金属材料的电阻焊的可焊性介绍
金属材料的电阻焊可焊性可焊性—获得优质焊接接头的难易程度称为可焊性。
接触焊可焊性：在利用了合理的焊接方法和一定的条件下，金属材料能够实现接触焊接，并获得牢固接头质量的能力，同时还应保证焊接接合区及近缝的热影响区的金属材料固有性能不至于因接触后而有重大降低。
金属材料对电阻焊的适应性比熔化焊好,因为电阻焊的冶金过程比熔化焊简单,一般无需考虑空气的侵袭等问题.影响金属电阻焊焊接性能的因素主要是它的物理和力学性能.
1、材料的导电、导热性
基本规律是导电好的材料其导热性也好。材料的导电性、导热性越好，在焊接区产生的热量越小，散失的热量也越多，焊接区的加热就越困难。点焊就要求有大容量的电源，采用大电流、短时间的强规范施焊。
2、材料的高温、常温强度
这是决定焊接区金属塑性变形程度与飞溅倾向大小的重要因素之一。材料的高温、常温强度越高，焊接区的变形抗力大，焊接中产生必要塑性变形所需的电极压强就高。因此,必须增大焊机的机械能力和机架刚性.电极就具有较高的高温强度.
3、材料的线膨胀系数
材料的线膨胀系数越大，焊接区的金属在加热和冷却过程中体积变化就越大。若焊接时，加压机构不能实时地适应金属体积主变化，则在加热熔化阶段可能因金属膨胀受阻而使熔核上的电极压力增大，甚至挤破塑性环而产生飞溅；在冷却结晶阶段，熔核体积收缩时，由于加压机构的摩擦力抵消一部分电极力，使电极力减小，结果使熔核内部产生裂纹、缩孔等缺陷。
4、材料对热的敏感性
有淬火倾向的金属，经变形强化或调质处理的材料，热敏感性都比较大。
5、材料的熔点
熔点越高的材料，其焊接性差，因焊接时电极与材料接触面的温度较高，使电极头部受热变形并加速磨损。
单独地就金属材料来谈接触焊的可焊性是比较困难的。因为接触焊时金属材料的可焊性，不仅与金属材料本身固有的性质有关，而且在很大程度上还取决于接触焊的工艺方法和工艺规范选择的合理性。例如对于铝及其合金的点焊采用一般的工频接触焊就较困难一些，而用直流冲击波焊却可以得很好的接头质量。即使是同一种工艺方法、规范选择的正确与否也影响材料的焊接性能。所以我们说接触焊时金属材料的可焊性并不完全是指材料本身不变的性能，随着工艺方法的改变或焊接工艺的改善，不好焊的材料有可能转为比较好焊或者好焊的材料。
就工频接触焊而言，接触焊的可焊性与其他工艺方法的可焊性的影响因素是不同的。各种金属材料可焊性的好坏与金属的再结晶温度、熔点，高温时的塑性以及电阻率、导热性等各种物理性能有关。想定量的来描述金属的这些物理性能对可焊性的影响是有困难的。我们只能大体上说，高温时塑性好，熔点低、电阻率高。导热性差的金属实现接触焊就比较容易，反之就困难些。金属材料的可焊性主要取决于材料的化学成分，而且与结构的复杂程度、刚性、焊接方法、使
用的焊接材料、焊接工艺条件及结构的使用条件有关。当然这也不是绝对的，有
时这些因素的影响甚至是相互矛盾的。
有人提出了一个评价金属材料接触焊性能好坏的标准，即所谓接触焊可焊性指数W 。可焊性指数W 是该种材料的综合物理性能的指数，即： W=
100??λ
ρ
T
式中：W —可焊性指数（无量刚）；
ρ--金属材料的电阻率，微欧-厘米； λ--金属材料的导热性，卡/厘米·秒·0C; T---金属材料的熔点，0C 。
他们认为，可焊性指数W 数值越大则实现接触焊的性能就越好。表2-2、2-3，列出了常见纯金属和合金材料的物理性能和根据这些性能而计算出来的可焊性指数。
表2-2 常见纯金属的物理性质和接触焊的可焊性指数
表2-3 常见金属材料的物理性质和接触焊的可焊性指数
下面我们来粗略谈一谈几种常见金属材料的可焊性。
碳钢，尤其是低碳钢(DC03、B170P1)的接触焊可焊性十分良好，所有接触焊方法都可以获得优良的接头质量，并且工艺规范范围很宽，也就是说低碳钢在宽广的工艺规范的条件下都可以得到质量很高的接头。但是随着钢中的含碳量的增加，焊接性能就会越来越坏。因而随着含碳量的增加，高温塑性会变坏，淬火倾向增加以及半熔化区的增大都会使得焊接头产生各种缺陷。
低合金钢，如Q345，09锰之类的普低钢，焊接性能也很好。但由于钢中加入合金元素，使钢的强度大大增加，因而高温时塑性会下降，另外淬火倾向也增加，这都使得接触焊时要比低碳钢困难。但只要合理地选择工艺规范仍然可以获得满意的质量。
铝及铝合金，由于具有电阻率低、导热性十分好，凝固时收缩量大，表面氧化物清除困难等许多不利于接触焊的因素，故其进行接触焊时要比低碳钢困难的多。焊铝时，如用一般工频接触焊，焊机的功率要比焊低碳钢高的多（点焊时一般在200千伏安以上才能焊接1+1毫米的铝板），而且对于厚铝板的点焊（2+2毫米以上），因点接凝固时收缩的很快，采用通用的接触焊机施焊时易于产生缩孔。总之，焊铝及其合金时要采用很强的规范，且工件表面要经过仔细的清理，这样才能获得满意的接头质量。此外采用直流冲击波点焊或电容储能点焊焊接铝及合金可以获得更加优良的质量。
关于不同金属材料之间的接触焊的可焊性，情况要复杂的多，不能一一介
绍。在表2-4中列出的各种金属材料相互接触焊可焊性大体上可使大家获得一个一般概念。
表2-4 各种金属材料相互接触焊可焊性能一览表
表中字母含义：A-优，B-良，C-可以，D-不好，E-不可，F—不能。
金属材料的焊接性能汇总
金属材料的焊接性能 （2014.2.27） 摘要：对各种常用金属材料的焊接性能进行研究，通过参考各类焊接丛书及焊接前辈多年的经验总结，对常用金属材料的焊接工艺可行性起指导作用。 关键词：碳当量；焊接性；焊接工艺参数；焊接接头 1 前言 随着中国特种设备制造业的不断发展，我们在制造产品时所用到的金属材料种类也在不断增加，相应地所必须掌握的各种金属材料的焊接性能也在不断研究和更新中，为了实际产品制造的焊接质量，熟悉金属材料的焊接性能，以制定正确的焊接工艺参数，从而获得优良的焊接接头起到至关重要的指导作用。 2 金属材料的焊接性能 2.1 金属材料焊接性的定义及其影响因素 2.1.1 金属材料焊接性的定义 金属材料的焊接性是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下，获得优良焊接接头的能力。一种金属，如果能用较多普通又简便的焊接工艺获得优良的焊接接头，则认为这种金属具有良好的焊接性能金属材料焊接性一般分为工艺焊接性和使用焊接性两个方面。 工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优良，无缺陷焊接接头的能力。它不是金属固有的性质，而是根据某种焊接方法和所采用的具体工艺措施来进行的评定。所以金属材料的工艺焊接性与焊接过程密切相关。 使用焊接性是指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。使用性能取决于焊接结构的工作条件和设计上提出的技术要求。通常包括力学性能、抗低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度、耐蚀性能和耐磨性能等。例如我们常用的S30403，S31603不锈钢就具有优良的耐蚀性能，16MnDR，09MnNiDR低温钢也有具备良好的抗低温韧性性能。
