常用金属材料的一般知识.ppt

第三节第三节 常用金属材料的一般知识常用金属材料的一般知识一、金属材料的性能一、金属材料的性能二、钢材和有色金属的分类、编号及性能二、钢材和有色金属的分类、编号及性能本节课主要内容：本节课主要内容：课课 前前 提提 问问一、合金组织可以分为几类？分别是什么？二、常用的热处理方法有几种?分别是什么？一、金属材料的性能一、金属材料的性能 （一）金属材料的物理化学性能（一）金属材料的物理化学性能（一）金属材料的物理化学性能（一）金属材料的物理化学性能 1 1、密度、密度、密度、密度 物质单位体积所具有的质量称为密度，用符号物质单位体积所具有的质量称为密度，用符号p p表示。表示。利用密度的概念可以计算毛坯的重量，鉴别金属材利用密度的概念可以计算毛坯的重量，鉴别金属材料等。料等。常用金属材料的密度如下常用金属材料的密度如下:铸钢铸钢78g/cm78g/cm3 3，灰铸铁为，灰铸铁为72g/cm72g/cm3 3，钢为，钢为89g/cm89g/cm3 3，黄铜为，黄铜为863g/cm863g/cm3 3，铝为，铝为27g/cm27g/cm3 3。金属材料的性能通常包括物理性能物理性能、化学性能化学性能、力力学性能学性能和工艺性能工艺性能等。2 2、导电性、导电性、导电性、导电性 金属传导电流的能力叫做导电性。各种金属的导电性金属传导电流的能力叫做导电性。各种金属的导电性各不相同，各不相同，通常银的导电性最好，其次是铜和铝。通常银的导电性最好，其次是铜和铝。3 3、导热性、导热性、导热性、导热性 金属传导热量的性能称为导热性。一般说导电性好的金属传导热量的性能称为导热性。一般说导电性好的材料，其导热性也好。若某些零件在使用中需要大量吸材料，其导热性也好。若某些零件在使用中需要大量吸热或散热时，则要用导热性好的材料。如凝汽器中的冷热或散热时，则要用导热性好的材料。如凝汽器中的冷却水管常用导热性好的铜合金制造，以提高冷却效果。却水管常用导热性好的铜合金制造，以提高冷却效果。一、金属材料的性能一、金属材料的性能（一）金属材料的物理化学性能（一）金属材料的物理化学性能n n4 4、热膨胀性、热膨胀性、热膨胀性、热膨胀性n n金属受热时体积发生胀大的现象称为金属的热鼓胀。例如，金属受热时体积发生胀大的现象称为金属的热鼓胀。例如，被焊的工件由于受热不均匀而产生不均匀的热膨胀，就会被焊的工件由于受热不均匀而产生不均匀的热膨胀，就会导致焊件的变形和焊接应力。衡量热膨胀性的指标称为热导致焊件的变形和焊接应力。衡量热膨胀性的指标称为热膨胀系数。膨胀系数。n n5 5、抗氧化性、抗氧化性、抗氧化性、抗氧化性n n金属材料在高温时抵抗氧化性气体腐蚀作用的能力称为抗金属材料在高温时抵抗氧化性气体腐蚀作用的能力称为抗氧化性。热力设备中的高温部件，如锅炉的过热器、水冷氧化性。热力设备中的高温部件，如锅炉的过热器、水冷壁管、汽轮机的汽缸、叶片等，易产生氧化腐蚀。壁管、汽轮机的汽缸、叶片等，易产生氧化腐蚀。n n6 6、耐腐蚀性、耐腐蚀性、耐腐蚀性、耐腐蚀性n n金属材料抵抗各种介质（大气、酸、碱、盐等）侵蚀的能金属材料抵抗各种介质（大气、酸、碱、盐等）侵蚀的能力称为耐腐蚀性。化工、热力设备中许多部件是在腐蚀条力称为耐腐蚀性。化工、热力设备中许多部件是在腐蚀条件下长期工作的，所以选材时必须考虑钢材的耐腐蚀性。件下长期工作的，所以选材时必须考虑钢材的耐腐蚀性。一、金属材料的性能一、金属材料的性能（一）金属材料的物理化学性能（一）金属材料的物理化学性能 力学性能：力学性能：力学性能：力学性能：金属材料受外部负荷时，从开始受力金属材料受外部负荷时，从开始受力直到材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征，称为直到材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征，称为力学性能。