁无损检测中对其电阻率和涡流损耗等都有影响。

金属的工艺性能金属的工艺性能金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能，主要有以下四个方面：

切削加工性能：

反映用切削工具（例如车削、铣削、刨削、磨削等）对金属材料进行切削加工的难易程度。

可锻性：

反映金属材料在压力加工过程中成型的难易程度，例如将材料加热到一定温度时其塑性的高低（表现为塑性变形抗力的大小），允许热压力加工的温度范围大小，热胀冷缩特性以及与显微组织、机械性能有关的临界变形的界限、热变形时金属的流动性、导热性能等。

可铸性：

反映金属材料熔化浇铸成为铸件的难易程度，表现为熔化状态时的流动性、吸气性、氧化性、熔点，铸件显微组织的均匀性、致密性，以及冷缩率等。

可焊性：

反映金属材料在局部快速加热，使结合部位迅速熔化或半熔化（需加压），从而使结合部位牢固地结合在一起而成为整体的难易程度，表现为熔点、熔化时的吸气性、氧化性、导热性、热胀冷缩特性、塑性以及与接缝部位和附近用材显微组织的相关性、对机械性能的影响等。

钢材的缺陷术语钢材的缺陷术语1圆度圆形截面的轧材，如圆钢和圆形钢管的横截面上，各个方向上的直径不等2形状不正确轧材横截面几何形状歪斜，凹凸不平。

如六角钢的六边不等、角钢顶角大、型钢扭转等3厚薄不均钢板（或钢带）各部位的厚度不一样，有的两边厚而中间薄，有的边部薄而中间厚，也有的头尾差超过规定4弯曲度轧件在长度或宽度方向不平直，呈曲线状5镰刀弯钢板（或钢带）的长度方向在水平面上向一边弯曲6瓢曲度钢板（或钢带）在长度和宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象，使其成为“瓢形”或“船形”7扭转条形轧件沿纵轴扭成螺旋状8脱方、脱矩方形、矩形截面的材料对边不等或截面的对角线不等9拉痕（划道）呈直线沟状，肉眼可见到沟底分布于钢材的局部或全长10裂纹一般呈直线状，有时呈Y形，多与拔制方向一致，但也有其他方向，一般开口处为锐角11重皮（结疤）表面呈舌状或鱼鳞片的翘起薄片。

12折叠钢材表面局部重叠，有明显的折叠纹13锈蚀表面生成的铁锈，其颜色由杏黄色到黑红色，除锈后，严重的有锈蚀麻点14分层钢材截面上有局部的明显的金属结构分离，15气泡表面无规律地分布呈圆形的大大小小的凸包，其外缘比较圆滑。

16麻点（麻面）表面呈现局部的或连续的成片粗糙面，分布着形状不一、大小不同的凹坑。

17疏松钢的不致密性的表现。

18偏析钢中各部分化学成分和非金属夹杂物不均匀分布的现象。

19过烧观察经侵蚀后的显微组织时，往往在网络状氧化物周围的基体金属上可看到脱碳组织。

20脱碳钢的表层碳分较内层碳分降低的现象称为脱碳。

钢材的交货状态钢材的交货状态1热轧状态热轧状态钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门热处理，冷却后直接交货，称为热轧或热锻状态。

2冷拉冷拉（轧轧）状态经冷拉、冷轧等冷加工成型的钢材，不经任何热处理而直接交货的状态，称为冷拉或冷轧状态。

3正火状态正火状态钢材出厂前经正火热处理，这种交货状态称正火状态。

4退火状态退火状态钢材出厂前经退火热处理，这种交货状态称为退火状态。

5高温回火高温回火钢材出厂前经高温回火热处理，这种交货状态称为高温回火状态。

高温回火的回火温度高，有利于彻底消除内应力，提高塑性和韧性，6固溶处理固溶处理钢材出厂前经固溶处理，这种交货状态称为固溶处理状态。

这种状态主要适用于奥氏体型不锈钢材出厂前的处理。