金属材料及热处理基本知识

1、 华能上海电力检修公司 王奇目的目的：理论联系实际。许多事情经常在做，但理论上还存在不足，通过学习，能进一步了解它，知道它。掌握：掌握：1）金属材料的机械性能2）钢铁的热处理基本知识3）金属材料的牌号、用途 l知道金属材料性能的目的：在机械制造中，大量的零件是用金属材料制造的，由于其工作条件不同，为保证其正常工作，对制造这些零件的材料的需求也就不同，所以就需求合理地选择材料，了解各种材料的性能，达到既节约金属材料，又保证产品质量的目的。l例：耐热钢要求1：强度 2：硬度 3：抗蠕变能力 等等l 刃具钢要求1：强度2：硬度 3：红硬性等等。金属材料的性能 ：使用性能和工艺性能使用性能定义：为了保

2、证机械零件、设备、结构件等能正常工作、材料所应具备的性能使用性能 ：1.物理性能：（密度、 熔点）热膨胀性 （1/） 导电性、导热性、磁性。2.化学性能：耐腐蚀性、热稳定性（抗氧化性） 3.力学性能：（强度、硬度、疲劳强度、塑性、韧性等。 使用性能决定了材料的应用范围，使用安全可靠性和使用寿命。工艺性能：即材料在被制成机械零件、设备、结构件的过程中适应各种冷、热加工的性能。工艺性能有铸造、焊接、锻造、切削加工、压力加工、热处理等方面的性能。 第一节：金属材料的物理性能和化学性能一、物理性能：密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性定义：1)密度：单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度。即=m

3、/v式中：-密度（g/cm3） m质量（g） v体积（cm3 ）密度是金属材料的重要物理性能，按其大小，金属材料可分为轻金属和重金属两大类。5g/ cm3的为轻金属，例铝、镁等5g/ cm3的为重金属，例铁、铅等2）熔点：纯金属或合金由固态转变为液态的温度称为熔点。按熔点的不同，可分易熔金属和难熔金属。易熔金属有锡、铅等。难熔金属有钨、钼、铬 等熔点对冶炼、铸造和焊接等都很重要。注意注意：两种熔点相差大的金属很难用电焊方法焊接。3）热膨胀性：金属材料在受热时体积增大，冷却时收缩的性能，称为热膨胀性。热膨胀的大小，一般用线膨胀系数表示。即温度每升高1时，金属材料所增加的长度与原来长度之比。即=L

4、2-L1/L1t(1/)L1膨胀前的长度（cm） L2膨胀后的长度（cm）T升高的温度（） 线膨胀系数(1/)或 1/k 愈，热胀冷缩的程度也就愈大。金属材料的热胀冷缩的性能在机器制造中很重要，与热加工工艺、机械加工和装配都有直接关系。例如：异种金属焊接时就要考虑它们的热膨胀系数是否接近，否则，因热膨胀系数不等将使金属材料变形，甚至破坏。4）导热性：金属材料传导热量的能力，叫做导热性。银、铜、铝的 导热性最好。纯金属的导热性比合金要好，而且金属越纯，导热性越好。碳钢的导热性比合金好。5）导电性：金属材料传导电流的能力，叫做导电性。所有的金属材料都具有导电性，其中以银为最好，其次是铜和铝。6）磁

5、性：金属材料在磁场中受到磁化的性能。根据金属材料在磁场中受到磁化程度的不同，可分为铁磁材料（如：铁，钴等）、顺磁材料（如：锰、铬等）、抗磁性材料（铜、锌等）三类。二、金属的化学性能：金属的化学性能是指金属材料在室温或高温下，抵抗外界介质对它的化学侵蚀的能力。一般包括耐腐蚀性和抗氧化性两种。耐腐蚀性：金属材料在常温下抵抗氧，水蒸汽等介质腐蚀的能力，叫做耐腐蚀性。抗氧化性：金属材料在高温下抗氧化的能力，叫做抗氧化性。第二节金属材料的力学性能力学性能：金属材料抵抗外力作用的能力、力学性能包括：强度、硬度、塑性韧性和疲劳强度等。力学性能是金属材料最重要的性能。材料所受的外力称载荷。所有的外力都会使机器

6、零件和构件发生变形或破坏。载荷因其作用性质的不同，可分为静载荷、冲击载荷、交变载荷等。材料受载荷作用后的变形可分为拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲。强度：是指金属材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力。在机械制造中常用抗拉强度作为金属材料机械性能的主要指标。材料的强度通常用单位面积上所承受的内力大小来表示，称应力。=F/s0 式中：应力（ N/mm2 ）； F 外力 (N)s0横载面积 ( mm2).拉伸试验：材料强度指标可以通过拉伸试验测出。拉伸试样，按要求制作。拉伸曲线：根据试样在拉伸过程中承受的载荷和产生的变形量之间的关系，可绘出该材料的拉伸曲线。 以低碳钢为例，其有5个阶段。a：弹性变形

7、阶段，即曲线 oe 段。只产生弹性变形，卸载后试件的变形可全部消失。故e 点的应力值为材料只产生弹性变形时应力的最高值，称为弹性极限。b：微量塑性变形阶段，即曲线es段。c：屈服阶段，即曲线ss段。应力不再增加，但应变却继续增大。材料已失去抵抗继续变形的能力。这一阶段材料的变形主要是塑性变形，此时的应力称为屈服点或屈服强度，也叫屈服极限。d：均匀变形阶段（强化阶段），即曲线 s-b 段。当变形超过屈服阶段后，材料又恢复了对继续变形的抵抗能力，即欲使试件继续变形，必须增加应力值，出现加工硬化现象，此时曲线的最高点b点所对应的拉力 Fb是拉伸过程中试样承受的最大载荷值 ，相应的应力即为材料的抗拉强

