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焊接試樣斷口呈暗灰色什麼原因

發布時間:2022-07-12 05:05:08

㈠ 金屬斷裂後並不具有規則外形的原因

原因是A金屬裡面總會含有雜質。金屬斷裂外形一般都比較規則,造成不規則只能是含大量的雜質

㈡ 焊接技術存在的缺陷

焊縫缺陷分為六大類:裂紋、孔穴、固體夾雜、未熔合和未焊透、形狀缺陷、其它缺陷。
一、 外觀缺欠

1、咬邊 因焊接造成沿焊趾(或焊根)處出現的低於母材表面的凹陷或溝槽稱為咬邊。它是由於焊接過程中,焊件邊緣的母材金屬被熔化後,未及時得到熔化金屬的填充所致。咬邊可出現於焊縫一側或兩側,可以是連續的或間斷的。
(1)危害:咬邊將削弱焊接接頭的強度,產生應力集中。在疲勞載荷作用下,使焊接接頭的承載能力大大下降。它往往還是引起裂紋的發源地和斷裂失效的原因。焊接技術條件中一般規定了咬邊的容限尺寸。
(2)形成原因:焊接工藝參數不當,操作技術不正確造成。如焊接電流大,電弧電壓高(電弧過長),焊接速度太快。
(3)防止措施:選擇適當的焊接電流和焊接速度,採用短弧操作,掌握正確的運條手法和焊條角度,坡口焊縫焊接時,保持合適的焊條離側壁距離。
2、焊瘤 焊接過程中,在焊縫根部背面或焊縫表面,出現熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤稱為焊瘤。焊瘤一般是單個的,有時也能形成長條狀,在立焊、橫焊、仰焊時多出現。
(1)危害:影響焊縫外觀,使焊縫幾何尺寸不連續,形成應力集中的缺口。管道內部的焊瘤將影響管內介質的有效流通。
(2)形成原因:操作不當或焊接規范選擇不當。如焊接電流過小,而立焊、橫焊、仰焊時電流過大,焊接速度太慢,電弧過長,運條擺動不正確。
(3)防止措施:調整合適的焊接電流和焊接速度,採用短弧操作,掌握正確的運條手法。
3、凹坑 焊後在焊縫表面或背面形成低於母材表面的局部低窪缺陷。
未焊滿 由於填充金屬不足,在焊縫表面形成的連續或斷續的溝槽。
(1)危害:將會減小焊縫的有效工作截面,降低焊縫的承載能力。
(2)形成原因:焊接電流過大,焊縫間隙太大,填充金屬量不足。
(3)防止措施:正確選擇焊接電流和焊接速度,控制焊縫裝配間隙均勻,適當加快填充金屬的添加量。
4、燒穿 焊接過程中熔化金屬自坡口背面而流出,形成穿孔的缺陷。常發生於底層焊縫或薄板焊接中。
(1)形成原因:焊接過熱,如坡口形狀不良,裝配間隙太大,焊接電流過大,焊接速度過慢,操作不當,電弧過長且在焊縫處停留時間太長等。
(2)防止措施:減小根部間隙,適當加大鈍邊,嚴格控制裝配質量,正確選擇焊接電流,適當提高焊接速度,採用短弧操作,避免過熱。
5、焊縫表面形狀及尺寸偏差 焊縫表面形狀及尺寸偏差屬於形狀缺陷,其經常出現的有:對接焊縫超高、角焊縫凸度過大、焊縫寬度不齊、焊縫表面不規則等。
(1)危害:影響焊縫外觀質量,易造成應力集中。
(2)形成原因:坡口角度不當,裝配間隙不均勻,焊接規范選擇不當,焊接電流過大或過小,焊接速度不均勻,運條手法不正確,焊條或焊絲過熱等。
(3)防止措施:選擇正確焊接規范,適當的焊條及其直徑,調整裝配間隙,均勻運條,避免焊條和焊絲過熱。

