金属工艺学指导课件

实验一焊接接头金相组织观察实验目的了解焊接接头各区域的金相组织变化情况及其对性能的影响了解不同焊接方法的焊接热影响区的大小实验仪器与试样金相显微镜低碳钢手工电弧焊接接头试样第一页第二页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察实验概述焊接接头是由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。在焊接过程中由于焊接接头各区域的加热温度、加热速度、加热时间及焊后冷却速度等工艺参数各不相同，因而各区域所得到的金相组织差异较大，组织不同导致各区域的机械性能也不尽相同。对焊接接头进行金相组织分析是对其机械性能判定必不可缺的环节。本实验以低碳钢手工电弧焊焊接件为例，通过观察其焊接接头的金相组织，认识焊接接头各区域的金相组织变化情况及其对性能的影响。了解不同焊接方法的焊接热影响区的大小第二页第三页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察实验概述：（以低碳钢手工电弧焊焊接件为例）焊接热影响区组成区域：1.熔合区2.过热区3.正火区（重结晶区）4.部分相变区（不完全重结晶区）图1低碳钢的焊接接头热影响区1-熔合区2-过热区3-正火区4-部分相变区第三页第四页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察实验概述：例1：35钢手工电弧焊焊接接头金相组织焊接材料母材：35钢焊材：J507，Φ4焊接方法手工电弧焊，焊后空冷焊接工艺焊接电流：165A电弧电压：26V焊接速度：30cm/min图1-1-1

焊接接头整体形貌（宏观组织）3.5×焊接接头焊缝、热影响区及母材第四页第五页，共28页。实验一

焊接接头

金相组织观察图1-1-2

图1-1-1局部放大

50×

实验概述：例1：35钢手工电弧焊焊接接头金相组织第五页第六页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察图1-1-3

焊缝组织

400×白条相为晶界先共析铁素体，晶粒内部为针状铁素体组织图1-1-4

熔合区组织

200×左侧为焊缝，右侧为母材过热区组织图1-1-5

过热区组织400×母材过热区组织粗大。白色网状组织为晶界先共析铁素体，黑灰色区为珠光体，还有少量贝氏体组织

图1-1-6

正火区组织

400×白色块状铁素体与黑灰色珠光体组织图1-1-7

不完全正火区组织

400×白色块状铁素体+细小的铁素体+珠光体区组织图1-1-8

母材组织

400×白色铁素体与黑色珠光体组织第六页第七页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察实验概述：例2：16Mn手工电弧焊焊接接头金相组织

焊接材料母材：16Mn焊材：J506，Φ4

焊接方法手工电弧焊(直流反接，焊后空冷)

焊接工艺焊接电流：165A电弧电压：26V焊接速度：30cm/min图1-2-1焊接接头整体形貌（宏观组织）3.5×焊接接头焊缝，热影响区及母材第七页第八页，共28页。实验一

焊接接头

金相组织观察图1-2-2

图1-2-1局部放大

50×

实验概述：例2：16Mn钢手工电弧焊焊接接头金相组织第八页第九页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察图1-2-3

焊缝组织

400×白条相为晶界先共析铁素体，晶粒内部为针状铁素体组织图1-2-4

熔合区组织

200×左侧为焊缝，右侧为母材过热区组织图1-2-5

过热区组织400×母材过热区组织粗大。白色网状组织为晶界先共析铁素体，黑灰色区为珠光体，少量贝氏体组织

图1-2-6

正火区组织

400×白色块状铁素体与黑灰色珠光体组织图1-2-7

不完全正火区组织

400×白色块状铁素体+细小的铁素体+珠光体区组织图1-2-8

母材组织

400×白色铁素体与黑色珠光体组织第九页第十页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察实验内容及步骤实验前必须仔细阅读实验讲义的有关内容；听取实验指导教师讲解金相显微镜的构造、使用方法等内容，熟悉金相显微镜的构造及其使用操作规程；正确使用金相显微镜，观察给定焊接接头试样的金相显微组织，分析各区域的组织特征；用铅笔描绘画出热影响区金相组织特征图，要求注明组织组成物名称。第十页第十一页，共28页。实验一焊接接头金相组织观察实验报告要求在实验报告纸上完成报告。注意：必须写明实验名称、实验日期、实验组别及学生姓名与学号。

1.写出实验目的；2.绘制给定焊接试样对接接头宏观组织图3.绘出给定焊接试样对接接头热影响区（过热区、正火区、部分相变区）和母材显微组织特征图4.报告上交日期：实验结束后一周内。第十一页第十二页，共28页。实验二车刀几何角度测量

实验目的了解车刀各几何角度的定义及其在图纸上的标注方法。了解车刀量角台的结构，掌握其正确使用方法。学会使用车刀量角台测量车刀几何角度，巩固和深化基本概念。实验仪器与用品车刀量角台教学用车刀第十二页第十三页，共28页。实验二车刀几何角度测量实验概述外圆车刀组成：切削部分与夹持部分切削部分包括：三个刀面：前刀面、主后刀面、副后刀面两个刀刃：主切削刃、副刀切削刃一个刀尖图2-1外圆车刀的组成第十三页第十四页，共28页。实验概述