金属材料焊接性知识要点(最新整理)
金属材料焊接性知识要点 1. 金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2. 工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3. 使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4. 影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5. 评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6. 实验方法应满足的原则：1可比性 2针对性 3再现性 4经济性 7. 常用焊接性试验方法： A:斜Y坡口焊接裂纹试验法: 此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。 B:插销试验 C:压板对接焊接裂纹试验法 D:可调拘束裂纹试验法 一问答：1、“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合？了解其主要实验步骤，分析影响实验结果稳定性的因素有哪些？ 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小于20%时。用于一般焊接结构是安全的） 2、影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 答：影响因素：（1）材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊条电弧焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的焊丝和保护气体等。 （2）设计因素焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响。 （3）工艺因素对于同一种母材，采用不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。 （4）服役环境焊接结构的服役环境多种多样，如工作温度高低、工作介质种类、载荷性质等都属于使用条件。 3、举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 答：金属材料使用焊接性能是指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种使用性能主要包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。而工艺焊接性是指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好。 4、为什么可以用热影响区最高硬度来评价钢铁材料的焊接冷裂纹敏感性？焊接工艺条件对热影响区最高硬度有什么影响？ 答：因为（1）.冷裂纹主要产生在热影响区； （2）其直接评定的是冷裂纹产生三要素中最重要的，接头淬硬组织，所以可以近似用来评价冷裂纹。 一般来说，焊接接头包括热影响区，它的硬度值相对于母材硬度值越高，证明焊接接头的
各种材料的焊接性能
金属材料的焊接性能 （1）焊接性能良好的钢材主要有： 低碳钢（含碳量<0.25）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量<0.20）；不锈钢（合金元素含量>3、含碳量<0.18）。 （2）焊接性能一般的钢材主要有： 中碳钢（合金元素含量<1、含碳量0.25～0.35）；低合金钢（合金元素含量<3、含碳量<0.30）；不锈钢（合金元素含量13～25、含碳量￡0.18） （3）焊接性能较差的钢材主要有： 中碳钢（合金元素含量<1、含碳量0.35～0.45）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量0.30～0.40）；不锈钢（合金元素含量13、含碳量0.20）。 （4）焊接性能不好的钢材主要有： 中、高碳钢（合金元素含量<1、含碳量>0.45）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量>0.40）；不锈钢（合金元素含量13、含碳量0.30～0.40）。 焊条和焊丝选择的基本要点如下： 同类钢材焊接时选择焊条主要考虑以下几类因素： 考虑工件的物理、机械性能和化学成分；考虑工件的工作条件和使用性能； 考虑工件几何形状的复杂程度、刚度大小、焊接坡口的制备情况和焊接部位所处的位置等；考虑焊接设备情况；考虑改善焊接工艺和环保；考虑成本。 异种钢材和复合钢板选择焊条主要考虑以下几类焊接情况： 一般碳钢和低合金钢间的焊接；低合金钢和奥氏体不锈钢之间的焊接；不锈钢复合钢板的焊接。 焊条和焊丝的选择参数查阅机械设计手册中焊条和焊丝等章节和焊条分类及型号（GB 980-76）、焊条的性能和用途（GB 980～984-76）等有关国家标准。 ###15CrMoR的换热器的热处理工艺 ***当板厚超过筒体内径的3％时，卷板后壳体须整体热处理。 *** 15CrMoR焊接性能良好。手工焊用E5515-B2（热307）焊条，焊前预热至200-250℃（小口径薄壁管可不预热），焊后650-700℃回火处理。自动焊丝用H13CrMoA和焊剂250等。 ###压力容器用钢的基本要求 压力容器用钢的基本要求：较高的强度,良好的塑性、韧性、制造性能和与相容性。 改善钢材性能的途径：化学成分的设计,组织结构的改变,零件表面改性。 本节对压力容器用钢的基本要求作进一步分析。 一、化学成分 钢材化学成分对其性能和热处理有较大的影响。 1、碳:碳含量增加时，钢的强度增大，可焊性下降，焊接时易在热影响区出现裂纹。 因此压力容器用钢的含碳量一般不应大于0.25%。2、钒、钛、铌等：在钢中加入钒、钛、铌等元素，可提高钢的强度和韧性。
