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高级电焊工培训设备动力部2012.06.17第一章机械制图篇一、视图视图——用正投影法将机械零件向投影面投影所得的图形，有基本视图、向视图、局部视图和斜视图。1.基本视图——机械零件向基本投影面投影所得的视图。基本视图有主视图、俯视图、左视图、右视图、仰视图和后视图六个。如图1-2所示。图1-2六个基本视图1.基本视图——机械零件向基本投影面投影所得的视图。基本视图有主视图、俯视图、左视图、右视图、仰视图和后视图六个。如图1-2所示。图1-2六个基本视图2、三视图及其对应关系三视图的形成及其投影规律主视图俯视图左视图正面投影面——V面水平投影面——H面侧面投影面——W面（正面投影）（水平投影）（侧面投影）视图：把互相平行的投影线当作人的视线，用正投影法所得物体的图形称为视图。图2-6三视图图2-7三视图的形成及其投影规律3、三视图展开后的平面图以及三视图之间的规律二、标注标注尺寸的基本规则(１)机件的真实大小，应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小（即所采用的比例）和绘图的准确度无关。(２)图样中（包括技术要求和其它说明文件中）的尺寸，以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称。如果采用其它单位，则必须注明相应的计量单位的代号或名称。(３)图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。(４)机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构最清晰的图形上。R44710080R745646848(1)尺寸界线用细实线绘制，由图形的轮廓线、轴线或对称中心线引出。也可利用图形的轮廓线，轴线或对称中心线作尺寸界线。(2)尺寸界线一般应与尺寸线垂直。必要时才允许倾斜，如下图φ70和φ24尺寸的尺寸界线。(3)在光滑过渡处标注尺寸时，必须用细实线将轮廓线延长，从它们的交点处引出尺寸界线。尺寸标注示例公差带标注0.050.02100300全长要求局部要求任意100mm长度中的直线度允差为0.02mm。总长300mm长度的直线度允差为0.05mm。第二章金属材料及热处理篇一、碳钢碳钢的价格低廉，便于获得，容易加工。在机械制造中得到广泛使用。为了在生产上合理选择，正确使用各种碳钢，必须了解碳钢的分类及一些常存杂质对碳钢的影响。一）钢中常存杂质的影响实际使用的碳钢并不是单纯的铁碳合金，其中或多或少包含一些杂质。常存的杂质有：Si、Mn、S、P四种。锰的影响：一般认为锰在钢中是一种有益的元素。在碳钢中含锰量通常在0.25-0.80%范围；在含锰合金中，一般控制在1.0-1.2%范围，锰大部分溶于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化；一部分也能溶于Fe3C中，形成合金渗碳体；锰还能增加珠光体相对量，并使它变细,从而提高钢的强度。锰与硫化合成物为MnS,以减轻硫的有害作用。当含锰量不多,在碳钢中仅作为少量杂质存在时,它对钢的性能影响并不显著.硅的影响硅在钢中也是一种有益的元素。在镇静钢(用铝,锰铁和硅铁脱氧的钢)中含硅量通常在0.10-0.40%之间,沸腾钢(只用锰铁脱氧的钢)中只含有0.03-0.07%Si.硅与锰一样能熔于铁素体中,使铁素体强化,从而使钢的强度、硬度、弹性均提高，塑性，韧性均降低。硅也有一部分存在于硅酸盐夹杂中。当硅含量不多，在碳钢中仅作为少量杂质存在时，对钢的性能影响亦不显著。0.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0601普通钢在钢中增加含锰量。可消除硫的有害作用，Mn与S形成熔点为1620℃的MnS，MnS高温时又有塑性，因此可避免热脆现象.硫的影响硫在金属中是有害杂质。硫不溶于铁，而以FeS形式存在。FeS与Fe形成共晶或单独的FeS，分布于奥氏体晶界上。