金屬焊接與切割基礎(chǔ)知識(shí)

金屬焊接切割基礎(chǔ)知識(shí)第一頁(yè)，共三十三頁(yè)。第一節(jié)焊接與切割的基本原理及分類(lèi)第二節(jié)金屬材料與熱處理常識(shí)第三節(jié)焊接工藝知識(shí)第四節(jié)焊接與切割技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛運(yùn)用第二章金屬焊接切割基礎(chǔ)知識(shí)第二頁(yè)，共三十三頁(yè)。第一節(jié)焊接與切割的基本原理及分類(lèi)一、基本原理二、焊接的方法的分類(lèi)三、切割的方法和分類(lèi)第三頁(yè)，共三十三頁(yè)。一、基本原理第四頁(yè)，共三十三頁(yè)。二、焊接的方法的分類(lèi)

按照焊接過(guò)程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點(diǎn)，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類(lèi)。（見(jiàn)圖分類(lèi))

第五頁(yè)，共三十三頁(yè)。第六頁(yè)，共三十三頁(yè)。三、切割的方法和分類(lèi)

按照金屬切割過(guò)程中加熱方法的不同大致可以把切割方法分為火焰切割、電弧切割和冷切割三類(lèi)。1．火焰切割按加熱氣源的不同，分為以下幾種。(1)氣割氣割(即氧—乙炔切割)是利用氧—乙炔預(yù)熱火焰使金屬在純氧氣流中能夠劇烈燃燒，生成熔渣和放出大量熱量的原理而進(jìn)行的。(2)液化石油氣切割液化石油氣切割的原理與氣割相同。不同的是液化石油氣的燃燒特性與乙炔氣不同，所使用的割炬也有所不同：它擴(kuò)大了低壓氧噴嘴孔徑及燃料混合氣噴口截面，還擴(kuò)大了對(duì)吸管圓柱部分孔徑。第七頁(yè)，共三十三頁(yè)。

(3)氫氧源切割利用水電解氫氧發(fā)生器，用直流電將水電解成氫氣和氧氣，其氣體比例恰好完全燃燒，溫度可達(dá)2800～3000℃，可以用于火焰加熱。(4)氧熔劑切割氧熔劑切割是在切割氧流中加入純鐵粉或其它熔劑，利用它們的燃燒熱和廢渣作用實(shí)現(xiàn)氣割的方法為氧熔劑切割。2．電弧切割電弧切割按生成電弧的不同可分為：(1)等離子弧切割(2)碳弧氣割

3．冷切割(1)激光切割激光切割是利用激光束把材料穿透，并使激光束移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)切割的方法。(2)水射流切割水射流切割是利用高壓換能泵產(chǎn)生出200～400MPa的高壓水的水束動(dòng)能，來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的切割。第八頁(yè)，共三十三頁(yè)。第二節(jié)金屬材料與熱處理常識(shí)一、純金屬的構(gòu)造二、合金的晶體構(gòu)造及鐵碳平衡狀態(tài)圖三、鋼的熱處理第九頁(yè)，共三十三頁(yè)。一、純金屬的構(gòu)造

固態(tài)物質(zhì)可分為晶體與非晶體。晶體：內(nèi)部原子按一定的幾何規(guī)律作周期性重復(fù)排列的固體。有固定的熔點(diǎn)，性能上具有各向異性（多晶體具有偽各向同性）。在非晶體內(nèi)，原子在空間是雜亂而無(wú)秩序的排列。無(wú)固定的熔點(diǎn)，各向同性。在一定條件下晶體和非晶體可互相轉(zhuǎn)化。（一）純金屬的晶體結(jié)構(gòu)：1、體心立方晶格第十頁(yè)，共三十三頁(yè)。2、面心立方晶格3、密排六方晶格第十一頁(yè)，共三十三頁(yè)。（二）液體金屬的結(jié)晶過(guò)程金屬的結(jié)晶過(guò)程，晶核的形成和晶核的長(zhǎng)大。第十二頁(yè)，共三十三頁(yè)。二、合金的晶體構(gòu)造及鐵碳平衡狀態(tài)圖

（一）合金的晶體構(gòu)造根據(jù)兩個(gè)元素相互作用關(guān)系，合金的晶體構(gòu)造可分為3類(lèi)，分別是固溶體、金屬化合物和共析體。

1、固溶體

合金在固態(tài)下，組元間互相溶解而形成的均勻相，稱(chēng)為固溶體。

根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占的位置，固溶體可分為間隙固溶體和置換固溶體。2、金屬化合物合金中的兩種元素，按一定的原子數(shù)量之比相結(jié)合，而形成一種新的化合物。

3、共析體由兩種或兩種以上的晶體混合而成的，在顯微鏡下呈非均勻組織結(jié)構(gòu)。第十三頁(yè)，共三十三頁(yè)。（二）金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變

