7 非合金钢讲课稿（7页）(合金钢45crnimova)
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本文导读目录：
3、合金钢的焊接工艺
7 非合金钢讲课稿（7页）
本课题选自李世维主编、高等教育出版社出版的中等职业教育国家规划教材《机械基础（机械类）第4章“机械工程材料”中“4-1钢铁材料”的内容。
机械工程材料包括金属材料和非金属材料，金属材料中在工程和零件制造中应用最广泛的是碳钢及在碳钢基础上发展起来用途更广泛的合金钢，本节课内容主要介绍的是碳钢，是整个金属材料的基础。
通过这节课的学习，掌握学习这一章内容的学习方法，从这个意义上讲，这节课也是基础。
（3）熟练掌握典型碳钢的牌号、成分、性能和应用。
教学难点：典型碳钢的牌号、成分、性能和应用。
学法指导：教法与学法室相辅相成的，教法直接影响学生对知识点掌握和能力的提高，而学法指导是学生智力发展目标得以实现的重要途径。
在讲清碳钢牌号的意义和碳钢含碳量与性能的关系的基础上，列举生活中的各种模型，讨论其性能特点和使用的性能，从而归纳总结典型碳钢的牌号、性能及应用。
通过启发式教学，引导学生分析、讨论、解决问题，探索生活的秘密，激发学习兴趣，提升综合能力。
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钢:以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。
钢根据化学成分不同，可分为非合金钢、低合金钢和合金钢。
非合金钢也称碳素钢或碳钢，是碳含量Wc小于2%的铁碳合金，它还含少量的硫、磷、硅、锰等杂质。
其中硫、磷是炼钢时由原料进入钢中，炼钢时难于除尽的有害杂质，硫有热脆性，磷有冷脆性。
而硅、锰是在炼钢时加入脱氧剂时带入钢中的，是有益元素。
中碳钢：含碳量WC＞0.25%～0.6%。
先介绍中碳钢的含碳量，在推出低碳、高碳钢的含碳量，注意符号的差别，类比记忆，如金属根据熔点分类等。
优质钢：WS≤0.030%,WP≤0.030%。
碳素结构钢：用于制造普通的金属结构、零件。
2）牌号：由屈服点字母、屈服点数值、质量等级符号和脱氧方法等四部分组成。
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2520熟料27000一278002014:15000元-16500元。
2520熟料26500一275002014:15000元-16500元316工业料：17400-17700。
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合金钢的焊接工艺
2.高强度钢按钢材供货的热处理状态分为热扎及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢。
3）中碳调质钢：含碳量高Wc>0.3%，880≤s≥980Mpa，属于热处理强化钢。
一般在退火状态下进行焊接，焊后需进行调质处理。
主要用于制造大型机器上的零件和要求强度而自重小的构件。
1）珠光体耐热钢：用于制造在500600度范围内的设备，具有一定的高温强度和抗氧化能力。
3）低合金耐蚀钢：用于制造在大气、海水、石油、化工产品等腐蚀介质中工作的各种设备。
含量多，使焊缝中的结晶裂纹和焊接接头冷裂纹倾向增大。
可提高钢的强度和淬透性，可脱氧和脱硫，增加力学性能，降低焊缝金属对结晶裂纹的敏感性。
提高热强性元素和热影响区的淬硬倾向，使裂纹敏感性增大。
1）热轧纲过热区脆化的原因：过热去晶粒严重粗化，冷却时生成魏氏组织及马氏体组织，正火钢热影响区脆化是由于焊接热源的高温作用，使母材焊前的正火效果消失的结果。
3）中碳调质钢的过热区容易得到硬脆的淬火组织高碳马氏体，为此一般需采用预热缓冷等措施与适当的热输入配合，并在退火状态下焊接，焊后整体调质处理。
产生的原因：焊接接头产生淬硬组织，接头内含氢量多，残余应力较大。
最重要的选材原则：确保焊缝的金属力学性能，使之满足产品的技术要求保证产品在使用中正常运行。
低碳调质钢焊接时，焊接材料的选用原则依母材的热处理状态的不同而异。
目前低合金钢的焊接方法可分为两类：1）焊接热输入大的焊接法。
热轧及正火钢可以用各种方法进行焊接，一般焊接方法对产品质量无显著影响。
中碳调质钢在焊接方法选择上，由于不强调热输入对接头性能的影响，所以一般焊接方法都可以采用。
合金结构钢在坡口时，为了防止产生切割裂纹，屈强点超过500Mpa或合金总的质量分数大于3%的低合金结构钢，当板厚>50mm时，切割前应将钢板切割区预热到100度以上，切割后，采用磁粉探伤对切割表面裂纹检查。
低合金结构钢接头坡口背面采用碳弧气刨清根时，气刨前应对工件进行预热。
合金结构钢接头焊接区的清理是为了建立低氢环境的主要环节之一，钢的脆硬倾向越大，对焊接区清理的要求更高。
3、焊接材料的焊前处理P120（书）表9-8。
J502J503R102R202R302。
4焊接工艺参数的选择P120（书）9-9。
950-980度正火600-650度回火。
在下列情况下，要求合金结构钢进行消除应力退火处理。
2、对厚壁压力容器，为防止三局应力场所造成的脆性破坏，焊后应进行退火处理。
合金成分较高的合金结构钢正火处理后，只有经过回火处理后才能达到符合要求的综合性能，回火处理的目的是改善钢材和接头的组织和性能。
当钢材的屈服点s≥50MPs时，在正火状态下的韧性会出现不稳定，采用淬火+回火热处理的方法，可以提高钢材的强度，同时改善性能。
合金钢的焊接接头的焊后检验比普通的碳钢接头要严格。
在低合金结构钢焊后检验时，应考虑这种刚的焊接特点，制定合理的检查规程。
对于具有延迟裂纹倾向的焊接接头，应规定在焊接工作全部结束后48h后再进行焊缝无损探伤。
由于表面裂纹对结构的安全构成极大威胁，故在低合金结构钢焊缝及热影响区表面都应作表面磁粉探伤。
低合金结构钢的接头的强度越高，裂纹敏感性越大，无损检测，包括磁粉探伤的检查几率也应相应提高。
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