金屬材料焊接工藝 第3版 教案 20 馬氏體不銹鋼的焊接

授課教案首頁學(xué)年第學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院材料技術(shù)系（部）焊接技術(shù)及自動(dòng)化教研室課程名稱金屬材料焊接工藝任課教師授課形式理論教學(xué)√課內(nèi)實(shí)踐□理實(shí)一體□習(xí)題復(fù)習(xí)□考核評價(jià)□其他活動(dòng)□課時(shí)安排2課時(shí)序號20授課日期月日月日月日月日授課班級教學(xué)內(nèi)容：4、馬氏體不銹鋼的焊接教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：了解馬氏體不銹鋼的焊接性能力目標(biāo)：熟悉馬氏體不銹鋼的焊接工藝特點(diǎn)素質(zhì)目標(biāo)：1、培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣2、具有與人溝通、與人合作的社會(huì)交往能力重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法：舉例說明馬氏體不銹鋼的焊接工藝。授課地點(diǎn)：教室教學(xué)媒體：投影儀設(shè)備及材料：其它資源：學(xué)習(xí)效果評價(jià)方式：課堂提問及作業(yè)作業(yè)和思考題：馬氏體不銹鋼的焊接性有何特點(diǎn)？課后小結(jié)：填表說明：1.序號，指該課程授課的順序號，應(yīng)與授課計(jì)劃一致；2.授課形式在相應(yīng)的選項(xiàng)打“√”。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時(shí)間分配方法及手段一、教學(xué)組織1．復(fù)習(xí)引入10分鐘2．講解125分鐘3．提問20分鐘4.小結(jié)25分鐘二、教學(xué)內(nèi)容能力知識(shí)點(diǎn)1馬氏體不銹鋼的焊接性1．馬氏體不銹鋼的類型和特性室溫下具有馬氏體組織的鋼，即馬氏體不銹鋼。它是可熱處理強(qiáng)化的高鉻鋼。具有較高的強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、耐疲勞特性、耐熱性并具有一定的耐蝕能力。主要用來制造各種工具和機(jī)器零件，如熱機(jī)葉片等，而很少用于管道、容器等需要焊接的構(gòu)件。馬氏體不銹鋼既可作為不銹鋼，又可作為熱強(qiáng)鋼。馬氏體不銹鋼可分為以下兩類：（1）普通Cr13型馬氏體不銹鋼主要有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13等。這類鋼高溫下組織穩(wěn)定性差，但含鉻量較高，具有一定耐均勻腐蝕的能力，一般用作不銹鋼。（2）熱強(qiáng)馬氏體不銹鋼以馬氏體為基體的耐熱鋼，目前應(yīng)用最多的是Cr9和Cr12系列馬氏體熱強(qiáng)鋼，如12Cr-1MoWV、9Cr-1MoVNbN等。馬氏體不銹鋼最大特點(diǎn)是高溫加熱后空冷就有很大的淬硬傾向，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，能充分發(fā)揮這類鋼的性能特點(diǎn)。2．馬氏體不銹鋼的焊接性產(chǎn)生冷裂紋；焊接接頭的脆化；接頭HAZ也存在明顯的軟化問題。填表說明：1.本頁可續(xù)頁；2.教學(xué)方法如：項(xiàng)目教學(xué)、案例分析、分組討論、角色扮演、啟發(fā)引導(dǎo)等；3.教學(xué)手段如：課件演示、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、視頻講解、網(wǎng)絡(luò)課程等。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時(shí)間分配方法及手段為了避免冷裂紋及改善焊接接頭的力學(xué)性能，應(yīng)采取以下措施：1）焊前預(yù)熱在使用與母材同成分的焊接材料時(shí)，焊前需預(yù)熱。預(yù)熱溫度一般在200～260℃。2）焊后開始回火的溫度對于剛度較小的結(jié)構(gòu)，可以冷卻至室溫后再回火。對于剛度較大的結(jié)構(gòu)，特別是含碳量較高時(shí)，需焊后冷至100～150℃，保溫0.5～1h，然后加熱至回火溫度。3）焊后熱處理焊后熱處理包括回火和完全退火。能力知識(shí)點(diǎn)2馬氏體不銹鋼的焊接工藝要點(diǎn)1．控制焊縫金屬的化學(xué)成分焊縫金屬的化學(xué)成分主要取決于焊接材料。焊接材料選擇有兩類方案：一類是采用與母材化學(xué)成分基本相同的焊接材料；另一類是采用奧氏體焊接材料。（當(dāng)焊接結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行預(yù)熱或不便于進(jìn)行熱處理時(shí)采用）2．焊前預(yù)熱和焊后熱處理對于同質(zhì)焊縫，預(yù)熱是防止冷裂紋的重要措施。鋼的淬硬性越大，焊接接頭的拘束度越大，則預(yù)熱溫度就選擇高一些，一般為150~400℃。多層焊時(shí)仍要保持道間溫度不低于預(yù)熱溫度，焊后還要進(jìn)行熱處理。表4-11為馬氏體不銹鋼焊前預(yù)熱溫度、母材中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、熱輸入及焊后熱處理的相互關(guān)系。3．焊接方法馬氏體不銹鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼相比，具有更高的淬硬傾向，對焊接冷裂紋更為敏感。必須嚴(yán)格保證低氫、甚至超低氫的焊接條件：采用焊條電弧焊時(shí)，要使用低氫堿性藥皮的焊條；對于拘束度大的接頭，最好采用氬弧焊。填表說