二、內部缺欠

1、氣孔 焊接過程中熔池金屬高溫時吸收和產生的氣泡,在冷卻凝固時未能逸出而殘留在焊縫金屬內所形成的孔穴,稱為氣孔。氣孔是一種常見的缺陷,不僅出現在焊縫內部與根部,也出現在焊縫表面。焊縫中的氣孔可分為球形氣孔、條形氣孔、蟲形氣孔以及縮孔等.氣孔可以是單個或鏈狀成串沿焊縫長度分布,也可以是密集或彌散狀分布。
焊接區中的氣體來源:大氣的侵入,溶解於母材、焊絲和焊芯中的氣體,受潮葯皮或焊劑熔化時產生的氣體,焊絲或母材上的油污和鐵銹等臟物在受熱後分解所釋放出的氣體,焊接過程中冶金化學反應產生的氣體。熔焊過程中形成氣孔的氣體主要有:氫氣、一氧化碳和氮氣。
氫氣孔:多數情況下出現在焊縫表面上,斷面形狀多呈螺釘狀,從焊縫表面上看呈圓喇叭口形,氣孔四周內壁光滑。個別情況下也以小圓球形狀存在於焊縫內部。
氮氣孔:多數以成堆的蜂窩狀出現在焊縫表面上。
一氧化碳氣孔:多數情況下產生在焊縫內部,沿結晶方向分布,有些象條蟲狀,表面光滑。
(1)危害:影響焊縫外觀質量,削弱焊縫的有效工作截面,降低焊縫的強度和塑性,貫穿性氣孔則使焊縫的緻密性破壞而造成滲漏。
(2)產生原因:焊接區保護受到破壞;焊絲和母材表面有油污、鐵銹和水分;焊接材料受潮,烘焙不充分;焊接電流過大或過小,焊接速度過快;採用低氫型焊條時,電源極性錯誤,電弧過長,電弧電壓偏高;引弧方法或接頭不良等。
(3)防止措施:提高操作技能,防止保護氣體(焊劑)給送中斷;焊前仔細清理母材和焊絲表面油污、鐵銹等,適當預熱除去水分;焊前嚴格烘乾焊接材料,低氫型焊條必須存放在焊條保溫筒中;採用合適的焊接電流、焊接速度,並適當擺動;使用低氫型焊條時應仔細校核電源極性,並短弧操作;採用引弧板或回弧法的操作技術。
2、夾渣 焊後殘留在焊縫中的熔渣,稱為夾渣。夾渣不同於夾雜,夾雜是指在焊縫金屬凝固過程中殘留的金屬氧化物或來自外部的金屬顆粒,如氧化物夾雜、硫化物夾雜、氮化物夾雜和金屬夾雜等。夾渣是一種宏觀缺陷。夾渣的形狀有圓形、橢圓形或三角形,存在於焊縫與母材坡口側壁交接處,或存在於焊道與焊道之間。夾渣可以是單個顆粒狀分布,也可以是長條狀或線狀連續分布。
(1)危害:減少焊接接頭的工作截面,影響焊縫的力學性能(抗拉強度和塑性)。焊接技術條件中允許存在一定尺寸和數量的夾渣。
(2)產生原因:多層焊時,每層焊道間的熔渣未清除干凈,焊接電流過小,焊接速度過快;焊接坡口角度太小,焊道成形不良;焊條角度和運條技法不當;焊條質量不好等。
(3)防止措施:每層應認真清除熔渣;選用合適的焊接電流和焊接速度;適當加大焊接坡口角度;正確掌握運條手法,嚴格控制焊條角度可焊絲位置,改善焊道成形;選用質量優良的焊條。
3、未熔合 熔化焊時,在焊縫金屬與母材之間或焊道(層)金屬之間未能完全熔化結合而留下的縫隙,稱為未熔合。有側壁未熔合、層間未熔合和焊縫根部未熔合三種形式。
(1)危害:未熔合屬於面狀缺陷,易造成應力集中,危害性很大(類同於裂紋)。焊接技術條件中不允許焊縫存在未熔合。
(2)產生原因:多層焊時,層間和坡口側壁渣清理不幹凈;焊接電流偏小;焊條偏離坡口側壁距離太大;焊條擺動幅度太窄等。
(3)防止措施:仔細清除每層焊道和坡口側壁的熔渣;正確選擇焊接電流,改進運條技巧,注意焊條擺動。
4、未焊透 焊接時,接頭根部未完全熔透的現象,稱為未焊透。單面焊時,焊縫熔透達不到根部為根部未焊透;雙面焊時,在兩面焊縫中間也可形成中間未焊透。