当钢材在800℃－1000℃进行锻压时，由于晶届处FeS塑性不好而使钢有脆性。而当在1000℃－1200℃压力加工时，由于FeS－Fe共晶（熔点只有985℃）已经熔化，并使晶粒脱开，故钢材变成极脆，这种脆性现象称为热脆。为了避免热脆，钢中含硫量必须严格控制：优质钢高级优质钢普通钢含硫量≤0.055％优质钢含硫量≤0.040％高级优质钢含硫量≤0.030％含硫量％磷的影响磷在钢中也是一种有害杂质。磷在钢中全部熔于铁素体中，它虽可使铁素体的强度、硬度有所提高。但却又使室温下钢的塑性、韧性急剧降低，并使脆性转化温度有所升高，使钢变脆，这种现象称为冷脆。磷的存在也使焊接性能变坏，因此钢的含磷量要严格控制：普通钢含磷量≤0.045％优质钢含磷量≤0.040％高级钢含磷量≤0.035％按钢的含碳量分类低碳钢含碳量≤0.25％中碳钢含碳量＞0.25－0.60％高碳钢含碳量＞0.60％碳钢的分类按钢的质量分类普通碳素钢S含量≤0.055％，P含量≤0.045％优质碳素钢S含量≤0.040％，P含量≤0.040％高级优质碳素钢S含量≤0.03％，P含量≤0.035％按用途分碳素结构钢。这类钢主要用于制造各种工程构件（如桥梁、船舶、建筑用钢）和机器零件（如齿轮、轴、螺钉、曲轴、连杆）这类钢一般属于低碳和中碳钢。碳素工具钢。这类钢主要用于制造各种刀具、量具、模具。这类钢含碳量较高。一般属于高碳钢。热处理普通热处理表面热处理退火正火淬火回火表面淬火化学热处理火焰加热感应加热（高频、中频、工频）渗碳氮化碳氮共渗及其它所谓钢的热处理可以认为是通过加热、保温、冷却的操作方法，使钢的组织结构发生变化，以获得所需性能的一种加工工艺。钢的热处理的最基本的类型可根据加热和冷却方法不同，大致分为以下几种：二、钢的热处理1、钢的淬火一）淬火的目的将钢加热到Ac3或Ac1以上20℃－30℃，保温后快速冷却的一种操作，称为淬火。淬火的目的一般都是为了获得马氏体，提高钢的机械性能。例如各种工模具，滚动轴承等工件的淬火，是为了获得马氏体，以提高其硬度和耐磨性。二）淬火温度的选择碳钢的淬火温度可利用Fe-Fe3C相图来选择，为了防止奥氏体晶粒粗化，一般淬火温度不宜太高，只允许超出临界点30℃－50℃亚共析钢，Ac3＋30－50℃，过共析碳钢Ac1＋30－50℃。对于合金钢，因为大多数合金元素阻碍奥氏体晶粒长大（除Mn,P外）所以它们的淬火温度允许比碳钢稍微提高一些，这样可使合金元素充分溶解和均匀化，以便淬火取得较好效果盐水水油冷却能力水碱浴油硝盐浴高温区域冷却能力油碱浴硝盐浴低温区域冷却能力淬火时最常用的冷却介质为：盐水、水、油、碱浴、硝盐浴。由于冷却介质不能完全满足淬火质量要求，所以在热处理工艺方面还应考虑从淬火方法上去加以解决，最常见的几种淬火方法：它是将加热的工件放入一种淬火介质中连续冷却至室温的操作方法，碳钢在水中淬火，合金钢在油中淬火都属于单液淬火法。1）.单液淬火法常用淬火方法对于形状复杂的碳钢件，为了防止低温范围内马氏体相变时发生裂纹，可以在水中冷却至Ms点温度时从水中取出转到油中冷却2）双液淬火法（水淬油冷法):它是防止工件变形，开裂的一种十分有效的淬火方法。由于工件在硝盐浴或碱浴中的冷却速度不够大，所以只适用于尺寸较小的工件。把零件放在温度为150℃－260℃的硝盐溶或碱浴中冷却，稍加停留，待其表面与心部的温差减小后再取出在空气中冷却，则可避免变形和裂纹产生。3）分级淬火法(热浴淬火法):4）等温淬火法对于一些形状复杂，而且要求具有较高硬度和强韧性的工具、模具等工件，则可进行等温淬火以得到下贝氏体的组织.其淬火工艺一般是将钢件淬火至稍高于Ms点温度的硝盐浴或碱浴中保温足够的时间，使其发生下贝氏体相变后在空气中冷却。只能应用于薄的、细的、尺寸较小的工件有些工件按其工作条件，如果只是局部要求高硬度，则可进行局部加热淬火的方法，以避免工件其他部分产生变形和裂纹。5）局部淬火法6）冷处理为了尽量减少钢中残余奥氏体以获得最大数量的马氏体，可进行冷处理。即把淬火冷却到室温的钢继续冷却到－70℃――80℃（也可冷却到更低的温度），保持一段时间，使残余奥氏体在继续冷却过程中转变为马氏体。可提高钢的硬度和耐磨性并稳定钢件的尺寸.