力学性能。它是衡量金属材料使用性能的重要指标。力学性它是衡量金属材料使用性能的重要指标。力学性能主要包括强度、塑性、硬度和韧性等。能主要包括强度、塑性、硬度和韧性等。1 1、强度、强度 金属材料的强度性能表示金属材料对变形和断裂的抗金属材料的强度性能表示金属材料对变形和断裂的抗力，它用单位截面上所受的力（称为应力）来表示。力，它用单位截面上所受的力（称为应力）来表示。常用的强度指标有常用的强度指标有屈服强度屈服强度和和抗拉强度抗拉强度等。等。一、金属材料的性能一、金属材料的性能（二）金属材料的力学性能（二）金属材料的力学性能（1）屈服强度 钢材在拉伸过程中，当拉应力达到某一数值而不再增大时，其变形却继续增加，这个拉应力值称为屈服强度。（2）抗拉强度 金属材料在破坏前所承受的最大拉应力。一、金属材料的性能一、金属材料的性能（二）金属材料的力学性能（二）金属材料的力学性能 塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。表示塑性是指金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。表示金属材料塑性性能有伸长率、断面收缩率及冷弯角等。金属材料塑性性能有伸长率、断面收缩率及冷弯角等。（1 1）伸长率）伸长率 金属材料受拉力作用破断时，伸长量与原长度的百分比叫做金属材料受拉力作用破断时，伸长量与原长度的百分比叫做伸长率。伸长率。（2 2）断面收缩率）断面收缩率 金属材料受拉力作用破断时，拉断处横截面缩小的面积原始面金属材料受拉力作用破断时，拉断处横截面缩小的面积原始面积的百分之叫做断面收缩率。积的百分之叫做断面收缩率。（3 3）冷弯角）冷弯角 也叫弯曲角，一般是用长条形试件，根据不同的材质、板厚，也叫弯曲角，一般是用长条形试件，根据不同的材质、板厚，按规定的弯曲半径进行弯曲，在受拉面出现裂纹时试件与原始平按规定的弯曲半径进行弯曲，在受拉面出现裂纹时试件与原始平面的夹角，叫做冷弯角。面的夹角，叫做冷弯角。一、金属材料的性能一、金属材料的性能（二）金属材料的力学性能（二）金属材料的力学性能2 2、塑性、塑性 常用的硬度有常用的硬度有布氏硬度布氏硬度、洛氏硬度洛氏硬度、维氏硬度维氏硬度三种。三种。一、金属材料的性能一、金属材料的性能（二）金属材料的力学性能（二）金属材料的力学性能3 3、冲击韧性、冲击韧性4 4、硬度、硬度 冲击韧性是衡量金属材料抵抗动载荷或冲击力的冲击韧性是衡量金属材料抵抗动载荷或冲击力的能力，冲击试验可以测定材料在突加载荷时对缺口的能力，冲击试验可以测定材料在突加载荷时对缺口的敏感性。敏感性。金属材料的工艺性能是指承受各种冷热加工的能力金属材料的工艺性能是指承受各种冷热加工的能力（三）金属材料的工艺性能一、金属材料的性能一、金属材料的性能 切削性能是指金属材料是否易于切削的性能。切削时，若切削刀具不易磨损，切削力较小且被切削工件的表面质量高，则称此材料的切削性能好。一般灰口铸铁具有良好的切削性，钢的硬度在HB180200时具有较好的切削性能。1 1、切削性能、切削性能 焊接性能是指材料在限定的施工条件下焊接成按规焊接性能是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性受接性受材料材料、焊接方法焊接方法、构件类型构件类型及及使用要求使用要求四个因四个因素的影响。素的影响。一、金属材料的性能一、金属材料的性能（二）金属材料的力学性能（二）金属材料的力学性能2 2、铸造性能、铸造性能3 3、焊接性能、焊接性能 金属的铸造性能主要是指金属在液态时的流动性以及液态金属在凝固过程中的收缩和偏析程度。金属的铸造性能是保证铸件质量的重要性能。