(1)危害:削弱焊縫的工作截面,降低焊接接頭的強度並會造成應力集中。焊接技術條件中不允許焊接接頭中超過一定容限量的未焊透。
(2)產生原因:坡口鈍邊太厚,角度太小,裝配間隙過小;焊接電流過小,電弧電壓偏低,焊接速度過大;焊接電弧偏吹現象;焊接電流過大使母材金屬尚未充分加熱時而焊條已急劇熔化;焊接操作不當,焊條角度不正確而焊偏等。
(3)防止措施:正確選用和加工坡口尺寸,保證裝配間隙;正確選用焊接電流和焊接速度;認真操作,保持適當焊條角度,防止焊偏。
5、焊接裂紋 在焊接應力及其它致脆因素的共同作用下,焊接過程中或焊接後,焊接接頭中局部區域(焊縫或焊接熱影響區)的金屬原子結合力遭到破壞而出現的新界面所產生的縫隙,稱為焊接裂紋。它具有尖銳的缺口和長寬比大的特徵。焊接裂紋是最危險的缺陷,除降低焊接接頭的力學性能指標外,裂紋末端的缺口易引起應力集中,促使裂紋延伸和擴展,成為結構斷裂失效的起源。焊接技術條件中是不允許焊接裂紋存在的。
在焊接接頭中可能遇到各種類型的裂紋。按裂紋發生部位的焊縫金屬中裂紋、熱影響區裂紋或熔合線裂紋、根部裂紋、焊趾裂紋、焊道下裂紋和弧坑裂紋。按裂紋的走向有縱向裂紋、橫向裂紋和弧坑星形裂紋。按裂紋的尺寸有宏觀裂紋和顯微裂紋。按裂紋產生的機理有熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂。
(1)熱裂紋 焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區域產生的焊接裂紋,稱為熱裂紋,又稱高溫裂紋。
熱裂紋多發生在焊縫金屬中,有時也出現在熱影響區或熔合線。熱裂紋有沿著焊縫縱向,位於結晶中心線的縱向裂紋,也有垂直於焊縫的橫向裂紋,或在弧坑中產生的星形弧坑裂紋。熱裂紋可以顯露於焊縫表面,也可以存在於焊縫內部。其基本形貌特徵是:在固相線附近高溫下產生,沿奧氏體晶界開裂。熱裂紋可分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋三類。
① 結晶裂紋 熔他一次結晶過程中,在液相和固相並存的高溫區,焊縫金屬沿一次結晶晶界開裂的裂紋,稱為結晶裂紋。通常熱裂紋多指是結晶裂紋。多數情況下,結晶裂紋的斷口呈高溫氧化色彩,主要出現在焊縫中,個別情況下也產生在焊接熱影響區。
產生條件:低熔點共晶偏析物(FeS)以片狀液態薄膜聚集於晶界,焊接拉應力。
防止措施:通過控制產生條件的兩方面著手:首先嚴格控制焊縫金屬中C、Si、S、P含量,提高焊縫金屬的含Mn量,採用低氫型焊接材料。其次焊前要預熱,減小焊後冷卻速度,調整焊接規范,適當加大焊接坡口角度,以得到焊縫成形系數大的焊縫,必要時採用多層焊。
② 液化裂紋 焊接過程中,在焊接熱循環作用下,存在於母材近縫區金屬或多層焊縫的層間金屬晶界的低熔點共晶物局部被重新熔化開裂的裂紋,稱為液化裂紋。
防止措施:控制和選用C、S、P含量較低而Mn含量較高的母材,焊接時採用低熱輸入量的焊接規范進行多道焊。
③ 多邊化裂紋 焊接時,焊縫或近縫區的金屬處於固相線溫度以下的高溫區域,由於晶格缺陷(如空位和位借)的移動和聚集,形成二次邊界,即「多邊化邊界」,從而引起邊界高溫強度和塑性降低,沿著多邊化的邊界產生開裂,稱為多邊化裂紋。這類裂紋常以任意方向貫穿樹枝晶界,斷口多呈現為高溫低塑性斷裂特徵。多邊化裂紋多發生在單相奧氏體合金的焊縫或近縫區的金屬中。
防止措施:在焊縫中加入Mo、W、Ti等細化晶粒的合金元素,阻止形成「多邊化邊界」,在工藝上採取減小焊接應力的措施。