金属的电阻率
自研资料（8月30日） 1.读数 10 11 12 10 20 cm 读数： mm 读数： cm 5 10 5 6
读数： mm 读数： mm 2．在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时 的刻度位置如图9所示，用米尺测量金属丝的长度＝1.010m。先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。（1）从图中读出金属丝的直径为 mm。 （2）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x＝4.2Ω，则这种金属材料的电阻率 为 Ω·m。（保留二位有效数字）。 3．螺旋测微器的旋钮每转一周，可动刻度恰好转过 等分，此时测微螺杆就前进或后退 ｍｍ。如图14-10-2所示螺旋测微器的示数为 。（6分） 4、(1)某学校学生在开展“测金属电阻率’：研究性学习括动中，对有关金属(灯泡中的钨丝)、半导体(二极管)、合金(标准电阻)，及超导材料的电阻率查阅了大量资料，提出了下列一些说法，你认为正确的有 · A．金属温度计是利用金属材料的电阻率随温度升高而不发生显著变化制成的 B．标准电阻是利用合金材料的电阻率几乎不随温度变化而变化制成的C．半导体材料的电阻率随温度升高而增大· D．当温度为绝对零度时，某种材料电阻率突然为零，这种现象叫超导现象 (2)①在“测金属电阻率”实验中，螺旋测微器测金属丝的直径的读数如图，则直径d=______mm。 ②测得接入电路的金属丝的长度为L，已知其电阻大约为25Ω． 在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择， A1电流表(量程40mA，内阻约0.5Ω) A2电流表(量程10mA，内阻约0．6Ω) V1电压表(量程6V，内阻约30kΩ) V2电压表(量程1.2V，内阻约的20kΩ) R1滑动变阻器(范围0-10Ω)
材料焊接性
《材料焊接性》（专科）学案 第一章绪论 二、本章习题 1. 根据本章所述内容，举例说明低合金钢焊接在工程结构中的重要作用。 2.先进材料的发展和应用在工程中越来越受到人们的重视，简述先进材料（如陶瓷、金属间化合物和复合材料等）和金属材料相比，在工程结构中的应用有什么不同？ 第2章材料焊接性及其试验方法 1. 了解焊接性的基本概念。什么是工艺焊接性？影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 焊接性，是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下，获得优良焊接接头的难易程度。 工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。 影响因素：材料因素、工艺因素、结构因素、使用条件。 2. 什么是热焊接性和冶金焊接性，各涉及到焊接中的什么问题？ 冶金焊接性指在熔焊高温下的熔池金属与气象熔渣等相互之间繁盛化学冶金反映所引起的焊接变化
3. 举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 工艺焊接性是指影响焊接操作的焊接性能，如电弧的稳定性、焊缝的成形性、脱渣性、飞溅大小及发尘量等。而使用焊接性则是指焊件需满足的使用要求，如接头的力学性能、物理性能及化学性能要求。 有时，工艺焊接性好的材料如果焊接材料选择不当，其使用性能就不一定好：例如不锈钢焊接，若使用普通结构钢焊条焊接，其工艺焊接性很好，即焊接过程很顺利，但是，焊缝不耐腐蚀，就不能满足不锈钢焊件的使用要求，因此焊接接头是不合格的。 金属材料使用性能主要指力学性能，即金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。 比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好| 第3章低合金结构钢的焊接 1. 分析热轧钢和正火钢的强化方式及主强化元素有什么不同。二者的焊接性有何差异，在制定焊接工艺时应注意什么问题。 热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件粗晶区的析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接 2. 分析16Mn的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
常见金属电阻率
常用金属导体在20℃时的电阻率 材料电阻率(Ω m) (1)银 1.65 × 10-8 (2)铜 1.75 × 10-8 (3)金 2.40×10-8 (4)铝 2.83 × 10-8 (5钨 5.48 × 10-8 (6)铁9.78 × 10-8 (7)铂 2.22 × 10-7 (8)锰铜 4.4 × 10-7 (9)汞9.6 × 10-7 (10)康铜 5.0 × 10-7 (11)镍铬合金 1.0 × 10-6 (12)铁铬铝合金1.4 × 10-6 (13) 铝镍铁合金1.6 × 10-6 可以看出金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金属氧化物更大，而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大，我们把这类材料叫做半导体(semiconductors)。
另外一些金属和非金属的电阻率 金属温度（0℃）ρ(×10-8Ω m), αo(×10-3) 锌20 5.9 4.2 铝（软） 20 2.75 4.2 铝（软）–78 1.64 石墨(8～13)×10-6 阿露美尔合金 20 33 1.2 锑0 38.7 5.4 铱20 6.5 3.9 铟0 8.2 5.1 殷钢0 75 2 锇20 9.5 4.2 镉20 7.4 4.2 钾20 6.9 5.1① 钙20 4.6 3.3 金20 2.4 4.0 银20 1.62 4.1 铬（软） 20 17 镍铬合金（克露美尔）— 70—110 .11—.54 钴a 0 6.37 6.58 康铜— 50 –.04–1.01 锆30 49 4.0 黄铜– 5—7 1.4–2 水银0 94.08 0.99 水银20 95.8 锡20 11.4 4.5 锶0 30.3 3.5 青铜– 13—18 0.5 铯20 21 4.8 铋20 120 4.5 铊20 19 5 钨20 5.5 5.3 钨1000 35 钨3000 123 钨–78 3.2 钽20 15 3.5 金属温度（0℃）ραo , 100
