金屬材料的焊接工藝教案

1、 教學授課計劃授課班級授課日期授課題目 §111 金屬的焊接性 目的要求 理解掌握焊接性的概念及焊接性的間接判斷法： 了解影響焊接性的因素和焊接性的直接試驗法。 重點難點 碳當量法 組織教學 審視學生風貌 記錄考勤情況 總結復習 鋼板焊接與焊接金屬的性質的關系分析 導入新課 在工業(yè)生產當中，不僅會遇到制造焊接結構的各種金屬材料，而且還會遇到一些金屬結構的修復，如鑄鐵的焊補等。因此，掌握這些金屬材料的焊接性及焊接工藝對保證焊接結構的質量是至關重要的。 課前提問 金屬的性質有哪些？ 答：物理性能 化學性能 力學性能 工藝性能 教學方式和手段 講授 教學媒介 教科書 多媒體 講授內容（ 7

2、0 ）分鐘一、焊接性概念 焊接性只是一個相對的概念，所涉及的問題較為復雜，至今沒有一個嚴格的定義，我們可將其理理解為金屬是否能適應焊接加工而形成完整的，具備一定使用性能的焊接接頭的特性。 它包括兩方面的內容： 1.接合性能- 金屬在經受焊接加工時對缺陷的敏感性； 2.使用性能-焊成的接頭在一定的使用條件下可靠運行的能力。二、影響焊接性的因素 1材料因素 指焊件本身和使用的焊接材料，其中材料的化學成分對金屬的焊接性起主要作用。 2.工藝因素 指焊接工藝方法和工藝措施。 3結構因素 指焊接接頭的結構設計，主要包括接頭處的剛度，應力集中和多軸應力等方面 的因素。 4使用條件 主要指的是工作環(huán)境，即焊

3、接結構必須符合使用條件的要求。三、焊接性的間接判斷法 1碳當量 碳當量指鋼中合金元素（包括碳）的含量按其作用換算成碳的相當含量。 2碳當量法 碳當量法是一種粗略估價低合金鋼冷裂敏感性的方法。由于焊接熱影響區(qū)的淬硬及冷裂傾向與化學成分直接有磁，其中C對淬硬及冷裂影響最顯著，所以人們將各種元素的作用按照相當C的作用而折合疊加，求得所謂“碳當量”，即“Ceq”以“Ceq”的大小為估價淬硬及冷裂傾向大小的指標，認為Ceq越小，焊接性越好。 3計算公式 國際焊接學會（IIW）推薦：Ceq=C+（） 當Ceq0.4，鋼材的淬硬傾向不明量，焊接性優(yōu)良，焊前可不必預熱。 當0.4Ceq0.6，淬硬傾向漸明顯，

4、需適當預熱，控制淺能量等。 當Ceq0.6，淬硬傾向較強，難焊需采取較高的預熱溫度和嚴格的工藝措施。四、焊接性的直接試驗法 1目的 （1）選擇適用于基本金屬的焊接材料； （2）確定合適的焊接工藝參數； （3）用于研制新的材料。 2內容 （1）抗裂性試驗； 抵抗熱裂紋、冷裂冷、脆性轉變能力。 （2）焊接接頭的使用性能。 3選擇的制定焊接性試驗方法的原則 （1）針對性 試驗條件應盡可能接近焊接時的實際條件。 （2）可靠性 a. 嚴格試驗條件；b.盡可能自動化、機械化。（3）經濟性 力求做到省材、省時、省費用。總結鞏固新課：本節(jié)主要介紹了金屬焊接性的概念及影響因素，焊接性的間接判斷法，即碳當量法，焊

5、接性的直接試驗法。布置作業(yè)：習題冊參考資料 焊工鑒定教材 教學后記 編寫日期： 年 月 日 教師： 簽字 教學授課計劃授課班級授課日期授課題目 §112 金屬材料常用焊接工藝措施 目的要求 掌握預熱、后熱及焊后熱處理等常用焊接工藝措施的作用和實施方法。重點難點 焊后熱處理的作用及實施方法 組織教學 審視學生風貌 記錄考勤情況 總結復習 焊接性的判斷方法 導入新課 各種金屬材料的焊接性不同，且影響因素較多 。因此為了保證焊接質量，常對焊接性差或較差的金屬材料采取預熱、后熱、焊后熱處理等工藝措施。 課前提問 何為之碳當量？ 答：碳當量指鋼中合金元素（包括碳）的含量按其作用換算成碳的相當含

