焊接技术及自动化实验指导书
焊接技术及自动化实习报告

焊接技术及自动化实习报告一、实习目的1. 掌握焊接技术的基本原理和操作技能,了解焊接自动化设备的工作原理和应用。
2. 熟悉常用焊接方法,如气体保护焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等,并掌握其操作要领。
3. 学习焊接工艺参数的选定和调整,了解焊接质量的评定方法。
4. 培养严谨的工作作风,养成良好的工作习惯,提高团队协作能力和安全意识。
二、实习内容与时间安排第一阶段:实习说明、理论学习、焊接设备熟悉7月19日:实习安排说明、焊接技术基本原理学习、焊接设备演示。
第二阶段:焊接操作实践7月20日-7月25日:分组进行焊接操作练习,包括气体保护焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等焊接方法。
第三阶段:焊接工艺参数调整与焊接质量评定7月26日-7月31日:学习焊接工艺参数的选定和调整方法,了解焊接质量的评定标准。
第四阶段:焊接自动化设备认知与操作8月1日-8月5日:学习焊接自动化设备的工作原理和操作方法,进行实际操作体验。
三、实习过程与收获1. 实习过程中,我学习了焊接技术的基本原理,掌握了各种焊接方法的操作要领。
通过实际操作,我对焊接工艺参数的选定和调整有了更深入的了解,同时学会了如何评定焊接质量。
2. 在焊接自动化设备认知与操作阶段,我了解了焊接自动化设备的工作原理,学习了设备操作方法。
通过实际操作体验,我感受到了焊接自动化设备的高效、精确和安全性。
3. 实习过程中,我养成了严谨的工作作风,养好了良好的工作习惯。
在团队合作中,我提高了团队协作能力,增强了安全意识。
四、实习总结通过本次焊接技术及自动化实习,我对焊接技术有了全面的认识,掌握了各种焊接方法的操作技能,了解了焊接自动化设备的工作原理和应用。
同时,我在实习过程中培养了严谨的工作作风,养好了良好的工作习惯,提高了团队协作能力和安全意识。
本次实习使我认识到焊接技术在工程建设和制造业中的重要性,也使我更加坚定了从事焊接技术及自动化领域的信心。
在今后的学习和工作中,我将不断努力,提高自己的焊接技术水平,为我国焊接事业的发展贡献自己的力量。
焊接实验指导书

焊接实验指导书一、实验目的本实验旨在通过实际操作,使学生掌握焊接的基本原理、操作方法和安全注意事项,培养学生的焊接技能和团队合作能力。
二、实验器材和材料1. 焊接机:使用直流手持电弧焊接机。
2. 焊接电极:选择合适的焊接电极材料和规格,如E6013电极。
3. 工件:准备焊接的金属工件,如钢板或者铝合金板。
4. 辅助工具:钳子、锤子、钳子等。
三、实验步骤1. 实验前准备:a. 检查焊接机的工作状态,确保电源和接地线连接正确。
b. 准备焊接电极,并检查其表面是否有损坏。
c. 清洁工件表面,确保无油污和杂质。
2. 焊接准备:a. 根据工件的材料和厚度,选择合适的焊接电流和电极直径。
b. 调整焊接机的电流和电极长度,确保适合焊接工件。
c. 确保焊接区域通风良好,避免有害气体的积聚。
3. 焊接操作:a. 将焊接电极插入焊接机电极夹持器中,确保紧固坚固。
b. 将焊接电极的电弧点在工件上,形成电弧。
c. 保持适当的焊接电流和电弧长度,保持稳定的手持姿式。
d. 通过连续挪移焊接电极和工件,使电弧在焊接区域形成均匀的焊缝。
e. 焊接完成后,及时切断电流,将焊接电极从工件上移开。
4. 焊接质量检查:a. 检查焊缝的外观,确保焊缝均匀、连续、无裂纹温和孔。
b. 使用金属尺或者卡尺测量焊缝的尺寸和几何形状,确保符合要求。
c. 使用金属锤轻敲焊缝,检查焊缝的坚固性和质量。
四、实验安全注意事项1. 焊接操作时,应佩戴防护眼镜、焊接手套和防护服,避免火花和紫外线对眼睛和皮肤的伤害。
2. 焊接操作时,应注意周围环境的通风情况,避免有害气体的吸入。