金属电阻应变片的种类、材料及粘贴
1．金属电阻应变片的种类金属电阻应变片种类繁多，形式多样，但常见的基本结构有金属丝式应变片、金属箔式应变片和薄膜式应变片。其中金属丝式应变片使用最早、最多，因其制作简单、性能稳定、价格低廉、易于粘贴而被广泛使用。 2．电阻应变片的结构金属丝式电阻应变片由敏感栅、基底、盖层、黏合层和引线等组成。图2-2为金属丝式应变片的典型结构图。其中敏感栅是应变片内实现应变——．电阻转换的最重要的传感元件，一般采用的栅丝直径为0. 015～ mm。敏感栅的纵向轴线称为应变片轴线，L为栅长，n为基宽。根据不同用途，栅长可为～200 mm。基底用以保持敏感栅及引线的几何形状和相对位置，并将被测件上的应变迅速、准确地传递到敏感栅上，因此基底做得很薄，一般为0. 02～ mm。盖层起防潮、防腐、防损的作用，用以保护敏感栅。用专门的薄纸制成的基底和盖层称为纸基，用各种黏合剂和有机树脂薄膜制成的称为胶基，现多采月后者。黏合剂将敏感栅、基底及盖层黏合在一起。在使用应变片时也采用黏合剂将应变片与被测件黏牢。引线常用直径为～ mm的镀锡铜线，并与敏感栅两输出端焊接。 金属箔式应变片的基本结构如图2-3所示，其敏感栅是由很薄的金属箔片制成的，厚度只有0. 01～ mm，用光刻、腐蚀等技术制作。箔式应变片的横向部分特别粗，可大大减少横向效应，且敏感栅的粘贴面积大，能更好地随同试件变形。此外与金属丝式应变片相比，金属箔式应变片还具有散热性能好、允许电流大、灵敏度高、寿命长、可制成任意形状、易加工、生产效率高等优点，所以其使用范围日益扩大，已逐渐取代丝式应变片而占主要的地位。 但需要注意，制造箔式应变片的电阻值的分散性要比丝式的大，有的能相差几十欧姆，故需要作阻值的调整。对金属电阻应变片敏感栅材料的基本要求如下。 ①灵敏系数K。值大，并且在较大应变范围内保持常数。 ②电阻温度系数小。 ③电阻率大。 ④机械强度高，且易于拉丝或辗薄。 ⑤与铜丝的焊接性好，与其他金属的接触热电势小。
金属材料焊接性知识要点精选版
金属材料焊接性知识要 点 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
金属材料焊接性知识要点 1.金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2.工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3.使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4.影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5.评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6.实验方法应满足的原则：1可比性2针对性3再现性4经济性 7.常用焊接性试验方法： A:斜Y坡口焊接裂纹试验法:此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。B:插销试验C:压板对接焊接裂纹试验法D:可调拘束裂纹试验法 一问答：1、“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合了解其主要实验步骤，分析 影响实验结果稳定性的因素有哪些 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小于20%时。用于一般焊接结构是安全的） 2、影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 答：影响因素：（1）材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊条电弧焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的焊丝和保护气体等。 （2）设计因素焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响。 （3）工艺因素对于同一种母材，采用不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。 （4）服役环境焊接结构的服役环境多种多样，如工作温度高低、工作介质种类、载荷性质等都属于使用条件。 3、举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 答：金属材料使用焊接性能是指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种使用性能主要包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。而工艺焊接性是指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。 比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好。
金属材料的力学性能