8、度。e：颈缩阶段，即曲线b -k段。应力达到抗拉强度后，试件的某一局部开始变细，出现所谓的颈缩现象。由于颈缩部分的横截面积急剧减小，因而使试件继续变形所需的载荷也减小了，曲线明显下降，到达K点的试件被拉断。 .强度指标弹性极限：e=Fe/So屈服强度（屈服极限）s=Fs/So抗拉强度（强度极限）b=Fb/So抗拉强度b，屈服强度s是评价材料强度性能的两个主要指标。.塑性是指材料在载荷作用下断裂前发生不可逆永久变形的能力。一般用拉伸试棒的延伸率和断面收缩率来衡量。延伸率： 计算方法：=L1-Lo/Lo 100%L1试样拉断后的标距长度mm ; Lo试样原始标距长度mm断面收缩率： 计算方法：=S

9、o-S1/So 100%S1试样拉断后断口处的截面积mm2 So试样原始截面积mm2和值越大，表示金属材料的塑性越好，这样的金属可以发生大量塑性变形而不破坏。冷弯试验：衡量材料在室温时的塑性。表示方法用冷弯角度 表示冷弯角度越大，则钢材的塑性越好。钢材和焊接接头的弯曲试验，根据其受拉面所处位置不同，有面弯，背弯和侧弯试验。.硬度硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。硬度是衡量钢材软硬的一个指标，根据测量方法不同，其指标可分为布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)、维氏硬度(HV)和里氏硬度(HL)根据硬度值可近似地确定抗拉强度值。其关系如下：低碳钢：b=0.36HB高碳钢：b=

10、0.34HB调质合金钢：b=0.325HB灰口铸铁：b=0.1HB.冲击韧性金属材料抗冲击载荷不致被破坏的性能，称为韧性。它的衡量指标是冲击韧性值。材料的冲击韧性值通过在摆锤式冲击试验机上测定的。冲击韧性表示符号 k。因试样缺口型式不同有夏比U型和夏比 V 型，其冲击韧性分别用k u和kv 表示。.疲劳强度受役工件其工作应力的最大值即使低于材料的屈服强度，经过较长时间的工作也会发生突然断裂，这种现象称为金属的疲劳。金属材料在无限多次交变载荷作用下，而不致断裂的最大应力称为疲劳强度，或称疲劳极限。一般试验时规定，钢106-107次，有色金属107-108 ,符号-1.蠕变在长期固定载荷作用下，即

11、使载荷小于屈服强度，金属材料也会逐渐产生塑性变形的现象称蠕变。 第三节金属材料的工艺性能第三节金属材料的工艺性能1.工艺性能所谓工艺性能是指金属材料是否易于加工成形的性能。根据不同的工艺方法，工艺性能一般包括铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能和热处理工艺性能等。 第四节有关材料方面的进一步知识第四节有关材料方面的进一步知识1.有关应力的进一步知识（了解）应力的种类、应力集中的概念、锅炉压力容器壳体的工作应力。2.有关材料力学性能的进一步知识（了解）弯曲试验、 屈强比的概、 断裂韧度、 钢材的脆化（冷脆性、热脆性、氢脆、苛性脆化、应力腐蚀脆性断裂） l 第一节 晶体结构l不同的金属材料具

12、有不同的机械性能，即使同一种金属材料，在不同的条件下其机械性能也是不同的，金属机械性能的 这种差异，从本质上说是由其内部结构所造成的。因此，掌握金属的内部构造其对金属性能的影响，对合理地选用和正确地加工材料具有非常重要的意义。1.晶体与非晶体任何物质都是由原子组成的，根据原子在固体物质内部聚集状态的不同，可将固态物质分为晶体与非晶体两类。晶体：物质内部原子都是按一定几何形状有规律排列。非晶体：相反，凡是原子无规则杂乱地堆砌在一起。2.晶格与晶胞晶格：这种表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫晶格。晶胞：能够完整地反映晶格特征的最小几何单元，称为晶胞。3三种常见的金属晶格类型体心立方晶格，属于此类

13、的金属有-铁,-铁,Cr,V,等面心立方晶格，属于此类的金属有 -铁,Al,Cu,Ni等密排六方晶格，属于此类的金属有Mg,Zn, -Ti等。 第二节同素异够转变1.同素异够转变通常，每种金属都有一定的晶格类型，但有一些金属在固态下，随着温度的变化，其晶体结构也会发生改变。金属在固态下随着温度的变化，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变。具有同素异构转变的金属有铁、钴、钛、锡、锰等。2.纯铁的同素异构转变 -Fe -Fe -Fe 第三节钢的基本组织一、合金的概念由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素融合在一起所得到的具有金属特征的物质，称合金。如钢铁、黄铜、硬铝等都是合

14、金。二、合金的组织结构类型根据构成合金的各元素之间相互作用不同，可将合金组织结构分为固熔体、金属化合物和机械混合物等三种类型。三、铁碳合金的基本组织1.铁素体: F 碳溶解在 -Fe 中形成的间隙固溶体称为铁素体。2.奥氏体: A 碳溶解在-Fe 中中形成的间隙固溶体称为奥氏体。3.渗碳体 : Cm 渗碳体是含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物。其分子式为Fe3C4.珠光体: P 是铁素体和渗碳体的混合物。(F+Fe3c)5.莱氏体： Ld、Ld 含碳量为4.3% 的合金在 1148 时从液相中同时结晶出来的奥氏体和渗碳体的混合物。 是由于奥氏体在727 时还将转变为珠光体，所以在室温下的莱

