江苏大学金工实习热加工

一、 弧焊初步（一） 目的和规定（二） 实习操作（三） 实习报告1. 图示焊接分类。简述焊接工艺特点。 焊 接熔化焊 压力焊 钎 焊气 电 铝 电 气 等 电 激 锻 气 电 摩 冷 超 爆 火 盐 感 烙 焊 弧 热 渣 体 离 子 光 压 阻 擦 压 声 炸 焰 浴 应 铁 焊 焊 焊 保 子 束 焊 焊 焊 焊 焊 焊 波 焊 钎 钎 钎 钎 护 焊 焊 焊 焊 焊 焊 弧 手埋埋 焊 点 对 缝 工弧弧 氩CO2 焊 焊 焊 弧自半 弧 保 动自 焊 护 焊动 焊 焊焊接具有节省金属材料、减轻构造重量、构造件质量高、焊接材料厚度不受限制，接头密封性能和力学性能好、生产率高、劳动条件较好等长处。2. 简述电弧焊焊接过程。给出手弧焊操作线路示意图，并标注部分名称。手工电弧焊简称手弧焊，是运用电弧放电产生的热量熔化焊条和母材，从而获得牢固的焊接接头的一种手工操作的焊接措施。手工电弧焊以其操作灵活、以便，设备简朴等长处而被广泛采用。这种措施合用于焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、异种金属材料、铸铁补焊以及多种金属材料的堆焊等。3. 简述电弧的产生和作用。电弧质量的好坏对焊接产生什么影响？焊接电弧是由焊接电源供应的，具有一定电压的两电极间或电极与母材（工件）间气体介质中强烈持久的放电现象。电弧引燃后，弧柱中就布满了高温电离气体，放出大量的热和强烈的光。它是电弧焊的热源。电弧质量的好坏直接影响焊接质量。电弧长度决定焊接电压，影响焊缝宽度。电弧越长，焊接电压越高，焊缝越宽；但电弧太长，则电弧挺度局限性，飘忽不定，熔滴过渡时容易产生飞溅，对电弧中的熔滴和熔池金属保护不良，导致焊缝产气愤孔；而电弧太短，熔滴向熔池过渡时容易产生短路，导致熄弧，使电弧不稳定，从而影响焊缝质量。因此，焊接时尽量使电弧长度保持在合适范畴内。电弧长度随焊接电流和焊接位置的变化而发生变化。电弧电压增大，在焊缝宽度增长、熔深减少的同步，电弧稳定性变差，飞溅增大。因此一般状况下尽量采用短弧焊，采用的电弧电压在1826V之间。焊接电流大，则电弧长度也相应增大。平焊时，根据焊缝尺寸规定，拉长或缩短电弧，以得到规定的焊缝宽度。4. 用图表达焊缝各部分名称。图41 熔焊焊接接头 图42 焊缝各部分的名称5. 如何引弧？引弧操作应注意那些方面？引弧就是开始焊接时使焊条和工件间产生稳定的电弧。引弧时一方面是焊条末端和工件表面接触形成短路，然后迅速将焊条向上提起24mm的距离，即可引燃电弧。引弧措施有敲击法和摩擦法两种。引弧时的两个过程既是短路和加空载电压。 * 6.手弧焊机有哪几种？阐明你在实习中使用的手弧焊机的型号和重要技术参数。能否把焊条和焊件连在一般变压器的两端进行起弧和焊接？为什么？按电源种类分为：交流弧焊机和直流弧焊机两大类。其中直流弧焊机按变流方式又分弧焊发电机、弧焊整流器、逆变弧焊器。 实习中使用的手弧焊机型号为BX3300交流弧焊机（增强漏磁类、动圈式）重要技术参数：初级电压、空载电压、工作电压、输入容量、电流调节范畴、负载持续率等。不能，弧焊变压器事实上是一台具有一定特性的变压器，其重要特性是在等效次级回路中增长阻抗，获得陡降的外特性，以满足焊接工艺的规定。焊接变压器中可调感抗的作用，不仅是用来获得下降特性，同步还用来稳定电弧和调节焊接电流。7.焊芯起到什么作用？对焊芯的化学成分应提什么样的规定？为什么要提这些规定？药皮起什么作用？试问用光丝能否进行焊接？若用，会产生什么后果和应采用什么措施？焊条芯重要起传导电流和弥补焊缝金属。对焊芯的化学成分和非金属杂质的多的作用，少将直接影响焊缝质量。因此，焊条芯的钢材都是通过专门冶炼的，其钢号和化学成分应 符合国标。焊条钢芯具有较低的含碳量和一定含锰量，硅含量控制较严，有害元素磷、硫的含量低。牌号背面加“高”(A)字，其磷、硫含量控制更严，不超过003。焊条芯直径(即代表焊条直径)为049mm，其中直径为35mm的焊条应用最普遍。焊条长度为300 450mm。焊条药皮在焊接过程中的重要作用是：提高焊接电弧的稳定性，以保证焊接过程正常进行；造气、造渣，以避免空气侵入熔滴和熔池；对焊缝金属脱氧、脱硫和脱磷；向焊缝金属渗入合金元素，以提高焊缝金属的力学性能。 在空气中不能用光丝进行焊接。用低碳钢光焊丝在空气中无保护焊接时，焊缝金属的成分和性能与母材和焊丝比较，发生了很大的变化。由于熔化金属与其周边的空气发生剧烈的互相作用，使焊缝金属中氧和氮的含量明显增长。根据不同资料，含氮量可达0.105%0.218%，比焊丝中含氮量高2045倍；含氧量为0.14%0.72%，比焊丝高735倍。同步锰、碳等有益合金元素因烧损和蒸发而减少。这时焊缝的塑性和韧性急剧下降，但是由于氮的强化作用，强度变化比较小。此外，用光丝焊接时，电弧不稳定，焊缝中产气愤孔。因此这种光焊丝无保护焊接是没有实用价值的。只有在惰性气体和真空下光丝可以进行焊接。8.你在实习中使用的焊条类型、型号和尺寸是什么？举例阐明型号各部分的意义是什么？实习中使用的焊条类型是：碳钢焊条型号是：E4303、（牌号是：J422）3.2、L为350。CBll785规定的碳钢焊条型号以字母“E”加四位数字构成，如E4303。