获得低温的办法是采用干冰（固态CO2）和酒精的混合剂或冷冻机冷却。只有特殊的冷处理才置于－103℃的液化乙烯或－192℃的液态氮中进行。采用此法，必须防止冷处理时产生裂纹，故可考虑先回火一次，然后冷处理，冷处理后再进行回火。2、回火回火将淬火后的钢加热到不超过Ac1临界点温度，保温后冷却下来的一种热处理操作，称为回火。回火的主要目的是：降低脆性，清除或减少内应力获得工件所要求的机械性能稳定工件尺寸对于退火难以软化的某些合金钢，在淬火（或正火）后常采用高温回火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低，以利切削加工。回火的种类及应用根据一般钢件的性能要求不同，按其回火温度范围，可将回火分为以下几种：种类回火组织硬度其他低温回火（150℃－250℃）回火马氏体HRC58-64这种回火主要是为了降低钢中的残余应力和脆性，而保持钢在淬火后所得到的高硬度和耐磨性。各种高碳钢工模具，经常采用≤200℃进行低温回火中温回火（350℃－500℃）回火屈氏体HRC35-45左右它的性能特点是在照顾到有一定韧性的条件下具有高弹性和屈服极限，故主要用于各种弹簧的处理。高温回火（500℃－650℃）回火索氏体（机械性能优于相同硬度的正火索氏体）HB200－350（取决于高温回火温度并与钢的回火稳定性和工件截面尺寸）主要是为了得到强度、塑性、韧性都较好的综合机械性能。一般习惯将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。除了以上三种常用的回火方法外，某些高合金钢还在640℃－680℃进行软化回火。某些量具等精密工件，为了保持淬火后的高硬度及尺寸稳定性，有时仅在100℃－150℃进行长时间的加热（10－50小时）。这种低温长时间的回火称为“尺寸稳定”处理或时效处理。应该注意到的是：从上各温度范围中看出，没有在250℃－350℃进行回火，因为这正是钢容易发生低温回火脆性的温度范围。普通低合金钢是一种低碳结构用钢，合金元素含量较少，一般在3％以下。这类钢的强度显著高于相同碳量的碳素钢，因而常称它为低合金高强度钢。它还具有较好的韧性和塑性以及良好的焊接性和耐蚀性。采用普通低合金钢的目的主要是为了减轻结构重量，保证使用可靠，耐久。这类钢具有良好的机械性能，特别是有较高的屈服强度。普通低合金钢的σs＝300-400MN/m2,普通碳素钢（A3钢）的σs＝240-260MN/m2,所以若用普通低合金钢来代替普通碳素钢就可以在相同受载条件下使结构重量减轻20－30％，普通低合金钢还具有良好的塑性（δ＞20％，便于冲压成型这类钢通常是在热轧退火（或正火）状态下使用，由于对加工性能和焊接性的要求，决定了它的含碳量不能超过0.2％我国生产的普通低合金钢为：09Mn2、14MnNb、16Mn、16MnCu、15MnTi、15MnV.二、合金钢渗碳钢:用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢。渗碳钢的含碳量一般都很低，大约在0.10－0.25％之间，它们均属于低碳钢范畴。这样低的含碳量可保证渗碳零件心部具有足够的韧性和塑性。碳素渗碳钢的淬透性低，零件心部的硬度和强度，在热处理前后差别不大，也就是热处理不能使碳钢渗碳零件的心部达到明显的强化效果。对于合金渗碳钢则不然，因其淬透性高，零件心部的硬度和强度在热处理以后差别较大，也就是热处理能使合金钢渗碳零件的心部达到较显著的强化效果。渗碳钢的一般热处理工艺规范都是在渗碳之后进行淬火，然后再进行低温回火，这样可以达到“表硬里韧”的性能。但是，根据钢的成分和性能要求不同，其热处理规范在细节上有些差异。低淬透性合金渗碳钢：如15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2等这类钢淬透性低，经渗碳，淬火与低温回火后心部强度较低，强度与韧性配合较差。这类钢只可用作受力不太大，不需要高强度的耐磨零件。中淬透性合金渗碳钢如20CrMnTi、12CrNi3A、20CrMnMo、20MnVB等。这类钢含合金元素总量较高，它们的淬透性和机械性能均较高。可用作受中等动载荷的耐