河南焦煤技工学校金属焊接与切割作业（三峡版）教案：第二章金属焊接与切割基础知识(中职

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1、第2章金属焊接与切割基础知识一-本章教学目的:1、了解金屈学与热处理基本知识。2.了解常川金属材料的一般知识3.掌握焊接与切割的基本原理及工艺基础知识教学重点、难点:重点：焊接与切割的工艺基础挂图讲解的同时，播放视频通过“刀”的质量好坏，引屮、讲解金属材料及热处理的相关知识难点：金属学与热处理知识三、培训课时：8学时四、教学方法：讲授法、多媒体教学法五、教学内容:附后六、思考：1、淬火、回火、退火、正火对钢材性能各有什么影响?2、工作中，如何处理焊缝坡口和焊缝尺寸？2.1焊接与切割概述一、焊接与切割的基本

2、原理及分类（一）基木原理悍接定义：通过加热或加压，或两者并用，并且使用或不用填充材料，使工件达到结合的方法。（二）焊接方法的分类焊接按在焊接过程中金属状态及工艺分为三种：熔化焊、压力焊、钎焊。（三）切割的方法和分类1、定义：利用热能或机械能将工件分割的一种加工方法。2、切割的分类：火焰切割：气割、液化石汕气割、氢氧源切割、氧熔剂切割电弧切割：等离了切割、碳弧切割冷切割：激光切割、水射流切割二、焊接与切割的应用范围：造船、电站、汽车、石汕、桥梁、机械等。材料：超高强钢、活性金属、难熔金属、非金属。三、学习焊

3、接与切割安全技术的必要性1、安全生产法律法规的要求，体现国家対劳动者生命安全的关心。2、安全牛产的需要。3、特种作业人员安全与身心健康的需要。2.2金属学及热处理基本知识一、金属晶体结构的一般知识1、晶体：原了按一定几何形状作有规律的重复排列的固体物质——称晶体。2、典型金属晶体结构：（a）M*立方*格律心立方■格构。不同温度下纯诙体心立方与面心立方晶格体心立方晶格塑性比面心立方晶格的好，而后者的强度高于前者。特点：品体——①有熔点；②具有各向开性。如：食盐，冰，金属非晶体——①无熔点；②各向同性。如：玻

4、璃，松香，沥青(1)金属的组织与结构铁属于立方晶格，随着温度的变化，铁町以由一种幕体转变为另一种晶格，这种晶格的转变，称为同素界品转变。体心立方晶格的纯铁称a-Fe,而心立方晶格的铁称为Y-Feoa-Fe加热可变为Y-Fe,反之高温下Y-Fe冷却可变为a-Feo铁的同素界品转变是在910°C恒温下完成的。在固态下重新排列、结晶过程，是钢进行热处理的依据。二、合金的基本知识两种或两种以上的元索(其中至少有-•种是金属)，组合成的金属，称为合金。合金分为三类：固溶体：一种物质的原子均匀的溶解在另一种物质的品格

5、内，形成单项品体结构。金属化合物：合金元索ZI'可发住相互作用而牛•成的一-种具有金属特性的新相。机械混合物：固溶体和化合物均为单项的合金，若合金是有两种不同的晶体结构彼此机械混合组成。三、钢的热处理钢、铁固态下加热、保温和不同的冷却方式，改变金相组织以满足所要求的物理、化学与力学性能，称为热处理。1、淬火和回火淬火：将钢加热到某一温度范围并保持，使钢的组织全部变成奥氏体，然后快速冷却,使奥氏体來不及分解和合金元素的扩散而成马氏体组织。加热至淬火温度（临界点以上30°C〜50°C）,并保温一段时间，后投入

6、淬火剂中冷却。淬火后得到的组织是马氏体。增加硬度、强度和耐磨性。淬火剂有空气、汕、水、盐水，冷却能力递增。碳钢在水和盐水中淬火，合金钢在油中淬火。回火：淬火后进行回火，可以在保持一定强度的基础上恢复钢的韧性。冋火是淬火后进行的一种较低温度的加热与冷却热处理工艺。回火可以降低或消除零件淬火后的内应力，提高韧性。在150°C〜250°C范围内的回火称“低温回火”。回火马氏体有较髙的倏度和耐磨性，内应力和脆性有所降低。刃具、量具，要进行低温回火处理。中温回火温度是300°C〜450°Co有一定的弹性和韧性，并有

7、较高硬度。轴类、刀杆、轴套等进行中温回火。高温回火温度为500°C〜680C。综合性能：强度、韧性、塑性等都较好淬火加高温回火习惯上称为“调质处理”。用于各种轴类零件、连杆、齿轮、受力螺栓等。2、退火和正火退火：缓慢加热到临界点以上的某一温度，保温一段时间，随炉缓慢冷却。目的：细化晶粒，提高力学性能；降低峡度、提高塑性、便于冷加工；消除部分内应力,防止工件变形。正火是置于空气中冷却。晶粒变细，韧性可显著提高。铸、锻件切削加工询一•般进行退火或正火。3、时效热处理：材料经固溶处理或冷塑变形后，在室温或高于室

8、温条件下，其组织和性能随吋间而变化的过程。时效可进一步消除内应力，稳定零件尺寸，它与回火作用相类似。2.3常用金属材料的一般知识一、金属材料的性能1、物理化学性能：密度、导电性、导热性、热膨胀性、抗氧化性、耐腐蚀性。2、力学性能:强度（屈服强度、抗拉强度）、塑性（伸长率、收缩率、冷弯角）、冲击韧性、硬度。3、工艺性能：切削性、铸造性、焊接性。二、钢材和有色金属的分类、编号及性能1、钢材分类：含碳量在2.11%以下的铁碳合金叫钢