其中“E”表达焊条，前面两位数字“43”表达敷熔金属抗拉强度最低值为420MPa(43 kgf/mm2)，第三位数字“0”表达适合全位置焊接，第三、四位数字组合“03”表达药皮为钛钙型和焊接电源交直流两用。此外，目前仍保存着焊条行业使用的焊条牌号，如J422等。“J”表不构造钢焊条，前面两位数字“42”表达熔敷金属抗拉强度最低值为420MPa，第三位数字“2”表达药皮类型为钛钙型，交直流两用。9.何谓酸性焊条和碱性焊条？它们的特点和应用有何不同？根据焊条熔渣化学性质的不同，焊条分酸性焊条和碱性焊条。药皮中具有多量酸性氧化物的焊条，熔渣呈酸性，称为酸性焊条，如E4303(J422)型焊条；药皮中具有多量碱性氧化物的焊条，熔渣呈碱性，称为碱性焊条，如E5015(J507)焊条。酸性焊条能交直流两用，焊接工艺性好，但焊缝金属冲击韧性较,适于焊接一般低碳构造钢。碱性焊条一般需用直流电源，焊接工艺性较差，对水分、铁锈敏感，使用时必须严格烘干，但焊缝金属抗裂性较好，适于焊接重要构造工件。二、不同空间位置手弧焊（一）目的和规定（二）实习操作（三）实习报告1.简述钢板对接平焊环节。焊前准备（坡口加工、坡口清理、焊接材料准备、装配）线能量的选择。预热、层间保温及后热。焊后热解决。焊条使用。缺陷返修。2.在运条的基本操作中焊条应完毕那几种运动？这些运动应满足什么规定？否则会产生什么后果？在运条的基本操作中焊条一方面应：引弧、焊条朝熔池方向不断送进，目的为了维持所规定电弧长度。因此，焊条送进速度应等于焊条熔化速度。送进速度比熔化速度慢，电弧被逐渐拉长，严重时形成断弧；反之，如果焊条送进速度太快，电弧长度迅速缩短，最后导致焊条与焊件接触，形成短路，电弧熄灭。焊条沿焊接方向的移动速度，既焊接速度。太快电弧来不及熔化足够的焊条和基本金属，导致焊缝断面太小容易形成未焊透等现象；太慢熔化金属堆积过多，加大焊缝断面，并且焊件加热温度过高，薄件则容易烧穿。焊条作横向摆动的目的是为了获得一定宽度的焊缝，当焊件开坡口时，由于焊口较宽，一般应当采用摆动，使坡口两侧金属焊透。*3.不同空间位置焊接各有什么特点？如何保证高难度空间位置的焊接质量？ 平焊位置最利于操作，劳动强度小，熔池中液体金属不会流失，成形美观，焊缝质量也易于保证。立焊、横焊与仰焊时因熔池金属有滴落的趋势，操作难度大，生产率低，质量也不易保证，（进行立焊、横焊、仰焊时的困难：在重力的作用下熔滴不易向熔池过渡，熔池金属和熔渣向下流以致不能形成正常的焊缝。因此，应合适增长电弧和气流的吹力，以便把熔滴送向熔池并制止金属和熔渣下流。）因此焊缝应尽量安排在乎焊接位置施焊。*4.比较管子对接手弧焊不同焊接位置的焊接操作难度，分析如何保证其焊接质量？水平固定管子的焊接：由于焊缝是环形的，在焊接过程中通过仰焊、立焊、平焊等几种位置，焊条角度变化大，操作比较困难，因此应注意每个环节操作要领。仰焊时熔化金属向下坠落趋势，立焊过渡平焊位置，则向管子内部滴落倾向，因而有时熔透不均、产生焊瘤和外观不整洁。仰焊为了使熔化金属能熔化到坡口中，重要靠电弧吹力，因此增大焊接电流，电流较大使熔池面积增长熔化金属容易下坠。立焊过渡到平焊部位，往往操作不当而产气愤孔、裂纹等缺陷。管子采用转动焊接，操作简朴、生产率高易保证焊接质量。5.列表阐明对接接头空间位置焊接的电流参数、生产率、焊接质量等方面异同。空间位置电流参数生产率焊接质量平焊I=（3060）d高较好立焊比平焊小10% 15%一般一般横焊比平焊小10% 15%一般一般仰焊I=（3060）d较底一般6. 总结你在平焊、立焊操作中浮现的焊接缺陷，并分析其产生因素和避免措施。平焊操作手法不当，易在焊缝跟部产生未焊透、夹渣或焊瘤等缺陷。（对的焊条角度和协调的运条动作）立焊由于重力作用下，焊条熔化所形成熔滴及熔池中熔化金属要向下淌，使焊缝成型困难。运条不当时，容易产生咬边及背面烧穿形成焊瘤。（较小焊条、焊条角度、短弧焊接、操作姿势。）三、不同焊接接头型式和坡口型式平弧焊（一）目的和规定（二）实习操作（三）实习报告1.用简图表达对接接头的坡口型式。对接接头的坡口形状2.用简图表达手弧焊接头型式。常用焊接接头型式3.焊接接头形式是根据什么状况来选择的？根据设计图纸的工艺规定及焊件材料成分、焊件厚度、构造的形状及使用条件不同等诸多因素来选择其接头形式及坡口形式。根据国标GB98588规定，焊接接头的基本形式可分为对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头四种。4.为什么焊件要开坡口？手弧焊工件厚度达到多少应开坡口？为了保证焊接强度，焊接接头处必须熔透。工件较薄时，电弧的热量足以从一面或两面熔透整个板厚，板边可不作任何加工，只要在接口处留一定间隙，就能保证焊透，厚度不小于6mm的工件，从两面焊也难以保证焊透时，就要将接口边沿加工成斜坡，构成“坡口”。开坡口的目的是使焊条能伸人接头底部起弧焊接，以保证焊透。当钢板厚度在6mm如下，一般可不开坡口，只留有12mm的焊缝间隙，但这并不是绝对的，在较重要的构造中，当钢板厚度不小于3mm就规定开坡口了。5.比较不同坡口型式的特点。对接接头的坡口形状当钢板厚度在6mm如下，一般不开坡口，只留有12mm的焊缝间隙。V形坡口的钢板厚度为740mms时，特点是加工容易，但焊后角变形较大。X形坡口的钢板厚度为1216mm可采用X形坡口也称为双面V形坡口。