金屬在固態(tài)下的結(jié)晶構(gòu)造的現(xiàn)象隨溫度的變化而轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。（三）鐵碳平衡狀態(tài)圖

在鐵碳平衡圖上，各種合金通常按含碳量和組織的不同分為：工業(yè)純鐵、鋼（亞共析鋼、共析鋼、過(guò)共析鋼）、白口鑄鐵（亞共晶白口鑄鐵、共晶白口鑄鐵、過(guò)共晶白口鑄鐵）第十四頁(yè)，共三十三頁(yè)。三、鋼的熱處理常用的熱處理有退火，正火、淬火和回火。1、退火

退火就是將金屬或合金的工件加熱到適當(dāng)溫度（高于或低于臨界溫度，臨界溫度即使材料發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的溫度），保持一定的時(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝。退火工藝的特點(diǎn)是保溫時(shí)間長(zhǎng)，冷卻緩慢，可獲得平衡狀態(tài)的組織。鋼退火的主要目的是為了細(xì)化組織，提高性能，降低硬度，以便于切削加工；消除內(nèi)應(yīng)力；提高韌性，穩(wěn)定尺寸。使鋼的組織與成分均勻化；也可為以后的熱處理工藝作組織準(zhǔn)備。退火常在零件制造過(guò)程中對(duì)鑄件、鍛件、焊件接進(jìn)行，以便于以后的切削加工或?yàn)榇慊鹱鹘M織準(zhǔn)備。第十五頁(yè)，共三十三頁(yè)。

2、正火將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50℃,保溫適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱(chēng)為正火。正火的主要目的是細(xì)化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織。3、淬火將鋼件加熱到臨界點(diǎn)以上某一溫度（45號(hào)鋼淬火溫度為840-860℃,碳素工具鋼的淬火溫度為760～780℃）,保持一定的時(shí)間，然后以適當(dāng)速度冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱(chēng)為淬火。4、回火鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱(chēng)為回火。淬火后的鋼件一般不能直接使用，必須進(jìn)行回火后才能使用。因?yàn)榇慊痄摰挠捕雀?、脆性大，直接使用常發(fā)生脆斷。通過(guò)回火可以消除或減少內(nèi)應(yīng)力、降低脆性，提高韌性；另一方面可以調(diào)整淬火鋼的力學(xué)性能，達(dá)到鋼的使用性能。根據(jù)回火溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。第十六頁(yè)，共三十三頁(yè)。第三節(jié)焊接工藝知識(shí)一、焊接接頭二、焊縫形式三、焊縫代號(hào)第十七頁(yè)，共三十三頁(yè)。一、焊接接頭

常見(jiàn)的接頭型式分為：對(duì)接接頭、T型接頭、角接接頭、搭接接頭等幾種。對(duì)接接頭T型接頭角接接頭搭接接頭第十八頁(yè)，共三十三頁(yè)。二、焊縫形式焊縫按不同分類(lèi)方法可分為下列幾種形式：(1)根據(jù)GB／T3375—94的規(guī)定，按焊縫結(jié)合形式，分為對(duì)接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫五種：1)對(duì)接焊縫：在焊件的坡口面間或一零件的坡口面與另一零件表面間焊接的焊縫，2)角焊縫：沿兩直交或近直交零件的交線所焊接的焊縫。3)端接焊縫：構(gòu)成端接接頭所形成的焊縫。4)塞焊縫：兩零件相疊，其中一塊開(kāi)圓孔，在圓孔中焊接兩板所形成的焊縫，只在孔內(nèi)焊角焊縫者不稱(chēng)塞焊。5)槽焊縫：兩板相疊，其中一塊開(kāi)長(zhǎng)孔，在長(zhǎng)孔中焊接兩板的焊縫，只焊角焊縫者不稱(chēng)槽焊。(2)按施焊時(shí)焊縫在空間所處位置分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫四種形式。(3)按焊縫斷續(xù)情況分為連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫兩種形式。第十九頁(yè)，共三十三頁(yè)。三、焊縫代號(hào)

在施工圖紙上，標(biāo)注焊接方法、焊接形式和焊縫尺寸的符號(hào)稱(chēng)為焊縫代號(hào)。焊縫符號(hào)一般由基本符號(hào)與指引線組成，必要時(shí)還可以加上輔助符號(hào)、補(bǔ)充符號(hào)和焊縫尺寸符號(hào)及數(shù)據(jù)。

焊縫的基本符號(hào)是表示焊縫橫截面形狀的符號(hào)。

第二十頁(yè)，共三十三頁(yè)。焊縫符號(hào)焊縫形式焊縫名稱(chēng)I形焊縫V形焊縫單邊V形焊縫點(diǎn)焊縫U形焊縫VU焊縫符號(hào)焊縫形式焊縫名稱(chēng)I形焊縫V形焊縫單邊V形焊縫點(diǎn)焊縫U形焊縫第二十一頁(yè)，共三十三頁(yè)。

