机械制造基础B 教案

第一课

绪论

一、金属工艺学课程主要內容？

金属材料及热处理基本知识，铸造、锻造、焊接、切削加工基本常识。

二、金属工艺学课程有什么特点？

三、怎样才能学好？

1.注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应用、总结。

2.要理解、要提问题、不能累积问题。

3.抓住主要内容。

第一篇工程材料基础知识

第一节金属材料的主要性能

教学目的和要求：

1熟悉强度和塑性的指标及其意义。

2.掌握洛氏硬度、布氏硬度的试验原理、特点及其应用范围。

3.了解金属疲劳、冲击韧性的概念。

重点与难点：强度和塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念。

第一节金属材料的力学性能（机械性能）

材料的性能：

使用性能：物理性能、化学性能、力学性能。

工艺性能：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能。力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出的性能。

一、强度与塑性

概念：应力；应变

拉伸实验，拉伸曲线，应力应变曲线

1.强度：

定义：抵抗塑性变形、断裂的能力。

衡量指标：屈服强度、抗拉强度。

（1）屈服点：（2）抗拉强度：

2.塑性：

定义：发生塑性变形，不破坏的能力。

衡量指标：伸长率、断面收缩率。

（1）伸长率：（2）断面收缩率：

总结：δΨ越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。

二、硬度

定义：抵抗更硬物体压入的能力。

衡量：布氏硬度、洛氏硬度。

1.布氏硬度：HB

（1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。

（2）优缺点：精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。

2.洛氏硬度：通常习惯用HRC

（1）应用范围：钢及合金钢。

（2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。总结：数值越大，硬度越高。

三、韧性

冲击韧度：

定义：抵抗冲击载荷而不破坏的能力。

衡量指标：α

k ＝A

k

/A （J/cm2）

四、疲劳强度

概念：交变载荷、疲劳现象

试验：疲劳实验法。

衡量指标：疲劳强度σ

-1

第二节金属材料的物理、化学及工艺性能

教学目的和要求：1.了解材料的物理性能、化学性能。

2.了解它们在实际生产中的应用。

重点与难点：物理性能和化学性能的应用。

一、物理性能：

1密度：单位体积内物体的质量。

2.熔点：固体→液体的温度点。

3. 热涨性：金属材料具有热胀冷缩的性能。

4. 导热性：金属具有传导热能的性质。

5. 导电性：金属具有传递电流的性质。

二、化学性能：

1.耐蚀性（耐酸碱性）：金属材料抵抗腐蚀的性能。

2.抗氧化性：高温时抵抗氧化的能力。

3.化学稳定性：在常温下，化学稳定的性能。

三、工艺性能：是指是否易于进行冷、热加工的性能。

包括：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能。

第二章铁碳合金（钢和铸铁）

教学目的和要求：1.了解晶体与非晶体，晶格、晶胞、晶格常数的意义。熟悉三种常见的金属晶格类型。

2.了解结晶的概念、结晶基本过程，晶粒大小对金属力学性能影响及其控制措施，纯铁的同素异晶转变。

重点与难点：铁碳合金晶体结构和同素异晶转变。

第一节纯铁的晶体结构及其同素异晶转变

一、金属的结晶

结晶：液态金属凝结成固态金属的现象。