X形坡口与V形坡口相比较，具有在相似厚度下，能减少焊着金属量一半，焊后变形和产生内应力也较小。因此，这种坡口多用于大厚度及规定控制焊接变形量的构造中。焊接时，X型坡口必须双面施焊，其她形式的坡口根据实际状况，可采用单面焊，也可采用双面焊。 U形坡口的钢板厚度为2060mm，当板厚度为4060mm时，采用双面U形坡口。U形坡口特点是焊着金属量至少，焊件产生变形小。焊缝金属中母材金属占的比例也小。但这种坡口加工较难，一般应用在较重要的焊接构造。*6.为提高生产率，能不能将原钢板的多层多道焊用粗焊条（6mm）单层焊来替代？为什么？不能。对于相似板厚焊接构造，采用多层多道焊可以有效地提高焊缝金属的性能。这种措施一方面由于每层焊缝变小而改善了凝固结晶的条件，另一方面，更重要的因素，是最后一层对前一层焊缝具有附加热解决的作用，从而改善了焊缝固态相变的组织。 多层焊焊接已发展成为计算机控制线能量的多丝焊接，丝间的距离，焊接参数和层间厚度均由事先输入计算机的程序进行控制，可以获得抱负的焊接质量。7.熔化焊常用缺陷有哪些？分析其产生因素。如何才干有避免这些缺陷的产生？如何修补？第一类 裂纹 （焊接应力及其他致脆因素作用下，焊接接头中局部地区金属原子结合力 遭到破坏形成的新界面而产生的缝隙。）微观裂纹、纵向裂纹、横向裂纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、间断裂纹群、枝状裂纹。第二类 孔穴 （熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴）气孔、球形气孔、均布气孔、局部密集气孔、链状气孔、条形气孔、虫形气孔、表面气孔第三类 固体夹杂 （焊缝金属中残留的固体夹杂物）夹渣、焊剂或熔剂夹渣、氧化夹渣、皱纹、金属夹杂第四类 未熔合和未焊透 （焊缝金属和母材之间或焊道金属和焊道金属之间未完全熔化 结合和未完全熔透现象）未熔合、未焊透第五类 形状缺陷 （焊缝表面形状与原设计几何形状有偏差）持续和间断咬边、缩沟、焊缝超高、凸度过大、下塌、焊瘤、错边、角度偏差、下垂、烧穿、未焊满、焊脚不对称、焊缝宽度不齐、表面不规则、等第六类 其他缺陷 （不能涉及在15类缺陷的其他缺陷）电弧擦伤、飞溅、钨飞溅、表面扯破、磨痕、凿痕、打磨过量、定位焊缺陷、层间错位四、焊接工艺参数实验（一）目的和规定（二）实习操作（三）实习报告1.手弧焊的焊接工艺参数涉及哪几方面？焊接规范是指工件厚度、焊条直径、焊接电流、焊接速度、焊条种类、焊接位置等工艺参数。选择合适的焊接规范，是获得优质焊接接头的基本保证。2.如何选择焊接电流？选择焊接电流应考虑哪些因素？焊件厚度分别为3mm、5mm、12mm各应选用多粗的焊条和多大的焊接电流？选择焊接电流直接按焊条直径来选择电流，根据经验公式进行计算：I = Kd I 焊接电流，A ； d 焊条直径，mm ；K 系数焊条直径mm122446系数K253030404060 焊接时，决定电流大小的因素狠多，如焊条类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊缝层次等，但是最重要的是焊条直径和焊接位置。焊件厚度（mm）3mm5mm12mm焊条直径（mm）2.53.24焊接电流（A）5080100130160210*3.焊接电流选择不当会产生什么后果？焊接电流值一方面应根据焊条直径进行选择，然后根据钢板厚度、焊接位置进行合适调节。钢板越厚，焊接热量散失得越快，应选用电流值的上限。立、仰、横焊时应选用较小的电流，一般应比平焊小10%左右。手弧焊时，焊接电流将直接影响到焊接过程稳定性和焊缝的外表成型。飞溅、焊缝成型、焊条熔化状况等，因此，对的选择焊接电流对于保证焊缝质量提高焊接生产率具有重要意义。4.焊接速度是什么？焊接速度不当会产生什么后果？如何控制？焊接速度指焊条沿焊接方向移动的速度，是指单位时间内完毕的焊缝长度。焊接速度的快慢一般由焊工凭经验拟定。 焊接速度过快时，容易使焊缝中熔深浅、熔宽窄，产生未焊透等焊接缺陷。 焊接速度过慢时，使焊缝熔深深、熔宽宽、余高小，特别是薄板容易烧穿。根据材料类型、焊条直径、焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊缝层次、电流大小等控制焊接速度。最为重要电流大小。5.什么是弧长？弧长不当会产生什么后果？弧长受哪些因素的影响？一般选择多少长度？焊条与熔池之间的距离称为弧长。电弧长短对焊缝质量有很大影响。电弧的长度超过焊条直径的叫长弧，不不小于焊条直径的为短弧。用长弧焊接时，电弧燃烧不稳定，焊缝质量较差，表面鱼鳞不均匀，焊缝熔深较浅，当焊条熔滴向熔池过渡时，周边空气容易侵入形成气孔，并且熔化金属飞溅严重，导致挥霍。因此，施焊时应当采用短弧，特别是采用碱性焊条时，一定要用短弧焊接，才干保证焊缝质量。短弧焊接时的弧长，按下式拟定L =（0.5 - 1）d L电弧长度（mm）d焊条直径（mm）。*6.观测纪录不同电流和焊接速度对焊缝成形的影响，并用图表达之。分析电流和焊接速度对焊接过程和焊接质量的影响。焊接时流经焊接回路的电流，称为焊接电流。电流大小：听声响；焊接可以从电弧的响声来判断电流的大小，发出“哗哗”的声音，犹如大河流水同样。