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能 钢和铁是黑色金属的两大类，都是以铁和碳为钢和铁是黑色金属的两大类，都是以铁和碳为钢和铁是黑色金属的两大类，都是以铁和碳为钢和铁是黑色金属的两大类，都是以铁和碳为主要元素的合金。含碳量在主要元素的合金。含碳量在主要元素的合金。含碳量在主要元素的合金。含碳量在2 21111以下的铁碳合金以下的铁碳合金以下的铁碳合金以下的铁碳合金称为钢，含碳量称为钢，含碳量称为钢，含碳量称为钢，含碳量2 211116 66767的铁碳合金称为铸的铁碳合金称为铸的铁碳合金称为铸的铁碳合金称为铸铁。铁。铁。铁。钢中除了铁、碳以外还含有少量其它元素，如钢中除了铁、碳以外还含有少量其它元素，如钢中除了铁、碳以外还含有少量其它元素，如钢中除了铁、碳以外还含有少量其它元素，如锰锰锰锰、硅硅硅硅、硫硫硫硫、磷磷磷磷等。锰、硅是炼钢时作为脱氧剂而加入等。锰、硅是炼钢时作为脱氧剂而加入等。锰、硅是炼钢时作为脱氧剂而加入等。锰、硅是炼钢时作为脱氧剂而加入的，称为常存元素；硫、磷是由炼钢原料带入的，的，称为常存元素；硫、磷是由炼钢原料带入的，的，称为常存元素；硫、磷是由炼钢原料带入的，的，称为常存元素；硫、磷是由炼钢原料带入的，称为杂质元素。称为杂质元素。称为杂质元素。称为杂质元素。(一一)钢材的分类钢材的分类(1)(1)碳素钢碳素钢碳素钢碳素钢 这种钢中除铁以外，主要还含有碳、硅、锰、硫、磷这种钢中除铁以外，主要还含有碳、硅、锰、硫、磷这种钢中除铁以外，主要还含有碳、硅、锰、硫、磷这种钢中除铁以外，主要还含有碳、硅、锰、硫、磷等几种元素，这些元素的总量一般不超过等几种元素，这些元素的总量一般不超过等几种元素，这些元素的总量一般不超过等几种元素，这些元素的总量一般不超过2 2。按含碳量多少，碳素钢又可分为：按含碳量多少，碳素钢又可分为：按含碳量多少，碳素钢又可分为：按含碳量多少，碳素钢又可分为：低碳钢低碳钢低碳钢低碳钢 含碳量小于含碳量小于含碳量小于含碳量小于0 02525。中碳钢中碳钢中碳钢中碳钢 含碳量为含碳量为含碳量为含碳量为0 025250 06060。高碳钢高碳钢高碳钢高碳钢 含碳量大于含碳量大于含碳量大于含碳量大于0 06060。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(一一)钢材的分类钢材的分类1 1按化学成分分类按化学成分分类 这种钢中除碳素钢所含有的各元素外，尚还有其它一些元素，这种钢中除碳素钢所含有的各元素外，尚还有其它一些元素，这种钢中除碳素钢所含有的各元素外，尚还有其它一些元素，这种钢中除碳素钢所含有的各元素外，尚还有其它一些元素，如铬、镍、钛、钼、钨、钒、硼等。如果碳素钢中锰的含量超过如铬、镍、钛、钼、钨、钒、硼等。如果碳素钢中锰的含量超过如铬、镍、钛、钼、钨、钒、硼等。如果碳素钢中锰的含量超过如铬、镍、钛、钼、钨、钒、硼等。如果碳素钢中锰的含量超过0 08 8，或硅的含量超过，或硅的含量超过，或硅的含量超过，或硅的含量超过0 05 5时，这种钢也称为合金钢。时，这种钢也称为合金钢。时，这种钢也称为合金钢。时，这种钢也称为合金钢。根据合金元素的多少，合金钢又可分为：根据合金元素的多少，合金钢又可分为：根据合金元素的多少，合金钢又可分为：根据合金元素的多少，合金钢又可分为：普通低合金钢普通低合金钢普通低合金钢普通低合金钢(普低钢普低钢普低钢普低钢)：合金元素总含量小于：合金元素总含量小于：合金元素总含量小于：合金元素总含量小于5 5；中合金钢：中合金钢：中合金钢：中合金钢：合金元素总含量为合金元素总含量为合金元素总含量为合金元素总含量为5 51010；高合金钢：高合金钢：高合金钢：高合金钢：合金元素总含量大于合金元素总含量大于合金元素总含量大于合金元素总含量大于1010。