15、氏体由珠光体和渗碳体组成。高温莱氏体Ld (Fe3c+A)低温莱氏体Ld (Fe3c+P)6马氏体：M 碳在 -Fe 中的过饱和固溶体称为马氏体。 第四节热处理基本方法1.热处理基本的基本概念钢的热处理是通过钢在固态下的加热、保温和冷却来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。T，（时间）t加热保温冷却2.铁渗碳体相图简介含碳量对钢铁的性质有决定性的影响。相反，钢的含碳量低，其性质是“强而韧”，而普通铸铁的含碳量高，其性质是“弱而脆”等等。一般把含碳量在 0.02%2% 的称为钢，含碳量大于2% 的称为铸铁。通过铁碳含量状态图来研究钢铁的有关特性。 (1) Fe-Fe3 C相关介绍(2

16、)铁碳合金的分类根据不同的含碳量、室温组织、性能特点及在相图中的位置，可将铁碳合金分为三大类。工业纯铁：含碳量在 0.008% 的铁碳合金。钢：含碳量在 0.02182.11% 的铁碳合金。按其室温平衡组织的不同，又将钢分为三种类型。a.亚共析钢：含碳量低于0.77%的钢。b.共析钢：含碳量为0.77%的钢。c.过共析钢：含碳量在0.772.11%的钢。白口铸铁：它是含碳量在2.116.69%的铁碳合金。按其室温平衡组织的不同，又将白口铸铁分为三种类型。a.亚共晶白口铸铁：含碳量在2.114.3%之间的铁碳合金。b.共晶白口铸铁：含碳量在4.3%之间的铁碳合金。c.过共晶白口铸铁：含碳量在4.

17、3%6.6%之间的铁碳合金。（3）典型铁碳合金的结晶过程分析 a.共析钢 b.亚共析钢 c.过共析钢(4)铁渗碳体相图应用 在铸造生产方面的应用 在锻造生产方面的应用 在热处理方面的应用 在选用材料方面的应用普通热处理又分为退火、正火、淬火、回火。3.常用的热处理方法热处理分类方法：按钢在加热和冷却时的组织与性能变化规律分为普通热处理和表面热处理。 退火：将工件加热到一定的温度，保温一定时间，然后缓慢冷 却下来的热处理过程。 根据退火加热温度的高低，可将退火分为扩散退火、完全退火、 球化退火和去应力退火。 目的：降低硬度，提高塑性。 细化晶粒，改善组织。 消除内应力。 改善或消除钢在铸造、锻造

18、、轧制或焊接过程中所造成的 某些组织缺陷。正火：将钢加热到Ac3或Accm 以上3050 ，保温一定的时间，然后在空气中冷却下来的热处理工艺，叫正火。目的：同退火目的相似。主要是细化晶粒，均匀组织，降低内应力。但冷却速度比退火快。淬火：将钢加热到或 以上以上3050 ，保温一定的时间，然后快速冷却下来，以获得马氏体组织的热处理工艺过程叫淬火。目的：提到钢的硬度和耐磨性。 提高钢的综合机械性能。回火：将淬火后的钢重新加热到 Ac1以后某一温度，保温一段时间，然后以一定的方式冷却下来的热处理工艺过程，叫回火。目的：减少或消除内应力，防止工件在使用中产生变形和开裂。 获得所需的机械性能。 稳定组织，

19、稳定尺寸。三种回火方法低温回火：得到高硬度和耐磨性。回火温度150250 ，得到回 火马氏体组织，HRC达5864，用于刃具、模具、工具、滚动轴承等。中温回火：获得较高的弹性极限和屈服强度，有较好的韧性。 回火温度350500 ，得到回火屈氏体组织,HRC达4050，用于弹簧及要求高的轴、刀杆。高温回火：又叫调质，使工件保持一定的强度、又有较好的塑性和轫性。回火温度500650 ，得回火索氏体组织，HRC2535，用于连杆螺栓、齿轮、轴类零件。1.概述 金属种类繁多，通常把金属分为黑色金属和有色金属。 黑色金属是指铁、锰、铬等及它们的合金；有色金属是 指黑色金属外的金属和合金。钢是以铁为主要元

20、素、含碳 量在2%以下，并含有其他元素的材料。锅炉和压力容器都是在承压状态下运行，材料要承受较大的工作应力，有些还要同时承受高温或腐蚀性介质的作用，工作条件更为恶劣，如果在使用过程中发生破坏性事故，将会造成严重损失，因此对制作锅炉压力容器的材料有一定的要求。a.为保证安全性和经济性，所用材料应有足够的强度，即较高的屈服极限和强度极限。b.为保证在承受外加载荷时不发生脆性破坏，所用材料应有良好的韧性。c.所用材料应有良好的加工工艺性能，包括冷热加工成型性能和焊接性能。 d.所用材料应有良好的低倍组织和表面质量、分成、疏松、非金属夹杂物、气孔等缺陷应尽可能少，不允许有裂纹和白点。e.用以制造高温受