当电流较小时，发出“丝丝”声响，并且容易断弧。电流适中，会发出“沙沙”的声响，同步夹着清脆的劈啪声。看飞溅；电流过大时，电弧吹力大，可看到较大的铁水颗粒向熔池外飞溅，焊接时爆裂声大；电流过小时，电弧吹力小，熔渣和铁水不容易分清。看焊条熔化状况；电流过大时，当焊条熔化到半截后来，剩余焊条浮现红热状况，甚至浮现药皮脱落现象；如果电流过小，焊条熔化困难，容易粘在焊件上。看熔池状况；在焊接过程中，观测熔池状况，调节操作措施，是得到抱负焊缝形状常用的措施。当电流较大时，熔池呈长形；电流小时，熔池呈扁形；电流适中时，熔池形状似鸭蛋形。看焊缝成型；电流过大，熔深大，焊缝宽而底，两侧易产生咬边，焊波粗糙；电流过小时，焊缝窄而高，两侧与母材金属熔合不良；电流适中时，焊缝两侧与母材金属熔合良好，焊波成型美观，高度适中，呈圆滑过渡。焊接电流大小，是影响焊接生产率和焊接质量的重要因素之一。单位时间内完毕焊缝长度称为焊接速度。焊速慢，焊缝高温停留时间长，热影响区增宽、焊接接头晶粒变粗、机械性能减少，同步变形量也会增大。若焊速太快，熔池温度不够，容易导致未焊透、未熔化、焊缝成型不良等缺陷。在保证质量基本上，选择合适焊接速度，提高焊接生产率。五、气焊和气割（一）目的和规定（二）实习操作（三）实习报告1.画出你在气焊操作时所用的设备装置及气路连接简图，并阐明所用设备的名称和功能。气焊设备中气瓶和送气导管采用什么颜色？氧气瓶颜色：天蓝氧气管颜色：红色乙炔瓶颜色：白色乙炔管颜色：黑色2.气焊或气割时应注意哪些安全问题？气焊、气割中常用故障：一.火焰不正常金属飞溅及熔渣塞焊嘴或进入焊嘴内，破坏气体正常流出。焊嘴长时间使用，火口处局部金属烧损，气体不能按对的方向流出。使用和维护不当，焊嘴端部成直筒形或喇叭形。二.割嘴漏气螺纹不严，内芯与割嘴座之间漏气。压合不严，小压盖处不严，打开切割氧阀门，则会浮现回火。三.割距“不冲”（预热火焰弱，混合气体喷出速度低，切割氧冲击力小。）*3.简述减压器、乙炔发生器和回火保险器的工作原理。减压器：来自氧气瓶的高压氧气通人高压室，其压力由高压表批示减压器不工作时，调压弹簧呈放松状态，进气活门被活门弹簧压下，关闭通道，高压气体不能进入低压室(见图)。要使调压器工作，可按顺时针方向转动调压手柄，使调压弹簧受压，顶开进气活门，高压气体流人低压室。随着低压室内气体压力的升高，对薄膜及调压弹簧的压力增大，使活门的启动度逐渐减小。当低压室内气体压力达到预定值后，活门被关闭，减压后的气体压力由低压表批示出(图)。控制调压手柄的旋人限度，可变化低压室的气体压力。 焊接时随着气体的输出，低压室中氧气压力减少，此时在调压弹簧作用下薄膜上鼓，使活门重新启动，氧气由高压室流人低压室，以补充输出的气体。当活门启动度达到流人的高压氧气和流出的低压氧气流量相等时，进入稳定工作状态。当输出气流量增大或减小时，活门的启动度也相应增大和减小，从而自动保持输出的压力稳定。4.气焊火焰分哪几种？如何区别？低碳钢、中碳钢、高碳钢、一般低合金钢、铸铁、黄铜、铝合金等金属材料气焊时各采用哪种火焰？变化氧和乙炔的体积比，可获得三种不同性质的气焊火焰中性焰、碳化焰和氧化焰。中性焰：当氧与乙炔以10 12的体积比混合，燃烧后生成 。中性焰由焰心、内焰、外焰三部分构成，内焰温度最高，可达30003200。中性焰合用于焊接低碳钢、合金钢、紫铜和铝合金等多种材料。 碳化焰：氧与乙炔以不不小于10的体积比混合，燃烧后生成碳化焰。由于氧气较少，燃烧不完全，整个火焰比中性焰长，但温度比较低，最高温度低于3000。用碳化焰焊接会使焊缝金属增碳，一般只用于高碳钢、铸铁等材料的焊接。 氧化焰：当氧与乙炔以不小于1. 2的体积比混合时，燃烧后便生成氧化焰。由于氧气充足，燃烧比中性焰剧烈，火焰较短，温度比中性焰高，可达31003300。氧化焰对焊缝金属有氧化作用，一般不适宜采用，但在焊黄铜时可用氧化焰。5.气焊时，什么时候需用焊剂？焊丝和焊剂的作用是什么？ 气焊时，进行钎焊时需要焊剂。焊丝作用是作为填充材料。在焊接过程中焊剂作用是：清除被焊工件表面的氧化膜及污物，改善钎料与工件间的浸润性，保护钎料和焊件免遭氧化，提高钎焊接头质量。6.第4题中所列的材料和不锈钢材料中，哪些不能采用氧气切割？为什么？试简述氧气切割过程和金属气割条件。铸铁、黄铜、铝合金和不锈钢能采用氧气切割。工程金属材料并非都能进行气割加工，只有满足下列条件的金属材料才干进行气割加工。a被割材料的燃点应低于其熔点。b燃烧形成的金属氧化物的熔点应低于金属自身的熔点。c金属燃烧时放出的热量大，金属自身的导热性要差。7. 焊矩和割矩构造有何不同？割炬比焊炬多一根切割氧气管及切割氧气阀，割嘴的出口处有两条通道，周边一圈为乙炔和氧的混合气体出口，中间通道为切割氧气出口，两者互不相通。8. 简述气焊平焊操作要点。气焊时一般左手拿焊丝，右手握焊炬，两手动作要协调，沿焊缝向左或向右焊接。 要掌握好焊炬与工件的夹角。(图81)，工件愈厚，角度就愈大。正常焊接时，约在30500范畴内。当焊接结束时，应合适减小，以填满熔池坑和避免烧穿。 焊炬向前移动的速度应保证工件熔化，并保持熔池有一定大小。工件熔化形成熔池后，再将焊丝点人熔池内熔化。9.在气焊、气割中也许会浮现那些问题？应如何解决？点火时，持续发出“放炮”声或点不燃，是由于氧气压力过大或乙炔不纯（乙炔内也许具有空气）。