6、量。 教學方式和手段 講授法 教學媒介 教科書 多媒體 講授內容（ 70 ）分鐘1、 預熱 1、定義 焊接開始前對焊件全部或局部進行加熱的工藝措施稱為預熱。按照焊接工藝的規(guī)定，預熱需要達到的溫度稱為預熱溫度。 2、作用 降低焊后冷卻速度和減小因溫差而造成的焊接應力。 3、預熱溫度選擇原則 剛度不大的低碳鋼、強度級別較低的低合金鋼的一般結構不必預熱； 奧氏體不銹鋼焊接時，為防止晶間腐蝕不預熱； 碳當量越大、母材越厚、剛度越大、環(huán)境溫度越低，則預熱溫度越高； 多層多道焊時，道間溫度不低于預熱溫度； 4、預熱方法 有火焰加熱、工頻感應加熱、紅外線加熱等。 加熱寬度一般在坡口兩側各75100范圍，且不

7、小于板厚的5倍。2、 后熱 1、定義 焊接后立即對焊件的全部或局部進行加熱或保溫，使其緩冷的工藝措施稱為后熱，它不等于焊后熱處理。 2、作用 避免形成淬硬組織；使氫逸出焊縫表面；防止裂紋產生。 對于冷裂傾向大的低合金鋼等材料，進行專門的消氫處理，即焊后立即將焊件加熱到250350溫度范圍，保溫26h后空冷，其目的是消除焊縫金屬中的擴散氫。 3、加熱方法 后熱的加熱方法、寬度、測溫部位等要求與預熱相同。3、 焊后熱處理 1、定義 焊后為改善焊接接頭的組織和性能或消除焊接殘余應力而進行的熱處理，稱為焊后熱處理。 2、作用 消除殘余應力；軟化淬硬部位； 改善焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能； 提高接頭的塑

8、性和韌性； 穩(wěn)定結構的尺寸。 3、種類 600650范圍內的消除應力退火； 低于AC1線的高溫回火； 奧氏體不銹鋼的均勻化處理。 4、方法 整體熱處理 局部熱處理 5、焊后熱處理的應用 母材強度級別高，產生延遲裂紋傾向大的普低鋼； 低溫工作的容器和焊接結構； 承受交變載荷工作，要求疲勞強度高的構件； 有應力腐蝕和焊后要求幾何尺寸穩(wěn)定的焊接結構。 總結鞏固新課：本節(jié)主要介紹了預熱、后熱、焊后熱處理的定義、作用、 實施方法及選用原則。布置作業(yè)：習題冊參考資料 焊工鑒定教材 教學后記 編寫日期： 年 月 日 教師： 簽字 教學授課計劃授課班級授課日期授課題目 §113 碳素鋼的焊接 目的要

9、求 了解碳素鋼的組成及分類； 理解掌握低、中碳鋼的接性及焊接工藝。 重點難點 低、中碳鋼的焊接 組織教學 審視學生風貌 記錄考勤情況 總結復習 碳鋼的基本常識 導入新課 碳素鋼簡稱碳鋼，是含碳量小于2.11的鐵碳合金。碳素鋼是工業(yè)生產中應用最廣泛的材料。了解其焊接性就具有很大的現(xiàn)實意義。 課前提問 碳鋼是怎樣分類的？ 答：按含碳量；按質量等級；按脫氧方式。 教學方式和手段 講授 教學媒介 教科書 多媒體 講授內容（ 70 ）分鐘一、碳素鋼的成分 碳素鋼是以鐵為基體，C為主要合金元素的鐵碳合金，其中C的含量很低。通常C1,Mn1.65,Si0.60。二、碳鋼的分類 1、按鋼的含碳量分類 低碳鋼：