第1章工程材料 1.1 金属材料的力学性能 金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。使用性能是指金属材料在使用过程中应具备的性能，它包括力学性能（强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度等）、物理性能（密度、熔点、导热性、导电性等）和化学性能（耐蚀性、抗氧化性等）。工艺性能是金属材料从冶炼到成品的生产过程中，适应各种加工工艺（如：铸造、冷热压力加工、焊接、切削加工、热处理等）应具备的性能。 金属材料的力学性能是指金属材料在载荷作用时所表现的性能。 1.1.1 强度 金属材料的强度、塑性一般可以通过金属拉伸试验来测定。 １．拉伸试样 图1.1.1拉伸试样与拉伸曲线 ２．拉伸曲线 拉伸曲线反映了材料在拉伸过程中的弹性变形、塑性变形和直到拉断时的力 F时，拉伸曲线Ｏｐ为一直线，即试样的伸长量与载荷学特性。当载荷不超过 p 成正比地增加，如果卸除载荷，试样立即恢复到原来的尺寸，即试样处于弹性变形阶段。载荷在Ｆｐ－Ｆｅ间，试样的伸长量与载荷已不再成正比关系，但若卸除载荷，试样仍然恢复到原来的尺寸，故仍处于弹性变形阶段。当载荷超过Ｆｅ后，试样将进一步伸长，但此时若卸除载荷，弹性变形消失，而有一部分变形当载荷增加到Ｆｓ时，试样开始明显的塑性变形，在拉伸曲线上出现了水平的或锯齿形的线段，这种现象称为屈服。当载荷继续增加到某一最大值Ｆｂ时，试样的局部截面缩小，产生了颈缩现象。由于试样局部截面的逐渐减少，故载荷也逐渐降低，试样就被拉断。 ３．强度 强度是指金属材料在载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。
（１） 弹性极限 金属材料在载荷作用下产生弹性变形时所能承受的最大应力称为弹性极限，用符号σｅ 表示： （２） 屈服强度金属材料开始明显塑性变形时的最低应力称为屈服强度 在拉伸试验中不出现明显的屈服现象，无法确定其屈服点。所以国标中规定，以试样塑性变形量为试样标距长度的０．２％时，材料 承受的应力称为“条件屈服强度”，并以符号 σ０．２ 表示。 １.1.2 塑性 金属材料在载荷作用下，产生塑性变形而不破坏的能力称为塑性。常用的塑性指标有伸长率δ 和断面收缩率ψ。 １．伸长率 试样拉断后，标距长度的增加量与原标距长度的百分比称为伸长率，用δ表示： ２．断面收缩率 试样拉断后，标距横截面积的缩减量与原横截面积的百分比称为断面收缩率，，用ψ表示： 1.1.3 硬度
金属材料的可焊性
金属材料的可焊性 -技术 金属材料的可焊性 要了解金属材料的可焊性，必须知道什么是焊接。焊接是利用两个物体原子间产生的结合作用连接成一体，连接后不能再拆卸的连接方法。早在一千多年前，我们的祖先就已采用焊接技术。最早的焊接是把两块熟铁(钢)加热到红热状态后再用锻打的方法连接在一起的锻焊。软钎焊是用火烙铁加热低熔点铅锡合金的连接方法。近代焊接技术，是从1885年俄国人别那尔道斯发明碳弧焊开始，直到20世纪30年代，在生产上还只是采用气焊和手工电弧焊。由于焊接具有节省金属，生产率高，产品质量好和大大改善劳动条件等优点，所以焊接得到了迅速发展。40年代初出现了优质焊条，使焊接技术得到了一次飞跃。随后电阻焊和埋弧焊的应用，使焊接过程实现了机械化和自动化。50～60年代，不断出现电渣焊、各种气体保护焊、超声波焊、等离子弧焊、电子束焊和激光焊接等方法，使焊接技术达到了一个新的水平。80年代还进行太空焊接试验。我们相信，随着现代工业和科学技术的不断发展，焊接也必定有新的发展。 A 金属材料的可焊性概念 金属材料的可焊性实质上就是金属材料的焊接性，可焊性是指金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，实现优质焊接接头的难易程度。 金属材料的可焊性不是一成不变的，同一种金属材料，采用不同的焊接方法和焊接材料，其可焊性可能有很大差别。如铸铁用普通焊条不容易保证质量，但用镍基焊条则质量较好。随着焊接技术的发展，过去某些很难焊接的金属材料，现在可以用一定的方法进行焊接。例如钛的化学活泼性极强，要焊接极其困难，认为钛的可焊性很不好，但氩弧焊的出现，使钛及其合金的焊接结构已在工业中广泛采用。由于开发新能源，等离子焊、电子束焊、激光焊等新的焊接方法相继出现，使高熔点的金属(钨、钼、钽、铌和锆等)及其合金的焊接成为可能。 金属材料的可焊性是一项极其重要的工艺性能，可以按不同标准或不同角度来衡量其可焊性。通常把金属材料在焊接时形成裂纹的倾向及焊接接头区脆化的倾向作为评价金属材料可焊性的主要指标。
金属材料力学性能
金属材料力学性能文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
常见的金属材料力学性能 一. 金属材料相关概念 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式的外力作用。这就要求金属材料必须具有一种承受机械载荷而不超过许可变形或不被破坏的能力；这种能力就是金属材料的力学性能。诸如金属材料的强度、刚度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料在外力下表现出来的力学性能的指标。 强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。一般用单位面 积所承受的作用力表示，符号为σ，单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。屈服强度是指金属材料在外力作用下，产生屈服现象时的应力，或开始出现塑性变形时的最低应力值，用σs表示。抗拉强度是指金属材料在拉力作用下，被拉断前所承受的最大应力值，用σb表示。 对于大多数机械零件，工作时不允许产生塑性变形，所以屈服强度是零件强度设计的依据；对于因断裂而失效的零件，则用抗拉强度作为其设计的依据。 刚度 刚度是指金属材料在外力载荷作用下抵抗弹性变形的能力。对于机械零件要求较高的尺寸稳定性时，需要考虑刚度指标。 硬度 硬度是指材料表面抵抗比它更硬的物体压入的能力。
几种常用金属材料力学性能一览表 注：1.上表中材料的强度数值仅供参考，在不同的热处理工艺及环境下其对应的强度值不同。 二.材料的失效与许用应力 通常将材料的强度极限与屈服极限统称为材料的极限应力，用σu 表示。对于脆性材料强度极限为其唯一强度指标；对于塑性材料，其屈服应力小于强度极限，通常以屈服应力作为极限应力。 为了机械零件使用的安全性，对于机械构件要有足够的强度储备。因此，实际是使用的最大应力值必须小于材料的极限应力。最大使用应力称为许用应力，用[σ]表示。许用应力与极限应力的关系如下： [σ]=σu n ， σu ={σs σb 式中，n 为大于1的因数，称为安全因数。对于塑性材料n 为，σu=σs ；对于脆性材料n 为，σu=σb 。 强度条件 σmax =（F A ）max ≤[σ] 式中，F ，机械零件所承受的最大载荷作用力，单位N ；
常用金属材料的焊接(不锈钢)