应减少氧气送给量，或先放出不纯的乙炔，然后重新进行点火。刚点燃火焰多为碳化焰，焊接前根据焊材种类和性质选择所用火焰。气焊、气割中焊割嘴过热或氧化渣堵塞住或乙炔供应局限性，焊割产生鸣爆并发生回火现象。应迅速关闭预热氧气阀门。对的熄火过程应先关焊炬上乙炔开关，再关氧气开关，否则浮现碳丝和回火等现象。六、埋弧自动焊、电阻焊、氩弧焊演示（一）目的和规定（二）实习操作（三）实习报告1. 埋弧自动焊由哪几部分构成？简述其焊接工艺过程。埋弧自动焊的基本设备是埋弧自动焊机，它由焊接电源、控制箱和焊车三部分构成。埋弧自动焊就是在手工电弧焊基本上发展起来的一种自动化焊接工艺。在埋弧自动焊中，以持续送进的光焊丝替代手弧焊的焊条芯，以焊剂替代焊条药皮，焊接时电弧引燃、焊丝送进和沿焊接方向移动电弧所有由焊机自动完毕。2.与手弧焊比较，埋弧自动焊有何特点？阐明其应用范畴。与手工电弧焊相比，埋弧自动焊有如下长处： .生产率高 焊接电流常可用到1000A以上，比手工电弧焊时电流大得多，又因焊接过程中节省了更换焊条的时间，因此埋弧自动焊比手工电弧焊具有高得多的生产率(生产率约为手工电弧焊的58倍)。 (2).焊接质量高并且稳定 埋弧自动焊时电弧区保护严密，熔池保持在液态的时间较长，冶金过程进行得较为充足，加之焊接规范自动控制调节，因此焊接质量高并且稳定，焊缝成形美观。 (3).节省金属材料 埋弧自动焊热量集中，熔深大，2025mm厚如下的工件可不开坡口直接焊接，又没有焊条头的挥霍，金属飞溅少，因此能有效节省金属材料。 (4).劳动条件得到改善 自动焊由于弧光不外泄，焊接时烟雾少，操作者只需操作管理焊机，因此劳动条件大为改善。 由于埋弧自动焊的上述长处，故在工程上获得了广泛应用。此法常用于焊接直长焊缝和较大直径的环形焊缝，对于厚度较大的工件和大批量生产尤为合适。3.氩弧焊设备由几部分构成？气体保护焊与手弧焊、埋弧焊比较有什么特点？其应用范畴如何？钨极氩弧焊又可分为手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊。手工钨极氩弧焊机重要由焊接电源、焊矩、供气及供水系统、控制装置等几部分构成。氩弧焊的重要特点为： 由于采用惰性气体作保护，因此合适于焊接多种合金钢、易氧化的有色金属及稀有金属。 电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，熔池小，焊接速度快，焊接热影响区较窄，工件焊接变形小。 电弧稳定，飞溅小，焊缝致密，表面没有熔渣，成形美观。 明弧可见，操作以便，易于实现自动化。 目前氩弧焊重要用于焊接铝及铝合金，钛合金，以及不锈钢，耐热钢和某些重要的低合金构造钢。4.电阻焊的基本形式有哪几种？各自的特点和应用范畴如何？电阻焊是运用电流通过焊件时在接触面所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，并在压力下形成接头的焊接措施。电阻焊分为点焊、缝焊、对焊三种基本形式。点焊是运用柱状电极加压通电，在搭接工件接触面之间形成不持续焊点的一种焊接措施。点焊在汽车、飞机、仪表制造等部门均获得广泛的应用。缝焊过程与点焊相似，只是用旋转的滚轮电极替代柱状电极，滚轮电极压紧焊件并转动，同步带动焊件向前移动，配合断续通电，即形成持续的焊缝。缝焊重要用于制造有密封性规定的薄壁构造，如油箱、容器、管道等。对焊时工件整个端面接触，由于接触处电阻较大，通以较大电流后，接头处温度迅速升高，当端面附近工件进入塑性状态时，再施加较大的轴向压力，使整个断面连接成一种整体。*5.电阻焊时，为什么电极与焊件间不会发生焊接现象？ 电阻焊时，焊件通电后，两电极接触表面之间的金属圆柱内，由于电流密度最大，依托接触电阻和焊件内部电阻所产生的热量最多，因此温度重要集中在两电极接触表面之间的金属圆柱内，而圆柱体以外的金属，因电流密度小，故温度不高。电极与焊件间的接触电阻所产生的热量，虽然与两焊件间的接触电阻所产生的热量差不多，但大部分都被水冷却的铜电极所传走，导致电极与焊件间接触处温度减少诸多。因此电极与焊件间不会发生焊接现象。*6.钎焊有何特点？应用范畴如何？钎料和钎剂的作用是什么？钎焊是运用熔点比焊件低的钎料作填充金属，加热到钎料熔化而焊件仍处在固态的温度，待液态钎料凝固后将工件连接在一起的焊接措施。根据钎料熔点不同，钎焊分为硬钎焊和软钎焊。硬钎焊钎料熔点在450以上，接头强度高，一般达200MNm2以上。硬钎焊的钎料有铜基、银基和镍基等。硬钎焊重要用于受力较大的钢及铜合金构件的焊接，尚有刃具、量具等的焊接。钎料熔点在450如下，接头强度低，一般在70MNm2如下。软钎焊常用钎料是铅锡合金，因此又称为锡焊。软钎焊只用于受力不大、工作温度不高的工件的焊接，如仪表、导电元件等的焊接。钎焊时一般都要使用钎剂（又称熔剂），以清除被焊工件表面的氧化膜及污物，改善钎料与工件间的浸润性，保护钎料和焊件免遭氧化，提高钎焊接头质量。软钎焊常用的溶剂有松香、氯化锌溶液，硬钎焊的熔剂由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等构成，根据钎料不同加以选用。7.焊接变形有哪几种基本形式？常用的焊接缺陷有哪些？如何检查其内部缺陷？焊件焊后冷却到室温下残留在焊件上的变形叫做焊接残存变形，简称焊接变形。 