(2)再熱裂紋(SR裂紋) 焊接接頭在焊後一定溫度范圍內再次加熱(消除應力熱處理或經其它加熱過程),在焊接熱影響區的粗晶區產生的裂紋,稱為再熱裂紋或消應力處理裂紋。再熱裂紋與熱裂紋一樣也是一種沿晶界開裂的裂紋,但其斷口呈低溫氧化色彩。
產生條件:鋼中某些沉澱強化元素(如 Mo、 V、 Cr、 Nb等),經歷再熱(焊後再次加熱)敏感溫度區域500—700℃,焊接接頭存在較高的殘余應力和焊縫表面有應力集中的缺口部位(咬邊、凹陷等)。
從產生條件可看出,再熱裂紋多發生在具有析出沉澱硬化相的低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金的焊接接頭之中。普通碳素鋼中一般不會產生這種裂紋。
防止措施:提高預熱溫度和採用後熱處理,減小焊接應力和過熱區硬化;選用高塑性低強度匹配的焊接材料;改進焊接接頭設計,盡量不採用高拘束度的焊接節點,消除一切可能引起應力集中的表面缺陷,修磨焊縫呈圓滑過渡;正確選擇焊後熱處理溫度。
(3)冷裂紋 焊接接頭在焊後冷卻到較低溫度下(200℃左右)所產生的焊接裂紋,稱為冷裂紋。根據裂紋出現的部位,可分為焊道下裂紋、焊趾裂紋、焊根裂紋、橫向裂紋。
產生條件:三個因素共同作用形成冷裂紋,即焊接應力、淬硬組織、擴散氫。冷裂紋 多發生在低合金高強鋼、中合金鋼、高碳鋼的焊接熱影響區和熔合區中,個別情況下,也出現在焊縫金屬中。
形貌特徵:焊後冷卻至較低溫度下產生,貫穿晶粒開裂,斷口呈金屬光亮。
根據產生的機理不同,冷裂紋可分為延遲裂紋、淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋三類。
① 延遲裂紋(氫致裂紋) 是一種最常見的冷裂紋形態。它是焊後冷卻到室溫並放置一段時間(延遲潛伏期,幾小時、幾天、幾十天)之後才出現的焊接冷裂紋,具有延遲的性質。因為這種裂紋的產生與焊縫金屬中的擴散氫活動密切相關,所以又稱氫致裂紋。
② 淬硬脆化裂紋 有些鋼種如馬氏體不銹鋼、工具鋼,由於淬硬傾向較大,焊接時易形成淬硬組織,在焊接應力的作用下導致開裂,稱之為淬硬脆化裂紋。與延遲裂紋不同的是淬硬脆化裂紋基本上是在焊後立即產生,無延遲期,除了焊接熱影響區出現外,有時還會出現在焊縫中。
③ 低塑性脆化裂紋 焊接脆性材料時(如鑄鐵),當焊後冷卻到400℃以下時,由於焊接收縮應變超過材料的本身塑性而導致開裂,稱之為低塑性脆化裂紋。它可在焊縫中出現,也可發生在焊接熱影響區中。其斷口具有脆性斷裂的形貌特徵。
防止措施:焊前預熱,降低冷卻速度;選擇合適的焊接規范參數;採用低氫型焊接材料,並嚴格烘乾;徹底清除焊絲及母材焊接區域的油污、鐵銹和水分,焊後立即後熱或焊後熱處理,改進接頭設計降低拘束應力。
(4)層狀撕裂 是一種焊接時沿鋼板軋制方向平行於表面呈階梯狀「平台」開裂的冷裂紋。呈穿晶或沿晶開裂的形態特徵,通常發生在軋制鋼板的靠近熔合線的熱影響區中,與熔合線平行形成階梯式的裂紋。由於不露出表面,所以一般很難發現,只有通過探傷發現,且難以返修。層狀撕裂多產生在T形接頭和角接接頭中,受垂直於鋼板表面方向拉伸應力的作用而產生。
產生條件:沿鋼板軋制方向存在分層夾雜物(如硫化物等),焊接時產生垂直於厚度方向的焊接應力。
防止措施:嚴格控制鋼材的含硫量,改進接頭形式和坡口形狀,與焊縫連接的坡口表面預先堆焊過渡層,選用強度等級較低的低氫型焊接材料,採用低焊接熱輸入和焊接預熱。

