【文章內(nèi)容簡介】 成型后再進(jìn)行淬火及回火才能使用？ 11碳素鋼中常存的雜質(zhì)有哪些？對鋼的機(jī)械性能有何影響？ 11碳素鋼如何根據(jù)化學(xué)成分、用途、冶金質(zhì)量分類？ 11指出下列各種碳素鋼的類別、大致含碳量、冶金質(zhì)量及應(yīng)用舉例： Q235A、 4 80、 T T12A 11什么是合金鋼？合金鋼比碳素鋼有哪些優(yōu)越的性能？ 11合金滲碳鋼和合金調(diào)質(zhì)鋼在化學(xué)成分和性能上有何區(qū)別？ 11什么是鑄鐵？鑄鐵一般分為哪幾種？ 11什么是灰口鑄鐵？灰口鑄鐵哪些性能優(yōu)于鋼？ 1什么是球墨鑄鐵？球墨鑄鐵的性能為什么優(yōu)于灰口鑄鐵？ 12金屬材料的機(jī)械性能有哪些？ 第二章 金屬的焊接 一 、 概述 焊接 :是通過局部加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使分離的工件牢固地連接在一起的一種加工方法。 焊接的分類 : ：利用局部加熱將兩工件的結(jié)合處加熱到熔化狀態(tài)，并形成共同熔池，一般還加填充金屬，凝固后就形成牢固的焊接接頭的方法。 熔化焊：氣焊、電弧焊（包括手工電弧焊、埋弧自動焊、）、電渣焊、等離子弧焊、氣電焊（二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、氬弧焊）及激光焊等。 ：利用加壓力（或同時(shí)加熱）使兩工件接合面緊密接觸并產(chǎn)生一定塑性變形，使它們的原子組成新的結(jié)晶，形成焊接接頭的方法。 壓力焊：鍛焊、電阻焊（包括對焊、點(diǎn)焊、滾焊）、氣壓焊、超聲波焊等。 ：對被焊工件和作為填充金屬的釬料進(jìn)行加熱，工件金屬不熔化，待熔點(diǎn)低的釬料被熔化后滲透到工件接頭之間，與固態(tài)的被焊金屬相互溶解和擴(kuò)散，釬料凝固后將兩工件焊接在一起的方法。 釬焊：烙鐵釬焊、火焰釬焊、電接觸釬焊、高頻釬焊等。 焊接優(yōu)點(diǎn)：能減輕結(jié)構(gòu)重量、節(jié)省金屬、節(jié)約工時(shí)、生產(chǎn)率高；便于自動化、機(jī)械化；接頭致密性好等 焊接缺點(diǎn) :焊接是局部加熱的過程，冶金過程是復(fù)雜的，容易產(chǎn)生焊接應(yīng)力、變形和其它缺陷。 焊接應(yīng)用 :占鋼總產(chǎn)量 60%左右的鋼材是經(jīng)各種形式的焊接而后投入使用的，例如：高爐爐殼、機(jī)車、車輛、汽車、船舶、飛機(jī)、鍋爐、高壓容器、大型建筑結(jié)構(gòu)等等都需要進(jìn)行焊接。 二 、 手工電弧焊 電弧焊 :是利用電弧放電時(shí)產(chǎn)生的熱量來熔化焊條和工件，從而獲得牢固焊接接頭的方法。 焊接電弧 :是在電極與工件間的氣體介質(zhì)中強(qiáng)烈持久的放電現(xiàn)象。電極可以是碳棒、鎢極或焊條，一般手工電弧焊都使用焊條。 (1)電弧的產(chǎn)生 焊接時(shí)，先將焊條與工件瞬時(shí)接觸，由于短路產(chǎn)生高溫，使接觸處金屬迅速熔化并產(chǎn)生金屬蒸氣，同時(shí)，將附近的空氣強(qiáng)烈加熱，當(dāng)焊條迅速提起 02～ 4mm時(shí)，焊條與工件（兩極）間充滿了高溫的、易電離的金屬蒸氣。由于質(zhì)點(diǎn)的熱碰撞及焊接電壓的作用，陰極表面發(fā)射出電子并撞擊氣體分子，使氣體分子成為正離子、負(fù)離子及自由電子，正離子奔向陰極，負(fù)離子及電子奔向陽極，并分別撞擊兩極，產(chǎn)生高溫，使氣體介質(zhì)進(jìn)一步電離，從而在兩極間產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象，即電弧。 (2)焊接電弧的組成及熱量分布 焊接電弧是由陰極區(qū)、弧柱和陽極區(qū)三部分組成 . 1)陰極區(qū)： 是放射出大量電子的部分。要消耗一定的能量，產(chǎn)生熱量較少，約占電弧總熱量的 38%，陰極區(qū)（鋼材）溫度可達(dá) 2400K。 2)陽極區(qū) ：受電子撞擊和吸入電子的部分。獲得很大能量，放出熱量較多，約占電弧總熱量的 42%，陽極區(qū)（鋼材）溫度可達(dá) 2600K。 3)弧柱 ：指兩極之間氣體空間區(qū)，溫度最高可達(dá) 5000～ 8000K，熱量約占 20%。 直流電源 兩種 不同的接法： 正接和反接 。焊件接正（ +）極，焊條接負(fù)（ ）極，稱為 正接或正接法 。正接時(shí)，熱量大部分集中焊件上，可加速焊件熔化，有較大熔深，這種接法應(yīng)用得 最多 。 反接法 常用于 薄板焊件、鑄鐵、有色金屬。 當(dāng)進(jìn)行 交流電 焊接時(shí)，由于電流方向交替變化、兩極溫度大致相等，不存在正接、反接的問題。 焊接電弧的組成 電弧靜特性曲線 電弧電壓與焊接電流之間的關(guān)系叫 電弧靜特性 。 (1)電弧焊設(shè)備 必須 滿足下列要求： 1)有適當(dāng)?shù)目蛰d電壓 為了保證引弧，目前一般直流電弧焊機(jī)的空載電壓為 55~90V，交流電焊機(jī)為 60~80V。 2)有陡降的外特性 在引弧時(shí)電源能供給較高的電壓和較小的電流，當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，電流增大，適應(yīng)電弧靜特性特點(diǎn)，電壓急劇降低。當(dāng)焊條與焊件短路時(shí)，短路電流不應(yīng)超過工作電流 。在手工焊時(shí)，焊工手的抖動，或工件表面不平整，弧長免不了有一些變化，此時(shí)，要求焊接電流變化要小。因此，必須具有陡降外特性的電源，才能滿足這些要求 . 3)有良好的調(diào)節(jié)特性 焊接電流可根據(jù)不同材料的厚度和性質(zhì)，選用所需要的電流。 4)設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、牢固和便于維修。 (2)手工電弧焊機(jī)分類 :直流電焊機(jī) 和 交流電焊機(jī) 二類。 交流電焊機(jī)實(shí)際上是符合焊接要求的一種特殊降壓變壓器。焊接空載電壓為 60～ 80V，工作電壓為 20～ 30V，短路時(shí)焊接電壓會自動降低，趨近于零，使短路電流不致過大，電流調(diào)節(jié)范圍可從幾十安到幾百安。 直流電焊機(jī)有二種，一種是 焊接發(fā)電機(jī) ，另一種是 焊接整流器。 直流焊接發(fā)電機(jī)是由 交流電動機(jī) 和 直流發(fā)電機(jī) 所組成的 特殊型 式發(fā)電設(shè)備 . 整流弧焊機(jī) AX320型直流電焊機(jī) (3)特點(diǎn) :交流弧焊機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低、使用可靠，同時(shí)維修方便，是最常用的手工電弧焊設(shè)備，但電弧穩(wěn)定性較直流弧焊機(jī)差，當(dāng)使用低氫型焊條或等離子弧切割時(shí)，則必須用直流弧焊機(jī)。但直流弧焊機(jī)有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪音大、成本高及維修較困難等缺點(diǎn)。 整流弧焊機(jī)，是一種將交流電變?yōu)橹绷麟姷幕『冈O(shè)備，它與直流弧焊機(jī)相比，具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、制造維修方便等優(yōu)點(diǎn)。