金属材料及热处理基本知识详解.ppt

金属材料及热处理基本知识 华能上海电力检修公司 王奇 第一章 金属材料的性能 知道金属材料性能的目的：在机械制造中，大量的零件是用金属材料制造的，由于其工作条件不同，为保证其正常工作，对制造这些零件的材料的需求也就不同，所以就需求合理地选择材料，了解各种材料的性能，达到既节约金属材料，又保证产品质量的目的。 例：耐热钢要求1：强度 2：硬度 3：抗蠕变能力 等等 刃具钢要求1：强度2：硬度 3：红硬性等等。 第二章 金属学与热处理基本知识 第一节 晶体结构 不同的金属材料具有不同的机械性能，即使同一种金属材料，在不同的条件下其机械性能也是不同的，金属机械性能的 这种差异，从本质上说是由其内部结构所造成的。因此，掌握金属的内部构造其对金属性能的影响，对合理地选用和正确地加工材料具有非常重要的意义。 第三章 锅炉压力容器常用材料 1.概述 金属种类繁多，通常把金属分为黑色金属和有色金属。 黑色金属是指铁、锰、铬等及它们的合金；有色金属是 指黑色金属外的金属和合金。钢是以铁为主要元素、含碳 量在2%以下，并含有其他元素的材料。 第四章 焊接基本知识1．焊接定义和方法分类⑴焊接的定义根据国标 GB/T3375-94《焊接术语》，焊接这一名词的定义为：“通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。” 第五章 金属监督 金属技术监督是确保火力发电厂重要管道和部件的运行安全及人生安全、改善和提高热力设备的运行可靠性和经济性的重要手段。其任务是执行有关金属技术监督规程，对重要管道和部件的材质、焊接质量、组织性能变化及缺陷的发展情况等进行监督，防止爆管和断裂事故的发生；此外还对受监部件的事故进行调查和分析，找出事故 原因，从而提出相应的改善或防止的有效措施。 第六章常用金属检验方法 钢的化学成分、组织结构缺陷，都可以通过一定的方法进行鉴别。电厂常用的鉴别方法有化学成分分析法、金相分析法、蠕变测量和无损探伤以及力学性能试验等。 (1)焊接接头形式 a.对接接头 将两金属件位置于同一平面内（或曲面内）使其边缘相对，沿边缘直线（或曲线）进行焊接的接头叫对接接头。 对接接头是最常见、最合理的接头形式。 对接接头的坡口形式可分为不开坡口、V型坡口、X型坡口、单U型坡口及双U型坡口等。 b.搭接接头 两块板料相叠，而在端部或侧面角焊的称搭接接头。 搭接接头的焊缝属于角焊缝。 c.角接接头及T字接头 两构件成直角或一定角度，而在其连接边缘焊接的接头。角接接头和T字接头都形成角焊缝，形式相近，常用于锅炉压力容器接管、法兰、夹套、管板、管子、凸缘等的焊接。 ⑵焊接接头的组成 焊接接头包括：焊缝（OA）、熔合区（AB）和热影响区（BC）三部分 焊缝是焊件经焊接后形成的结合部分。通常由熔化的母材和焊材组成，有时全部由熔化的母材组成。 熔合区是焊接接头中焊缝与母材交接的过渡的区域。它是刚好加热到熔点与凝固温度区间的部分。 焊接热影响区是焊接过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和机械性能变化的区域。 ⑶焊接接头的组织和性能 焊接接头中，焊缝金属是高温液态冷却至常遇固态的。这期间经历了两次结晶过程，即从液相转变为固相的一次结晶过程和在固相状态下发生组织转变的二次结晶过程。 焊缝金属的二次结晶的组织和性能与焊缝的化学成分、冷却速度及焊后热处理有关。 低碳钢和低合金钢在平衡状态下的二次结晶组织是铁素体加少量珠光体。 含合金元素较少（铬5%）的耐热钢，在焊前预热、焊后冷却条件下得到珠光体和部分淬硬组织；高温回火后可得到完全的珠光体组织。 含合金元素较多（含铬5%~9%）的耐热钢，当焊接材料与母材相近时，在焊前预热、焊后缓冷条件下，焊缝通常为贝氏体组织，也可能出现马氏体组织。高温回火后可得到回火索氏体组织。当采用奥氏体不锈钢焊接材料时，则焊缝组织主要为奥氏体。 奥氏体不锈的焊缝组织一般为奥氏体加少量铁素体。 4．焊接应力与变形 焊接应力与变形往往使焊接产品质量下件下降，甚至会因无法补救而不得不报废。焊接裂缝的产生与发展和焊接应力与变形也有密切的关系。在一般情况下，焊接变形是对焊接质量不利的，但是若掌握了变形的机理和规律，便可利用它并控制它。如利用反变形来校正变形。 （1）焊接变形的分类： 由于焊接接头形式，工件的厚度和形状、焊缝的长度及位置不同，焊接会出现各种形式的变形。大体上可分为：纵向变形、横向变形、弯曲变形、角变形、波浪变形及扭曲变形等。 （2）焊接变形和应力的形成 焊接变形和应力是由许多因素同时作用造成的。其中最主要的因素 有：焊件上温度分布不均