㈢ 灰鑄鐵中的碳主要以什麼形態存在,斷口呈什麼,灰鑄鐵具有良好的什麼性能

灰口鑄鐵中的碳大部分或全部以自由狀態的石墨形式存在,斷口呈暗灰色。根據灰口鑄鐵中石墨存在形式不同,它又可分為普通灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵等。
灰口鑄鐵(gray iron)是第一階段石墨化過程充分進行而得到的鑄鐵,全部或大部分碳以片狀石墨形態存在,斷口呈灰暗色,因此得名,它包括一般灰口鑄鐵(簡稱灰鑄鐵)、球墨鑄鐵、麻口鑄鐵、孕育鑄鐵、稀土灰口鑄鐵等。灰口鑄鐵其斷口的外貌呈淺灰色,故稱為灰口鑄鐵(灰鐵)。此價格便宜,應用廣泛,灰口鑄鐵占鑄鐵的總產量80%以上。

㈣ 金屬斷裂原因司法鑒定可以進行鑒定嗎

金屬在外載入荷的作用下,當應力達到材料的斷裂強度時,發生斷裂。斷裂是裂紋發生和發展的過程。1.斷裂的類型根據斷裂前金屬材料產生塑性變形量的大小,可分為韌性斷裂和脆性斷裂。韌性斷裂:斷裂前產生較大的塑性變形,斷口呈暗灰色的纖維狀

㈤ 脆性斷裂和韌性斷裂的機理是什麼

1、韌性斷口宏觀特徵一般分為杯錐狀、鑿峰狀、純剪切斷口等,斷口通常分為三個區域:纖維區、放射區和剪切唇區,即斷口特徵三要素。

微觀特徵有滑移分離和韌窩。滑移分離指金屬在外載荷作用下產生塑形變形時,在金屬內沿著一定的晶體學平面和方向產生滑移,多晶材料的滑移是多個滑移系的相互交叉,在斷口上呈現出蛇形滑移特性。

2、脆性斷口的宏觀特徵為斷口上無明顯的宏觀塑形變形,斷口相對齊平,斷口表面經常呈現晶體學平面或晶粒的外形;斷口顏色有時較光亮,表面有人字紋花樣;有時相對灰暗,呈無定型的粗糙表面。

微觀特徵有穿晶(解理)斷裂、准解理斷裂及沿晶斷裂。解理斷裂的典型形貌有解理台階、河流花樣等等;准解理斷裂形貌較為復雜,斷口形貌常常同時具有解理斷裂形貌及韌性斷裂形貌;沿晶斷裂常見的為沿晶分離,斷口呈現出不同程度的晶粒多面體外形的岩石狀花樣或冰糖狀花樣。

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脆性斷裂一般發生在高強度或低延展性、低韌性的金屬和合金上。另一方面,即使金屬有較好的延展性,在下列情況下,也會發生脆性斷裂,如低溫,厚截面,高應變率(如沖擊),或是有缺陷。脆性斷裂引起材料失效一般是因為沖擊,而非過載。

經長期研究,人們認識到,過去我們把材料看做毫無缺陷的連續均勻介質是不對的。材料內部在冶煉、軋制、熱處理等各種製造過程中不可避免地產生某種微裂紋,而且在無損探傷檢驗時又沒有被發現。那麼,在使用過程中,由於應力集中、疲勞、腐蝕等原因,裂紋會進一步擴展。當裂紋尺寸達到臨界尺寸時,就會發生低應力脆斷的事故。

脆性斷口宏觀特點為:斷口平齊而光亮,且與正應力垂直;脆性斷裂微觀特點為:斷口呈人字或放射花樣、

㈥ ht200是什麼材質

HT200是灰鑄鐵的牌號,灰鑄鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵。

HT代表灰口鑄鐵,HT是灰色鑄鐵漢語拼音的縮寫,灰鑄鐵HT200表示ø30試樣的最高抗拉強度200MPa。HT200的抗拉強度和塑性低,但鑄造性能和減震性能好,主要用來鑄造汽車發動機汽缸、汽缸套、車床床身等承受壓力及振動部件。

灰鑄鐵石墨呈片狀,有效承載面積比較小,石墨尖端易產生應力集中, 所以灰鑄鐵的強度、塑性、韌度都低於其他鑄鐵。但具有優良的減振性、 低的缺口敏感性和高的耐磨性。

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常見用途

1.一般機械製造中較為重要的鑄件,如:汽缸、齒輪、機座、金屬切削機床床身及床面等;

2.汽車、拖拉機的氣缸體、氣缸蓋、活塞、剎車輪、聯軸器盤以及汽油機和柴油機的活塞環;