3. 焊接机和电源线应保持良好的绝缘状态,避免触电事故的发生。
4. 焊接操作时,应保持焊接区域周围的工作区域清洁,避免杂物引起意外伤害。
5. 焊接完成后,应及时切断电流,避免焊接机长期处于工作状态。
五、实验结果记录与分析1. 记录焊接工件的材料、厚度、焊接电流和电极直径等参数。
2. 记录焊接操作过程中的注意事项和问题。
焊接技术及自动化实验指导书

焊接技术及自动化实验指导书实验目的本实验旨在通过学习焊接技术及自动化,培养学生对焊接技术原理和实践操作的综合能力。
具体目标包括:1.熟悉焊接技术的基本原理和分类;2.掌握常见的焊接方法,并了解其适用范围和特点;3.了解焊接工艺标准和操作规程,学会正确操作焊接设备;4.学习焊接自动化技术的基本原理和应用;5.实践体验焊接技术及自动化系统的设置和操作。
实验设备与材料1.焊接设备:焊接机、电源、焊接烙铁等;2.焊接材料:钢、铁、铝等金属材料;3.实验台、钳子、焊接夹具等。
实验步骤第一部分:焊接技术基础1.焊接技术的介绍–焊接定义:焊接是一种通过加热或施加压力使焊接面产生固态结合的方法。
–焊接技术分类:按照热源分类,焊接可分为电弧焊、气焊、激光焊等。
–焊接方法选择:根据工件材料、焊接位置和要求选择适合的焊接方法。
2.常见焊接方法–电弧焊:包括手工电弧焊、氩弧焊、等离子焊等。
介绍原理、操作步骤和注意事项。
–气焊:介绍氧-乙炔焊接的原理、操作步骤和注意事项。
–激光焊:介绍激光焊接原理和应用领域。
3.焊接工艺规程和操作标准–焊接工艺规程:介绍焊接工艺规程的制定和作用,包括焊接方法、工艺参数、质量要求等。
–操作标准:介绍焊接操作规程,包括设备操作、保护措施、焊接质量检验等。
第二部分:焊接自动化技术1.焊接自动化技术的意义和应用–焊接自动化的定义:指利用计算机、传感器和控制器等自动化设备,进行焊接操作的技术。
–焊接自动化技术的优势:提高生产效率、保证焊接质量、减少人工干预。
2.焊接自动化系统的组成和原理–焊接自动化系统的组成:介绍焊接机器人、焊接控制系统等的组成。
–焊接自动化系统的原理:介绍传感器、控制器和执行器等的工作原理和配合关系。
3.焊接自动化实验操作指导–实验准备:检查设备、选取焊接材料、安全防护措施等。
–实验操作步骤:包括启动系统、设定参数、操作控制机器人等。
–实验注意事项:如操作时注意安全、防止误操作等。
西华大学-焊接方法与设备实验指导书

《焊接方法与设备》课程试验指导书实验一埋弧自动焊操作实验一.实验目的埋弧自动焊是生产中应用较广泛的、生产效率较高的一种机械化焊接方法。
本实验的目的主要是通过实验进一步了解埋弧自动焊的设备组成;熟悉和掌握埋弧焊机的操作过程;弄清焊接规范对焊缝成形规律的影响;掌握焊接规范的调整方法。
二.实验设备和材料1.MZ-1000型埋弧自动焊机1台;2.焊接材料:焊剂431若干;H08或H08A的Ф4焊丝;低碳钢板400mmX100mmX10mm4块;3.辅助工具:秒表、钢板尺,钳子、扳手、螺丝刀、砂轮切割机、砂纸、钢锯、锤子、钢刷、手套等。
三.实验内容及步骤1.检查熟悉设备的外部接线,做好焊前的准备;2.熟练掌握该焊机施焊的操作方法,了解应注意的几个问题;3.选定电弧电压(取36V)、焊接速度(取30cm/min)。
改变焊接电流(分别取500A、600A、700A、800A)进行焊接。
待电弧稳定后记录焊接电流值;4.选定焊接电流(取600A)、焊接速度(取30cm/min)。
改变电弧电压(分别取25V、32V、39V、46V)进行焊接。
待电弧稳定后记录焊电弧电压值;5.选定焊接电流(取600A)、电弧电压(取36V)。
改变焊接速度(分别取25cm/min、35cm/min、45cm/cm)进行焊接。
记录焊接数据;6.对比不同焊接规范对焊缝外观的影响,测量焊接后的试件焊缝的熔宽B、熔深H、及余高a并记于表中。