常用金属材料的焊接(不锈钢) 24 试述耐候钢及耐海水腐蚀用钢的焊接工艺。 铜、磷能显著地降低钢的腐蚀速度，这是耐候钢及耐海水腐蚀用钢的主要合金元素，常用耐候钢及耐海水腐蚀用钢有：16CuCr、12MnCuCr、15MnCuCr、09Mn2Cu、16MnCu、09MnCuPTi、08MnPRE、10MnPNbRE钢等。 铜、磷耐蚀钢对焊接热循环不敏感，焊接热影响区的最高硬度不超过350HV。虽然钢中含有Cu、P等元素，但其含量均不高，通常铜的质量分数控制在0.2%～0.4%，不会促使产生热裂纹。含磷钢中碳、磷的质量分数都在0.25%以下，因而钢的冷脆倾向也不大，所以焊接性良好，焊接工艺与强度级别较低（σs为343～392MPa）的普通热轧钢相同。 焊接耐候及耐海水腐蚀用钢的焊条，见表17。埋弧焊时，采用H08MnA、H10Mn2焊丝配合HJ431焊剂。 表17 焊接耐候及耐海水腐蚀用钢的焊条 牌号型号主要用途 J422CrCu E4303 焊接12CrMoCu J502CuP 焊接10MnPNbRE、08MnP、09MnCuPTi J502NiCu E5003-G 焊接耐候铁道车辆09MnCuPTi J502WCr J502CrNiCu E5003-G 焊接耐候近海工程结构 J506WCu E5016-G 焊接耐候用钢09MnCuPTi J506NiCu E5016-G 焊接耐候用钢 J507NiCu E5015-G 焊接耐候用钢 J507CrNi E5015-G 焊接耐海水腐蚀用钢的海洋重要结构 25 什么是不锈钢的晶闸腐蚀？ 不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶闸腐蚀。产生晶闸腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶闸腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀，见图2。
《金属材料焊接性》教学大纲
《金属材料焊接性》课程教学大纲 课程代码：050141031 课程英文名称：weldability of metal materials 课程总学时：48 讲课：42 实验：6 上机：0 适用专业：材料成型及控制工程 大纲编写（修订）时间：2017年7月 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1．课程地位：本课程是材料成型及控制工程专业焊接方向专业主干课，必修。 2．教学目标：课程讲授材料的焊接性和材料焊接的基本概念和基本理论，焊接材料的分类及选用原则，研究各种材料的焊接特性（包括焊接性、焊接工艺、焊接材料等），分析不同材料的焊接性特点和工艺。针对具体材料，研究焊材的选择和制定焊接工艺的基本原则及方法。通过本课程的学习，使学生可以结合具体材料掌握一些基本的焊接材料的选择，熟悉常用材料的焊接性，初步具备分析和解决焊接工程问题的能力。 使学生系统掌握材料焊接性的基本概念及焊接性的评价方法。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1．知识方面的要求：掌握材料焊接性的基本概念、如何分析材料的焊接性及常用材料的接性试验方法等；掌握焊接材料的分类及选用原则；重点掌握合金结构钢、不锈钢和耐热钢、铝及其合金、铸铁这4大类材料的性能、焊接性、焊接工艺特点和工程应用等；了解先进材料（如高技术陶瓷、金属间化合物）的种类、性能、焊接性特点及应用等；了解异种材料的焊接性特点及工程应用。 。 2．能力及技能的要求：具备分析常见金属焊接性能的能力。初步具备焊接性试验操作的能力。 掌握材料焊接性基础知识，能够针对焊接相关的工程实际问题进行分析、设计和实验；具有创新意识和对新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和初步设计的能力；掌握焊接工艺及工装的设计、产品的研发、焊接设备的操控等专业技能。 了解焊接材料与焊接性的发展现状和趋势，了解焊接材料与焊接性领域最新的设计理论和先进成型技术，熟悉焊接材料与焊接性的发展方向。 掌握焊接材料与焊接性的理论和方法，能用计算机进行焊接工艺和工装的三维设计、过程分析和工艺优化。 （三）实施说明 本教学大纲依据专业指导性教学计划制定并指导各教学环节。 1．理论教学环节：教学以课堂讲授为主，对课程中的重点、难点问题着重讲解。在教学过程中注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力。 2．实践教学环节：根据知识、能力、技能方面的要求，安排实验项目，适当设置综合性或设计性实验提高学生分析解决实际问题的能力。 （四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课为金属学原理及热处理、
金属材料的力学性能70264
金属材料的力学性能 任何机械零件或工具，在使用过程中，往往要受到各种形式外力的作用。如起重机上的钢索，受到悬吊物拉力的作用；柴油机上的连杆，在传递动力时，不仅受到拉力的作用，而且还受到冲击力的作用；轴类零件要受到弯矩、扭力的作用等等。这就要求金属材料必须具有一种承受机械荷而不超过许可变形或不破坏的能力。这种能力就是材料的力学性能。金属表现来的诸如弹性、强度、硬度、塑性和韧性等特征就是用来衡量金属材料材料在外力作用下表现出力学性能的指标。 钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。 金属材料的机械性能 1、弹性和塑性： 弹性：金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能恢复其原来形状的性能。力和变形同时存在、同时消失。如弹簧：弹簧靠弹性工作。 塑性：金属材料受外力作用时产生永久变形而不至于引起破坏的性能。（金属之间的连续性没破坏）塑性大小以断裂后的塑性变形大小来表示。 塑性变形：在外力消失后留下的这部分不可恢复的变形。 2、强度：是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。强度指标一般用单位面积所承受的载荷即力表示，单位为MPa。 工程中常用的强度指标有屈服强度和抗拉强度。 拉伸图：金属材料在拉伸过程中弹性变形、塑性变形直到断裂的全部力学性能可用拉伸图形象地表示出来。 材料在常温、静载作用下的宏观力学性能。是确定各种工程设计参数的主要依据。