金屬材料焊接工藝 第3版 教案 20 馬氏體不銹鋼的焊接

授課教案首頁學(xué)年第學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院材料技術(shù)系（部）焊接技術(shù)及自動化教研室課程名稱金屬材料焊接工藝任課教師授課形式理論教學(xué)√課內(nèi)實(shí)踐□理實(shí)一體□習(xí)題復(fù)習(xí)□考核評價(jià)□其他活動□課時(shí)安排2課時(shí)序號20授課日期月日月日月日月日授課班級教學(xué)內(nèi)容：4、馬氏體不銹鋼的焊接教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：了解馬氏體不銹鋼的焊接性能力目標(biāo)：熟悉馬氏體不銹鋼的焊接工藝特點(diǎn)素質(zhì)目標(biāo)：1、培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣2、具有與人溝通、與人合作的社會交往能力重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法：舉例說明馬氏體不銹鋼的焊接工藝。授課地點(diǎn)：教室教學(xué)媒體：投影儀設(shè)備及材料：其它資源：學(xué)習(xí)效果評價(jià)方式：課堂提問及作業(yè)作業(yè)和思考題：馬氏體不銹鋼的焊接性有何特點(diǎn)？課后小結(jié)：填表說明：1.序號，指該課程授課的順序號，應(yīng)與授課計(jì)劃一致；2.授課形式在相應(yīng)的選項(xiàng)打“√”。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時(shí)間分配方法及手段一、教學(xué)組織1．復(fù)習(xí)引入10分鐘2．講解125分鐘3．提問20分鐘4.小結(jié)25分鐘二、教學(xué)內(nèi)容能力知識點(diǎn)1馬氏體不銹鋼的焊接性1．馬氏體不銹鋼的類型和特性室溫下具有馬氏體組織的鋼，即馬氏體不銹鋼。它是可熱處理強(qiáng)化的高鉻鋼。具有較高的強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、耐疲勞特性、耐熱性并具有一定的耐蝕能力。主要用來制造各種工具和機(jī)器零件，如熱機(jī)葉片等，而很少用于管道、容器等需要焊接的構(gòu)件。馬氏體不銹鋼既可作為不銹鋼，又可作為熱強(qiáng)鋼。馬氏體不銹鋼可分為以下兩類：（1）普通Cr13型馬氏體不銹鋼主要有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。這類鋼高溫下組織穩(wěn)定性差，但含鉻量較高，具有一定耐均勻腐蝕的能力，一般用作不銹鋼。（2）熱強(qiáng)馬氏體不銹鋼以馬氏體為基體的耐熱鋼，目前應(yīng)用最多的是Cr9和Cr12系列馬氏體熱強(qiáng)鋼，如12Cr-1MoWV、9Cr-1MoVNbN等。馬氏體不銹鋼最大特點(diǎn)是高溫加熱后空冷就有很大的淬硬傾向，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，能充分發(fā)揮這類鋼的性能特點(diǎn)。2．馬氏體不銹鋼的焊接性產(chǎn)生冷裂紋；焊接接頭的脆化；接頭HAZ也存在明顯的軟化問題。填表說明：1.本頁可續(xù)頁；2.教學(xué)方法如：項(xiàng)目教學(xué)、案例分析、分組討論、角色扮演、啟發(fā)引導(dǎo)等；3.教學(xué)手段如：課件演示、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、視頻講解、網(wǎng)絡(luò)課程等。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時(shí)間分配方法及手段為了避免冷裂紋及改善焊接接頭的力學(xué)性能，應(yīng)采取以下措施：1）焊前預(yù)熱在使用與母材同成分的焊接材料時(shí)，焊前需預(yù)熱。預(yù)熱溫度一般在200～260℃。2）焊后開始回火的溫度對于剛度較小的結(jié)構(gòu)，可以冷卻至室溫后再回火。對于剛度較大的結(jié)構(gòu)，特別是含碳量較高時(shí)，需焊后冷至100～150℃，保溫0.5～1h，然后加熱至回火溫度。3）焊后熱處理焊后熱處理包括回火和完全退火。能力知識點(diǎn)2馬氏體不銹鋼的焊接工藝要點(diǎn)1．控制焊縫金屬的化學(xué)成分焊縫金屬的化學(xué)成分主要取決于焊接材料。焊接材料選擇有兩類方案：一類是采用與母材化學(xué)成分基本相同的焊接材料；另一類是采用奧氏體焊接材料。（當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行預(yù)熱或不便于進(jìn)行熱處理時(shí)采用）2．焊前預(yù)熱和焊后熱處理對于同質(zhì)焊縫，預(yù)熱是防止冷裂紋的重要措施。鋼的淬硬性越大，焊接接頭的拘束度越大，則預(yù)熱溫度就選擇高一些，一般為150~400℃。多層焊時(shí)仍要保持道間溫度不低于預(yù)熱溫度，焊后還要進(jìn)行熱處理。表4-11為馬氏體不銹鋼焊前預(yù)熱溫度、母材中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、熱輸入及焊后熱處理的相互關(guān)系。3．焊接方法馬氏體不銹鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼相比，具有更高的淬硬傾向，對焊接冷裂紋更為敏感。必須嚴(yán)格保證低氫、甚至超低氫的焊接條件：采用焊條電弧焊時(shí)，要使用低氫堿性藥皮的焊條；對于拘束度大的接頭，最好采用氬弧焊。填表說