船舶焊接工艺-船舶材料与焊接第一章.pptx
《船舶焊接工艺-船舶材料与焊接第一章.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《船舶焊接工艺-船舶材料与焊接第一章.pptx(90页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第一章 船舶材料基础 材料是造船工业的基础。在造船生产中使用的材材料是造船工业的基础。在造船生产中使用的材材料是造船工业的基础。在造船生产中使用的材材料是造船工业的基础。在造船生产中使用的材料特别是金属材料主要具有满足船舶结构所需的力学料特别是金属材料主要具有满足船舶结构所需的力学料特别是金属材料主要具有满足船舶结构所需的力学料特别是金属材料主要具有满足船舶结构所需的力学性能与工艺性能要求;而这些性能与金属内部原子结性能与工艺性能要求;而这些性能与金属内部原子结性能与工艺性能要求;而这些性能与金属内部原子结性能与工艺性能要求;而这些性能与金属内部原子结构及合金化有着密切的关系,还可以通过热处理
2、强化构及合金化有着密切的关系,还可以通过热处理强化构及合金化有着密切的关系,还可以通过热处理强化构及合金化有着密切的关系,还可以通过热处理强化和改善它们的性能。和改善它们的性能。和改善它们的性能。和改善它们的性能。第一节第一节 金属的力学性能金属的力学性能n n教学目标教学目标教学目标教学目标:n n了解材料的主要力学性能指标:了解材料的主要力学性能指标:了解材料的主要力学性能指标:了解材料的主要力学性能指标:强度强度强度强度(屈服强屈服强屈服强屈服强n n 度、抗拉强度度、抗拉强度度、抗拉强度度、抗拉强度)、塑性塑性(伸长率、断面收缩率伸长率、断面收缩率伸长率、断面收缩率伸长率、断面收缩率)
3、、n n 硬度、冲击韧性、疲劳强度等力学性能及其硬度、冲击韧性、疲劳强度等力学性能及其硬度、冲击韧性、疲劳强度等力学性能及其硬度、冲击韧性、疲劳强度等力学性能及其n n 测试原理;测试原理;测试原理;测试原理;n n强调各种力学性能指标的生产实际意义。强调各种力学性能指标的生产实际意义。强调各种力学性能指标的生产实际意义。强调各种力学性能指标的生产实际意义。南山学院南山学院引言:引言:1 1、金属材料的性能、金属材料的性能使用性能:使用性能:指材料在使用过程中所表现的性能,主要包指材料在使用过程中所表现的性能,主要包括力学性能、物理性能和化学性能。括力学性能、物理性能和化学性能。工艺性能:工艺
4、性能:指在制造机械零件的过程中,材料适应各种指在制造机械零件的过程中,材料适应各种冷、热加工和热处理的性能。冷、热加工和热处理的性能。2 2、金属材料力学性能、金属材料力学性能包括包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲铸造性能、锻造性能、焊接性能、冲 压性压性 能、切削加工性能和热处理工艺性能能、切削加工性能和热处理工艺性能等。等。指材料在外力作用下表现出来的性能,主要有指材料在外力作用下表现出来的性能,主要有强强度、塑性、硬度、冲击韧度度、塑性、硬度、冲击韧度和和疲劳强度疲劳强度等。等。一、强度和塑性一、强度和塑性一、强度和塑性一、强度和塑性 n n(一)拉伸实验与拉伸曲线(一)拉伸实验与拉伸
5、曲线(一)拉伸实验与拉伸曲线(一)拉伸实验与拉伸曲线1.1.拉伸试样拉伸试样拉伸试样拉伸试样GB6397-86GB6397-86规定规定规定规定金属拉伸试样金属拉伸试样金属拉伸试样金属拉伸试样有:有:有:有:圆形、矩形、异型及全截面圆形、矩形、异型及全截面圆形、矩形、异型及全截面圆形、矩形、异型及全截面常用标准圆截面试样。常用标准圆截面试样。常用标准圆截面试样。常用标准圆截面试样。长试样:长试样:长试样:长试样:L L0 0=10d=10d0 0短试样:短试样:短试样:短试样:L L0 0=5d=5d0 0拉伸试样拉伸试样2.拉伸过程拉伸过程拉拉伸伸试试样样的的颈颈缩缩现现象象拉伸试验机拉伸试
6、验机 opop段段段段:比例弹性变形阶段。:比例弹性变形阶段。:比例弹性变形阶段。:比例弹性变形阶段。pepe段段段段:非比例弹性变形阶段。:非比例弹性变形阶段。:非比例弹性变形阶段。:非比例弹性变形阶段。平台或锯齿(平台或锯齿(平台或锯齿(平台或锯齿(s s段段段段):屈服阶段,明:屈服阶段,明:屈服阶段,明:屈服阶段,明 显的塑显的塑显的塑显的塑性变形屈服现象,作用的力基本不变,试性变形屈服现象,作用的力基本不变,试性变形屈服现象,作用的力基本不变,试性变形屈服现象,作用的力基本不变,试样连续伸长。样连续伸长。样连续伸长。样连续伸长。sbsb段段段段:均匀塑性变形阶段,是强化:均匀塑性变形