找出焊接规范对缝成形规律的影响;7.清理实验现场。
四.实验要求1.实验前应认真阅读实验指导书,搞清本实验目的,内容和步骤;2.参阅教科书《电弧焊》P73-133中的有关内容;3.学生动手操作前应征得实验指导教师的同意后方可动手操作;4.整理、分析实验中得到的数据,并总结出焊接规范对焊缝成型规律的影响;5.写出实验报告,要求字迹工整,数据可靠、内容详实,还应包括对本实验的体会和建议。
五.实验结果思考与分析1.在坐标纸上分别画出焊缝尺寸随焊接电流、电弧电压及焊接速度的曲线。
焊接技术与自动化实验教案(09731-2班)

《焊接与自动化技术》实验目录实验一用PLC控制交流电动机正反转及停止 1实验二三相异步电动机的正反转控制线路 8实验一用PLC实现交流电动机正反转控制本实验为应用性、设计性、验证性实验一、实验目的1、根据控制要求设计电路。
2、熟悉PLC的外部接线及与接触器、交流电动机的配合。
3、掌握编程软件CX-Programmer的使用。
掌握操作模式的选择和程序的传送。
4、掌握按钮及热继电器触点的处理。
5、掌握用输入短接法调试程序。
二、实验设备1、THORM-B PLC实验装置(含CPM2AH-40CDR-A)一台。
2、电脑(已安装CX-Programmer编程软件) 一台。
3、编程电缆一根。
4、三相交流电动机一台。
5、锁紧导线若干。
三、实验内容1、控制要求设计一个停车反转控制电路,并考虑过载保护。
2、设计电路(1)I/O接线图(2)主电路(3)梯形图(4)指令语句表四、实验步骤及程序调试(一)设计梯形图和写出指令语句表。
明确本次实验的目的。
(二)编辑梯形图或指令语句表(操作模式选择编程)(1)双击桌面图标CX-P进入编程环境,设备类型选择CPM2*。
(2)编辑梯形图(或指令语句表),检查正确。
(3)在线,操作模式选择编程,将编辑好的梯形图下载到PLC中。
(三)调试程序并观察结果(操作模式选择运行)调试程序下面分三步进行:1、用输入短接法调试程序观察现象与理论分析结果相符正确,可进入下一步接线调试。
否则重复上面步骤(二)检查程序。
具体操作及观察现象如下:用一根导线将电源“+”和PLC输入端的COM端短接;用第二根导线的一端接电源“-”,另一端做为活动端。
(1)正向起动-停;正向起动-模拟过载停;正向起动-直接反向起动不起作用-停。
正向起动-停:活动端与00000短接一次,观察01000灯亮保持;这时若将活动端与00002短接一次,观察01000灯熄灭;正向起动-模拟过载停:活动端与00000短接一次,观察01000灯亮保持;这时若将活动端与00003短接一次,观察01000灯熄灭。
焊接实训指导书(完整版)

广西工程职业学院焊接实习实训指导书实训处焊接教研室编写2011年7月焊接实习实训指导书目录课题一:实训安全和焊接介绍----------------------------------------------------- 2 课题二:钢板对接平敷焊----------------------------------------------------------- 7 课题三:钢板对接立焊--------------------------------------------------------------18 课题四:钢板对接横焊---------------------------------------------------------------22 课题五: 气割--------------------------------------------------------------------------25 课题六:垂直固定管焊接---------------------------------------------------------30 课题七:管板水平固定焊-----------------------------------------------------------33 课题八:二氧化碳气体保护焊-----------------------------------------------------36 课题九:手工钨极氩弧焊-----------------------------------------------------------40课题一实训安全和焊接介绍(一)实训目的:了解焊接实训的安全及焊接分类。