10、C0.25% 中碳鋼：C 0.25%0.60% 高碳鋼：C 0.60% 2、 按鋼的質量分類 （S、P的含量的多少） 普通鋼： S0.050% P0.045% 優(yōu)質鋼： S0.035% P0.035%高級優(yōu)質鋼： S0.025% P0.025% 3、按鋼的用途分類 結構鋼：機械零件、工程構件 （C0.70% ） 工具鋼：刀具、模具、量具 （ C 0.70% ） 4、 按脫氧程度不同分類 沸騰鋼：脫氧程度不完全的鋼 （F）鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程度完全的鋼 （Z） 半鎮(zhèn)靜鋼：介于沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼（ b ）特殊鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程度很完全的鋼 （TZ） 鎮(zhèn)靜鋼：表面質量一般，偏析較輕，沖擊韌性良好。 沸騰鋼：表面質

11、量較 好，偏析較嚴重，沖擊韌性較差。 二者強度、伸長率大致相同。三、低碳鋼的焊接 1焊接性 （1）是焊接性最好的金屬； （2）不需預熱，焊后熱處理等工藝措施； （3）可滿足手工焊各種空間位置的焊接，且焊接工藝和操作技術較簡單、易掌握。 （4）對焊接電源方法無特殊要求，一般交、直流弧焊機都可用。 2常用的焊接方法和焊接材料 幾乎所用的焊接方法均可采用，用的最多是手工電弧焊、埋弧自動焊、CO2氣保焊、電渣焊等。 （1）手工電弧焊 應用最廣泛，焊條的選擇是根據低碳鋼的強度等級選用相應強度等級的結構鋼焊條。 （2）埋弧焊 采有HO8A、HO8MnA等焊絲和焊劑431or430；工藝上應注意焊劑的烘干和

12、域坡口的清理。 （3）CO2氣保焊 用HO8MnSi、HO8MnSiA、HO8Mn2SiA焊絲 （4）電渣焊 焊絲：H10MnSiA、H10Mn2A、H10Mn2MOA； 焊劑：焊劑360 另：當f較大or剛性很大，且對接頭性能要求較高時，則應焊后熱處理，其目的是a.消除焊接應力；b.改善局部組織及平衡接頭各部位的性能。四、中碳鋼的焊接 1焊接性 與低碳鋼相比較，焊接性較差，常見的有35號，45號，55號等。 （1）焊縫金屬易產生熱裂紋； （2）熱影響區(qū)易產生冷裂紋； 2焊接工藝 （1）盡量采用堿性焊條； 因其抗冷裂和抗熱裂性能較好。 （2）預熱 35、45、150250（250400） （3

13、）工藝措施a. U型坡口；b. 多層焊時，第一層焊縫盡量采用小I，慢焊速；c. 焊條應烘干，烘干溫度為350400，保溫2h；d. 焊后輕錘擊焊縫；e. 焊后緩冷；f. 焊后熱處理。一般作600650清除應力回大處理?？偨Y鞏固新課：本節(jié)主要介紹了碳素鋼的成分及分類。低碳鋼的焊接性及焊接工藝，中碳鋼的焊接性及焊接工藝。布置作業(yè)：習題冊參考資料 焊工鑒定教材 教學后記 編寫日期： 年 月 日 教師： 簽字 教學授課計劃授課班級授課日期授課題目 §114 低合金鋼高強度結構鋼的焊接 目的要求 了解低合金鋼高強度結構鋼成分、特點、分類 理解低合金鋼高強度結構鋼的焊接性； 掌握的焊接材料選擇及

14、 16Mn、15MnV等的焊接。 重點難點 低合金鋼高強度結構鋼焊接工藝 組織教學 審視學生風貌 記錄考勤情況 總結復習 低合金鋼簡介 導入新課 低合金鋼是在碳鋼的基礎上添加了不超過5的合金元素的鋼。利用焊接來制造焊接結構的低合金鋼可分為強度用結構鋼和專業(yè)用結構鋼。低合金高強度結構鋼分為Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五類，按質量等級分為A、B、C、D、E五級。課前提問 中碳鋼的焊接性如何？ 答：焊縫金屬易產生熱裂紋；熱影響區(qū)易產生冷裂紋； 教學方式和手段 講授 教學媒介 教科書 多媒體 講授內容（ 70 ）分鐘一、低合金結構鋼簡介 合金結構鋼就是在碳素鋼的基礎上，根據對性能的