7、阶段,是强化:均匀塑性变形阶段,是强化:均匀塑性变形阶段,是强化 阶段。阶段。阶段。阶段。b b点点点点:形成了:形成了:形成了:形成了“缩颈缩颈缩颈缩颈”,即试样局部截面明显,即试样局部截面明显,即试样局部截面明显,即试样局部截面明显缩小试样承载能力降低,拉伸力达到最大缩小试样承载能力降低,拉伸力达到最大缩小试样承载能力降低,拉伸力达到最大缩小试样承载能力降低,拉伸力达到最大值,试样即将断裂。值,试样即将断裂。值,试样即将断裂。值,试样即将断裂。bkbk段段段段:非均匀变形阶段,承载下降,到:非均匀变形阶段,承载下降,到:非均匀变形阶段,承载下降,到:非均匀变形阶段,承载下降,到k k点点点
8、点断裂。断裂。断裂。断裂。l Fl bl ul Fbbk Fss o g fe Fep Fp3.3.材料的拉伸曲线材料的拉伸曲线材料的拉伸曲线材料的拉伸曲线 断裂总伸长为断裂总伸长为断裂总伸长为断裂总伸长为OfOf,其中塑形变形其中塑形变形其中塑形变形其中塑形变形OOg(g(试样断后测得的伸长试样断后测得的伸长试样断后测得的伸长试样断后测得的伸长),弹性伸长,弹性伸长,弹性伸长,弹性伸长gfgf。低碳钢的拉伸曲线 通常以材料拉伸曲线上的特殊点和线作为强度和塑性的性能指标通常以材料拉伸曲线上的特殊点和线作为强度和塑性的性能指标通常以材料拉伸曲线上的特殊点和线作为强度和塑性的性能指标通常以材料拉伸
9、曲线上的特殊点和线作为强度和塑性的性能指标 退火低碳钢低、中回火钢淬火钢及铸铁中碳调质钢 不同材料的拉伸曲线不同材料的拉伸曲线不同材料的拉伸曲线不同材料的拉伸曲线n n(二)常用强度性能指标(二)常用强度性能指标(二)常用强度性能指标(二)常用强度性能指标 强度强度:材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。工程上常用的强度指标有工程上常用的强度指标有 0.20.2 (s s),b b 表示。表示。表示。表示。n (1)(1)屈服点屈服点与与屈服强度屈服强度:n 屈服点:屈服点:产生明显塑性变形的最低应力值产生明显塑性变形的最低应力值.s s=F=Fs
10、 s/S/S0 0 符号:符号:ss:材料产生屈服现象时的最小应力:材料产生屈服现象时的最小应力 F Fs s:试样屈服时所承受的拉伸力(试样屈服时所承受的拉伸力(N N)S S0 0 :试样原始横截面积(:试样原始横截面积(mmmm)s 屈服强度屈服强度(塑性变形量为塑性变形量为0.2%,微量塑性变形,微量塑性变形)F0.2 0.2 =(M Pa)S 0 试样原始横截面试样原始横截面(mm2)试样产生试样产生0.2%残余塑性变残余塑性变 形时的载荷形时的载荷(N)0.2:试样产生残余塑性变形试样产生残余塑性变形0.2%时的应力时的应力试样产生试样产生0.2%残余塑性变形残余塑性变形 屈服强度
11、屈服强度0.2(s)是金属工程结构设计和选材的主要依据。是金属工程结构设计和选材的主要依据。也是评定金属强度的重要指标之一。也是评定金属强度的重要指标之一。屈服点是具有屈服现象的材料特有的强度指标,大多数合金都屈服点是具有屈服现象的材料特有的强度指标,大多数合金都屈服点是具有屈服现象的材料特有的强度指标,大多数合金都屈服点是具有屈服现象的材料特有的强度指标,大多数合金都没有屈服现象,屈服强度没有屈服现象,屈服强度没有屈服现象,屈服强度没有屈服现象,屈服强度 以以以以0.20.2 表示。表示。表示。表示。n n它表示材料抵抗断裂的能力它表示材料抵抗断裂的能力它表示材料抵抗断裂的能力它表示材料抵抗
12、断裂的能力。F b 试样断裂前的最大载荷试样断裂前的最大载荷(N)b=(M Pa)S 0 试样原始横截面积试样原始横截面积(mm2)bse(2)(2)抗拉强度抗拉强度:试样在断裂前所能承受的最大应力。试样在断裂前所能承受的最大应力。当材料的内应力当材料的内应力b时,材料将产生断裂。时,材料将产生断裂。b b常用作脆性材料的选材和设计的依据。常用作脆性材料的选材和设计的依据。也是评定金属强度的重要指标之一。也是评定金属强度的重要指标之一。也是评定金属强度的重要指标之一。也是评定金属强度的重要指标之一。(三)塑性(三)塑性(三)塑性(三)塑性:是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。是指