21、压元件材料应具有良好的高温特性，包括足够的蠕变强度，持久强度和持久塑性，良好的高温组织稳定性和高温抗氧化性。f.与腐蚀介质接触的材料应具有优良的抗腐蚀性能。2.钢的分类国家标准GB/T3304-91钢分类中规定，钢 的分类分为“按化学成份分类”和“按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”两部分。按化学成份分类，钢可分为非合金钢、低合金钢、合金钢。a.非合金钢的分类非合金钢按主要质量等级分为：普通质量非合金钢；优质非合金钢和特殊质量非合金钢。b.低合金钢的分类低合金钢按主要质量等级分为：普通质量低合金钢；优质低合金钢和特殊质量低合金钢。c.合金钢的分类合金钢按主要质量等级分为：优质合金钢和特殊质

22、量合金钢。3.常用分类办法介绍长期以来,在生产实践中人们逐渐总结、并完善了一套金属材料的分类方法，这些分类办法系统、全面、完善也覆盖国民经济的各行各业，同时这些方法也比较正确具体，总的来说也是从以下几个方面进行总结的。既是按用途分类；按化学成分分类；按制造工艺分类；按冶炼方法分类；按质量进行分类；按金相组织进行分类。按质量分类：普通钢、优质钢，高级优质钢。按化学成分分类：碳素钢、合金钢碳素钢可分a.工业纯铁（为含碳量.%的铁碳合金) b.低碳钢（为含碳量.25%的钢) c.中碳钢（为含碳量=.250.60%的钢) d.高碳钢（为含碳量0.60%的钢)合金钢可分a.低合金钢-这类钢的合金元素总含

23、量5% b.中合金钢-这类钢的合金元素总含量 = 510% c.高合金钢-这类钢的合金元素总含量10%按冶炼方法分类:1.按冶炼的设备不同可分:平炉钢、转炉钢和电炉钢。按脱氧的程可分：沸腾钢、镇静钢和半镇静钢。按用途分类：结构钢、工具钢、特殊钢和专业用钢。结构钢又可分为： 建筑及工程用结构钢和机器制造用钢。 a.建筑及工程用结构钢又分为普通碳素结构钢（一般用途的普碳钢和专用普碳钢）和低合金钢（低合金结构钢、耐腐蚀用钢、低温用钢、钢筋钢、钢轨钢、耐磨钢和特殊用途的专用钢）b.机器制造用钢（优质碳素结构钢、滚动轴承钢、易切钢、弹簧钢、调质钢、渗碳钢、氮化钢）等。 工具钢可分：刃具钢（或称刀具钢）、

24、模具钢（冷作模具钢和热作模具钢）、量具钢。特殊用钢：不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、低温用钢、磁钢（包括硬磁钢和软磁钢）、抗磁钢、超高强钢（的钢）。专业用钢：这是指各个工业部门专业用途的钢。例如机床用钢、汽车用钢、航空用钢、锅炉用钢、焊条用钢等等。 按金相组织分类：按退火后的金相组织分（亚共析钢、共析钢、过共析钢、莱氏体）;按正火后的金相组织分（珠光体、贝氏体、马氏体、奥氏体、碳化物钢）;按加热冷却有无相变及室温金相组织分（半铁素体钢、奥氏体钢、半奥氏体钢）按制造工艺分类：铸钢、锻钢、热轧钢、冷轧钢、冷拔钢。4.钢铁产品牌号编号方法我国钢铁产品牌号的编写，基本上采用汉语拼音字母、化学元素

25、符号及阿拉伯数字相结合的方法进行表示。采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表该产品名称的汉字的汉语拼音中选取，原则上取第一个字母，当和另一产品所取字母重复时，改取第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字的汉语拼音的第一个字母。采用的汉语拼音字母原则上只取一个，一般不超过两个。(1)普通碳素结构钢牌号编号方法为：QXXX-XX.钢的牌号表示方法：钢的牌号由代表去屈服强度的字母、屈服强度值、质量等级符号、脱氧方法符号等四个部分按顺序组成。例如：Q235-AF.符号的表示意义：Q钢材屈服点“屈”字汉语拼音首位字母：A、B、C、D分别为质量等级代号F沸腾钢“沸”字汉语拼音首

26、位字母b-半镇静钢“半”字汉语拼音首位字母Z-镇静钢“镇”字汉语拼音首位字母TZ-特殊镇静钢“特镇”两字汉语拼音首位字母（2）优质碳素结构钢牌号的编号：用两位数字表示，这两位数字是钢平均含碳量质量的万分比：镇静钢和半镇静钢在牌号尾部分别加符号“F”、“b”；高级优质碳素结构钢在牌号尾部加符号“A”；专门用途的加符号G、g、R;对含锰量较高的牌号数字后面应附加“Mn”。例如：08钢、20Mn、20g、20A、20R。（3）碳素工具钢的编号碳素工具钢编号是在“碳”字的汉语拼音字首“ T ”之后的附加数字表示，数字表示平均含碳量质量的千分比，如T8、T12，分别表示含碳量0.8%和1.2%的碳素工具

27、钢，如为高级优质碳素工具钢，则在数字后面加，如T8A、T12A等。（4）合金钢的编号按照国标规定，我国合金钢的编号是按钢的含碳量，合金元素的种类，数量及用途等编制的。：合金结构钢的编号：“二位数字+化学元素符号+数字”，凡合金元素的含碳量少于1.5%，只标元素符号。例如：60Si2Mn表示含碳量为0.60%，含Si约2%，含Mn 1.5的合金结构钢。：合金工具钢的编号：“一位数字+化学元素符号+数字”，当平均含碳量1%时，不予标出。例：3Cr2W8V表示钢中平均含碳量为0.3%，含Cr约为2%，含W为 8%,含V1.5%的合金工具钢。例：Cr12Mo 表示钢中平均含碳量1%，含Cr约为1.2%

