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焊工理论培训
一、金属材料
1、钢铁材料的分类
钢铁是钢和生铁的统称。钢和铁都是以铁和碳为主要元素组成的合金。钢铁材料是工业中应用最广、用量最大的金属材料。
    钢铁材料分为生铁、铸铁和钢三类。
    ①生铁的分类
    碳的质量分数大于2%的铁碳合金称为生铁。按用途可将生铁分为炼钢生铁和铸造生铁; 按化学成分可将生铁分为普通生铁和特种生铁(包括天然合金生铁和铁合金) 。
    ②铸铁的分类
    碳的质量分数超过2%(%-%) 的铁碳合金称为铸铁。铸铁一般用铸造生铁经冲天炉等设备重熔, 用于浇注机器零件。
    按断口颜色可将铸铁分为灰铸铁、白口铸铁和麻口铸铁; 按化学成分可将铸铁分为普通铸铁和合金铸铁; 按生产工艺和组织性能可将铸铁分为普通灰铸铁、孕育铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和特殊性能铸铁。
    ③钢的分类
    碳的质量分数不超过2%的铁碳合金称为钢。按用途可将钢分为结构钢、工具钢、特殊钢和专业用钢; 按化学成分可将钢分为碳素钢和合金钢。
2、金属材料的机械性能
金属材料的机械性能又称力学性能,是指由金属材料所制成的零部件,在一定的温度条件和机械载荷外力作用下,表现出来的抵抗材料失效损坏的能力。常用的机械性能指标有:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。下面将分别讨论各种机械性能。
①强度
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。
②塑性
塑性是指金属材料在载荷作用下,产生塑性变形(永久变形)而不破坏的能力。
③硬度
硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。目前生产中测定硬度方法最常用的是压入硬度法,它是用一定几何形状的压头在一定载荷下压入被测试的金属材料表面,根据被压入程度来测定其硬度值。
常用的方法有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC)和维氏硬度(HV)等方法。
④疲劳
前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标。实际上,许多机器零件都是在循环载荷下工作的,在这种条件下零件会产生疲劳。
⑤冲击韧性
以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷,金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
3、金属材料的焊接性
材料在限定的施工条件下,焊接成按规定设计需求的构件并满足预定要求的能力称为焊接性。焊接性受材料,焊接方法构件类型及运用要求四个因素的影响。
从材料方面分析,焊接性受碳当量的影响,碳当量:为评估钢材的焊接性将各种合金元素按其对钢材淬硬、冷裂及脆化等现象的影响作用大小折算成碳的相当含量,称为碳当量。%时可用国际焊接学会(IIW)推荐的公式计算碳当量。
公式 CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)15 (%)
随着碳当量的增加,焊接性变差。
4、铝和铝合金的分类
用四位数字体系和四位字符体系牌号第一个数字表示铝及铝合金的类别,其含义如下:
1)1XXX系列工业纯铝;
2)2XXX系列 Al-Cu、Al-Cu-Mn合金,;