13、材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。是指材料在载荷作用下产生塑性变形而不被破坏的能力。常用的塑性指标常用的塑性指标常用的塑性指标常用的塑性指标是材料断裂时最大相对塑性变形,如是材料断裂时最大相对塑性变形,如是材料断裂时最大相对塑性变形,如是材料断裂时最大相对塑性变形,如 ,表示。表示。表示。表示。(1)(1)(1)(1)断面收缩率断面收缩率断面收缩率断面收缩率:是指试样拉断处横截面积的收缩量是指试样拉断处横截面积的收缩量是指试样拉断处横截面积的收缩量是指试样拉断处横截面积的收缩量 S S S S与原始横截面积与原始横截面积与原始横截面
14、积与原始横截面积S S S S0 0 0 0之比。之比。之比。之比。(2)(2)(2)(2)伸长率伸长率伸长率伸长率:是指试样拉断后的标距伸长量是指试样拉断后的标距伸长量是指试样拉断后的标距伸长量是指试样拉断后的标距伸长量 L L L L 与原始标距与原始标距与原始标距与原始标距L L L L 0 0 0 0之比。之比。之比。之比。S S0 0-S -S 1 1 =-100%=-100%S S0 0 l l l l 1 1 1 1 -l l l l0 0 0 0 =-100%=-100%=-100%=-100%l l l l0 0 0 0 或或或或数值越大,则材料的塑性越好。数值越大,则材料的
15、塑性越好。数值越大,则材料的塑性越好。数值越大,则材料的塑性越好。任何零件都需要一定塑性。防止过载任何零件都需要一定塑性。防止过载断裂;塑性变形可以缓解应力集中、削减应力峰值断裂;塑性变形可以缓解应力集中、削减应力峰值。除常温试验之外,还有金属材料高温拉伸试验方法(除常温试验之外,还有金属材料高温拉伸试验方法(除常温试验之外,还有金属材料高温拉伸试验方法(除常温试验之外,还有金属材料高温拉伸试验方法(GB/T433895GB/T433895GB/T433895GB/T433895)和低温)和低温)和低温)和低温拉伸试验方法(拉伸试验方法(拉伸试验方法(拉伸试验方法(GB/T1323991GB/
16、T1323991GB/T1323991GB/T1323991)供选用。)供选用。)供选用。)供选用。练习题一练习题一练习题一练习题一n n拉力试样的原标距长度为拉力试样的原标距长度为50mm50mm,直径为,直径为10mm10mm,经拉力,经拉力试验后,将已断裂的试样对接起来测量,若最后的标距长试验后,将已断裂的试样对接起来测量,若最后的标距长度为度为71mm71mm,颈缩区的最小直径为,颈缩区的最小直径为4.9mm4.9mm,试求该材料的,试求该材料的伸长率和断面收缩率的值?伸长率和断面收缩率的值?n n解:解:n n=(71-5071-50)/50 x100%=42%/50 x100%=4
17、2%n nS S0 0=3.14x(10/2)=3.14x(10/2)2 2=78.5(mm=78.5(mm2 2)n nS S1 1=3.14x(4.9/2)=3.14x(4.9/2)2 2=18.85(mm=18.85(mm2 2)n n=(S=(S0 0-S-S1 1)/S)/S0 0 x100%=24%x100%=24%练习题二练习题二n n某工厂买回一批材料(要求:某工厂买回一批材料(要求:某工厂买回一批材料(要求:某工厂买回一批材料(要求:s s s s230MPa230MPa230MPa230MPa;b b b b410MPa410MPa410MPa410MPa;5 5 5 52
18、3%23%23%23%;50%50%50%50%)做短试样)做短试样)做短试样)做短试样(0 0 0 0=5=5=5=50 0 0 0;0 0 0 0=10mm=10mm=10mm=10mm)拉伸试验,结果如下:)拉伸试验,结果如下:)拉伸试验,结果如下:)拉伸试验,结果如下:Fs=19KNFs=19KNFs=19KNFs=19KN,F F F Fb b b b=34.5KN=34.5KN=34.5KN=34.5KN;l l l l1 1 1 1=63.1mm=63.1mm=63.1mm=63.1mm;d d d d1 1 1 1=6.3mm;=6.3mm;=6.3mm;=6.3mm;问买问买
19、问买问买回的材料合格吗?回的材料合格吗?回的材料合格吗?回的材料合格吗?练习题二练习题二练习题二练习题二n n某工厂买回一批材料(要求:某工厂买回一批材料(要求:某工厂买回一批材料(要求:某工厂买回一批材料(要求:s230MPas230MPas230MPas230MPa;b410MPab410MPab410MPab410MPa;523%523%523%523%;50%50%50%50%)做短试样()做短试样()做短试样()做短试样(0 0 0 0=5=5=5=50 0 0 0;0 0 0 0=10mm=10mm=10mm=10mm)拉伸试)拉伸试)拉伸试)拉伸试验,结果如下:验,结果如下:验,