焊接变形的基本形式有：焊件在纵向和横向的缩短变形、被焊接的两块板材之间的角变形、焊接梁、柱、管子沿长度方向的弯曲变形、扭曲变形和薄板焊接后的波浪变形等。焊接缺陷有许多种，就熔化焊而言，常用的焊接缺陷有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边、焊瘤、烧穿等。对焊缝内部的裂纹、气孔、夹渣等缺陷的检查，一般采用射线探伤、超声波检查、磁粉检查等措施。热解决c第一章金属材料及钢的热解决一、常用金属材料（一）目的和规定1、理解金属材料的分类措施和名称。2、熟悉常用金属材料的成分、牌号、性能和用途。3、理解影响金属材料使用性能的基本因素。（二）授课1、金属材料的分类（重要简介用途分类），重要简介钢铁材料的分类。2、简介Q235（A3）、45、ZG40Cr、T10A、20CrMnTi、GCr15、W18Cr4V的重要成分、钢种、性能和用途举例。3、简介热解决车间的安全技术。（三）实习报告4、什么叫有色金属？举实例阐明铝和铜在机器制造中的用途。狭义上，有色金属是非铁金属，是铁、锰、铬以外金属的总称；广义上的有色金属还涉及有色合金，它是以有色金属为基体（一般不小于50%），加入一种或几种其她元素而构成的合金。实例：铝电缆、电器零件、装饰品及平常生活用品；铜电线、导电螺钉、储藏器、多种管道。5、影响金属材料的使用性能有哪些？性能名称性能内容使用性能物理性能涉及密度、熔点、导电性、导热性、磁性等。化学性能金属材料抵御多种介质的侵蚀能力，如抗腐蚀性能等。力学性能强度在外力作用下材料抵御变形和破坏的能力，分为抗拉强度b、抗压强度bb、抗剪强度r，单位均为MPa。硬度衡量材料软硬限度的指标，较常用的硬度测定措施有布氏硬度（HBS、HBW）、洛氏硬度（HR）和维氏硬度（HV）。塑性在外力作用下材料产生永久变形而不发生破坏的能力。常用指标是伸长率（%）和断面收缩率（%），和愈大，材料塑性愈好。冲击韧性材料抵御冲击力的能力。常把多种材料受到冲击破坏时消耗能量的数值作为冲击韧性的指标，用k（J/cm）表达。冲击韧度值重要取决于塑性、硬度，特别是温度对冲击韧度值的影响具有更重要的意义。疲劳强度材料在多次交变载荷作用下，不致引起断裂的最大应力。工艺性能涉及热解决工艺性能、锻造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能。二、热解决理论基本及工艺概述（一）目的和规定1、理解退火、正火、淬火、回火、氮化、渗碳解决目的和工艺过程。2、理解热解决与材料性能的关系。3、理解实现变化材料性能的基本途径和基本原理。（二）授课1、简述钢热解决的原理。2、简介退火、正火、淬火、回火工艺及其作用。3、简介表面热解决。（三）实习报告1、什么叫做热解决？其作用是什么？热解决是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过变化材料表面或内部的组织构造,来控制其性能的一种综合工艺过程。金属热解决是机械制造中的重要工艺之一，与其她加工工艺相比，热解决一般不变化工件的形状和整体的化学成分，而是通过变化工件内部的显微组织，或变化工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，从而获得最后的实用性能，而这一般不是肉眼所能看到的。2、什么是退火、正火、淬火、回火措施?各有什么作用？退火是将工件加热到合适温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到合适的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对某些规定不高的零件作为最后热解决。淬火是将工件加热保温后，在水、油或其他无机盐、有机水溶液等淬冷介质中迅速冷却。淬火后钢件变硬，但同步变脆。为了减少钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650的某一合适温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。3、画出退火、正火、淬火、回火的热解决工艺曲线。4、什么是渗碳解决？其作用和实现的原理是什么？表面渗碳解决：将含碳(0.10.25%)的钢放到碳势高的环境介质中,通过让活性高的碳原子扩散到钢的内部,形成一定厚度的碳含量较高的渗碳层,再通过淬火、回火,使工件的表面层得到碳含量高的合金,而心部因碳含量保持原始浓度而得到碳含量低的合金,合金的硬度重要与其碳含量有关,故经渗碳解决和后续热解决可使工件获得外硬内韧的性 能。渗碳解决的作用是：提高表面层的耐磨性(碳含量高的合金),同步保持心部有高的耐冲击能力，即强韧性以及良好的塑性，使零件既能承受磨损和拥有较高的表面接触应力，同步又能承受弯曲应力及冲击载荷。渗碳解决用于在摩擦冲击条件下工作的零件，如汽车齿轮、活塞销等。5、什么是氮化解决？阐明其作用和原理。氮化解决：在一定温度下，将工件置于渗氮介质中加热、保温，使活性氮原子渗入工件表层的化学热解决工艺。零件渗氮后表面形成氮化层，氮化后不需淬火，钢件表层硬度可达9501200HV，这种高硬度和高耐磨性可保持到560600。