车刀静止参考系要素基面Pr正交平面Ps主切削平面Po实验二车刀几何角度测量

图2-2车刀具静止参考系的平面第十四页第十五页，共28页。实验二车刀几何角度测量

实验概述车刀几何角度前角后角主偏角副偏角刃倾角图2-3前角的正与负第十五页第十六页，共28页。实验二车刀几何角度测量图2-4刃倾角的正与负及其对排屑的影响实验概述车刀几何角度前角后角主偏角副偏角刃倾角第十六页第十七页，共28页。实验二车刀几何角度测量图2-5车刀安装高度对前角和后角的影响实验概述车刀安装高度对前角和后角的影响第十七页第十八页，共28页。实验二车刀几何角度测量实验概述车刀安装偏斜对主偏角和副偏角的影响图2-6车刀安装偏斜对主偏角和副偏角的影响第十八页第十九页，共28页。实验二车刀几何角度测量实验概述车刀量角台是测量车刀标注角度的专用仪器，其型式多种，常用的车刀量角台如下图所示。第十九页第二十页，共28页。实验二车刀几何角度测量1-底座2-立柱3-滑块4-小扇形刻度盘5-小转盘6-大扇形刻度盘7-测量片8-转盘9-滑板10-转盘底座11-转盘锁紧旋钮12-紧固旋钮实验概述第二十页第二十一页，共28页。实验二车刀几何角度测量实验概述

车刀量角台主要组成：底座、立柱、测量台、定位块、大小刻度盘、大小指度片、锁紧螺母等。在圆形底盘的周边上刻有从0º向左、右各100º的刻度，其中底座和立柱是支撑整个仪器的主体。工作原理及使用方法：测量时，刀具放在测量台上，靠紧定位块，可随测量台一起顺时针或逆时针方向旋转，并能在测量台上沿定位块前后移动和随定位块左右移动。旋转大螺母可使滑体上下移动，从而使两刻度盘及指度片达到需要的高度。使用时，可通过旋转测量台或大指度片，使大指度片的前面或底面或侧面与刀具被测要素紧密贴合，即可从底座或刻度盘上读出被测角度数值。第二十一页第二十二页，共28页。实验二车刀几何角度测量实验概述工作原理及使用方法：立柱2上有三条间隔90°且铅垂的V形槽，靠近顶部有一条水平的圆环V形槽。滑块3可轻便地沿立柱2上下移动。通过调节滑块3中钢珠的弹簧压力（钢珠被压在立柱2的V形槽中），能保持装在滑块3上的小扇形刻度盘4、大扇形刻度盘6、测量片7等零件停留在任意高度位置上，且不需要锁紧。当滑块3向上移动到顶端时，钢珠落入圆环V形槽中，滑块3即可自由转动，以便选择合适的测量工作位置。由于有三个相互垂直的测量工位，使测量角度时调整极为方便。第二十二页第二十三页，共28页。实验概述工作原理及使用方法：被测车刀放在转盘8的载刀台（在旋钮11的两侧各有一个载刀台）上贴紧相互垂直的两个承刀面上，可将其在转盘座10上回转或在底座1及滑板9上纵、横向平移，并调整滑块3的位置，以使被测车刀的被测面或被测刀刃能与测量片7接触。这样，可分别测得在主剖面坐标系内的被测车刀的偏角、前角、后角和刃倾角。若调整转盘8，使转盘8的指示针在转盘座10的刻度盘上所指示的数值为零，并用旋钮11锁紧。利用两个测量工位先后测量，可较方便地测量进给剖面与切深剖面中的被测车刀的前角和后角。

实验二车刀几何角度测量第二十三页第二十四页，共28页。实验概述

工作原理及使用方法：若将大扇形刻度盘6旋转一个刃倾角，并用旋钮12、13锁紧(旋钮13图中未表示)。使测量片7的测量面（即测量片的两铅垂大平面）处于主切削刃垂直的方位，按前述的测量方法即可测得法向剖面中的被测车刀的前角和后角。实验二车刀几何角度测量第二十四页第二十五页，共28页。实验二车刀几何角度测量实验概述使用特别要注意的是：1.滑块3只有上移到顶端时才可转位，否则钢珠将会拉毛立柱2的表面。2.使用车刀量角仪时，零部件的调整应轻而缓慢。特别是向下调整滑块3时，一只手的食指和中指应在滑块3的下部用力夹持住立柱2，另一只手向下缓慢移动滑块3，以避免因滑块3快速下移而产生的测量片对转盘8、转盘座10、底座1和被测车刀等的冲击，从而造成测量片7的损坏及人身事故。

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