3.具有測量平面的檢驗共建,如:劃線平板、V形鐵、平尺、水平儀框架等。

㈦ 焊接熱裂紋的影響因素有哪些

你好,在焊接過程中,焊縫和熱影響區金屬冷卻到固相線附近的高溫區產生的焊接裂紋就是熱裂紋。形成原因:由於被焊接的材料大多數都是合金,而合金凝固自開始到最終結束,是在一定的溫度區間內進行的,這是熱裂紋產生的基本原因。焊縫中的許多雜質的凝固溫度都低於焊縫金屬的凝固溫度,這樣首先凝固的焊縫金屬把低熔點的雜質推擠到凝固結晶的晶粒邊界,形成了一層液體薄膜,又因為焊接時熔池的冷卻速度很大,焊縫金屬在冷卻的過程中發生收縮,使焊縫金屬內部產生拉應力,拉應力把凝固的焊縫金屬沿晶粒邊界拉開,又沒有足夠的液體金屬補充時,就會形成微小的裂紋,隨著溫度的繼續下降,拉應力增大,裂紋不斷擴大。當焊縫金屬中含有較多的低熔點雜質時,焊縫金屬極易產生裂紋。母材和焊接材料中含有的有害雜質,特別是硫元素,它是引起鋼材焊縫金屬中發生凝固裂紋的最主要元素。另外,鋼材中含碳量較高時,有利於硫在晶界處富集,因而也是促進形成凝固裂紋的原因,所以採用含碳量低的焊接材料有利於防止凝固裂紋的產生。‚熱裂紋的特徵:斷口呈藍黑色,即金屬在高溫被氧化的顏色,有時在熱裂紋里流入熔渣的跡象。再者,弧坑裂紋多為熱裂紋。
一般情況下,有效的預熱可以防止熱裂紋的產生。
望採納,謝謝。

㈧ 化學題吖!~``````

第二節 生鐵和鋼

在工農業生產和日常生活里,一般不使用純凈的鐵。因為純鐵的強度不高,耐磨性較差,而且冶煉過程復雜,成本較高。常見的鋼鐵製品,是具有金屬特性的生鐵和鋼,即含碳的鐵合金。合金是由一種金屬跟其他一種或幾種金屬(或非金屬)經高溫熔合在一起而成的具有金屬特性的物質。

一、生鐵和鋼的成分及機械性能

【議一議】日常所用的鋼鐵製品,如鐵鍋、犁鏵、菜刀、鐮刀、斧頭、鐵絲、鐵鏈等,它們的機械性能(如硬度、脆性、延展性、韌性等)是否一樣?為什麼?

生鐵和鋼的主要區別在於含碳量的不同。含碳量越多,越硬而脆;含碳量越少,延展性和韌性越好。人們根據生產和生活的需要,研製出含碳量不同,機械性能各異的鐵合金,即生鐵和鋼。生鐵中除含有碳以外,還含有硅、錳以及少量的硫、磷等元素。經過高溫冶煉,使生鐵里碳和其他元素的含量達到一定的標准就成為鋼(表8—1)。

表8—1生鐵和鋼的含碳及機械性能的比較

根據性能的不同,生鐵可分為下列幾種:

煉鋼生鐵質硬而脆,難於加工,一般用來煉鋼。因為它的斷口常呈暗白色,俗稱白口鐵。

灰口鑄鐵具有良好的鑄造、切削和耐磨等性能,可用來製造各種鑄件,如機床座、爐子、鐵管等,但不能鍛軋。因為它的斷口呈深灰色,俗稱灰口鐵。

球墨鑄鐵由鑄鐵水中加入鎂或稀土使石墨在鑄鐵中呈球形,故稱球墨鑄鐵。它的機械、鑄造、切削加工等性能比一般鑄鐵好,價格便宜,可用來代替一部分鋼材,製造機械零件等。

根據鋼的化學成分可分為碳素鋼和合金鋼兩大類。

碳素鋼就是普通鋼,根據含碳量的多少,它又可分為高碳鋼、中碳鋼、低碳

表8—2碳素鋼的含碳量、機械性能和用途

從表中可看出,含碳量高的碳素鋼硬度大、韌性差,而含碳量低的硬度小、韌性好。

合金鋼是在碳素鋼中加入適量的一種或幾種其他元素熔煉出來的具有各種特殊性能的鋼(表8—3)。

表8—3幾種常見合金鋼的主要特性和用途

選學

鋼的熱處理

鋼的機械性能,除了跟含碳量和含其他元素的量有關外,還依熱處理的加工方法不同,而具有不同的機械性能。下面用縫衣針做兩種不同的熱處理,看一下對它的性能有何影響。

實驗8—4 淬火和回火

1.淬火:取兩枚縫衣鋼針,用鑷子夾住放在酒精燈火焰上燒至紅熱後,立即投入冷水裡。取其中一枚,試一試能否將其彎曲?