金属结晶的过冷现象：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度，Tn

总结：晶粒越小，则材料的力学性能越好。

采用的主要途径是：

（1）提高过冷度：冷却速度越大，生核速率越大>长大速率。

（2）变质处理（孕育处理）：在液态金属中，加入一些细小的金属粉末（变质剂）

二、纯金属的晶体结构

概念：晶格、晶胞、晶格常数（a、b、c、α、β、γ）

纯金属的晶格类型：

1.体心立方晶格：纯铁（α-Fe）

2.面心立方晶格；铜

三、纯铁的同素异晶转变（举列钻石和石墨）

纯铁：α－Fe→（912℃）γ－Fe（1394℃）→δ-Fe（1538℃）→L 二次结晶或重结晶。

第二节铁碳合金的基本组织

教学目的和要求：1.了解合金、组元、相、固溶体、金属化合物、机械混

合物。

2.熟悉铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。重点与难点：铁碳合金组织及其力学性能。

合金：定义；金属特性：导电性、导热性、塑性、光泽。

组元、相的概念

一、固溶体：

定义：溶质原子进入溶剂中，依然保持晶格类型的金属晶体。

置换固溶体：

间隙固溶体：

1.铁素体F：C→α－Fe中形成的固溶体。

机械性能：δ＝30～50％、ψ＝70～80％、α

ku ＝160～200J/cm2、σ

b

＝180～

280MPa、HBS50～80

2.奥氏体A：C→γ－Fe中形成的固溶体。

机械性能：δ＝40～60％、σ

＝400～50MPa、HBS＝170～220。

b

C、

二、金属化合物 Fe

3

硬度极高，而塑性、韧性极低。

三、机械混合物：

C

1.珠光体P：F＋Fe

3

两相，机械混合物。 0.77％C。

机械性能：δ＝20～25％、σ

＝800～850MPa、 HBS＝280～260。

b

2.莱氏体Ld、Ld′：含碳量：4.3％C。

第二课

第三节铁碳合金状态图

C状态图、分析：特性点、线和区教学目的和要求：1.熟悉简化的Fe－Fe

3

域组织。

2.熟悉典型成分铁碳合金的结晶过程分析及其在室温下的组织。

重点与难点：掌握铁碳合金状态图。

一、铁碳合金状态图的建立

简要介绍相图如何建立

C合金状态图的分析：

二、Fe－Fe

3

1.点（特性点）：

A ； D点；C； P ；E ；S。

2.线（特性线）：

（1）AC线：（2）AE线：（3）PSK线；

3.分类：

含碳量分类工业纯铁：C≤0.0218％C

钢：0.0218％

铁：2.11％

钢分类：共析钢：亚共析钢：过共析钢。

三、钢在结晶过程中的组织转变

1.共析钢：

L→L＋A→A→P

2.亚共析钢：

L→L＋A→A→A＋F→P＋F

3.过共析钢：

L→L＋A→A→A＋C→P＋C

铁碳合金的组织和性能：

工业纯铁：F 塑性好。

亚共析钢：F＋P 取决于F、P的含量。

共析钢：P 强度高。

过共析钢：P＋C 取决于P、C的含量（C为网状的二次渗碳体，脆、不合格）。

力学性能和含碳量的关系曲线图。

第四节工业用钢简介

教学目的和要求：1.掌握碳钢的分类、牌号、性能和用途。

重点与难点：碳钢的分类、牌号、用途。

一、钢的分类

碳钢的分类、编号和用途：

分类：

①低碳钢：<0.25％C

②中碳钢：0.25％≤C<0.60%

③高碳钢：0.60％

质量：

①普通碳素钢：S≤0.05％、P≤0.045％。

②优质碳素钢：S≤0.04％、P≤0.04％。

③高级优质碳素钢：S≤0.03％、P≤0.035％。

用途：

①结构钢：

②工具钢：

二、碳素钢：

碳素钢分如下三类：

（1）普通碳素结构钢：

≥235MPa。

新：Q235Aσ

s

通常用于制造型材、螺钉、铁钉、铁丝、建筑材料等。

（2）优质碳素结构钢：