28、，含Mo为 1.5%的合金工具钢。特殊钢的编号:基本与工具钢的编号方法相同。例3Cr13表示钢中平均含碳量为0.3%，含Cr约为13%的铬不锈钢。高级优质合金结构钢、弹簧钢，在牌号尾部加符号“A”高温合金（变形合金），采用规定的符号和阿拉伯数字表示，阿拉伯数字表示牌号的顺序好。例如GH14、R26、GH4145。铸铁采用规定的符号和阿拉伯数字表示，灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等分别采用符号“HT” 、“QT”、 “KT”等和阿拉伯数字表示机械性能指标，机械性能指标之间用短横“-”分开，例如，最低抗拉强度为60公斤/mm2、最低伸长率为2%的球墨铸铁，其牌号表示为“QT60-2”。4.锅炉压力容

29、器常用材料（1）低碳钢：Q235A、20g、20R等。（2）低合金钢：16Mng、15MnVg、16MnR15MnVR、 16MnDR、15MnNiDR、12CrMo、15CrMo、 12Cr1MoV 、10CrMo910、12Cr3MoVSiTiB、38CrMoAlA、 T91。（3）不锈钢：0Cr18Ni9、00Cr18Ni10、1Cr13、1Cr18Ni9Ti、 TP347H、 TP347HFG(超强细晶）、Super304H(超强细晶）（4）其它钢：45、2Cr12NiMoWV（C-422）、R26、 CH4145。 这里工件的材料包括了金属和非金属，如塑料、陶瓷等。焊接的优点焊接与螺

30、钉连接、铆接、铸件及锻件相比具有下列优点：a.节省金属材料、减轻结构重量，且经济效益好。b.简化了加工与装配工序，生产周期短，生产效率高。c.结构强度高，接头密封性好。d.为结构设计提供较大的灵活性。e.用拼接的方法可以大大突破铸锻能力的限制，可以生产特大型锻-焊、铸-焊结构，提供特大、特重型设备、毛坯，促进了国民经济的发展。f.焊接工艺过程容易实现机械化和自动化。 焊接的局限性a.用焊接方法加工的结构易产生较大的焊接变形和焊接残余应力。b.焊接接头中存在着一定数量的缺陷，如裂纹、气孔、夹渣、未焊缝、未熔合等。缺陷的存在会降低强度，引起应力集中，这是造成焊接结构破坏的主要原因之一。c.焊接接头

31、具有较大的性能不均匀性。d.焊接生产过程中产生高温、强光及一些有毒气体，对人体有一定损害，因此要加强焊接操作人员的劳动保护。焊接方法的分类对焊接进行分类的方法有许多种，按工艺特点对焊接进行分类的，据此可将焊接分为三个大类，即熔焊、压焊和钎焊。 2. 常用焊接方法手工电弧焊a.手工电弧焊特点手工电弧焊是利用焊条与焊件之间的电弧热，将焊条及部分焊件熔化而形成焊缝的焊接方法。焊接过程中焊条药皮熔化分解生成气体和溶渣，在气体和溶渣的共同保护下，有效的排除了周围空气对熔化金属的有害影响。通过高温下熔化金属与熔渣间的冶金反应，还原并净化焊缝金属，从而得到优质的焊缝。手工电弧焊设备简单，便于操作，适用于室内

32、外各种位置的焊接，可以焊接碳钢、耐热钢、不锈钢等各种材料，在压力容器制造中应用十分广泛，比如钢板对接，接管与筒体、封头的连接及各种结构件的连接，都可以采用手工电弧焊。手工电弧焊的缺点是生产效率低，劳动强度大，对焊工的技术水平及操作要求较高。b.手工电弧焊设备常用的手工电弧焊电源有交流电焊机、旋转式直流电焊机和硅整流式直流电焊机三种。c.手工电弧焊焊条涂有药皮的供手弧焊用的熔化称为焊条。它由焊芯手和药皮两部分组成。焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯的作用为：作为电极产生电弧。焊芯在电弧的作用下熔化后，作为填充金属与熔化了的母材混合形成焊缝。药皮涂敷在焊芯表面的有效成分称为药皮。药皮的作用

33、为：稳弧作用 焊条药皮中含有稳弧物质，可保证电弧容易引燃和燃烧稳定。保护作用 焊条药皮溶化后产生大量的气体笼罩着电弧区和熔池，基本上把融化金属与空气隔绝开，保护溶融金属，溶渣冷却后，在高温焊缝表面形成渣壳，可防止焊缝表面金属不被氧化并减缓焊缝的冷却速度，改善焊缝成形。冶金作用 药皮中加有脱氧剂和合金剂，通过熔渣与熔化金属的化学反应，可减少氧、硫等有害物质对焊缝金属的危害，使焊缝金属获得符合要求的力学性能。掺合金 由于电弧的高温作用，焊缝金属中所含的某些合金元素被烧损（氧化或氮化），这样会使焊缝的力学性能降低。通过在焊条药皮中加入铁合金或纯合金元素，使之随药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去，以弥补合