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(一一)钢材的分类钢材的分类1 1按化学成分分类按化学成分分类(2)(2)合金钢合金钢二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(一一)钢材的分类钢材的分类2 2按用途分类按用途分类 (1)结构钢 (2)工具钢(3)特殊用途钢 如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(一一)钢材的分类钢材的分类3 3按品质分类按品质分类 (1)(1)普通钢普通钢 含硫量不超过含硫量不超过0 00450450 0050050，含磷量不超过含磷量不超过0 0045045。(2)(2)优质钢优质钢 含硫量不超过含硫量不超过0 00300300 0035035，含磷量不超过含磷量不超过0 0035035。(3)(3)高级优质钢高级优质钢 含硫量不超过含硫量不超过0 00200200 0030030，含磷量不超过，含磷量不超过0 00250250 0030030。根据需要，钢材的几种分类方法可以混合使用。按照使用性能和用途综合分类如下：钢号中的化学元素采用国际化学元素符号表示，如钢号中的化学元素采用国际化学元素符号表示，如钢号中的化学元素采用国际化学元素符号表示，如钢号中的化学元素采用国际化学元素符号表示，如SiSi、MnMn、CrCr、WW、MoMo等，其中只有稀土元素由于含量等，其中只有稀土元素由于含量等，其中只有稀土元素由于含量等，其中只有稀土元素由于含量不多但种类不少，不易全部一一标注出来，因此用不多但种类不少，不易全部一一标注出来，因此用不多但种类不少，不易全部一一标注出来，因此用不多但种类不少，不易全部一一标注出来，因此用“Re”Re”表示其总含量。表示其总含量。表示其总含量。表示其总含量。钢材的名称、用途、冶炼和浇注方法等，则用汉语钢材的名称、用途、冶炼和浇注方法等，则用汉语钢材的名称、用途、冶炼和浇注方法等，则用汉语钢材的名称、用途、冶炼和浇注方法等，则用汉语拼音字母表示，如沸腾钢用拼音字母表示，如沸腾钢用拼音字母表示，如沸腾钢用拼音字母表示，如沸腾钢用“F”(F”(沸沸沸沸)，锅炉钢用，锅炉钢用，锅炉钢用，锅炉钢用“g”(g”(锅锅锅锅)，容器用钢用，容器用钢用，容器用钢用，容器用钢用“R”(R”(容容容容)，焊接用钢用，焊接用钢用，焊接用钢用，焊接用钢用“H”H”(焊焊焊焊)，高级优质钢用，高级优质钢用，高级优质钢用，高级优质钢用“A”A”，特级优质碳素钢用，特级优质碳素钢用，特级优质碳素钢用，特级优质碳素钢用“E”E”等。等。等。等。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(二二)钢材的编号钢材的编号国际化学符号汉语拼音字母国际化学符号汉语拼音字母(1)(1)碳素结构钢碳素结构钢碳素结构钢碳素结构钢一般结构钢和工程用热轧钢板、型钢均属此类。按一般结构钢和工程用热轧钢板、型钢均属此类。按一般结构钢和工程用热轧钢板、型钢均属此类。按一般结构钢和工程用热轧钢板、型钢均属此类。按照照照照GB70088GB70088的规定，钢的牌号由代表屈服强度的字的规定，钢的牌号由代表屈服强度的字的规定，钢的牌号由代表屈服强度的字的规定，钢的牌号由代表屈服强度的字母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四部分按顺序组成，如部分按顺序组成，如部分按顺序组成，如部分按顺序组成，如Q235AQ235AF F，Q235BQ235B等。等。等。等。