C而不减少，故氮化钢件具有较好的热稳定性，同步具有较高的抗疲劳性和耐腐蚀性且变形很小。由于上述特点，渗氮在机械工业中得到了广泛应用，特别合适于许多精密零件的最后热解决，例如磨床主轴，精密机床丝杆，内燃机曲轴以及多种精密齿轮和量具等。6、何谓预备热解决？何为最后热解决？举例阐明。预备热解决涉及退火、正火、调质等，退火、正火的工序位置，一般安排在毛坯生产之后、切削加工之前，以消除毛坯的内应力、均匀组织、改善切削加工性能，并为后来的热解决做组织准备。调质工序一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前，目的是为了获得更好的综合力学性能，为后来的热解决做组织准备。调质一般不安排在粗加工之前，以免表面调质层在粗加工时大部分被切削掉，从而失去调质解决的作用。最后热解决涉及淬火、回火及表面热解决等。零件通过此热解决后，获得所需的使用性能，因其硬度较高，除磨削外不适宜进行其她形式的切削加工，故其工序位置一般均安排在半精加工之后。三、热解决设备（一）目的和规定1、通过现场参观和操作，理解热解决常用设备。2、退火、正火、淬火、回火的工艺操作过程及注意事项。3、理解热解决在制造业中的地位和作用。（二）参观和演示1、参观箱式电阻电炉、盐浴炉、井式气体渗碳电阻炉等设备。2、参观演示高频淬火过程。3、参观发黑解决过程。（三）实习报告1、试阐明RX3459、NLQ759、DM10013、RJ2556、GGC502设备的含义、工作原理、作用（或所能完毕的工作等）。并把这些设备的功率、电压、相数、额定温度（或工作温度）、工作空间及重量等综合列于一表内。设备型号名称功率电压额定温度RX3459箱式加热电阻炉45kw950NLQ759井式气体渗碳电阻炉75 kw950DM100131300RJ2556井式回火炉55 kw650GGC502真空管式高频感应加热炉50 kw380V2、井式回火炉、井式氮化炉的工作过程或工作原理是什么？3、可倾式回转炉的作用是什么？其工作过程或工作原理是什么？ 不 4、高频淬火的作用是什么？简述其操作过程。高频淬火是指运用高频电流（30k100kHz）使工件表面局部加热、冷却，获得表面硬化层的热解决措施，这种措施只是对工件一定深度的表面强化，而心部基本上保持解决前的组织和性能，因而可获得高强度、高耐磨性和高韧性的综合性能。又由于是局部加热，因此能明显减少淬火变形，减低能耗。正是由于高频淬火拥有上述这些特点，因而在机械加工行业被广泛应用。5、何谓发黑解决？其工艺过程如何？各道工序又有什么作用？发黑解决是金属表面氧化解决中最常用的一种措施。其中碱性发黑解决是将工件放在一定的温度的强碱性溶液中进行的氧化解决，它使工件表面形成一层氧化膜（Fe3O4）,这层氧化膜组织较为紧密，能牢固地与金属表面结合，根据解决条件的不同，该氧化膜可呈现亮蓝色直到亮黑色，重要应用于碳素钢和低合金钢。工艺原理：当工件在浓度很高的碱性和氧化剂的溶液中加热时，表面开始先受到碱的微腐蚀作用，一方面析出铁离子，与碱的氧化剂继续作用，生成亚铁酸钠（Na2FeO2）和铁酸钠（NaFe2O4），然后再由亚铁酸钠和铁酸钠进一步作用，生成成分为四氧化三铁的致密氧化膜。作用：它不仅对金属表面起防锈作用，还能增长金属表面的美观，对于淬火工件而言，还能起到消除应力的作用。四、热解决实验和操作（一）目的和规定1、理解各解决工艺过程及其作用的异同。2、理解热解决后材料性能的变化。3、掌握洛氏硬度、显微硬度实验的操作。（二）实验与操作1、演示和解说HRC、HBS和HV硬度实验。2、演示ZG40Cr等材料的热解决的整个过程。3、选择一材料（45或ZG45Cr等）进行退火、正火、调质解决。4、自行测试一材料的经以上解决后的硬度值和经氮化式渗碳后的显微硬度。（三）实习报告1、简述ZG40Cr（采用当时生产中所解决的材料）热解决的整个工艺过程，并阐明各工序的作用。2、何谓 调质解决？解决后材料性能有何特点？生产中那些零件要采用这种解决工艺。调质解决是淬火后高温回火的热解决措施称为调质解决。高温回火是指在500-650之间进行回火。调质可以使钢的性能，材质得到很大限度的调节，其强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。调质解决后得到回火索氏体，它的机械性能均比相似硬度的正火索氏体组织为优，它的硬度取决于高温回火温度并与钢的稳定性和工件截面尺寸有关，一般在HB200300之间。调质常常应用在中碳(低合金)构造钢，也用在低合金铸钢中，对力学规定高的构造零部件都要进行调质解决。调质解决广泛应用于多种重要的构造零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。3、简述HRC、HBS、HV的基本原理和操作过程。A、布氏硬度（ HB）用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的实验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除实验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以实验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表达，单位为N/mm2(MPa)。