15、不同要求，添加了一定的合金元素。其大致可分為兩大類：一類是強度用鋼，主要是根據強度來選用的，普低鋼即屬此類，合金化的目的是為了提高強度，并保證足夠的塑性和韌性；另一類是特殊有鋼，主要是為了滿足一些特殊使用性能的要求，如高溫性能、低溫性能和耐蝕性能等。二、低合金鋼高強度結構鋼的焊接性 對于一些強度較低的普低鋼（300400Mpa）的焊接性接近于低碳鋼，焊接性良好；而對于一些強度較高、且厚度較大的結構剛性較大的焊件，焊接時應采取一定的工藝措施，易出現(xiàn)的問題如下： 1熱影響區(qū)的淬硬傾向 影響熱影響區(qū)淬硬程度的主要因素是 （1）化學成分 一般來講，鋼的含碳量和合金元素含量愈高，其淬硬傾向愈大。 （2）

16、冷卻速度 焊件在焊后冷卻速度愈大，其淬硬傾向愈大。 2焊接接頭的冷裂紋 冷裂紋是焊接這類鋼時的一個主要問題。從材料本身考慮淬硬 組織，是引起冷裂紋的決定性因素。其防止措施見§64。 3熱裂紋 從這類鋼的成分來看，一般含C量都較低，而含Mn量較高，Mn/s比符合要求，具有較了的抗熱裂性能。正常情況下焊縫中不會出現(xiàn)熱裂紋，但當材料成分不合格的因嚴重偏析使局部C、S含量偏高時，Mn/s就可能低于要求而出現(xiàn)熱裂紋。三、焊接材料的選擇 焊接材料的選擇，應根據焊件的化學成、機械性能、接頭剛性坡口形式以及使用要求來決定。由于合金結構鋼正常情況下熱裂、冷裂傾向很小，故其選擇材料的主要依據是保證焊縫金

17、屬的強度、塑性和韌性等機械性能與母材相匹配，為達到這一目的，在選擇焊接材料時，應該從母材的機械性能出發(fā)，選擇相應強度級別的焊接材料，而并不是從化學成分出發(fā)，選擇與母材成分完全一樣的焊接材料。這樣，不僅沒有必要，而且往往會得到很壞的結果。 其具體選擇見課本P182-表11-44、 控制焊接熱輸入 Q295、Q345鋼脆化冷裂傾向小，對熱輸入沒有嚴格限制，但熱輸入小些更有利。 其他條件下為防止淬硬傾向增大，產生冷裂，熱輸入應偏大些。 強度級別高的低合金高強度結構鋼采用預熱配合小的熱輸入更合理。5、 幾種常用低合金鋼高強度結構鋼的焊接工藝要求 116Mn鋼的焊接 它是屬于350Mpa級的普低鋼，其冶

18、煉、加工和焊接性都較好，普遍用于制造各種焊接結構和客器。 （1）焊接性 焊接性良好，淬硬傾向比235鋼稍大一些，一般情況下，不用采取特殊的工藝措施，但在低溫條件下焊接厚度、剛性較大的結構時，可能出現(xiàn)裂紋，應進行適當的預熱詳見表126。 （2）常用的焊接方法 a.手工電弧焊 采用強度等級為E50的焊條，如：E5016、E5015（堿）E5003、E5001、E5503、E5501等，（E4316、E4315）。 b.埋弧自動焊 焊劑：高錳、高硅、如焊劑431、焊劑350（焊前應25012h烘干） 焊絲：HO8A（不開坡口）、HO8MnA、H10Mn2（大與深坡口）、H10MnSi（開坡口） c.

