《1632编号焊接冶金学及金属材料焊接课件模块一》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1632编号焊接冶金学及金属材料焊接课件模块一（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 XXX 学校 教案 课程名称焊接冶金学及金属材料焊接 课程代码 系(部) 教研室 授课教师 职称 年月 2 课 程 名 称 焊接冶金学及金属材料焊接总计：学时 课 程 类 别 课程代码讲授：学时 实验：学时 授 课 教 师 学分 授 课 对 象 焊接技术及自动化专业级 教材和 主要参 考资料 课 程 简 介 本课程是焊接技术及自动化专业的专业基础课，同时又是一门工艺课。其主要任务是 使学生通过了解金属材料在熔焊条件下的冶金反应、组织变化等基本规律，并以此为理论 基础来分析各种具体条件下金属的可焊性，从而选择合理的焊接方法、焊接材料、 焊接工 艺措施和正确的热参数，进而制定出合理的焊接工艺方
2、案。 本课程基本要求： 1. 掌握金属材料焊接的基本理论。 2. 具有分析金属可焊性的基本能力。 3. 掌握各种焊接方法的特性。 4. 能针对不同焊接母材和焊接方法正确选择焊接材料。 5. 能制定合理的焊接工艺方法和焊接工艺方案。 教学难 点重点 本课程主要教学重点包括：气相与金属的作用、熔渣与金属的作用。焊缝中的气孔、 焊缝中的夹杂物、焊接裂纹的分类及其基本特征。焊条、焊剂、焊丝的性能特点及选用原 则。分析金属焊接性的方法。常见各种钢材、不锈钢、铸铁的焊接工艺、铝及铝合金、铜 及铜合金、钛及钛合金、异种金属材料的焊接。 本课程主要难点有：焊接化学冶金过程的特点、焊接化学冶金过程、焊缝中的化学
3、不 均匀性。焊缝金属及热影响区组织组织变化规律。焊缝中的气孔、焊接裂纹的防止措施。 选择焊条、焊剂、焊丝。常用的焊接性试验方法。掌握常用金属焊接时出现的焊接缺陷及 其防止措施。 3 授课题目：绪论 授课方式 （请打） 理论课讨论课实验课习题课其他 课时 安排 2 教学大纲要求：介绍焊接技术发展现状，焊接过程的物理本质，焊接过程的分析以及学习本 课程的目的，任务及学习方法。 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 教学重点及难点： 教 学 内 容备注 1、焊接的概念 2、焊接技术的发展 3、本课程的性质和地位 4、本课程的主要内容 5、本课程的学习目的、任务和方法 4 授课题目：模块一焊
4、接化学冶金过程 授课方式 （请打） 理论课讨论课实验课习题课其他 课时 安排 教学大纲要求：（各学校不同，在此不具体说明） 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1. 了解熔池形成过程。2、了解熔池保护 的方法。 3、掌握常见的冶金反应。4、了解气相的危害。5、掌握控制气相危害的方法。6、了解常 见的脱氧方法。7、了解焊缝合金化途径及脱硫脱磷方法。 教学重点及难点：重点：气相与金属的作用、熔渣与金属的作用、控制气相危害措施、焊缝合金 化途径。难点：焊接化学冶金过程的特点、焊接化学冶金过程的动力学。焊缝中的化学不均匀性。 教 学内 容备注 模块一 焊接化学冶金过程 课题一控制焊缝熔合比