（3）碳素工具钢：

优质碳素工具钢：T＋数字。

高级优质碳素工具钢：T＋数字＋A。

举例：T7、T8。含义：0.7％C、0.80％C、

三、合金钢：

合金钢：低合金钢、合金钢。

1.合金结构钢

起首两位数字表示平均含碳量的万分之几。

例：12CrNi3：0.12％C、Cr<1.5％、3％Ni

2.合金工具钢

当含碳量≥1.0％时，不标含碳量数；当含碳量<1.0％时，起首数表示含碳量的千分之几。例：9Mn2V：0.9％C、2％Mn、V<1.5％

W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、9SiCr。

第五节零件选材的一般原则

选择材料的一般原则如下：

1.应能满足零件的工作要求：安全第一。

2.应能满足工艺性能要求：质量第一。

3.必须重视材料的经济性：效率第一。（以铁代钢，以铸代锻）

二、选择对应的材料：

45 65 A3（Q235A） T13 T8A 10 ZG280－500。

弹簧主轴螺钉锯子锉子箱体油箱盖。

课后总结：

第三课

第四章钢的热处理

教学目的和要求：1.掌握退火、正火、淬火及回火的目的、方法及应用。重点与难点：退火、正火、淬火、回火的不同点。

热处理：钢在固态范围内，通过加热、保温、冷却，改变金属材料的内部组织，改变材料的力学性能。

分类：

普通热处理：退火、正火、淬火、回火。

热处理表面淬火：

表面热处理

化学热处理。

一、钢的加热和保温时的组织转变：

1.钢加热时的变化：

2钢冷却时的变化：

根据组织分成三个转变区：

1.高温转变区（珠光体转变区）：A

1

～550℃， P。

2.中温转变区（贝氏体转变区）：550～M

s ，A→A′→B＝C

粒

＋F。

3.低温转变区（马氏体转变区）：M

s ～M

f

，A→A′→M＋A′

残

。

M：C→α-Fe（过饱和地溶解），HRC65～66，硬度很高。

第二节退火和正火

一、退火：

把钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺法。

目的：①提高钢的塑性和韧性；②消除钢的内应力；③均匀组织；

④为随后的热处理做准备。

退火的种类：

（1）完全退火：（亚共析钢）A

C3

+30～50℃

组织分析：P＋F→A→A′→P＋F （重结晶退火）。

（2）球化退火：（过共析钢）A

C1

+20～30℃

组织分析：P＋Fe

3C

网

→A＋Fe

3

C

网

→A′＋Fe

3

C

球

→P＋Fe

3

C

球

。

（3）低温退火：（亚、共、过共析钢）

500～650℃用于消除加工硬化（650～750℃），空冷，则称为再结晶退火。

二、正火：

A C3线或A

CCm

线以上30～50℃经过保温后，随空气冷却的一种工艺。

目的：①提高低碳钢的硬度。②消除网状渗碳体组织。③改善钢的组织。因正火是在空气中冷却，得到的组织晶粒细小，且缩短了冷却时间

组织分析：P＋F→A→A→A′→S＋F

P＋Fe

3C

网

→A→A→A′→S＋Fe

3

C

粒

应用：①对一些大型或形状复杂的零件，淬火有开裂的危险，用正火；

②对于含碳量0.3～0.5％的钢件，用正火代替退火；

③含碳量低于0.3％的钢件，采用正火，能提高硬度利于切削。

第三节淬火和回火

教学目的和要求：1.掌握淬火的目的、方法及其应用。

2. 熟悉回火的目的，掌握回火方法及其应用。

重点与难点：淬火和回火的目的、方法及其应用。

一、淬火：

在固态范围内，把钢加热到一定的温度保温一定时间，以大于或等于临界冷却速度冷却下来的一种热处理工艺。）

目的：获得马氏体组织，从而提高钢的硬度和耐磨性。

（1）严格控制淬火加热温度。

（2）合理选择淬火冷却介质。

目的：既能得到高硬度的马氏体，也不会产生变形、开裂。