(二)实训课时:2课时。
(三)实训类容:焊接的操作安全知识及分类。
一)实训安全1、一般情况下的安全操作规程(1)做好个人防护。
焊工操作时必须按劳动保护规定穿戴好防护工作服、绝缘鞋和防护手套,并保持干燥和清洁。
焊接技术与自动化作业指导书

焊接技术与自动化作业指导书第1章焊接技术概述 (4)1.1 焊接技术的发展历程 (4)1.2 焊接方法的分类及特点 (4)1.3 焊接技术在现代制造业中的应用 (4)第2章焊接基础知识 (5)2.1 焊接物理基础 (5)2.1.1 焊接过程概述 (5)2.1.2 焊接热过程 (5)2.1.3 焊接应力与变形 (5)2.2 焊接化学基础 (5)2.2.1 焊接化学反应 (5)2.2.2 焊接接头化学成分控制 (5)2.2.3 焊接过程中的气体保护 (6)2.3 焊接材料的选择与应用 (6)2.3.1 焊接材料分类 (6)2.3.2 焊接材料功能要求 (6)2.3.3 焊接材料的应用 (6)2.3.4 焊接材料的管理与储存 (6)第3章常见焊接方法与工艺 (6)3.1 气体保护焊 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 工艺参数 (6)3.1.3 应用范围 (6)3.2 电弧焊 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 工艺参数 (7)3.2.3 应用范围 (7)3.3 激光焊 (7)3.3.1 概述 (7)3.3.2 工艺参数 (7)3.3.3 应用范围 (7)3.4 电子束焊 (7)3.4.1 概述 (7)3.4.2 工艺参数 (7)3.4.3 应用范围 (7)第4章焊接缺陷与质量控制 (7)4.1 焊接缺陷的产生原因及分类 (7)4.1.1 产生原因 (7)4.1.2 缺陷分类 (8)4.2 焊接缺陷的检测方法 (8)4.2.1 外观检测 (8)4.2.3 力学功能检测 (8)4.3 焊接质量控制措施 (8)4.3.1 焊接过程控制 (8)4.3.2 焊接材料管理 (8)4.3.3 操作人员培训 (9)4.3.4 焊接环境控制 (9)4.3.5 检测与验收 (9)第5章焊接自动化技术 (9)5.1 焊接自动化概述 (9)5.2 焊接自动化设备与系统 (9)5.2.1 焊接自动化设备 (9)5.2.2 焊接自动化系统 (9)5.3 焊接技术 (10)5.3.1 焊接类型 (10)5.3.2 焊接控制系统 (10)5.3.3 焊接应用 (10)5.3.4 焊接发展趋势 (10)第6章焊接自动化设备的选择与配置 (10)6.1 焊接自动化设备类型及特点 (10)6.1.1 自动焊机 (10)6.1.2 焊接 (10)6.1.3 焊接专机 (10)6.2 焊接自动化设备的选型依据 (10)6.2.1 焊接工艺要求 (11)6.2.2 产品类型与结构 (11)6.2.3 生产效率 (11)6.2.4 设备成本与投资回报 (11)6.2.5 设备兼容性与扩展性 (11)6.3 焊接自动化设备的配置与布局 (11)6.3.1 设备选型 (11)6.3.2 设备布局 (11)6.3.3 生产线设计 (11)6.3.4 自动化控制系统 (11)6.3.5 人员培训与设备维护 (11)第7章焊接自动化编程与仿真 (12)7.1 焊接自动化编程基础 (12)7.1.1 编程概述 (12)7.1.2 编程语言与编程系统 (12)7.1.3 编程参数设置 (12)7.1.4 编程实例分析 (12)7.2 焊接路径规划与优化 (12)7.2.1 焊接路径规划概述 (12)7.2.2 焊接路径规划方法 (12)7.2.4 焊接路径优化实例分析 (12)7.3 焊接仿真技术 (12)7.3.1 焊接仿真概述 (12)7.3.2 焊接仿真方法 (12)7.3.3 焊接仿真参数设置 (12)7.3.4 焊接仿真应用案例 (13)7.3.5 焊接仿真发展趋势 (13)第8章焊接自动化过程中的传感器与执行器 (13)8.1 焊接自动化过程中的传感器 (13)8.1.1 传感器概述 (13)8.1.2 常用传感器及其功能 (13)8.2 焊接自动化过程中的执行器 (13)8.2.1 执行器概述 (13)8.2.2 常用执行器及其功能 (13)8.3 传感器与执行器的集成应用 (14)第9章焊接自动化系统的调试与优化 (14)9.1 焊接自动化系统的调试方法 (14)9.1.1 系统检查 (14)9.1.2 程序调试 (14)9.1.3 单机调试 (15)9.1.4 联调 (15)9.2 焊接参数的优化 (15)9.2.1 焊接参数对焊接质量的影响 (15)9.2.2 参数优化方法 (15)9.2.3 优化过程监控 (15)9.3 焊接自动化系统的功能评估 (15)9.3.1 焊接质量评估 (15)9.3.2 系统稳定性评估 (15)9.3.3 生产效率评估 (15)9.3.4 经济效益评估 (15)第10章焊接自动化技术的应用实例 (16)10.1 汽车制造业中的应用 (16)10.1.1 车身焊接 (16)10.1.2 零部件焊接 (16)10.1.3 总装线焊接 (16)10.2 航空航天制造业中的应用 (16)10.2.1 飞机结构焊接 (16)10.2.2 发动机叶片焊接 (16)10.2.3 航天器焊接 (16)10.3 轨道交通制造业中的应用 (17)10.3.1 车体焊接 (17)10.3.2 轮对焊接 (17)10.3.3 零部件焊接 (17)10.4 能源设备制造业中的应用 (17)10.4.1 核电设备焊接 (17)10.4.2 风电设备焊接 (17)10.4.3 太阳能设备焊接 (17)第1章焊接技术概述1.1 焊接技术的发展历程焊接技术作为材料加工领域的重要分支,其发展历史悠久,可追溯至古代的铜铁器时代。
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焊条电弧焊技术实训指导书I.实训目的本焊接实训是为培养适应21世纪建设社会主义现代化需要的,德智体美全面发展的,具有创新精神和较强实践动手能力的焊接专业应用型技术人才。
通过实训可获得如下目的: ①使学生在操作技能方面得以加强,为职业技能鉴定(考工)打下良好的基础;②实际操作可更好地理解课堂上所学过的理论知识,并为后续课程奠定基础;③在诸多焊接方法中,手工电弧焊是基本方法,通过手工电弧焊的实训,为其它方法起到举一反三的作用。
U•实训安排实训共四周(20天),具体安排如下:基本操作练习(平焊、立焊、横焊等) 2 天平板对接(平焊、立焊)8 天管子对接(垂直固定、水平固定)8 天其它焊接方法观摩焊 1 天考核(实际操作及理论答卷) 1 天注:其中穿插理论知识复习及观看录象。
川•实训实例(参考)一、平板平位单面焊双面成形(一)试件尺寸及要求1. 材料:Q235钢板。
2. 尺寸:300X 200x 12mm3. 坡口尺寸:60°V型坡口,钝边1mm4. 焊接位置:平焊。
5. 焊接要求:单面焊双面成形。
6. 焊接材料:E43037. 焊机:ZX7-250ST。
(二)试件装配1. 清除坡口面及两侧20mn范围内的油、锈、水分及其他污物,至露出金属光泽。
