焊接操作技能指导教师班培训讲义.ppt

碳钢定义;常存杂质元素对碳钢性能的影响;锰（Mn）：在碳素钢中也作为一种脱氧剂（锰铁）加入钢水中而在冶炼结束残留在钢中。对于镇静钢锰含量一般在0.35~0.65%，而作为一种合金元素，一般不应低于1.0%。锰是一强化元素（固溶体），对珠光体钢强度有显著作用。锰含量超过1.0%时可焊性变差。 V、Ti、Nb等元素可以细化晶粒，提高韧性及材料致密度。 Cr、Ni提高钢的热强性能、高温氧化性和耐腐蚀性。 Mo、Nb、W等提高钢中碳化物的稳定性（热强性），其中Mo是提高钢的热强性最有效的合金元素，可以提高抗蠕变能力。 Cu有时效强化作用，并提高钢的抗大气腐蚀性能。 B可以提高钢的淬透性。 微量元素Re、稀土元素，综合力学性能有所提高。;⑶有害元素： 硫（S ）：有害元素 ，热脆倾向增加。硫在钢中的偏析严重，恶化钢材质量。形成低熔点共晶化合物FeS，使塑性、韧性下降，焊接、锻造、轧制时甚至导致晶间开裂的热脆性。但硫可改善钢材的可切削性。焊接中将产生SO2可能在焊缝中形成气孔和疏松。为此对硫的含量有严格要求，锅炉钢材中至少控制在0.040~0.45%以下。 磷（P ）：有害元素 ，冷脆倾向与回火脆性增加。磷在钢中偏析严重，增加回火脆性及冷脆敏感性，磷多的地方往往成为脆裂的起点。磷的增加使钢在室温或更低的温度下冲击功明显下降。为此对磷含量应越低越好，锅炉钢材中磷含量至少控制在0.040%以下。 ;（4）有害气体 氧：在炼钢过程中钢水中含有较多FeO，加入锰铁、硅铁、铝等进行脱氧，其与之反应生成MnO、SiO2、AlO3等浮入渣中而被除去。如钢水中含氧太多或冶炼及脱氧不当，可能留下部分氧化物夹于钢中。造成钢的强度、韧性及疲劳强度降低。 氢：氢在钢的液体与固体状态下，其溶解度相差极大。在固体状态下随温度下降氢的溶解度也下降。钢冷却凝固较快时氢原子来不及向金属外部扩散，将聚集于晶粒缺陷、晶界处，并形成分子状态的氢——氢白点。 氮：钢中的氮可以提高强度和硬度，但增加时效敏感性。 氧、氢、氮等有害气体是钢在冶炼过程中与气体接触而吸收的。而钢材标准中一般不明确规定其允许含量，但对于性能的影响及造成的缺陷是有明确要求。;⒉ 组织结构、晶粒度及供货状态 ① 常见的显微组织： 奥氏体（A）——强度硬度不高，塑性韧性很好，无磁性。 铁素体（F）——强度硬度低，塑性韧性好。 渗碳体（Fe3C） ——硬而脆，随C%增加，渗碳体增加， 强度硬度提高，而塑性、韧性下降。 珠光体（P）——性能介于F与Fe3C之间。 马氏体（M）——具有很高的强度和硬度，但很脆；延展性差，易导致裂纹。 魏氏组织—— 粗大的过热组织，塑性韧性下降，使钢变脆 。 带状组织—— 双相共存的金属材料在热变形时沿主伸长方向呈带状或层状分布的组织。 ;② 晶粒度： 常见1～8级。8级细小而均匀、综合力学性能好。 ③ 供货状态： 热轧、调质、正火，以正火状态组织性能最好。 ⒊ 加工工艺对组织性能影响 冷作变形会带来纤维组织、加工硬化及残余内应力。 热变形会提高材料塑性变形能力及降低变形抗力。;钢铁材料的分类;合金钢： 碳钢所含元素外，还含有其它一些合金元素，如Cr、Ni、Mo、W、V、B等，按合金元素含量不同分类： 低合金钢——含量小于5% 中合金钢——含量等于5%～10% 高合金钢——含量大于10% （2）铁： 工业纯铁——含碳量小于0.02% 生铁——含碳量大于2.0% 铸铁——含碳量大于2.0%，灰铸铁、可锻铸铁、球墨 铸铁;⒉ 按冶炼方法分类： （1）按冶炼设备分——平炉钢、电炉钢、转炉钢 冶炼方法：平炉、转炉、电炉（+真空精炼） （2）按脱氧方式分： ① 沸腾钢（F） ② 镇静钢（Z） ③ 半镇静钢（b） ④ 特殊镇静钢（TZ） 3. 按品质分类：P、S杂质含量分类 ① 普通钢 ② 优质钢 ③ 高级优质钢（A） ④ 特级优质钢（E）;⒋ 按用途分类： ① 结构钢——碳钢、低合金钢等。 ② 工具钢 ③ 特殊用途用钢——不锈钢、耐热钢、磁钢等。 5.按材料供货类型分类： ① 钢板 ② 钢管 ③ 锻件 ④ 铸钢件 ⑤ 棒材 ⑥ 型材;碳钢的牌号、性能及用途;合金钢： 16MnDR 16: 含碳量≤0.2% Mn: 合金含量 DR： 低温容器用钢;什么是不锈钢？;不锈钢不锈的特性与钢中的铬含量有直接关系，随着铬含量的提高而增强。当铬含量达到10.5%以