有代替部分直流弧焊機(jī)的趨勢。 手工電弧焊焊條是由焊條芯和藥皮（涂料）兩部分組成。焊條前端藥皮有45176。 左右的倒角，便于引弧。尾部有一段裸焊芯，占焊條總長 1/16，便于焊鉗夾持，并有利于導(dǎo)電。 (1)焊條芯 :焊條芯起導(dǎo)電和填充焊縫金屬作用。焊條芯（焊絲）的含碳量較低（一般 ≤ %），雜質(zhì)較少，是經(jīng)過特殊冶煉而成的。其化學(xué)成分應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB130077《 焊接用鋼絲 》 的要求。 常用的焊條芯牌號有： 焊 08（ H08） ,用于一般焊接結(jié)構(gòu) 。焊 08A（ H08A） ,用于重要焊接結(jié)構(gòu) 。 焊 08MnA(H08MnA) 用于埋弧自動焊鋼絲 . 焊接合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼等焊條，則應(yīng)采用相應(yīng)的焊條芯材料。 (2)藥皮 :藥皮則用以保證焊接順利進(jìn)行并得到質(zhì)量良好的焊縫金屬。 主要作用是： 1)提高燃弧的穩(wěn)定性（加入穩(wěn)弧劑）。 2)防止空氣對熔融金屬的有害作用（加入造氣劑、造渣劑）。 3)保證焊縫金屬的脫氧，加入合金元素，使焊縫金屬有合乎要求的化學(xué)成分和機(jī)械性能（加入脫氧劑、合金劑）。 藥皮原料的種類、名稱及其作用 原料種類 原料名稱 作 用 穩(wěn) 弧 劑 碳酸鉀，碳酸鈉，長石，大理石，鈦白粉，鈉水玻璃，鉀水玻璃 改善引弧性能和提高電弧燃燒的穩(wěn)定性 脫 氧 劑 錳鐵，硅鈦，鈦鐵，鋁鐵，石墨，木炭 降低藥皮或熔渣的氧化性（先期脫氧）和脫除金屬中氧 造 渣 劑 大理石，螢石，菱苦土，長石，花崗石，黃土，鈦鐵礦，錳礦，赤鐵礦，鈦白粉，金紅石 造成具有一定物理化學(xué)性能的熔渣，并可良好的改善焊縫成形 造 氣 劑 淀粉，木屑，釬維素，大理石 進(jìn)一步加強(qiáng)對焊接區(qū)的保護(hù) 合 金 劑 錳鐵，硅鐵，鈦鐵，鉻鐵，鎢鐵，釩鐵，石墨 使焊縫金屬獲得必要的合金成分 粘 結(jié) 劑 鉀水玻璃，鈉水玻璃 將藥皮牢固地粘結(jié)在焊條鋼芯上 稀 渣 劑 螢石，長石，鈦鐵礦，鈦白粉，錳礦 增加熔渣的流動性，降低熔渣的粘度 (3)電焊條的型號及選用 1)焊條的型號 根據(jù) GB511785標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定碳素鋼焊條型號的編制是以字母“ E” 加四位數(shù)字組成，即 E 。“ E” 表示焊條，前兩位數(shù)字表示熔敷金屬的最低抗拉強(qiáng)度值。第三位數(shù)字表示焊接位置，以“ 0”“1” 表示焊條適用于全方位焊接；“ 2” 表示焊條適用于平焊及平角焊。第三位和第四位數(shù)字組合時(shí)，表示焊接電流種類和藥皮類型，“ 03” 表示鈦鈣型藥皮，交直流兩用；“ 15” 表示低氫型藥皮，只能用直流電源（反接法）焊接。 例如 E4315各部分含義如下所示： E— 焊條 43— 熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值 ≥ 420Mpa,1— 焊條的焊接位置為全方位焊接 15— 藥皮類型及電流種類為低氫鈉型藥皮直流反接 ?????? 243 mmKgf 按藥皮熔渣的性質(zhì)分為 :酸性焊條 和 堿性焊條 兩大類。 藥皮熔渣中酸性氧化物 比 堿性氧化物 多 的稱為酸性焊條，反之則稱堿性焊條 . 例 :E430