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第一讲;主要内容;第一节 焊接与切割简介;什么是焊接？;焊接方法的分类 ;1、熔化焊;2、压力焊;3、钎焊;第二节 金属材料简介;第三节 钢材和有色金属的分类、编号及性能;一、纯金属的结构;2、晶格与晶胞 晶格：抽象的用于描述原子在晶体中规律排列方式的空间几何图形，称为晶格。;1）体心立方晶格 从晶格中取出一个单位立方体，立方体中心有一个原子，八个顶角各排列着一个原子，但每个顶角上的原子是8个单位立方体所共有。;2）面心立方晶格 从晶格中取出一个单位立方体，立方体的八个顶角和六个面的中心各排列着一个原子，但每个顶角上的原子是8个单位立方体所共有，每个面上的原子是2个单位立方体所共有。;3）密排六方晶格 从晶格中取出一个单位六方柱体，六方柱体的各个顶角上和上下底面中心各排列着一个原子，但每个顶角上的原子是6个棱柱体所共有，上下底面上的原子是2个棱柱体所共有；在顶面和底面之间还有三个原子。;（二）液体金属的结晶过程;焊接熔池熔化金属的结晶特征;2、晶粒长大 晶粒长大的方向是由边缘指向熔池中心（温度最高点），由于熔池体积小，散热快，结晶速度很快。结晶从母材金属的半熔化晶粒上开始，柱状晶较发达，而且柱状晶的成长方向基本上与熔池界面相垂直，只有在熔池中心处或火口处，才有可能出现等轴晶。;3、晶粒边界 晶粒与晶粒的交界面叫做晶粒边界，简称边界。 熔池在结晶过程中凝固较快，焊件母材中有许多元素和少量夹杂物，熔池结晶时，高熔点的成分先析出，最后易熔夹杂物被留在柱状晶粒之间。;二、合金的晶体构造及铁碳平衡相图;1、固溶体 是指合金在固态下，组元之间能互相熔解而形成的均匀相。在各组元中，与固溶体晶格类型相同的组元称为溶剂，其他组元为溶质。 一种物质均匀地熔解在另一种固体物质之中，所形成的熔合体叫做固溶体。;1）置换固溶体 溶质原子占据了部分溶剂晶格结点位置而形成的固溶体称为置换固溶体。 某一元素晶格上的原子，部分地被另一元素的原子所取代的固溶体，叫置换固溶体。;间隙固溶体;2、金属化合物 是指合金组元之间发生相互作用而形成的具有金属特性的一种新相，一般可用分子式表示。如铁碳合金中的渗碳体（Fe3C)。 合金中的两种元素，按一定的原子数量之比相化合，而形成一种新的化合物。;3、共析体 是由两种或两种以上的晶体结构混合而成的，在显微镜下呈非均匀组织结构。例如，常温下铁素体和渗碳体，是互相不溶解的两种晶体结构，它们在钢中形成一种共析体（或称机械混合物），称为珠光体。;（二）金属的同素异构转变;900;（三）铁碳平衡状态图; 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 100; 组织名称;特性点符号;5、简化的Fe-Fe3C相图特性线;特性线;（四）典型铁碳合金及组织; （3）白口铸铁 2.11% Wc 6.69%，分以下三种： ①共晶白口铸铁 ， Wc =4.3%，组织为变态（低温）莱氏体（Ld′）; ②亚共晶白口铸铁 ，2.11% Wc 4.3%，组织为珠光体+二次渗碳体+变态莱氏体； ③过共晶白口铸铁 ， 4. 3% Wc 6.69%，组织为变态莱氏体+一次渗碳体。;2、含碳量对铁碳合金平衡组织的影响 任何成分的铁碳合金室温时均是由铁素体和渗碳体两相组成。随着含碳量增加，铁素体的相对量减少，渗碳体的相对量增多，同时渗碳体的形状和分布也有所不同，因而形成不同的组织。室温时，随着含碳量的增加，铁碳合金组织变化如下：;3、含碳量对铁碳合金力学性能的影响 当Wc 0.9%时，随着Wc的增加，合金的强度、硬度呈直线上升，塑性、韧性不断下降，这是由于合金组织中渗碳体的相对量增多，铁素体的相对量减少所致；当Wc 0.9%时，由于沿晶界形成的二次渗碳体网趋于完整，故强度开始明显下降，但硬度仍在增高，塑性和韧性继续降低。为保证工业用的碳钢具有足够的强度、一定的塑性和韧性，一般钢的Wc 1.3%~1.4%。;;三、钢的热处理;（一）、钢的固态相变 1、加热时的转变 从鉄碳平衡状态图可以看出，亚共析钢当加热温度超过A3线时，珠光体中的铁素体与渗碳体首先形成奥氏体，但晶粒很细小，所形成的奥氏体晶粒，把珠光体外的铁素体吸收。; 2、冷却时的转变 当温度降至A3线以下，亚共析钢将沿着奥氏体晶粒边界首先析出铁素体，这时奥氏体中的含碳量就增高了。当奥氏体中的含碳量高至0.77%时，渗碳体和铁素体就会产生各自间的小片状晶粒，成为