2. 装配:1)装配间隙:始端为3mm终端为4mm2)定位焊:采用与焊接相同的E4303焊条进行定位焊,在焊件反面两端点焊,焊点长度为10mm- 15mm3)预置反变形量3°〜4°。
4)错边量w 1.4mm(三)焊接工艺参数焊接层次焊条直径(mr)焊接电流(A)打底焊(1) 3.2 (2.5 )90 〜120(70 〜80)160 〜190(110 〜140)填充焊(2、3、4)4(3.2)盖面焊(5)140 〜160(100 〜120)(四)操作要点及注意事项1 •打底焊应保证得到良好的背面成形。
单面焊双面成型的打底焊,操作方法有连弧法与断弧法两种。
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焊接技术及自动化专业实验指导书材料成型及控制教研室主编《CBE模式下焊接技术及自动化专业学生实践能力培养体系的改革研究》课题组参编目录一、《金属学及热处理》实验指导书1.实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备 (1)2.实验二铁碳合金平衡组织的显微分析 (7)3.实验三碳钢的热处理 (9)二、《焊接冶金与金属焊接性》实验指导书1.实验一焊缝金属中扩散氢的测定 (13)2.实验二斜Y型坡口焊缝裂纹实验 (17)3.实验三插销实验 (19)三、《焊接结构》实验指导书1.实验一不同焊接参数下平板变形量测量与分析 (23)2.实验二不同焊接方法下平板变形量测量与分析 (25)3.实验三不同焊接位置下平板变形量的分析 (26)4.实验四焊接变形的矫正 (27)四、《焊接方法与设备》实验指导书1.实验一不同的酸碱度焊条的焊接工艺性 (29)2.实验二埋弧自动焊焊接 (32)保护焊焊接参数对焊缝成形的影响 (36)3.实验三 CO24.实验四钨极氩弧焊焊接方法 (41)5.实验五焊条电弧焊实训项目 (43)五、《弧焊电源》实验指导书1.实验一弧焊电源外特性和调节性能的测定 (45)2.实验二弧焊电源的结构认识与观察 (48)3.实验三弧焊整流器的结构认识与观察 (50)六、《Pro/E造型及模具设计》实验指导书1.实验一基于Pro/E Wirdfire设计软件初步练习 (52)2.实验二 Pro/E截面草绘功能练习 (53)3.实验三 Pro/E基本成型特征功能练习 (57)4.实验四Pro/E基准特征建模功能练习 (61)5.实验五Pro/E零件建模工程特征功能练习 (63)6.实验六Pro/E实体特征编辑功能练习 (65)7.实验七Pro/E曲面造型功能练习 (68)8.实验八Pro/E装配图功能练习 (71)9.实验九 Pro/E工程图功能练习 (73)10.实验十基于Pro/E塑料模具设计综合练习 (76)七、《快速成型技术及应用》实验指导书1.实验一激光快速成形原理及成型系统观摩 (80)2.实验二三维实体的STL格式转化及切片 (81)八、《金属结构腐蚀与防护》实验指导书1.实验一金属耐腐蚀性能的评定 (83)九、《压力焊》实验指导书1.实验一点焊工艺及设备 (85)十、《先进连接技术》实验指导书1.实验一先进连接技术原理及设备观摩 (89)十一、《焊接检验》实验指导书1.实验一超声波仪器性能的测定 (92)2.实验二磁粉探伤 (95)3.实验三着色法无损探伤 (97)十二、《焊接工装及变位机械》实验指导书1.实验一常用焊接工装操作 (99)《金属学及热处理》实验指导书实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备一、实验目的1. 了解普通金相显微镜的构造与使用方法。
2. 了解金相试样的制备方法。
3. 学习使用金相显微镜观察金相组织。
二、实验仪器、设备和材料1. 设备:XJP-3C金相显微镜、M3030砂轮机、PG-2抛光机、吹风机、玻璃板、培养皿、镊子。
2. 材料:金相试样、砂纸一套、抛光液(Al2O3)、腐蚀剂(4%硝酸酒精溶液)、药棉。