輔助符號(hào)是表示焊縫表面形狀特征的符號(hào)，隨基本符號(hào)標(biāo)注在相應(yīng)的位置上。第二十二頁(yè)，共三十三頁(yè)。

補(bǔ)充符號(hào)是為了補(bǔ)充說(shuō)明焊縫的某些特征而采用的符號(hào)，用粗實(shí)線繪制，如果需要可隨基本符號(hào)標(biāo)注。第二十三頁(yè)，共三十三頁(yè)。

焊縫的指引線及其在圖樣上的位置

指引線一般由箭頭線和兩條基準(zhǔn)線

組成必要時(shí)允許箭頭線彎折一次

箭頭線用來(lái)將整個(gè)符號(hào)指到圖樣上的有關(guān)的焊縫處。第二十四頁(yè)，共三十三頁(yè)。基準(zhǔn)線上下用來(lái)標(biāo)注有關(guān)的焊縫符號(hào)，基準(zhǔn)線的虛線既可畫(huà)在基準(zhǔn)實(shí)線的上側(cè)，也可畫(huà)在基準(zhǔn)實(shí)線的下側(cè)?；鶞?zhǔn)線一般應(yīng)與圖樣的底邊相平行。第二十五頁(yè)，共三十三頁(yè)。焊縫符號(hào)相對(duì)于基準(zhǔn)線的位置（1）如果箭頭指向焊縫的施焊面，則焊縫符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線的實(shí)線一側(cè)。（2）如果箭頭指向焊縫的施焊背面，則將焊縫符號(hào)標(biāo)注在基準(zhǔn)線的虛線一側(cè)。（3）標(biāo)注對(duì)稱(chēng)焊縫及雙面焊縫時(shí)，基準(zhǔn)線的虛線可省略不畫(huà)。第二十六頁(yè)，共三十三頁(yè)。

箭頭線相對(duì)焊縫的位置一般沒(méi)有特殊要求，但是在標(biāo)注單邊V形焊縫、帶鈍邊單V形焊縫和帶鈍邊J形焊縫時(shí)，箭頭線應(yīng)指向帶有坡口一側(cè)的工件。第二十七頁(yè)，共三十三頁(yè)。

焊縫尺寸指的是工件厚度、坡口角度、根部間隙等參數(shù)值，焊縫尺寸在需要時(shí)才標(biāo)注，標(biāo)注時(shí)，隨基本符號(hào)標(biāo)注在規(guī)定的位置上。常用的焊縫尺寸符號(hào)如下表。αδ

第二十八頁(yè)，共三十三頁(yè)。第二十九頁(yè)，共三十三頁(yè)。第三十頁(yè)，共三十三頁(yè)。焊縫尺寸的標(biāo)注原則：1、焊縫橫截面上的尺寸，標(biāo)在基本符號(hào)的左側(cè)。

2、焊縫長(zhǎng)度方向的尺寸，標(biāo)在基本符號(hào)的右側(cè)。

3、坡口角度α、坡口面角度β、根部間隙b標(biāo)在基本符號(hào)的上側(cè)或下側(cè)。

4、相同焊縫數(shù)量及焊接方法代號(hào)標(biāo)在尾部。

5、當(dāng)需要標(biāo)注的尺寸數(shù)據(jù)較多，又不易分辨時(shí)，可在數(shù)據(jù)前面增加相應(yīng)的尺寸符號(hào)。第三十一頁(yè)，共三十三頁(yè)。第三十二頁(yè)，共三十三頁(yè)。內(nèi)容梗概金屬焊接切割基礎(chǔ)知識(shí)。二、焊接的方法的分類(lèi)。按照焊接過(guò)程中金屬所處的狀態(tài)及工藝的特點(diǎn)，可以將焊接方法分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類(lèi)。氣割(即氧—乙炔切割)是利用氧—乙炔預(yù)熱火焰使金屬在純氧氣流中能夠劇烈燃燒，生成熔渣和放出大量熱量的原理而進(jìn)行的。電弧切割按生成電弧的不同可分為：。激光切割是利用激光束把材料穿透，并使激光束移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)切割的方法。水射流切割是利用高壓換能泵產(chǎn)生出200～400MPa的高壓水的水束動(dòng)能，來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的切割。晶體：內(nèi)部原子按一定的幾何規(guī)律作周期性重復(fù)排列的固體。金屬的結(jié)晶過(guò)程，晶核的形成和晶核的長(zhǎng)大。根據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑晶格中所占的位置，固溶體可分為間隙固溶體和置換固溶體。由兩種或兩種以上的晶體混合而成的，在顯微鏡下呈非均勻組織結(jié)構(gòu)。金屬在固態(tài)下的結(jié)晶構(gòu)造的現(xiàn)象