19、CO2焊 薄板結構及厚板窄間隙焊時，細焊絲0.61.2 中厚板結構鑄鋼件補焊時，粗焊線 常用的焊絲有：HO8Mn2Si 215MnV和15MnTi的焊接 屬于400Mpa級的普低鋼，是在16Mn中加少量的V和Ti，從而使鋼的強度提高，減少過熱傾向，具有良好的焊接性，基本與16Mn同?？偨Y鞏固新課：了解低合金鋼高強度結構鋼成分、特點、分類，理解掌握普低鋼的焊接性、焊接材料的選擇以及16Mn、15MnV等的焊接。布置作業(yè)：習題冊參考資料 焊工鑒定教材 教學后記 編寫日期： 年 月 日 教師： 簽字 教學授課計劃授課班級授課日期授課題目 §115 珠光體耐熱鋼的焊接 目的要求 了解耐熱鋼的

20、特性； 理解掌握耐熱鋼焊接性及焊接工藝。 重點難點 耐熱鋼的特點、焊接性及焊接工藝 組織教學 審視學生風貌 記錄考勤情況 總結復習 低合金鋼的基本分類 導入新課 具有足夠的高溫強度和抗高溫氧化性的鋼叫做耐熱鋼。珠光體耐熱鋼是以鉻、鉬為主要合金元素的低合金鋼，由于它的基本組織（供貨狀態(tài)組織）是珠光體（珠光體+鐵素體），故稱珠光體耐熱鋼，如15Mo、12GrMo、15GrMo、12Gr1MoV等。 課前提問 低合金高強度結構鋼的焊接性如何？ 答：焊接裂紋 ；粗晶區(qū)脆化。 教學方式和手段 講授 教學媒介 教科書 多媒體 講授內容（ 70 ）分鐘 一、珠光體耐熱鋼簡介 1定義 以鉻、鉬為主要合金元素的

21、低合金鋼、其基體組織是珠光體C珠光體+鐵素體）。 2特性 （1）高溫強度 由于鉬的熔點很高，故在高溫下能保持較高的強度，其工作溫度高達600，若加入少量的V、W、Nb、Ti等后，可進一步提高熱強性。 （2）高溫抗氧化性 由于鉻與氧的親和力比鐵大，故在金屬表面形成一層致密難熔的保護膜（氧化鉻），從而防止了內部金屬的氧化，但碳會與鉻反應形成化合物，而降低鉻的有效濃度，故應限制C 的含量，一般C0.25。 （3）應用 廣泛應用于制造蒸汽動力發(fā)電設備及石油化工行業(yè)。二、焊接性 珠光體耐熱鋼的焊接性與低碳調質高強鋼很相似，主要問題是熱影響區(qū)的硬化、冷裂紋、軟化以及焊后熱處理的高溫長期使用中的角熱裂紋問題

22、。另外，在一些CrMo鋼中具有明顯的回火脆化現(xiàn)象。三、珠光體耐熱鋼焊接工藝 1預熱 150300，（在焊接過程始終保持） 2保溫焊和連續(xù)焊 保溫焊：指在焊接過和中，近縫區(qū)（30100mm）保持足夠的溫度。 連續(xù)焊：指焊接過程不間斷。若必須間斷，則應使焊件緩慢均勻地冷卻，再焊之前仍須預熱。 3短道焊 方法：是如果焊一條長焊縫，則每一道不要焊大長，使之重復受熱如P184圖112示。 目的：使焊縫及熱影響區(qū)緩慢冷卻。 4自由狀態(tài)下焊； 盡量避免使用胎夾具。 5焊后緩冷 焊后立即將焊件用石棉布覆蓋，or直接放在石棉灰中。 6焊后熱處理 目的：防止延遲裂收、消除應力、改善組織 常用方法有：高溫回火、退火

23、處理 高溫回火：焊后將焊加熱至700750，保溫然后在靜止空氣中冷卻。 退火處理：將焊件加熱至840910，保溫一定的時間23min/mm，然后以30°c/h冷卻至540。再爐冷or冷至室溫。 通過預熱，特別是焊后熱處理，珠光體耐熱鋼接頭的薄弱環(huán)節(jié)往往不再是熔合淺附近的硬化區(qū)，而常常是硬度明顯下降的軟化區(qū)，而焊后高溫回火不但不能使“白帶”區(qū)的硬度恢復，甚至還會稍有降低，只能經正火十回火才能改善，另從焊接工藝上應盡可能減小焊接線能量及預熱溫度。但過小會增大熔合區(qū)的硬化程度，對韌性和防止裂紋都不利，故確定時應綜合考慮接頭各種性能的要求。 7焊接材料的選擇 在選擇焊接材料時，為了保證焊縫性