三、实验原理在现代金相显微分析中,使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜两大类。
光学显微镜的放大倍数在100~2000这个X围,如果要求更高的放大1.当物体AB它的位置在2了的正虚像A‘BA′B′/AB距离(250mm)N=b/a=250/f (1)由(1)式可知,透镜的焦f越短,则放大镜放大倍数越大。
一般采用的放大镜焦距在10——100毫米之间,即放大倍数在2.5~25倍之间。
如进一步提高放大倍数,将会由于透镜的焦距缩短和表面曲率过分增大而使映象模糊不清。
为了得到更高的放大倍数,就要采用显微镜,它的放大倍数可达到1500~2000倍。
显微镜是由两组透镜所组成。
靠近被观察物体的透镜叫物镜。
而靠近人眼的透镜叫目镜。
借助物镜和目镜的两次放大,就能将的体放大到很高的倍数(~2000倍),图II 所示是在显微镜中得到放大物像的光学原理图。
被观察的物体AB 放在物镜之前距其焦距略远处,由物体反射的光线穿过物镜。
经折射后得到一个放大了的倒立实像A'B',再经目镜将实像AB 放大成倒立虚像A '''B''。
这就是人们在显微镜下研究实物时所观察到的经过二次放大后的物像。
在显微镜设计时,让目镜的焦点位置与物镜放大所成的实像位置接近,并使最终的倒立虚像在距眼睛250毫米(约是人眼的正常明视距离)处成像,这样就可以看得最为清晰。
显微镜质量的好坏,主要取决于:①放大倍数;②透镜的质量;③显微镜的鉴别能力。
2. 显微镜的放大倍数:图II物镜的放大倍数:N 物=L/F 1目镜的放大倍数:N 目=D/F 2显微镜的总放大倍数应为物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积,即:21F F D L N N N **⨯==目物总 其中:L-------显微镜的光学筒长度(物镜后焦点与目镜前焦点的距离)。
D-------明视距离(250mm )F 1-----物镜焦距。
F 2-----目镜焦距。
3. 透镜成象的质量单个透镜在成象过程中,由于几何光学条件的限制,映象会变得模糊不清或发生畸变,这种缺陷称为象差。
象差主要包括球面明差和色象差。
球面差的产生是由于透镜的表面呈球曲形。
通过透镜中心及边缘的光线折射以后不能交于一点,而形成几个映象前后分布。
有校正球面象差的采用多片透镜组成透镜组,即将凸透镜和凹透镜组合在一起(称为复合透镜),由于两种透镜有性质相反的球面象差,因此可以相互抵消。
色象差的产生是由于组成白光的各种不同波长的光线在穿过透镜时折射率不同。
这些光在平面上成的象不能集中于一点,而呈现带有彩边的光环。
通常采用单色光源(或加滤光片)。
也可使用复合透镜来消除色象差。
4. 显微镜的鉴别能力显微镜的鉴别能力是显微镜也是物镜最重要的特性,它是指显微镜对于试样上最细微部分,能获得最清晰映象的能力。
通常用可以辨别的物体上两点间的最小距离d 来表示。
被分辨的距离越短,表示显微镜的鉴别能力越高。
显微镜的鉴别能力可由下式求得: ()A N d *=2λ式中:λ——入射光源的波长N ﹡A ——物镜的数值孔径,表示物镜的聚光能力数值孔径可由下式求出:()Φ*=*sin ηA N式中:ŋ——物镜与物体间介质的折射率。
Ф——通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度。
一般情况物镜与物体之间的介质是空气,光线在空气中的折射率ŋ=1,若一物镜的角孔径为60o C ,则其数值孔径为:()()5.030sin 130sin 00=*=*=*ηA N 若在物镜与试样之间滴入一种松柏油(ŋ=1.52),则其数值孔径为:N ﹡A=1.52*Sin30°=0.76,可用这种方法提高显微镜的鉴别能力。
图2所示为不同介质对物镜聚光能力的比较。