34、金元素烧损，提高焊缝金属的力学性能。 焊条的种类焊条根据用途可分为：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、铬和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、堆焊焊条、铝及铝合金焊条、镍及镍合金焊铜及铜合金焊条、铸铁焊条和特殊用途焊条。按焊条药皮熔化后所形成熔渣的酸碱性不同可分为：碱性焊条（熔渣碱度1.5）和酸性焊条（熔渣碱度1.5）两大类。酸性焊条广泛地用于一般结构的焊接。碱性焊条多用于焊接重要结构，高压锅炉和压力容器制造中广泛地使用碱性焊条。D.手工电弧焊焊接规范焊接规范是影响焊接质量和焊接生产率的主要因素之一。手工电弧焊时，焊接规范主要包括焊接电流、电弧电压、焊条种类和直径、焊接种类和极性、焊机速度、焊接层数

35、。(1)焊接电流 焊接电流是影响焊接质量和生产率的主要原因之一。增大电流，可增大焊缝熔深，提高生产率，但电流过大，会使焊条芯过热，药皮脱落，又会造成咬边、烧穿、焊榴等缺陷，同时金属组织也会因过热而发生变化；若电流过小，则容易造成未焊透、夹渣等缺陷。决定焊接电流的主要因素是焊条直径和焊缝位置。焊条直径越大，熔化焊条所需要的电弧热能就越多，因而焊接电流应相应加大。在平焊位置焊接低碳钢或低合金钢时，常用下列公式计算焊接电流： I=kd式中 焊接电流焊条直径经验系数，通常取3050焊接平焊缝时，可选用较大电流。在其它位置焊接时，为了避免熔化金属从熔池中流出，要使熔池小些，焊接电流也相应小些。(2)电弧

36、电压 电弧电压主要影响焊缝熔化宽度，电压越高，熔化宽度越大。而电弧电压是由电弧长度决定的，电弧长则电弧电压高，电弧短则电弧电压低。手工电弧焊时电弧不易过长，因而电弧电压不高，变化范围也不大，一般位2025(3)焊条直径 焊条直径主要根据被焊工件的厚度来选择，工件越薄，所用焊条越细；工件越厚，所用焊条越粗。直径35的焊条用得最广。当工件厚度大于12时，焊条直径可取46。平焊时，可选用较粗的焊条以提高生产率。但对多层焊的第一层焊道，应使用不超过32的焊条，以保证根部焊透。以后各层可根据工件厚度而选用较粗的焊条。(4)焊接速度 焊接速度是指焊条沿焊接方向移动的速度。手工电弧焊的焊接速度一般不作特殊的

37、规定，而由焊工根据焊缝尺寸和焊条特性自行掌握。通常，焊接速度不超过0，工件越薄，焊接速度应愈大。(5)焊接层数 在中厚钢板手工电弧焊时，应采用多层焊。对同一厚度的钢材，其它条件不变时，焊接层数增加，有利于提高焊接接头的塑性韧性。焊接层数根据实践经验决定，大约是钢材厚度与焊条直径的比值（取整数）E.手工电弧焊的焊接位置及特点手工电弧焊可以在不同的位置进行操作。熔焊时，焊接接头所处的空间位置称为焊接位置。GB/T337594焊接术语中用倾角和转角两个参数来划分不同的焊接位置。材料对接焊缝四种基本位置有：平焊、立焊、横焊和仰焊。材料角焊缝三种基本位置有：平角焊、立角焊和仰角焊。管子环焊缝的焊接位置也

38、有四种基本形式，即水平转动，垂直固定，水平固定,45位置。对于不同的焊接位置，采用的焊接方法，选择的焊接规范以及焊工的操作手法都有所不同，焊缝外观成形与内部缺陷的发生也有各自的规律。四种基本焊接位置的焊接特点：平焊平焊时，由于焊缝处于水平位置，熔滴主要靠自重过渡，所以操作技术比较容易掌握，可以选用较大直径焊条和较大焊接电流，生产效率较高。平焊容易产生的缺陷是：如果焊接参数选择或操作不当，容易在根部形成未焊透或焊瘤；运条及焊条角度不正确时，容易出现焊渣与熔化金属混杂不清或熔渣超前而引起夹渣。 立焊V型坡口的立焊，根部焊接是一个关键，要求熔深均匀，保证焊透并没有其它缺陷。因此，应选用小直径焊条和较

39、小的焊接电流焊接。焊接时，要注意焊条角度和运条方式，施焊过程中，要严格保持短弧，运条速度要均匀，焊条在坡口两侧要稍有停顿，以保持熔合良好，运条间距不易过大，焊缝表面要求平整，避免呈凸形，否则在焊第二层焊缝时，易产生夹渣和熔合不良等缺陷。 在焊后面几层时，依次应将前一层焊缝的焊渣清除干净，并检查焊接质量，如有焊瘤应铲平。施焊过程中，运条要稳，在焊道中间运条速度要稍快，而在坡口边缘处要稍作停留，注意观察熔池形状，保持熔池呈椭圆形，如果旱道中间运条速度过慢，易造成液态金属下淌，形成凸形不良焊道，会导致焊接下一层焊道时产生未熔合和夹渣等缺陷，焊接表面焊层时，要注意运条摆动幅度要一致，电弧在坡口边缘要稍