二、回火：

定义：将淬火后的钢加热到A

c1

以下某一温度，保温一定时间，然后冷却的一种工艺。

目的：①降低材料的脆性、消除内应力；

②获得要求的力学性能；

③稳定工件尺寸；

④降低合金钢的硬度，使之易被切削。

（1）低温回火（150～250℃）：组织：回火马氏体 HRC58～64。

应用于需要高硬度，高耐磨的材料零件。例如：刃具、量具、模具、滚动轴承等。

（2）中温回火（350～500℃）：组织：回火屈氏体 HRC35～45。

应用于需要较高弹性、韧性的材料零件等。例如：弹簧、板簧、发条、冲击工具等。

（3）高温回火（500～650℃）组织：回火索氏体HRC15～25 （HB200～250）。

应用于受交变载荷作用的材料零件等。例如：轴、丝杠、齿轮、连杆等。

淬火＋高温回火：调质处理。

课后总结：

第四节表面淬火和化学热处理

教学目的和要求：1.熟悉表面淬火。

2.了解化学热处理。

一、表面淬火（中碳钢）：

定义：

1.火焰加热表面淬火：

2.感应加热表面淬火：（需经正火、调质处理）

二、化学热处理：

定义：

课后总结：

第四课

第二篇液态成形

概述：铸造的概念、特点

第一章铸造工艺基础

教学目的和要求： 1.了解铸造的工艺。

2.了解合理地控制铸件的凝固，从而防止缺陷。

重点与难点：铸造工艺基础。

第一节液态合金的充型

液态合金填充铸型的过程，简称充型。

影响充型能力的主要因素如下：

一、合金的流动性

二、浇注条件

1.浇注温度

2.充型压力

三、铸型填充条件

1.铸型材料：

2.铸型温度：

3.铸型中的气体：

第二节铸件的凝固与收缩

一、铸件的凝固方式

1.逐层凝固：

2.糊状凝固：

3.中间凝固：大多数的凝固均是

这样。

二、铸造合金的收缩

合金的收缩经历三阶段：

（1）液态收缩（2）凝固收缩（3）固态收缩

收缩率与化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件有关。

三、铸件中的缩孔与缩松

1.缩孔与缩松的形成

（1）缩孔它是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较大的孔洞。

（2）缩松分散在铸件某区域内的细小缩孔。

2.缩孔和疏松的防止

定向凝固：设置冒口。

课后总结：

第三节铸造内应力、变形和裂纹

教学目的和要求：1.了解铸造内应力，防止变形和开裂。

2.掌握铸件质量的控制。

重点与难点：铸件质量的控制。

一、内应力的形成

1.热应力

减少热应力的基本途径是尽量减少各个部位间的温度差，使其均匀地冷却。

2.机械应力：它是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内

应力。

二、铸件的变形与防止

防止铸件变形的措施：

使铸件壁厚均匀、形状对称，采用同时凝固和反变形。

也可采用时效处理：自然时效和人工时效。

第五课

第二章常用合金铸铁的生产

教学目的和要求：1.了解铸铁的分类、特点、石墨化及其影响因素。

2.掌握灰铸铁的牌号、组织、性能及其应用，灰铸铁的变质处理。

3. 了解可锻铸铁、蠕墨铸铁和合金铸铁简介

4.。熟悉球墨铸铁的牌号、组织、性能及其应用、

重点与难点：铸铁的性能及其应用。

第一节铸铁件生产

铸铁的分类：定义：含碳量6.69％>C>2.11％的铁碳合金。

铸铁分类：白口铸铁：普通铸铁。

C形式存在。

白口铸铁：C以Fe

3

普通铸铁：

。

灰口铸铁：C以片状石墨形式存在，G

片

可锻铸铁：C以团絮石墨状形式存在，G

。

絮

。

球墨铸铁：C以球状石墨形式存在，G

球

蠕墨铸铁：C以蠕虫石墨形式存在，G

。

虫

一、灰铸铁

灰铸铁的性能：