物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头的外壳上,例如镜头上刻有25/0。
50或在65×的下面刻有0.75等数字,这个0.50或0.75即表示物镜的数值孔径。
高倍物镜通常都为油浸系,油镜头用“油”(或OIL ,OL ,HL )或外壳涂一黑圈来表示。
四、实验步骤1. XJP-3C 金相显微镜的使用图2 不同介质对物镜聚光能力的比较XJP-3C金相显微镜是精密、贵重的光学仪器,必须细心谨慎使用,注意做到下列各点:(1)显微镜应放置于平稳的桌面上。
(2)在使用显微镜以前必须将手上污物洗净擦干。
(3)旋转显微镜支柱上的粗调螺丝或细调螺丝可调节焦距。
先放置粗调螺丝,当呈现出模糊的映象时,再转动细调螺丝,直到所观察的象清晰为止。
在旋转粗调或细调螺丝时,必须缓慢,不可骤然上升或下降。
(4)移动样品的位置,可推移载物盘。
(5)物镜或目镜不得用手指或其它粗糙物品接触,其玻璃部分如附有污物应以擦镜低或细绒布抹擦之,但不得使用酒精,以防透镜被溶解。
(6)在调节焦距时,应先旋转粗调螺丝降低载物台。
使样品很接近物镜,但切勿与之相碰,防止物镜损坏,然后再先后放置粗调和细调螺丝,使载物台缓慢上移,并在目镜中观察图象。
(7)显微镜上所装各种部件不得取下。
(8)金相样品的观察面不得用手指抚摸。
当样品不在显微镜上观察时,应将观察面朝上。
2. 金相样品制备规程制备显微试样包括取样、磨光、抛光及浸蚀四个步骤。
本实验只进行金相样品的磨光、抛光和浸蚀。
⑴取样取样时应根据被分析材料或零件的特点。
选择有代表性的部分。
例如研究零件破裂原因时,应在破裂部位及正常部位取样,进行比较分析。
试样最适合的尺寸是直径为12mm,高为10mm的圆柱体或面积为12×12×10mm的长方体。
根据材料性质不同,可用手锯、用车床切削、用锤子击碎以及用砂轮切割等方法截取试样。
在取样过程中应注意防止试样受热组织发生变化。
取得试样后,应将试样表面制成平面,同时边缘要倒成圆角(如分析化学热处理表面组织时则不能倒角)。
⑵磨光试样抹平后,须用清水冲洗干净并擦干,然后进行磨光,磨光可用手工或机械两种方法。
①手工磨光手工磨光是在不同号数的金相砂纸上进行。
砂纸号数由01,02,03,04四种。
01砂纸最粗,04号砂纸最细。
磨光时所用砂纸从粗到细顺序进行,磨光过程中,磨削压力不宜过大,用力要均匀。
在一X砂纸上磨好后,应将试样冲洗干净,然后将试样转90O换细一号的砂纸再磨。
这样,又粗到细依次磨削,磨好后将试样洗净,然后在抛光机上抛光。
②机械磨光一般是在YM-2A预磨机上进行,即把砂纸用水玻璃粘在预磨盘上使用,试样易从粗砂纸到细砂纸依次分别进行磨光。
⑶抛光抛光的目的是除去试样表面的细磨痕,最后得到一个光亮的镜面。
抛光分为机械抛光、电机抛光和化学抛光三种方法,其中以机械抛光应用最广。
机械抛光是在抛光机上进行。
抛光机是由电机和水平抛光盘(直径200~250mm)组成。
抛光盘上铺有固紧的抛光织物,抛光钢试样时一般使用细呢绒,抛光铸铁时则使用如帆布、白色的确良等绒毛较短的抛光织物,以防止灰口铸铁中的石墨脱落,抛光铝、镁、铜等有色金属可用细丝绒。
在抛光过程中,应不断将抛光也洒在抛光盘上,抛光液是由抛光粉与水配成细的悬浮液。
抛光钢和铸铁使用的抛光粉为氧化铝和氧化铬,有色金属等软材料可用细粒度的氧化镁。
抛光时压力不宜过大,抛光时间取决于试样表面磨光的质量,一般约为5~15分钟。
金相试样经抛光后,其磨面应光亮无痕,且石墨或夹杂物等不应抛掉或有拽尾现象。
这时试样先用清水冲洗,在用无水酒精清洗磨面,然后用吹风机吹干。
⑷显微试样的浸蚀金相试样经抛光后,在显微镜下观察只能看到光亮的表面和夹杂物、石墨、孔洞、裂纹等。
要观察金属的组织,必须经过适当的腐蚀,使显微组织能正确的显示出来。
浸蚀方法有化学浸蚀方法和电解法两种。