24、能同母材匹配，具有必要的熱強性。焊縫成分應力求與母材相近。 如：手弧焊：焊條主要根據化學成分，而不是常溫機械性能、使用原則與堿性焊條同即烘干。焊件清理，直流反接，短弧等。也可用奧氏體不銹鋼焊條，焊前需預熱，焊后不用熱處理。 埋弧焊：選用與焊件成分相同的焊絲配焊劑250。總結鞏固新課：本節(jié)主要介紹了耐熱鋼的特性，成分，焊接性，焊接工藝及常用焊接方法，焊接材料的選擇。布置作業(yè)：習題冊參考資料 焊工鑒定教材 教學后記 編寫日期： 年 月 日 教師： 簽字 教學授課計劃授課班級授課日期授課題目 §116 低溫鋼的焊接 目的要求 了解低溫鋼的特點；理解低溫鋼的焊接性； 掌握低溫鋼的焊接工藝。

25、重點難點 低溫鋼的焊接工藝。 組織教學 審視學生風貌 記錄考勤情況 總結復習 珠光體耐熱鋼的焊接工藝 導入新課 低溫用鋼主要用于制造低溫下工作的容器、管道和結構。如LNG船、液氮儲罐等。 課前提問 金屬材料的韌性指標指的是什么？ 答：金屬材料抗脆斷的能力。 教學方式和手段 講授 教學媒介 教科書 多媒體 講授內容（ 70 ）分鐘一、低溫鋼的特點 1、對低溫鋼的認識： 用于制造-20-253低溫下工作的焊接結構的專用鋼材，稱為低溫鋼。低溫鋼按使用溫度不同，可分為-40、-50、-60、-70、-80、-90、-100、-196及-256九個溫度級別。 2、低溫鋼的分類：根據化學成分和組織特點，分

26、為三大類： （1）低合金鐵素體型低溫鋼：含合金元素總量不超過5%。組織為鐵素體加少量珠光體，在-40-110范圍內使用。 舉例：低合金低溫鋼16MnDR（-40 ）、低溫碳鋼ASTM A333Gr6（ -45 ） 、 3.5Ni 鋼ASTM A333Gr3 （-100 ）等。 （2）中合金低碳馬氏體型低溫鋼：合金元素含量大于5-10%。組織與熱處理方法有關：淬火后的組織為低碳馬氏體；正火后的組織為低碳馬氏體、鐵素體及少量奧氏體；回火后的組織為含鎳鐵素體和少量富碳奧氏體。 舉例：典型鋼種有9Ni鋼：回火后的組織使9Ni鋼在-196低溫下仍具有優(yōu)良的低溫韌性。 （3）高合金奧氏體型低溫鋼：合金元素

27、總含量大于10%，組織為奧氏體，在-196-269的低溫下仍保持相當高的韌性。 舉例：1Cr18Ni9Ti等。 3、低溫鋼結構發(fā)生脆性斷裂的必要條件： （1）必須具備由外載荷及殘余內應力引起的一定應力水平； （2）由結構、材料、制造缺陷引起的缺口效應，其中由焊接而引起的缺陷（幾何的或冶金的）往往是脆斷的裂源。 （3）設備和管道的工作溫度低于材料的脆性轉變溫度 低合金低溫鋼的焊接特點： 二、低溫鋼的焊接性 1、不含鎳低溫鋼：由于其含碳量低、其他合金元素也不高，淬硬和冷裂傾向小，具有良好的焊接性。一般可不采用預熱，但應避免在低溫下施焊。 2、含鎳低溫鋼：由于添加了鎳，增大了鋼的淬硬性，但不顯著，冷