其计算公式为：布氏硬度F/A（压痕球形表面积）式中：F压入金属试样表面的实验力。测定布氏硬度较精确可靠，但一般HBS只合用于450N/mm2（MPa）如下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不合用。在钢管原则中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表达该材料的硬度，既直观，又以便。举例：120HBS10/1000130：表达用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）实验力作用下，保持30s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。B、洛氏硬度（HR）洛氏硬度实验同布氏硬度实验同样，都是压痕实验措施。不同的是，它是测量压痕的深度。即，在初始实验力（Fo）及总实验力（F）的先后作用下，将压头（金钢厂圆锥体或钢球）压入试样表面，经规定保持时间后，卸除主实验力，用测量的残存压痕深度增量（e）计算硬度值。其值是个无名数，以符号HR表达，所用标尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9个标尺。其中常用于钢材硬度实验的标尺一般为A、B、C，即HRA、HRB、HRC。硬度值用下式计算：HR=（K-H）/CK为常数，金刚石压头时K=0.2MM，淬火钢球压头时K=0.26MM；H为主载菏解除后试件的压痕深度；C也为常数，一般状况下C=0.002MM。当用A和C标尺实验时，HR=100-e当用B标尺实验时，HR=130-e式中e残存压痕深度增量，其什系以规定单位0.002mm表达，即当压头轴向位移一种单位（0.002mm）时，即相称于洛氏硬度变化一种数。e值愈大，金属的硬度愈低，反之则硬度愈高。上述三个标尺合用范畴如下：HRA（金刚石圆锥压头）20-88HRC（金刚石圆锥压头）20-70HRB（直径1.588mm钢球压头）20-100洛氏硬度实验是目前应用很广的措施，其中HRC在钢管原则中使用仅次于布氏硬度HB。洛氏硬度可合用于测定由极软到极硬的金属材料，它弥补了布氏法的不是，较布氏法简便，可直接从硬度机的表盘读出硬度值。但是，由于其压痕小，故硬度值不如布氏法精确。（3）维氏硬度，由英国科学家维克斯一方面提出。以49.03980.7N的负荷,将相对面夹角为136的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定期间后，用测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小。它合用于较大工件和较深表面层的硬度测定。维氏硬度尚有小负荷维氏硬度，实验负荷1.96149.03N，它合用于较薄工件、工具表面或镀层的硬度测定；显微维氏硬度，实验负荷1.961N，合用于金属箔、极薄表面层的硬度测定。维氏硬度计测量范畴广阔，可以测量目前工业上所用到的几乎所有金属材料，从很软的材料（几种维氏硬度单位）到很硬的材料（3000个维氏硬度单位）都可测量。计算公式为：P为载荷，如10kg。d为压痕对角线长度(mm)。4、热解决中易产生哪些缺陷？有什么危害？如何避免？(1)、热解决工艺选择不当对工件的质量产生较大的影响，如淬火工艺的选择不当，容易使淬火工件力学性能局限性或产生过热，晶粒粗大和变形开裂等缺陷，严重的会导致零件报废。（2）、加热不当，会导致过热、过烧，表面氧化和脱碳等问题。过热使工件的塑性、韧性明显减少，冷却时产生裂纹，过热可通过正火予以消除。过烧是加热温度接近开始熔化温度，过热后的钢强度低、脆性大只能报废。生产上应严格控制加热温度和保温时间，钢在高温加热过程中，由于炉内的氧化性氛围导致钢的氧化（铁的氧化）和脱碳。氧化使金属消耗，工件表面硬度不均，脱碳使工件淬火后硬度、耐磨性、疲劳强度严重下降。为避免氧化和脱碳，常采用保护氛围加热或盐浴加热等措施。（3）、在冷却中有时会产生变形和开裂现象，变形和开裂重要是由于加热或冷却速度过快，加热或冷却不均匀等产生的应力导致的。生产中常采用对的的热解决工艺，淬火后及时回火等措施来避免。（4）、加热温度或保温的时间局限性、冷却速度太慢、工件表面脱碳导致淬火剂温度过高或冷却速度不均匀，会带来表面硬度不均等缺陷，这些都是制定热解决工艺所必须考虑的基本问题。5、记录G45#经退火、正火、淬火，高温回火后的洛氏硬度值，经氮化或渗碳后的显微硬度值。对其成果做必要的分析（同窗自备报告纸一张）。锻压一、锻压概况（一）、目的和规定1、理解锻造实习的意义、内容、安排、规定和安全技术。2、理解锻造生产的种类、生产工艺过程、特点和应用，熟悉锻造场地。3、理解加热的目的和措施、加热设备、操作措施、碳钢的锻造温度范畴，以及锻件的冷却措施。4、熟悉有关锻打操作要领，理解锻造工具。（二）实习操作1、加热炉操作。2、锻造工具的辨认。3、锻打产品示范。（三）实习报告1、锻造生产方式或种类有哪些？各适合生产什么锻件？答:自由锻：适合单件或小批量零件，或大型锻件。模锻：适合大批量小型零件。胎模锻：适合中批量锻件。2、锻造