符号的规定为：符号的规定为：符号的规定为：符号的规定为：QQ钢材屈服点钢材屈服点钢材屈服点钢材屈服点(屈服强度屈服强度屈服强度屈服强度)“)“屈屈屈屈”字汉语拼音首位字汉语拼音首位字汉语拼音首位字汉语拼音首位字母；字母；字母；字母；A A、B B、C C、DD分别为质量等级；分别为质量等级；分别为质量等级；分别为质量等级；FF沸腾钢；沸腾钢；沸腾钢；沸腾钢；bb半镇静钢；半镇静钢；半镇静钢；半镇静钢；二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(二二)钢材的编号钢材的编号 1 1碳素钢的编号碳素钢的编号例如例如Q235Q235，A AF F的意义为：的意义为：钢号用两位数字表示。表示平均含碳量的万分之几，如钢号用两位数字表示。表示平均含碳量的万分之几，如钢号用两位数字表示。表示平均含碳量的万分之几，如钢号用两位数字表示。表示平均含碳量的万分之几，如4545号号号号钢表示钢中平均含碳量为钢表示钢中平均含碳量为钢表示钢中平均含碳量为钢表示钢中平均含碳量为0 04545，0808钢表示平均含碳量为钢表示平均含碳量为钢表示平均含碳量为钢表示平均含碳量为0 00808。优质碳素结构钢在供应时既保证化学成分又保证机械性能，。优质碳素结构钢在供应时既保证化学成分又保证机械性能，。优质碳素结构钢在供应时既保证化学成分又保证机械性能，。优质碳素结构钢在供应时既保证化学成分又保证机械性能，而且钢中含的有害元素及非金属夹杂物比普通碳素钢的少。而且钢中含的有害元素及非金属夹杂物比普通碳素钢的少。而且钢中含的有害元素及非金属夹杂物比普通碳素钢的少。而且钢中含的有害元素及非金属夹杂物比普通碳素钢的少。含锰量较高的钢，须将锰元素标出，如平均碳含量为含锰量较高的钢，须将锰元素标出，如平均碳含量为含锰量较高的钢，须将锰元素标出，如平均碳含量为含锰量较高的钢，须将锰元素标出，如平均碳含量为0 05050，锰含量为，锰含量为，锰含量为，锰含量为0 07 71 10 0的钢，其钢号为的钢，其钢号为的钢，其钢号为的钢，其钢号为“5050锰锰锰锰”“”“50Mn”50Mn”。沸腾钢、半镇静以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号沸腾钢、半镇静以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号沸腾钢、半镇静以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号沸腾钢、半镇静以及专门用途的优质碳素结构钢，应在钢号后特别标明，如后特别标明，如后特别标明，如后特别标明，如“20g”20g”即为平均碳含量为即为平均碳含量为即为平均碳含量为即为平均碳含量为0 02020的锅炉用钢。的锅炉用钢。的锅炉用钢。的锅炉用钢。“20R”20R”即为平均碳含量为即为平均碳含量为即为平均碳含量为即为平均碳含量为0 02020的压力容器用钢。的压力容器用钢。的压力容器用钢。的压力容器用钢。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(二二)钢材的编号钢材的编号 1 1碳素钢的编号碳素钢的编号(2)(2)优质碳素结构钢优质碳素结构钢合金结构钢的钢号由三部分组成：合金结构钢的钢号由三部分组成：合金结构钢的钢号由三部分组成：合金结构钢的钢号由三部分组成：数字数字数字数字+化学元素符号化学元素符号化学元素符号化学元素符号+数字数字数字数字。前面的两位数字表示平均碳含量的万分之几，合金元素以汉字或前面的两位数字表示平均碳含量的万分之几，合金元素以汉字或前面的两位数字表示平均碳含量的万分之几，合金元素以汉字或前面的两位数字表示平均碳含量的万分之几，合金元素以汉字或化学元素符号表示，合金元素后面的数字，表示合金元素的百分化学元素符号表示，合金元素后面的数字，表示合金元素的百分化学元素符号表示，合金元素后面的数字，表示合金元素的百分化学元素符号表示，合金元素后面的数字，表示合金元素的百分含量。当元素的平均含量含量。当元素的平均含量含量。