28、裂傾向不大。當板厚較大或拘束較大時，應采用適當預熱。 3、雖然鎳可能增大熱裂傾向，但是嚴格控制鋼及焊接材料中的C、S、P含量，以及采用合理的焊接工藝，增大焊縫成形系數，可以避免熱裂紋。 4、特別提醒：低溫下使用的焊接結構易于發(fā)生脆性斷裂。所以保證焊縫和粗晶區(qū)的低溫韌性是低溫鋼焊接時的技術關鍵。 5、舉例：9Ni鋼的焊接特點 （1）焊接接頭的低溫韌性問題（包括焊縫金屬、熔合區(qū)和粗晶區(qū)）。 （2）焊接熱裂紋問題，尤其表現(xiàn)為弧坑裂紋。 （3） 焊接冷裂紋問題：在低氫條件下一般不會產生冷裂紋。但高氫下也有一定冷裂敏感性。 （4） 焊接時電弧的磁偏吹問題：9Ni鋼系鐵磁性鋼，焊接時易發(fā)生電弧的磁偏吹，造

29、成夾渣、未熔合等焊接缺陷的產生 。 焊接磁偏吹的消除及控制措施： 采用永久磁鐵平衡法來消除焊接磁偏吹的影響。在坡口焊縫的背側移動永久磁鐵，并用特斯拉計監(jiān)測，可以保證焊縫內的剩磁接近于零。 采用交流焊接電源，由于電流方向的高頻率變換（每秒100次），磁場不會造成電弧偏吹。 避免使用大電流的碳弧氣刨清根，而改用砂輪打磨?！咳?、低溫鋼的焊接工藝 1、低溫鋼焊接接頭的低溫韌性保證措施： （1）從結構設計上充分考慮焊透，避免結構不良而引起的人為缺陷。 （2）正確選擇焊材，保證焊縫足夠的沖擊韌性水平。 （3）正確制定焊接工藝，控制焊接線能量：采取小電流、快焊速、控制多層焊的層間溫度等措施。 （4）避免工藝

30、缺陷：防止焊接接頭產生各種應力集中源。 （5）采用錘擊工件等強制手段進行組裝會增加殘余應力，易導致發(fā)生低應力脆性斷裂破壞。所以規(guī)定低溫鋼在組裝過程中不允許采用錘擊等強制手段進行組裝。 （6） 因為缺口效應往往是脆斷的裂源，所以不允許在受壓元件上刻劃或敲打材料標記和焊工鋼印等導致產生缺口效應的劃痕。 （7）焊件表面的電弧擦傷是應力集中源，所以規(guī)定焊接時不得在焊件表面引弧、收弧和試驗電流，嚴禁有電弧擦傷。 （8）對低溫鋼焊接實行表面退火焊道，對改善焊接接頭的韌性有相當有利的作用。這種表面退火焊道通?？梢杂面u極氬弧焊不填焊絲表面重熔來實現(xiàn)。 （9）為了消除表面層的柱狀組織，也可以最后多焊一層退火焊道

31、，再把退火焊道加工掉。 （10）焊后消除應力熱處理可以降低低溫鋼焊接產品的脆斷危險性。 5、低合金低溫鋼的焊條選用要點： 2、 低溫鋼焊接的主要矛盾是保證接頭的低溫韌性要求，防止接頭在使用過程中產生脆性斷裂，其強度通常均能滿足要求。故應按以下原則選用與母材的使用溫度相適應的焊條： （1）當低溫鋼結構的使用條件在-45以上時，可選用低溫韌性好的Ti-B系或高韌性普通低合金鋼焊條。如W507、J507RH。 （2）使用條件在-60以下的低溫鋼，一般均采用含鎳的低溫鋼焊條。如W607、W707Ni等。 （3）在-100左右使用的低溫鋼，通常均使用含3.5Ni或更高含鎳量并含一定量鉬的低溫鋼焊條。 如