2.回火:把一枚淬過火的鋼針,用鑷子夾住放在酒精燈火焰上加微熱(不使鋼針燒紅)片刻,然後讓它在空氣中自然冷卻。試一試能否將其彎曲?

實驗表明,經過淬火處理後的鋼針,難以將其彎曲,再經過回火處理,即可將其彎曲。

鋼針通過淬火、回火兩種不同的熱處理後,就具有不同的性能。這種改變鋼性能的方法叫做鋼的熱處理。淬火後的鋼件可提高硬度、強度、耐磨性,但塑性和韌性降低,脆性增大,易折斷。因此,為消除脆性,淬火必須跟回火相配合,才能提高鋼件的硬度、強度、韌性等優良性能。

戰國時期,我們的祖先已經開始用熱處理工藝來降低白口鐵的脆性。秦漢以後,鋼鐵熱處理技術已有很大的發展,西漢已開始普遍使用。

二、生鐵和鋼的冶煉

1.生鐵的冶煉

鐵元素在自然界里分布很廣,在地殼中其質量分數約為4.75%,在金屬元素中僅次於鋁。鐵的化學性質比較活潑,地殼中的鐵都以化合物的形式存在。在含鐵化合物的礦石中,常用來煉鐵的有磁鐵礦石(主要成分Fe3O4)、赤鐵礦石(主要成分Fe2O3),褐鐵礦石(主要成分2Fe2O3·3H2O)、菱鐵礦石(主要成分FeCO3)等。

從鐵礦石里把鐵冶煉出來是一個很復雜的過程,其主要原理可用下面的實驗說明。

實驗8—5用一氧化碳還原氧化鐵

按圖8—4裝置,在硬質玻璃管里放入少量紅色的氧化鐵粉末,在具支管里加入澄清的石灰水。先通入純凈的一氧化碳,點燃從支管口排出的一氧化碳,然後加熱。

注意觀察紅色氧化鐵的顏色變化和試管里石灰水的變化。並測試硬質玻璃管里的生成物能否被磁鐵吸引。

從實驗可以看到,紅色的氧化鐵粉末逐漸變黑,生成的黑色物質可被磁鐵吸引,證明是鐵;澄清石灰水變渾濁,說明有二氧化碳生成。實驗表明,在高溫下,一氧化碳將氧化鐵還原為鐵,同時生成二氧化碳。

Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2

此反應就是工業上煉鐵的主要反應原理:在高溫條件下,用還原劑一氧化碳從鐵的氧化物中將鐵還原出來。

【想一想】上述實驗中的尾氣為什麼要點燃燒掉?

工業上煉鐵是在高爐(圖8—5)中進行的。把鐵礦石、焦炭、石灰石三種原料一起加入高爐,從下方通入熱風,在爐內生成的一氧化碳,把氧化鐵還原成鐵。高爐冶煉出的是生鐵,高爐煤氣可作燃料。

2.鋼的冶煉

鋼具有許多優良的性能,使用范圍大大超過生鐵,因此大部分生鐵是用於煉鋼。

把生鐵煉成鋼的過程比較復雜,其主要反應原理:在高溫條件下,用氧氣或鐵的氧化物作氧化劑,使生鐵里所含的過量的碳以及其他雜質轉變為氣體或爐渣而除去。

煉鋼的主要設備有轉爐、電爐、平爐。

三、我國鋼鐵工業的發展

鋼鐵的生產和使用是人類社會進步的一個重要標志。我國冶煉鋼鐵的歷史悠久,早在周代就已經掌握了煉鐵技術(圖8—6),春秋末期到戰國初期就出現了原始的煉鋼。從考古出土的2000多年前春秋時期的鋼劍看來,當時鋼的質量已經達到了較高的水平。但是由於長期以來的封建統治,加上帝國主義的侵略,在新中國成立以前,我國鋼鐵工業長期處於極端落後狀態。鋼的最高年產量只有9.23×105t(92.3萬噸)。新中國成立以後,我國鋼鐵工業得到了飛速的發展,特別是黨的十一屆三中全會以來,我國的鋼鐵產量有了大幅度的提高。我國鋼的年產量 1949年只有 1.5×105t(15萬噸),1978年已達3.178×107t(3178萬噸),1988年達到 5.918×107t(5918萬噸),居世界第4位,1994年超過9×107t(9000萬噸),1996年突破1×108t(1億噸),躍居世界第1位。鋼鐵的產品品種1992年已達到1000多個鋼種,20多萬個規格的鋼材。全國絕大多數省、市、自治區都有大小不同的鋼鐵企業。我國的煉鋼生產技術和科研工作在研究改善鋼的質量,開發新的鋼種,建立新的合金鋼系列,以使鋼鐵工業真正成為我國國民經濟的支柱產業。