5、一熔池形成过程 （一）熔池的形状和尺寸 （二）熔池的质量和存在时间 （三）熔池的温度 （四）熔池中液态金属的流动 1、液态金属的密度差所产生的自由对流运动 2、表面张力所引起的强迫对流运动 熔池金属温度不均匀程度越大，这种对流运动越剧烈。 3、热源的各种机械力所产生的搅拌运动 正是这些运动促使熔池中的冶金反应剧烈发生，对保证焊接质量的稳定性具有重大 的意义。 二对焊接区金属的保护 1、保护焊缝金属的必要性 2、保护方式及效果 各种焊接方法的保护方式见表1-4 。 三焊接化学冶金反应区 1、药皮反应区的特点 2、熔滴反应区的特点 熔滴的温度高；熔滴比表面积大；作用时间短；液体金属与熔渣发生强烈的
6、 混合。 3、熔池反应区的特点 合金元素在不同阶段的损失见表1-6 四焊接化学冶金反应的条件和特点 （1）温度高（2）比表面积大（3）时间短 （4）处于不停的运动之中（5）反应条件不断变化 5 五焊接参数与焊接化学冶金的关系 1、焊接参数影响冶金反应的条件和作用时间 2、焊接参数影响参加冶金反应的熔渣量 六熔合比的控制 介绍熔合比的概念和提出熔合比概念的意义。 熔合比的影响因素： （1）预热的影响 （2）焊接参数的影响 （3）焊接方法的影响 （4）坡口形式和焊接层数的影响见图 1-7 课题二焊接熔渣对焊接冶金的作用 一焊接熔渣 1、熔渣在焊接过程中的作用 （1）机械保护作用 （2）改善焊接工艺
7、性能 （3）冶金处理作用 （4）改善热规范减缓液态金属的凝固，降低冷却速度。 2、熔渣的成分和分类 根据焊接熔渣的成分和性能可将其分为三大类： （1）盐型熔渣 属于这类熔渣的渣系主要有CaF2-NaF 、 CaF2-BaCl 2-NaF 、 KCl-NaCl-Na3AlF6， BaF2-MgF2-CaF2-LiF 等。 （2）盐 -氧化物型熔渣 属 于 这 一 类 熔 渣 的 渣 系 主 要 有CaF2-CaO-SiO2、 CaF2-CaO-Al 203-SiO2、 CaF2-CaO-SiO2-MgO 等。 （3）氧化物型熔渣 属于这一类熔渣的渣系主要有FeO MnO-SiO 2、CaO Ti
8、O2-SiO2、 MnO-SiO2等。 这里主要讨论第（2）和第（ 3）类熔渣。一些焊条和焊剂的熔渣的成分见表1-7。 二熔渣的冶金作用 （一）熔渣的性质 1、熔渣的碱度 介绍分子理论公式 碱度 B1的倒数称为酸度。从理论上讲，B11 时，熔渣为碱性熔渣； B11.3 时，熔渣才为碱性熔渣。 介绍离子理论公式 当 B20 时，则熔渣为碱性熔渣；当 B2ZrTiSiVMnCrMoWFeCoNiCu 2、合金元素的物理性质的影响 3、焊接区介质的氧化性的影响 4、合金元素含量的影响 锰和铬的过渡系数与其在焊剂中含量的关系见图1-23 锰的过渡系数与其在焊条中含量的关系见1-24 5、合金元素的粒度
9、 合金剂的粒度与过渡系数的关系见表1-18 6、药皮 (焊剂 )的成分 药皮或焊剂的成分决定了气相和熔渣的氧化性、熔渣的碱度和粘度等性能，因而对 合金过渡系数影响很大。 7、药皮的重量系数和焊接参数 锰的过渡系数与药皮重量系数Kb的关系见图1-25 课题五焊缝金属的脱硫、脱磷方法 一焊缝金属的脱硫 1、硫的危害 2、脱硫的方法 （1）选择对硫亲和力比铁大的元素进行脱硫最常用的脱硫剂是锰。 （2）熔渣脱硫所谓的熔渣脱硫是指利用熔渣中的碱性氧化物，如MnO 、CaO 等进行 脱硫的方式。 由此可知，酸性熔渣中的脱硫能力比碱性熔渣差，增加熔渣的碱度可以提高脱硫能 力。 二焊缝金属的的脱磷 9 1、磷的危害 2、脱磷的方法 由于碱性熔渣中含有较多的CaO，所以脱磷效果比酸性熔渣好。但是实际上熔渣的 脱磷效果均不甚理想，为降低焊缝的含磷量，主要应严格限制原材料中磷的含量，如 H08A 焊丝中磷的质量分数应不大于0.03%。