这些力学性能均需用标准试样在材料试验机上按照规定的试验方法和程序测定，并可同时测定材料的应力-应变曲线。 对于韧性材料，有弹性和塑性两个阶段。弹性阶段的力学性能有： 比例极限：应力与应变保持成正比关系的应力最高限。当应力小于或等于比例极限时，应力与应变满足胡克定律，即应力与应变成正比。 弹性极限：弹性阶段的应力最高限。在弹性阶段内，载荷除去后，变形全部消失。这一阶段内的变形称为弹性变形。绝大多数工程材料的比例极限与弹性极限极为接近，因而可近似认为在全部弹性阶段内应力和应变均满足胡克定律。 塑性阶段的力学性能有： 屈服强度：材料发生屈服时的应力值。又称屈服极限。屈服时应力不增加但应变会继续增加。 屈服点：具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。 上屈服点（Re H）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力； 下屈服点（Re L）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。 条件屈服强度：某些无明显屈服阶段的材料，规定产生一定塑性应变量（例如0.2％）时的应力值，作为条件屈服强度。应力超过屈服强度后再卸载，弹性变形将全部消失，但仍残留部分不可消失的变形，称为永久变形或塑性变形。 规定非比例延伸强度（Rp）：非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力，例如Rp0.2表示规定非比例延伸率为0.2%时的应力。 规定总延伸强度（Rt）：总延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。例如Rt0.5表示规定总延伸率为
金属材料焊接试题
金属材料焊接试题 一、填空题 1．金属材料焊接性的好坏，主要取决于材料的（），且与结构的复杂程度、（）和焊接方法，采用的焊接材料、焊接工艺条件及结构的（）也有密切的关系。 2．判断焊接性最简单的间接法是法（）。 3．（）焊接裂纹试验，又称小铁研法，主要用于碳素钢和低合金钢焊接接头的冷裂纹抗裂性能试验。 4．焊接性的评价主要包括两方面内容：一是评定焊接接头（），为制定合理的焊接工，提供依据；二是评定焊接接头（）。 5．焊后为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理，称（）。6．碳当量只考虑对焊接性的影响，没有考虑（）、（）、（）、（）、（）和构件使用要求等因素的影响。 7．金属的焊接性包括（）和（）两方面的内容。 8．低合金钢的主要特点是（）、（）和良好，（）及其他性能较好。 9．含碳量为（）一的碳素钢称为中碳钢。中碳钢与低碳钢相比较，含碳量较高，（）较高，焊接性较（）差。 10．高碳钢导热性比低碳钢差，致使焊接区和未加热部分之间产生显着的（），因此在焊接中，引起很大的（），熔池急剧冷却，产生裂纹的倾向较大。 11．低合金结构钢焊接过程中一个重要的特点是热影响区有较大的淬硬倾向，其主要的影响因素是（）和（）。 12．低合金结构钢焊接时，易出现（）、（）、（）等问题。13．Q345钢在低温下或在刚度和厚度均较大的结构上进行小工艺参数、小焊道的焊接时，有可能出现（）或（）。 14．Q390钢属于（）MPa级的低合金结构钢，当钢板厚度大于（）mm 或在0℃以下施焊时，则应预热至（）℃，焊后采用（）℃的消除应力热处理。 15．我国的低合金结构钢可分为四类，即（）、（）、（）和（）。 16．低碳钢焊接时，焊接方法或焊接材料选择不当，焊接热影响区会出现（）组织，降低热影响区的（）。 17．按空冷后室温组织的不同，不锈钢可分为（）、（）、（）、（）和（）五大类，其中（）应用最广泛。 18．在施焊中，若焊接工艺选择不当，奥氏体不锈钢会产生（）和（）等问题。 19．奥氏体不锈钢最危险的一种破坏形式是（），它既可产生在焊缝或热影响区，又会产生在熔合线上，如产生在熔合线上又称为（）。 20．不锈钢具有抗腐蚀能力的必要条件是含铬量为（）组织。 21．为避免晶间腐蚀，奥氏体不锈钢中加入的稳定剂元素有（）和（）。22．对奥氏体不锈钢焊接接头进行固溶处理的加热温度为（），使碳重新溶入奥氏体中，然后迅速冷却，从而稳定（）。 23．奥氏体不锈钢较易产生热裂纹的原因是（）、（）、（）。
金属材料的焊接性
第三节 金属材料的焊接性 1. 焊接性的概念 —定焊接技术条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性称为金属材料的焊接性。 2．焊接性的评价 1) 碳当量法 碳当量是把钢中的合金元素(包括碳)的含量，按其作用换算成碳的相对含量。国际焊接学会推荐的碳当量(CE)公式为： ％）＋＋＋＋＋＋＝10015 )Cu ()Ni (5)V ()Mo ()Cr (6)Mn ()C ([CE ?ωωωωωωω 式中，ω(C)、ω(Mn)等－碳、锰等相应成分的质量分数(%)。 当CE<0.4％时，钢材的塑性良好，淬硬倾向不明显，焊接性良好。在一般的焊接技术条件下，焊接接头不会产生裂纹，但对厚大件或在低温下焊接，应考虑预热；当CE 在0.4～0.6％时，钢材的塑性下降，淬硬倾向逐渐增加，焊接性较差。焊前工件需适当预热，焊后注意缓冷，才能防止裂纹；当CE>0.6％时，钢材的塑性变差。淬硬倾向和冷裂倾向大，焊接性更差。工件必须预热到较高的温度，要采取减少焊接应力和防止开裂的技术措施，焊后还要进行适当的热处理。 2)冷裂纹敏感系数法 冷裂纹敏感系数的其计算式为： ％＋＋＋＋＋＋＝100]600 60]H [)B (510) V (15) Mo (60) Ni (20) Cu ()Mn ()Cr (30) Si ()C ([?++++h P W ωωωωωωωωω 式中P W －冷裂纹敏感系数；h －板厚；[H]－100g 焊缝金属扩散氢的含量(mL)。 冷裂纹敏感系数越大，则产生冷裂纹的可能性越大，焊接性越差。 3．低碳钢的焊接 低碳钢的CE 小于0.4％，塑性好，一般没有淬硬倾向，对焊接热过程不敏感，焊接性良好。 4．中、高碳钢的焊接 中碳钢的CE 一般为0.4％～0.6％，随着CE 的增加，焊接性能逐渐变差。高碳钢的CE 一般大于0.6％，焊接性能更差，这类钢的焊接—般只用于修补工作。为了保证中、高碳钢焊件焊后不产生裂纹，并具有良好的力学性能，通常采取以下技术措施： 1)焊前预热、焊后缓冷 焊前预热和焊后缓冷的主要目的是减小焊接前后的温差，降低冷却速度，减少焊接应力，从而防止焊接裂纹的产生。预热温度取决于焊件的含碳量、焊件的厚度、焊条类型和焊接规范。