当元素的平均含量含量。当元素的平均含量115 5时，则钢号中只标出元素符号时，则钢号中只标出元素符号时，则钢号中只标出元素符号时，则钢号中只标出元素符号而不标注含量；其合金元素的平均含量而不标注含量；其合金元素的平均含量而不标注含量；其合金元素的平均含量而不标注含量；其合金元素的平均含量 1 15 5、2 25 5、3 35 5时，则在元素后面相应标出时，则在元素后面相应标出时，则在元素后面相应标出时，则在元素后面相应标出2 2、3 3、4 4、如如如如“16Mn”16Mn”钢，钢，钢，钢，从钢号可知：其平均含碳量为从钢号可知：其平均含碳量为从钢号可知：其平均含碳量为从钢号可知：其平均含碳量为0 01616，平均含锰量为，平均含锰量为，平均含锰量为，平均含锰量为115 5。钢中的一些特殊合金元素如钢中的一些特殊合金元素如钢中的一些特殊合金元素如钢中的一些特殊合金元素如V V、AlAl、TiTi、B B、ReRe等，虽然它们的等，虽然它们的等，虽然它们的等，虽然它们的含量很低，但由于在钢中起到很重要的作用，所以也标注在钢号含量很低，但由于在钢中起到很重要的作用，所以也标注在钢号含量很低，但由于在钢中起到很重要的作用，所以也标注在钢号含量很低，但由于在钢中起到很重要的作用，所以也标注在钢号中。如中。如中。如中。如“20MnVB”20MnVB”钢的大致成分为：钢的大致成分为：钢的大致成分为：钢的大致成分为：C C：0 02020，Mn1Mn15 5，同时含有少量的钒和硼。同时含有少量的钒和硼。同时含有少量的钒和硼。同时含有少量的钒和硼。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(二二)钢材的编号钢材的编号 2 2合金结构钢的编号合金结构钢的编号 化学元素符号前面的数字表示平均含碳量的千分化学元素符号前面的数字表示平均含碳量的千分之几，如之几，如“9Cr179Cr17”表示平均含碳量为表示平均含碳量为0 09 9；“1Cr18Ni91Cr18Ni9”表示平均含碳量为表示平均含碳量为0 01 1，平均含铬量，平均含铬量1818左右，平均含镍量左右，平均含镍量9 9左右。左右。当碳含量小于当碳含量小于0 00303时，在钢号前标以时，在钢号前标以“0000”，如，如“00Cr19Ni1000Cr19Ni10”钢；当碳含量小于钢；当碳含量小于0 00808时，时，则在钢号前冠以则在钢号前冠以“0 0”，如，如“0Cr19Ni90Cr19Ni9”钢等。钢等。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(二二)钢材的编号钢材的编号 3 3不锈钢与耐热钢的编号不锈钢与耐热钢的编号 低碳钢由于含碳量低，强度、硬度不高，塑性好，所以应用非低碳钢由于含碳量低，强度、硬度不高，塑性好，所以应用非常广泛。焊接常用的低碳钢有常广泛。焊接常用的低碳钢有Q235Q235、2020号钢、号钢、20g20g和和20R20R等。等。由于低碳钢含碳量低，所以焊接性好。其焊接具有下列特点：由于低碳钢含碳量低，所以焊接性好。其焊接具有下列特点：（1 1）淬火倾向小淬火倾向小，焊缝和近缝区不易产生冷裂纹。可制造各，焊缝和近缝区不易产生冷裂纹。可制造各类大型构架及受压容器。类大型构架及受压容器。（2 2）焊前一般不需预热焊前一般不需预热，但对大厚度结构或在寒冷地区焊接，但对大厚度结构或在寒冷地区焊接时，需将焊件预热至时，需将焊件预热至100100150150左右。左右。（3 3）镇静钢）镇静钢对热裂纹不敏感对热裂纹不敏感。沸腾钢中硫、磷等杂质较多，。沸腾钢中硫、磷等杂质较多，产生热裂纹的可能性要大些。产生热裂纹的可能性要大些。（4 4）对焊接电源没有特殊要求对焊接电源没有特殊要求，可采用交、直流弧焊机进行，可采用交、直流弧焊机进行全位置焊接，工艺简单。