（1）铸造性能好；（2）减摩性能好；（3）减震性能好；（4）切削加工性能好；（5）缺口敏感性较低：（6）抗拉强度、塑性、韧性比相应的基体的钢低。

2. 影响铸铁组织和性能的因素（G＝石墨）

（1）化学成分：（2）冷却速度：

3.灰铸铁的孕育处理（变质处理）：变质剂：硅铁75％ Si。

4.灰铸铁的牌号及其生产特点

（1）灰铸铁的牌号。（2）灰铸铁的生产特点

二、可锻铸铁

（马铁、玛钢、） C→G

。

絮状

成分：

＋基体。

组织特点： G

絮状

黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁

三、球墨铸铁

1950年，我国开始球铁的研究，1959年无锡柴油机厂利用球铁代替45、

1.球墨铸铁的组织和性能：

2.球墨铸铁的生产特点

（1）铁水；（2）球化处理和孕育处理：球化剂和变质剂。（3）铸型工艺

四、蠕墨铸铁

1.蠕墨铸铁的性能；

2.蠕墨铸铁的制取；

3.蠕墨铸铁的应用

课后总结：

第二节铜、铝合金铸件生产

教学目的和要求：1.了解铸钢生产的特点。

2.了解铜、铝合金的生产特点。

重点与难点：铸钢、铸铝、铸铜的生产。

一、铸造铜合金

铜及铜合金

1.铜：99.95％Cu（紫铜）

2.铜合金：

加入Sn、Zn、Pb、Al、Ni等。

①黄铜：（Cu＋Zn）

②青铜：（Cu＋Sn）、（Cu＋Cr）、（Cu＋Pb）、（Cu＋Al）。

二、铸造铝合金

1.铝：99.9968％Al，面心立方晶格，比重小，塑性好，强度低，耐腐蚀能力强。

2.铸造铝合金：

.铸造铝硅合金ZL1：Si、ZL101、Zl104铸造性能好、耐腐蚀。

三、铜、铝合金铸件的生产特点

1.铜合金的熔化

2.铝合金的熔化

3.铸造工艺

课后总结：

第六课铸造生产方法

第三章砂型铸造

教学目的和要求：1.熟悉铸造生产的特点、分类及其应用。

2.了解造型（造芯）材料，造芯方法

重点与难点：砂型铸造特点及生产过程

砂型铸造是传统的铸造方法，它适用于各种形状、大小、批量及各种合金铸件的生产。

第一节造型方法的选择

一、手工造型

1.单件、小批生产：

二、机器造型（造芯）

1.机器造型（造芯）基本原理

2.机器造型的工艺特点

第五章特种铸造

教学目的和要求：1.熟悉特种铸造工艺。

重点与难点：特种铸造。

第一节熔模铸造

一、熔模铸造的工艺过程

1.蜡模制造；

2.型壳制造；

3.焙烧和浇注

二、熔模铸造的特点和适用范围

优点：

（1）型腔表面极为光滑

（2）能生产高熔点的黑色金属铸件

（3）生产批量不受限制。

第二节金属型铸造

一、金属型构造

二、金属型的铸造工艺

三、金属型铸造的特点和适用范围

第三节压力铸造

一、压力铸造的工艺过程

二、压力铸造的优点和适用范围

第四节低压铸造

一、低压铸造的基本原理

二、低压铸造的特点和适用范围

第五节实型铸造

1.泡沫述塑料模

2.铸造工艺

3.特点

课后总结：

第七课

第三篇金属压力加工

教学目的和要求：1.熟悉金属锻件的特点、分类及其应用。

2.了解金属的塑性变形，塑性变形对金属组织和性能的影响，冷变形金属在加热时组织和性能的变化，热变形对金属组织和性能的影响，金属的锻造性。

3.了解锻造温度范围、锻件的冷却。

4.了解自由锻的特点，设备，基本工序（镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、错移、扭转）及其应用。

5.熟悉自由锻造工艺设计：绘制锻件图，坯料质量及其尺寸计算

6.了解模锻及其胎模锻简介。

重点与难点：金属的塑性变形对金属组织和性能的影响。

第一章金属的塑性变形

第一节金属塑性变形的实质

塑性变形：当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点之后，既使外力停止作用，金属的变形也不消失。