金属材料的电阻焊的可焊性介绍
金属材料的电阻焊可焊性可焊性—获得优质焊接接头的难易程度称为可焊性。 接触焊可焊性：在利用了合理的焊接方法和一定的条件下，金属材料能够实现接触焊接，并获得牢固接头质量的能力，同时还应保证焊接接合区及近缝的热影响区的金属材料固有性能不至于因接触后而有重大降低。 金属材料对电阻焊的适应性比熔化焊好,因为电阻焊的冶金过程比熔化焊简单,一般无需考虑空气的侵袭等问题.影响金属电阻焊焊接性能的因素主要是它的物理和力学性能. 1、材料的导电、导热性 基本规律是导电好的材料其导热性也好。材料的导电性、导热性越好，在焊接区产生的热量越小，散失的热量也越多，焊接区的加热就越困难。点焊就要求有大容量的电源，采用大电流、短时间的强规范施焊。 2、材料的高温、常温强度 这是决定焊接区金属塑性变形程度与飞溅倾向大小的重要因素之一。材料的高温、常温强度越高，焊接区的变形抗力大，焊接中产生必要塑性变形所需的电极压强就高。因此,必须增大焊机的机械能力和机架刚性.电极就具有较高的高温强度. 3、材料的线膨胀系数 材料的线膨胀系数越大，焊接区的金属在加热和冷却过程中体积变化就越大。若焊接时，加压机构不能实时地适应金属体积主变化，则在加热熔化阶段可能因金属膨胀受阻而使熔核上的电极压力增大，甚至挤破塑性环而产生飞溅；在冷却结晶阶段，熔核体积收缩时，由于加压机构的摩擦力抵消一部分电极力，使电极力减小，结果使熔核内部产生裂纹、缩孔等缺陷。 4、材料对热的敏感性 有淬火倾向的金属，经变形强化或调质处理的材料，热敏感性都比较大。 5、材料的熔点 熔点越高的材料，其焊接性差，因焊接时电极与材料接触面的温度较高，使电极头部受热变形并加速磨损。
常用金属材料特性
45—优质碳素结构钢{最常用中碳调质钢} 主要特性最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。 应用举例 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。（焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火）。 Q235A(A3钢){最常用中碳素结构钢} 主要特性具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷却性能，以及一定的强度，好的冷弯性能。 应用举例广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构。 40Cr{合金结构钢} 主要特性经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切
削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊接前应预热100～150℃，一般在调质状态下室使用，还可以进行碳氮共参和高频表面淬火处理。 应用举例调质处理后用于制造中速，中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等。调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等。经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等。经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮 等。 HT150{灰铸铁} 应用举例 齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。 35{各种标准件、紧固件的常用材料} 主要特性强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。
第一章金属材料的力学性能(教案)
复习旧课 1、材料的发展历史 2、工程材料的分类 讲授新课 第一章 金属材料的力学性能 材料的性能有使用性能和工艺性能两类 使用性能 是保证工件的正常工作应具备的性能，主要包括力学性能、物理性能、 化学性能等。 工艺性能 是材料在被加工过程中适应各种冷热加工的性能，包括铸造性能、锻 压性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。 力学性能 是指金属在外力作用下所显示的性能能。 金属力学性能指标有：强度、刚度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。 第一节 刚度、强度与塑性 一、拉伸试验及力—伸长曲线 L 0——原始标距长度；L 1——拉断后试样标距长度 d 0——原始直径。 d 1——拉断后试样断口直径 国际上常用的是L 0 =5 d 0（短试样），L 0=10 d 0（长试样）
[拉伸曲线]：拉伸试验中记录的拉伸力F与伸长量ΔL（某一拉伸力时 试样的长度与原始长度的差ΔL=Lu-L0）的F—ΔL曲线称为 拉伸曲线图。 Oe段：为纯弹性变形阶段，卸去载荷时，试样能恢复原状 Es段：屈服阶段 Sb段：强化阶段，试样产生均匀的塑性变形，并出现了强化 Bk段：局部塑性变形阶段 二、刚度 刚度:金属材料抵抗弹变的能力 指标：弹性模量 E E= ζ / ε (Gpa ) 弹性范围内. 应力与应变的比值（或线形关系，正比） E↑刚度↑一定应力作用下弹性变形↓ 三、强度指标ζ= F/S o 强度：强度是指材料抵抗塑性变形和断裂的能力。 强度表示：强度一般用拉伸曲线上所对应某点的应力来表示。单位采用 N/mm2(或MPa 兆帕）ζ= F/A o ζ——应力（MPa）；F——拉力（N）；S o——截面积（mm2）。 常用的强度判据主要有屈服点、条件屈服强度（也称为规定残余伸长应力）和抗拉强度等。 1、屈服点与条件屈服强度 [屈服强度]ζs 产生屈服时的应力（屈服点），亦表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。 [ 规定残余伸长应力]：ζ r0.2产生0.2%残余伸长率时的应力。ζ r0.2 = F r0.2/A o 2、抗拉强度 [抗拉强度]：σ b 断裂前最大载荷时的应力（强度极限）