全位置焊接，工艺简单。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(三三)钢材的性能及焊接特点钢材的性能及焊接特点1 1低碳钢的焊接特点低碳钢的焊接特点 中碳钢含碳量比低碳钢高，强度较高，焊接性较差。中碳钢含碳量比低碳钢高，强度较高，焊接性较差。常用的有常用的有3535、4545、5555号钢。中碳钢焊条电弧焊及其铸件号钢。中碳钢焊条电弧焊及其铸件焊补的主要特点如下：焊补的主要特点如下：（1 1）热影响区）热影响区容易产生淬硬组织容易产生淬硬组织。含碳量越高，板。含碳量越高，板厚越大，这种倾向也越大。厚越大，这种倾向也越大。（2 2）由于基本金属含碳量较高，所以焊缝的含碳量）由于基本金属含碳量较高，所以焊缝的含碳量也较高，也较高，容易产生热裂纹容易产生热裂纹。（3 3）由于含碳量的增高，所以对）由于含碳量的增高，所以对气孔的敏感性增加气孔的敏感性增加。因此对焊接材料的脱氧性，基本金属的除油除锈，焊接因此对焊接材料的脱氧性，基本金属的除油除锈，焊接材料的烘干等，要求更加严格。材料的烘干等，要求更加严格。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(三三)钢材的性能及焊接特点钢材的性能及焊接特点2 2中碳钢的焊接特点中碳钢的焊接特点 高碳钢由于含碳量高，焊接性能很差。高碳钢由于含碳量高，焊接性能很差。其焊接有特点：其焊接有特点：（1 1）导热性差，焊接区和未加热部分产生显著的温差，）导热性差，焊接区和未加热部分产生显著的温差，当溶池急剧冷却时，在焊缝中引起的内应力，很当溶池急剧冷却时，在焊缝中引起的内应力，很容易形容易形成裂纹成裂纹。（2 2）对淬火更加敏感，近缝区极易形成马氏体组织。）对淬火更加敏感，近缝区极易形成马氏体组织。由于组织应力的作用，使近缝区由于组织应力的作用，使近缝区产生冷裂纹产生冷裂纹。（3 3）由于焊接高温的影响，晶粒长大快，碳化物容易）由于焊接高温的影响，晶粒长大快，碳化物容易在晶界上积聚，长大，在晶界上积聚，长大，使焊缝脆弱使焊缝脆弱，焊接接头强度降低。，焊接接头强度降低。（4 4）高碳钢焊接时比中碳钢）高碳钢焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹更容易产生热裂纹。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(三三)钢材的性能及焊接特点钢材的性能及焊接特点3 3高碳钢的焊接特点高碳钢的焊接特点 普通低合金高强度钢（简称普低钢）中含有少量合普通低合金高强度钢（简称普低钢）中含有少量合金元素，如锰、硅、钒、钼、钛、铝、铜、硼、磷、稀金元素，如锰、硅、钒、钼、钛、铝、铜、硼、磷、稀土等，使它具有强度高、韧性好等优点。土等，使它具有强度高、韧性好等优点。常用的普通低合金高强度钢有常用的普通低合金高强度钢有16Mn16Mn、16MnR16MnR等。等。其焊接特点如下：其焊接特点如下：（1 1）热影响区的淬硬倾向）热影响区的淬硬倾向 （2 2）焊接接头的裂纹）焊接接头的裂纹 冷裂纹冷裂纹 延迟裂纹延迟裂纹二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(三三)钢材的性能及焊接特点钢材的性能及焊接特点4 4普通低合金钢的焊接特点普通低合金钢的焊接特点二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(四四)铸铁的分类及焊补特点铸铁的分类及焊补特点 按碳存在的状态及形式的不同，铸铁可分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁等。铸铁焊接很少应用，铸铁焊补主要是灰铸铁的焊补。