金属的塑性变形的实质是晶体内部产生滑移的结果。

第二节塑性变形对金属组织和性能的影响

加工硬化：随变形程度的增大，强度和硬度上升而塑性下降的现象。

冷变形：在再结晶温度以下的变形。

热变形：在再结晶温度以上的变形。

T

再＝0.4T

熔

加工硬化：塑性变形程度越高，强度和硬度就升高。

消除方法：再结晶退火。

第三节金属的锻造性

金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难以程度的工艺程度。

一．金属的本质

1.化学成分的影响：含碳量；杂质含量等。

2.金属组织的影响：奥氏体；铁素体等组织。

二、加工条件

1.变形温度的影响

锻造温度：

温度过低：导致锻件破裂报废。

温度过高：将产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷。

2.变形速度的影响：一般情况下可忽略不计。

3.应力状态的影响：压应力较拉应力为易。

录像：锻造

第二章锻造

教学目的和要求：1.熟悉锻造的特点、分类及其应用。

重点与难点：锻造方法

第一节锻造方法

一、自由锻

1.自由锻工序

（1）基本工序；（2）辅助工序

2.锻件分类及基本工序方案

第八课

二、模锻

1.锤上模锻

（1）模锻模膛

（2）制坯模膛

2.曲柄压力机上模锻

3.摩擦压力机上模锻

第二节锻造工艺规程的制订

一、绘制锻件图

二、坯料重量和尺寸的确定

三、锻造工序的确定

四、锻造工艺规程中的其它内容

第三章板料冲压

教学目的和要求：1.熟悉板料冲压的特点及其应用。

重点与难点：变形工序

板料冲压是利用冲模使板料产生分离或变形的加工方法。

特点：

（1）可以冲出形状复杂的零件，且废料较少。

（2）产品具有较高的精度和较低的表面粗糙度，冲压件的互换性较好。

（3）能获得重量轻、材料消耗少、强度和刚度都较高的零件。（4）冲压操作简单，工艺过程便于机械化。

第一节分离工序

一、落料及冲孔（通称冲裁）

1.冲裁变形过程；

2.凹凸模间隙；

3.凹凸模刃口尺寸的确定；

4.冲裁件的排样

二、修整

三、切断

第九课

第二节变形工序

一、拉深

1.拉深过程；

2.拉深中的废品；

二、弯曲

三、翻边

四、成形

第三节冲模简介

一、简单冲模

二、连续冲模

三、复合冲模

课后总结：

第十课

第四篇焊接

教学目的和要求：1.熟悉焊接的特点、分类及其应用。

2.了解焊接电流，电焊条，电弧焊工艺。

重点与难点：电弧焊

第一章焊接基础知识

第一节焊接电弧

焊接：用加热或加压的方法，通过材料的原子扩散，使其连接成一个整体的工艺过程。

切割：使材料切断、割离的工艺过程。

焊接分三类：①熔化焊：②压力焊：③钎焊：

特点：①省料省时。②拼小成大。③技术高。④能制双层金属。

手工电弧焊

工作原理：焊接电弧

阳极区：42～43％Q；

弧柱区：20～38％Q、6000～8000℃；

阴极区：36～38％Q 2400～3200℃。

阳极接焊件、阴极接焊条－正接法（厚焊件）。

阳极接焊条、阴极接焊件－负接法（薄焊件）。

第二节焊接接头的组织与性能

一、焊接工件上温度的变化与分布

二、焊接接头的组织和性能

1.焊缝

2.焊接热影响区

（1）熔合区；（2）过热区；（3）正火区；（4）部分相变区

三、改善焊接热影响区组织和性能的方法

第三节焊接应力与变形

第十一课

第二章常用焊接方法

第一节焊条电弧焊

教学目的和要求：1.熟悉焊接的特点、分类及其应用。