20、结果如下:验,结果如下:F F F Fs s s s=19KN=19KN=19KN=19KN,F F F Fb b b b=34.5KN=34.5KN=34.5KN=34.5KN;l l l l1 1 1 1=63.1mm=63.1mm=63.1mm=63.1mm;d d d d1 1 1 1=6.3mm;=6.3mm;=6.3mm;=6.3mm;问买问买问买问买回的材料合格吗?回的材料合格吗?回的材料合格吗?回的材料合格吗?n n解:解:解:解:根据试验结果计算如下:根据试验结果计算如下:根据试验结果计算如下:根据试验结果计算如下:n nssssFsFsFsFss s s s(19x1000
21、)/(3.14x5(19x1000)/(3.14x5(19x1000)/(3.14x5(19x1000)/(3.14x52 2 2 2)=242)=242)=242)=242 230MPa 230MPa 230MPa 230MPa n nb b b b F F F Fb b b b s s s s(34.5x1000)/(3.14x5(34.5x1000)/(3.14x5(34.5x1000)/(3.14x5(34.5x1000)/(3.14x52 2 2 2)=439.5)=439.5)=439.5)=439.5 410MPa 410MPa 410MPa 410MPa n n5 5 5 5
22、l l l l l l l l 0 0 0 0 x100%x100%x100%x100%(63.1-50)/50 x100%=26.2%(63.1-50)/50 x100%=26.2%(63.1-50)/50 x100%=26.2%(63.1-50)/50 x100%=26.2%23%23%23%23%n n S S S S S S S S 0 0 0 0 x100%x100%x100%x100%60.31%60.31%60.31%60.31%50%50%50%50%n n材料的各项指标均合格,因此买回的材料合格。材料的各项指标均合格,因此买回的材料合格。材料的各项指标均合格,因此买回的材料合
23、格。材料的各项指标均合格,因此买回的材料合格。二、硬度二、硬度二、硬度二、硬度 1 1 1 1、定义:、定义:、定义:、定义:指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。指材料局部表面抵抗塑性变形和破坏的能力。它是衡量材料表面软硬程度的指标,它是衡量材料表面软硬程度的指标,它是衡量材料表面软硬程度的指标,它是衡量材料表面软硬程度的指标,因此硬度不因此硬度不因此硬度不因此硬度不 是是是是 一个单纯的确定的物理量,不是基本的力学性能指一个单纯的确定的物理量,不是基本的力学性能指一个单纯的确定的物理量,不是基本的力学性能指一
24、个单纯的确定的物理量,不是基本的力学性能指 标,而是一个由材料的弹性、强度、塑性、韧性等标,而是一个由材料的弹性、强度、塑性、韧性等标,而是一个由材料的弹性、强度、塑性、韧性等标,而是一个由材料的弹性、强度、塑性、韧性等 一系列不同力学性能组成的综合性能指标,所以硬一系列不同力学性能组成的综合性能指标,所以硬一系列不同力学性能组成的综合性能指标,所以硬一系列不同力学性能组成的综合性能指标,所以硬 度所表示的量不仅决定于材料本身,而且还取决于度所表示的量不仅决定于材料本身,而且还取决于度所表示的量不仅决定于材料本身,而且还取决于度所表示的量不仅决定于材料本身,而且还取决于 试验方法试验条件。试验
25、方法试验条件。试验方法试验条件。试验方法试验条件。2 2 2 2、硬度的测试方法、硬度的测试方法、硬度的测试方法、硬度的测试方法 (1 1 1 1)布氏硬度)布氏硬度)布氏硬度)布氏硬度 (2 2 2 2)洛氏硬度)洛氏硬度)洛氏硬度)洛氏硬度 (3 3 3 3)维氏硬度)维氏硬度)维氏硬度)维氏硬度 引言:引言:引言:引言:(一)布氏硬度一)布氏硬度一)布氏硬度一)布氏硬度HB(Brinell-hardness)HB(Brinell-hardness)n n布氏硬度试验(布氏硬度试验(布氏硬度试验(布氏硬度试验(布氏硬度计布氏硬度计布氏硬度计布氏硬度计)n n1 1 1 1、原理原理原理原理
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 船舶 焊接 工艺 材料 第一章
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。