灰铸铁焊补特点：灰铸铁焊补特点：（1）易产生白口，使焊缝硬度升高，加工困难或加工不平，焊补区呈白亮的一片或一圈。（2）产生裂缝，包括焊缝开裂、焊件开裂或焊缝与基本金属剥离。由于铸铁的焊接性很差，因此焊接方法和焊接材料的选择、采用正确的焊补工艺尤为重要。可分为热焊（600700）半热焊（400 ）冷焊二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(五五)有色金属及合金的分类及焊接特点有色金属及合金的分类及焊接特点 有色金属是指钢铁材料以外的各种金属材料，所以又称非金属材料。具有强度高、导电性好、耐蚀性及导热性好等性能。在机电、仪表，特别是在航空、航天以及航海工业中具有重要作用。二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(五五)有色金属及合金的分类及焊接特点有色金属及合金的分类及焊接特点1 1铝及铝合金的分类和焊接特点铝及铝合金的分类和焊接特点 铝及铝合金可分为：（1）纯铝：按其纯度可分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝三类。焊接主要是工业纯铝，其牌号有L1、L2、L3、L4、L5、L6等六种。（2）铝合金：往纯铝中加入合金元素就得到了铝合金。分为形变铝合金和铸造铝合金两类。形变铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝四种。铸造铝合金分为铝硅系、铝铜系、铝镁系和铝锌系四种。焊接结构中应用最广泛的最防锈铝 （AlMg、AlMn）铝及铝合金的焊接特点：（1）表面容易氧化，生成致密的氧化膜，影响焊接。（2）易产生气孔 （3）易产生热裂纹二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(五五)有色金属及合金的分类及焊接特点有色金属及合金的分类及焊接特点1 1铝及铝合金的分类和焊接特点铝及铝合金的分类和焊接特点二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(五五)有色金属及合金的分类及焊接特点有色金属及合金的分类及焊接特点2 2铜及铜合金的分类和焊接特点铜及铜合金的分类和焊接特点 （1）纯铜（紫铜）：具有良好的导电性、导热性和耐蚀性。用字母”T”表示。如T1、T2、T3 （2）黄铜：以锌为主要合金元素的铜合金。用”H“表示。如 H80、H70、H68 （3）青铜：以前把铜与锡的合金称为青铜，现在则把除了黄铜以外的铜合金称作青铜。用”Q“表示。常用的有：锡青铜、铝青铜、铁青铜二、钢材和有色金属的分类、二、钢材和有色金属的分类、编号及性能编号及性能(五五)有色金属及合金的分类及焊接特点有色金属及合金的分类及焊接特点2 2铜及铜合金的分类和焊接特点铜及铜合金的分类和焊接特点 铜及铜合金的焊接特点是：（1）难熔合及易变形 （2）容易产生热裂纹 （3）容易产生气孔练习练习1.下列合金组织中切削性能较好的是（）。A高碳钢;B灰口铸铁;C白口铸铁;D铜 2.下列钢材中焊接性能较好的是（）。A45号钢;B55号钢;C20G;D高碳钢3.焊件的变形和焊接应力是由金属的()性引起的。A导热性;B抗氧化性;C热膨胀性；D还原性4.塑性是指金属材料在外力作用下产生（)的能力。A压力变形;B塑性变形;C韧性变形;D挠度变形5.金属材料抵抗表面变形的能力称为（）。A塑性;B屈服强度;C硬度;D柔性1.45号钢表示钢中平均含碳量为0.045%。（）2.气焊焊黄铜时应采用中性焰，以防止锌的蒸发（）。选选择择题题判判断断题题小结小结一、金属材料的性能一、金属材料的性能二、钢材和有色金属的分类、编号及性二、钢材和有色金属的分类、编号及性能能作业作业一、金属材料的性能通常包括哪些部分？二、钢材是如何分类的？