2.了解焊接电流，电焊机和构造，电焊条，手弧焊工艺。重点与难点：焊条电弧焊

一、焊条电弧焊的焊接过程

二、电焊条

1.焊条芯：导电、填充焊缝。

2.药皮：稳定电弧、隔绝空气、排除渣子。

3.焊条的种类、型号和牌号

4.焊条的选用原则

第二节埋弧焊

一、埋弧焊的焊接过程

二、埋弧焊的特点及应用

第三节气体保护焊

一、氩弧焊

1.不熔化极氩弧焊

2.熔化极氩弧焊

氩弧焊的特点：

二、二氧化碳气体保护焊

1. 二氧化碳气体保护焊的原理、应用

第三章其它常用焊接方法

教学目的和要求：1.了解电阻焊、磨擦焊、钎焊、重点与难点：其它常用焊接方法。

第一节电阻焊

一、点焊

二、缝焊

三、对焊

第二节摩擦焊

摩擦焊的特点：

第三节钎焊

一、硬钎焊

二、软钎焊

钎焊的特点及应用

第十二课

第四章常用金属材料的焊件

教学目的和要求：1.了解金属材料的焊件性。

重点与难点：材料的焊件性。

第一节金属材料的焊件性

一、焊接性的概念

二、钢材焊接性的估算方法

根据经验：

W（C）当量<0.4％时，钢材塑性良好，淬硬倾向不明显，焊接性良好。

W（C）当量＝0.4％～0.6％时，钢材塑性下降，淬硬倾向明显，焊接性能相对较差。

第二节碳钢的焊接

一、低碳钢的焊接

二、中、高碳钢的焊接

焊接的特点：

第十三课

第五篇金属切削加工

第一章金属切削的基础知识

教学目的和要求：1.了解金属切削运动与切削要素。

2.熟悉刀具材料的选择，车刀主要角度、作用及其选择

原则。

3.了解金属切削过程的物理现象。

4.了解金属的切削加工性。

重点与难点：刀具材料的选择，车刀主要角度、作用及其选择原则。

第一节切削运动及切削要素

一、零件表面的形状及切削要素

切削运动包括主远动和进给运动

主运动的速度最高，消耗功率最大。

二、切削用量

切削速度V，进给量f，背吃刀量a

三、切削层参数

1.切削层公称横截面积A；

2.切削层公称宽度b；

3.切削层公称厚度h 第二节刀具材料及刀具构造

一、刀具材料

1.对刀具材料的基本要求

2.常用的刀具材料

高速钢，硬质合金，陶瓷刀具

二、刀具角度

1.车刀切削部分的组成

前刀面，后刀面，切削刃

2.车刀切削部分的主要角度

（1）刀具静止参考系；（2）车刀主要角度

主偏角，副偏角，前角，后角，刃倾角

三、刀具结构

结构形式：整体式、焊接式、机夹式

课后总结：

第三节金属切削过程

教学目的和要求：1. 了解金属切削过程的物理现象。

2. 了解金属的切削加工性。

重点与难点：金属的切削加工性。

一、切削形成过程及切屑种类

1.切屑形成过程

2.切屑种类

（1）带状切屑；（2）节状切屑；（3）崩碎切屑

二、积屑瘤

1.积屑瘤的形成；

2.积屑瘤对切削加工的影响；

3.积屑瘤的控制

三、切屑力和切削功率

1.切削力的构成与分解

（1）切削力F

c；（2）进给力F

f；

（3）背向力F

p

这三个切削分力与总切削力F有如下关系：

F＝F＋F＋F

2.切削力的估算

3.切削功率

四、切削热和切削温度

1.切削热的产生、传出及对加工的影响

（1）切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源（2）切屑与刀具前刀面之间的摩擦所产生的热量（3）工件与刀具后刀面之间的摩擦所产生的热量

2.切削温度及其影响因素

五、刀具磨损和刀具耐用度

1.刀具磨损的形式与过程

2.影响刀具磨损的因素

3.刀具耐用度

第四节切削加工技术经济简析

一、切削用量的合理选择