40、有压低和停顿，防止产生咬边等缺陷。横焊横焊时，由于融化金属受重力作用，容易下淌而产生咬边、焊瘤及未焊透等缺陷，因此采用短弧焊接，并选用较小直径焊条和较小的焊接电流以及适当的运条方法。V型坡口对接横焊根部焊缝时要严格采用短弧，运行速度要均匀，并在坡口上侧停留时间稍长些，注意使坡口两侧熔合好，防止焊缝产生未焊透、焊缝内凹、焊缝下坠或焊瘤等缺陷。仰焊仰焊时焊缝位于燃烧电弧上方。焊工在仰视位置进行焊接，是最难焊的一种焊接位置。由于仰焊时熔化金属在重力的作用下，较易下淌，熔池大小不易控制，易产生夹渣、未焊透、凹陷等缺陷，运条困难，焊缝表面不易焊得平整，因此，焊接时必须正确地选择焊条直径和焊接电流，尽量使

41、用厚药皮焊条和维持最短的电弧，这样有利于熔滴过渡，促使焊缝成形。氩弧焊氩弧焊是以惰性气体氩气作为保护全体的一种电弧焊接方法。电弧发生在电极与焊件之间，在电弧周围通以氩气，即使在高温之下，氩气也不与金属发生化学作用，且不溶解于液态金属，因此焊接质量较高。氩弧焊根据电极是否溶化分不熔化极氩弧焊及熔化极氩弧焊。不熔化极氩弧焊通常叫钨极氩弧焊，它以钨棒作电极，在氩气保护下，靠钨极与工件间产生的电弧热，熔化基本金属进行焊接。钨极电弧焊电弧稳定，可使用小电流焊接工件，并可单面焊双面成形，近年在压力容器制造和安装中得到广泛应用。特别是 采用钨极氩弧焊打底，然后用手工电弧焊或其它焊接方法形成焊缝，可以避免根部

42、未焊透等缺陷，提高焊接质量。氩弧焊的优点：适于焊接各种钢材、有色金属及合金，焊接质量优良。电弧和熔池 气体保护，清晰可见，便于实现全位置自动化焊接。电弧在保护气流压缩下燃烧，热量集中，熔池较小，焊接速度较快，热影响区较小，工件焊接变形较小。电弧稳定，飞溅小，焊缝致密，成形美观。氩弧焊的缺点：氩气成本较昂贵，氩弧焊的设备和控制系统比较复杂，钨极氩弧焊的生产效率低，且只能焊薄壁构件。氩弧焊的焊接规范参数主要有焊接电流、焊接速度、电弧电压、焊丝直径、氩气流量、喷嘴直径等，这些规范参数的大小又因焊接形式的不同而不同。其中氩气流量是影响焊接质量的重要因素，氩气流量增大，可以增大气流的刚度，提高抗外界干扰

43、的能力，增强保护效果。但是氩气流量过大时，会产生不规则的紊流，影响电弧稳定，并将空气卷入电弧区，反而降低焊接质量。埋弧自动焊（略）二氧化碳气体保护焊（略）等离子弧焊（略）电渣焊（略）3.焊接接头形式焊接接头形式一般由被焊接两金属件的相互结构位置来决定，通常分为对接接头、搭接接头、角接接头及T字接头等。焊接坡口形式指被焊两金属件相连处预先被加工成的结构形式，一般由焊接工艺本身来决定。坡口形式的选择主要应考虑以下因素：保证焊透填充于焊缝部位的金属尽量少。便于施焊，改善劳动条件。减少焊接变形量，对较厚元件焊接应尽量选用沿壁厚对称的坡口形式。(1)焊接接头形式a.对接接头 将两金属件位置于同一平面内（

44、或曲面内）使其边缘相对，沿边缘直线（或曲线）进行焊接的接头叫对接接头。对接接头是最常见、最合理的接头形式。对接接头的坡口形式可分为不开坡口、V型坡口、X型坡口、单U型坡口及双U型坡口等。b.搭接接头 两块板料相叠，而在端部或侧面角焊的称搭接接头。搭接接头的焊缝属于角焊缝。c.角接接头及T字接头 两构件成直角或一定角度，而在其连接边缘焊接的接头。角接接头和T字接头都形成角焊缝，形式相近，常用于锅炉压力容器接管、法兰、夹套、管板、管子、凸缘等的焊接。焊接接头的组成焊接接头包括：焊缝（OA）、熔合区（AB）和热影响区（BC）三部分焊缝是焊件经焊接后形成的结合部分。通常由熔化的母材和焊材组成，有时全部

45、由熔化的母材组成。熔合区是焊接接头中焊缝与母材交接的过渡的区域。它是刚好加热到熔点与凝固温度区间的部分。焊接热影响区是焊接过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和机械性能变化的区域。焊接接头的组织和性能焊接接头中，焊缝金属是高温液态冷却至常遇固态的。这期间经历了两次结晶过程，即从液相转变为固相的一次结晶过程和在固相状态下发生组织转变的二次结晶过程。焊缝金属的二次结晶的组织和性能与焊缝的化学成分、冷却速度及焊后热处理有关。低碳钢和低合金钢在平衡状态下的二次结晶组织是铁素体加少量珠光体。含合金元素较少（铬5%）的耐热钢，在焊前预热、焊后冷却条件下得到珠光体和部分淬硬组织；高温回火后可得

46、到完全的珠光体组织。含合金元素较多（含铬5%9%）的耐热钢，当焊接材料与母材相近时，在焊前预热、焊后缓冷条件下，焊缝通常为贝氏体组织，也可能出现马氏体组织。高温回火后可得到回火索氏体组织。当采用奥氏体不锈钢焊接材料时，则焊缝组织主要为奥氏体。奥氏体不锈的焊缝组织一般为奥氏体加少量铁素体。 4焊接应力与变形焊接应力与变形往往使焊接产品质量下件下降，甚至会因无法补救而不得不报废。焊接裂缝的产生与发展和焊接应力与变形也有密切的关系。在一般情况下，焊接变形是对焊接质量不利的，但是若掌握了变形的机理和规律，便可利用它并控制它。如利用反变形来校正变形。（1）焊接变形的分类：由于焊接接头形式，工件的厚度和形