32、W907Ni。 （4）對于9Ni鋼的焊接，常用的焊接材料有三種，即：含Ni約60%以上的Inconel型、含Ni約40%的Fe-Ni基型、含Ni13%-Cr16%的奧氏體不銹鋼改進型。 如： 如ENiCrFe-2 、 ENiCrFe-4 、 ENiCrMo-6等焊條 。 （5）JB/T4709-2000規(guī)定：用于焊接低溫鋼的鎳鋼焊條的焊縫金屬夏比V型缺口沖擊吸收功在相應低溫時應不小于34J。 （6）低溫鋼焊條藥皮一般均采用低氫型。 總結鞏固新課：本節(jié)主要介紹了低溫鋼的特點，成分，焊接性，焊接工藝及焊接材料的選擇。布置作業(yè)：習題冊參考資料 焊工鑒定教材 教學后記 編寫日期： 年 月 日 教師：

33、簽字 教學授課計劃授課班級授課日期授課題目 §117 不銹鋼的焊接 目的要求 了解不銹鋼的性能，成分、分類； 理解掌握奧氏體不銹鋼的焊接性及焊接工藝； 理解掌握不銹復合鋼板的焊接。 重點難點 奧氏體不銹鋼的焊接 組織教學 審視學生風貌 記錄考勤情況 總結復習 低溫鋼的焊接性 導入新課 具有足夠的高溫強度和抗高溫氧化性的鋼叫做耐熱鋼。珠光體耐熱鋼是以鉻、鉬為主要合金元素的低合金鋼，由于它的基本組織（供貨狀態(tài)組織）是珠光體（珠光體+鐵素體），故稱珠光體耐熱鋼，如15Mo、12GrMo、15GrMo、12Gr1MoV等。 課前提問 低溫鋼的焊接性如何？ 答： 脆化即保證焊縫和過熱區(qū)的低溫韌

34、性是低溫鋼焊接時的技術關鍵。 教學方式和手段 講授 教學媒介 教科書 多媒體 講授內容（ 70 ）分鐘一、不銹鋼簡介 1何謂之？ 指能抵抗大氣腐蝕的鋼稱為不銹鋼。 耐酸鋼：能抵抗某些酸性介質的腐蝕。 耐熱鋼：在高溫下具有良好的抗氧化性和高溫強度。 由于上述二種鋼都能抵抗大氣的腐蝕，故也包括在不銹鋼內。另，不銹鋼并不是絕對不會生銹。 2分類 （1）按化學成分不同分： a.鉻不銹鋼 如：1Cr13、2Cr13、Cr17等。 b.鉻鎳不銹鋼 如：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti等。 （2）按組織不同分： a.奧氏體鋼 應用最廣的一種，以Cr18Ni8為代表的系列（簡稱188）主要用于耐蝕條件下

35、；以Cr25Ni20為代表的系列（簡稱2520）則主要用于做熱穩(wěn)定鋼，提高含碳量則用做熱強鋼。 b.鐵素體鋼 含Cr為1728%的高鉻鋼屬此類，主要用做熱穩(wěn)定鋼。也可做耐蝕鋼用。 c.馬氏體鋼 Cr13系列及以Cr12為基的多元合金化的鋼均屬此類。二、鉻鎳奧氏體不銹鋼的焊接 1焊接性 奧氏體鋼具有良好的耐蝕性、塑性、高溫性能和焊接性目前需解決的問題主要如下： （1）晶間腐蝕問題 原因：以碳化鉻在晶間沉淀為前提出的“貧鉻理論”是這樣解釋的：鉻是決定不銹鋼耐蝕性的主要元素，有效含量應12%。以C 0.08%的188鋼為例。由于室溫時C的溶解度只有0.020.03%,固溶處理后奧氏體必為碳飽和，而呈不穩(wěn)定狀態(tài)。若經再次中溫加熱（450850），C將向晶界擴散，并與Cr結合而形成Cr23C6或（Cr、Fe）23C6沉淀于晶界。這時，由于晶粒內部Cr的擴散速度較慢，在形成Cr的碳化物時，可能發(fā)生Cr的“供不應求”現(xiàn)象，致使靠近晶界的晶粒表面一個薄層嚴重缺Cr。有腐蝕介質作用時，缺Cr區(qū)域將產生明顯腐蝕即晶間