㈨ 焊點為什麼不亮

焊點不光亮主要以下幾種原因:

(1) 焊錫條焊接時助焊劑佔有著至關重要的位置,對錫點的光亮起著決定性的作用如果助焊劑的酸性過強焊錫條焊接後錫點的表面會有腐蝕在表面的助焊劑與空氣混合會腐蝕錫點的表面使錫點變面發生化學反映。

(2) 焊錫條的含錫量的大小決定了錫點的光亮,焊錫條的組成部分錫和鉛錫金屬元素表面呈帶藍色的白色光澤而鉛金屬元素表面呈灰色,焊錫條含錫越高錫點就越光亮,反之焊錫條含鉛越高錫點越暗淡不光亮。

(3) 焊錫條的雜質過多在焊接後容易產生錫點的表面粗糙和顆粒狀,起霜和多孔,起泡。會使錫點的表面失去自然的光澤。
(4) 焊錫條的熔化時溫度達不到溶解的溫度要求,錫的表面就會容易產生錫渣,焊錫條焊接時錫渣就會影響到錫點焊接的效果,錫點的浮渣影響到焊點的光亮。
(5) 焊錫條熔化的溫度過高時與空氣接觸時,會加速焊錫條的氧化,產生錫渣,影響到焊點的光亮。
(6) 錫渣的機會就越多,氧化和錫渣會造成焊錫條焊接時錫點的不光亮和光滑。
(7) 工廠生產車間的濕度也會對錫點不光亮造成影響,錫點剛焊接完成時錫點的表面呈光亮,但放一些時間錫點就會變的暗淡因為空氣中含有大量的水分如果生產車間的濕度過大存放的地點潮濕時,錫點的表面有一層氧化物,也會使錫點的光亮變淡。

㈩ 常見的焊接缺陷有哪幾種產生原因有哪些

咬邊 咬邊是沿著焊縫中心線在焊縫邊部與管體過渡區出現溝槽。咬邊是在焊速、電流、電壓等條件匹配不適當的情況下產生的。
搭焊 鋼板邊緣上、下錯位對接,造成焊縫不平的現象,成為管縫錯位或管縫搭焊。
焊瘤 焊接過程中,熔化金屬流淌到焊縫之外未融化的母材上所形成的金屬瘤。
過燒 焊接過程中,融化金屬溫度過高自坡口流出,形成焊縫缺陷。
焊偏 焊道偏離焊接中心線,產生焊縫偏離的現象。
氣孔 焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留在焊縫中形成的空穴。氣孔可分為密集氣孔、條蟲狀氣孔和針狀氣孔等。
夾渣 焊接時,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留在焊縫中形成的空穴。氣孔可分為密集氣孔、條蟲狀氣孔和針狀氣孔等。
未焊透 焊接時接頭根部未完全熔透的現象,也指焊縫深度未達到設計要求的現象。
熱裂紋 在埋弧焊接中,焊縫內可產生熱裂紋,特別是在起弧和熄弧弧坑處由於溫差大容易發生熱裂紋。熱裂紋在焊縫應力很大的時候,或者焊縫金屬內的Si含量很高的時候最容易產生。
焊接灰斑 高頻電阻焊(HFW)焊接方式所特有的焊接缺陷。其特徵是在拉伸試樣或沖擊試樣焊縫宏觀埠上所出現的無金屬光澤的灰色區域。通常認為,灰斑對焊縫的強度水平無明顯影響,但對焊縫的韌性和塑性影響較大。
溝狀腐蝕 溝狀腐蝕是ERW鋼管焊縫中一種特殊的腐蝕現象。服役於海水和工業用水等介質的電阻焊管在焊接區產生的選擇性局部腐蝕現象稱為溝狀腐蝕,多從表面開始呈連續或非連續的溝狀,它可以導致焊管在一年至數年內腐蝕穿孔。
壓坑 軋輥麻點或輥面與管坯間的硬物使管材表面產生的低凹壓痕。

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