47、状、焊缝的长度及位置不同，焊接会出现各种形式的变形。大体上可分为：纵向变形、横向变形、弯曲变形、角变形、波浪变形及扭曲变形等。 （2）焊接变形和应力的形成焊接变形和应力是由许多因素同时作用造成的。其中最主要的因素有：焊件上温度分布不均匀；熔敷金属的收缩；焊接接头金属组织转变及工件的刚性约束等。（3）焊接应力的控制措施控制内压力和焊接结构的设计。控制内压力的方法其基本要求有二个：使焊件上热量尽量均匀和尽量减少对焊缝自由收缩的限制。通常采用的工艺措施如下：a.合理的装配与焊接顺序b.焊前预热(4)消除焊接应力的方法消除焊接应力的方法主要有：热处理法、机械法和震动法。 5.锅炉压力容器常用钢材的焊接

48、(1)钢材的焊接性焊接性的含义钢材的焊接性，是指被焊钢材在一定的焊接方法、焊接材料、焊接规范参数及焊接结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。钢材的焊接性主要取决于刚材的化学成分，取决于钢中碳及各种合金元素的含量。焊接性包括两个方面：工艺焊接性和使用焊接性。a.工艺焊接性 主要指焊接接头出现各种裂纹的可能性，也称抗裂性。b.使用焊接性 主要指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能（强度、塑性、韧性、硬度以及抗裂纹扩展的能力等）和其它特殊性能（如耐热、耐腐蚀、耐低温、抗疲劳、抗时效等）。 焊接性的估算工程上通常用碳当量估算钢材的焊接性，既以钢中碳的百分含量为基础，将其它合金元素的

49、百分含量折算成碳的含量。IIW（国际焊接学会）推荐的公式 一般经验认为，当含碳量04%时，钢材的淬硬倾向不明显，焊接性能好，在一般焊接条件下施焊即可，不必预热焊件。 当含碳量04%06%时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，焊接时需要采取预热等适当的工艺措施。当含碳量06%时，钢材的淬硬倾向很强，难于焊接，需采取较高的焊件预热温度和严格的工艺措施。碳当量法主要是对焊接产生冷裂纹倾向及脆化倾向的一种估算方法。焊接性试验因为钢材焊接性影响因素很复杂，所以评定焊接性的试验方法也很多。每一种方法所得的结果只能从某一方面说明钢材的焊接性。因此，往往要进行一系列试验才能全面说明某种钢材的焊接性能，说明结构形式是否合

50、理，说明应该选用什么焊接方法、焊接材料、焊接规范，以及需要采取一些什么工艺措施等。钢材焊接性试验的主要内容是：a.焊接接头的抗热裂纹能力。b.焊接接头的抗冷裂纹能力。c.焊接接头的抗脆性转变能力。d.焊接接头的使用性能。此外，根据母材、焊接工艺规范、焊接材料和焊接结构的特点，凡是认为在焊接过程中对产品的质量可能会有影响的问题，都属于焊接性试验要弄清的问题。焊接性试验常见的有刚性固定对接焊抗裂试验，斜型坡口焊接裂纹试验（小铁研试验，十字接头裂纹试验等。 焊接工艺评定焊接工艺评定是在钢材焊接性能试验的基础上，结合压力容器结构特点、技术条件，在制造单位具体条件下进行的焊接工艺严正性试验，它的作用是评

51、定施焊单位制定的焊接工艺指导书是否合适，施焊单位是否有能力焊制出符合安全法规和产品技术条件要求的焊接接头。焊接工艺评定应在制定焊接工艺指导书以后，焊接产品以前进行，其过程是： 制定焊接工艺指导书 a. 由本单位技术熟练的焊工依据焊接工艺指导书焊制试件。 b. 对试件焊接接头进行外观检查及无损探伤。 c. 在上述检查合格的试件上切取力学性能试验的试样，包 d. 括拉力、弯曲、及冲击试样 e. 测定试样是否具有所要求的力学性能。 f. 提出焊接工艺评定报告。（2）低碳钢的焊接用于锅炉压力容器制造的低碳钢，主要有以下几种：普通碳素钢中的Q235AF、Q235A、Q235B、Q235C，用于制造低压锅

52、炉和容器，使用条件分别有明确和严格的限制。优质碳素钢中的10钢、20钢，常用的是无缝钢管。专用碳素钢中到20g和20R广泛地用于制造中低压锅炉和容器。 低碳钢的焊接性低碳钢含碳量低，除冶炼时脱氧加入的硅、锰外，不含其它合金元素，所以工艺焊接性好。低碳钢的焊接特点:a.低碳钢一般塑性较好，没有淬硬倾向，对焊接加热及冷却却不敏感，焊缝和热影响区不易产生裂纹。b.一般焊前不需预热，但对大厚度结构或在低温环境施焊的焊件，可适当预热。c.平炉镇静钢杂质很少，偏析很小，不易形成低熔点共晶，所以对裂纹不敏感。沸腾钢中杂质较多，产生裂纹的可能性大，因而Q235AF的使用受到严格限制，只能用于低压（p0.6MP

53、a），小型及普通介质容器。d.如果工艺选择不当，可能会出现热影响区晶粒长大现象，温度越高，热影响区在高温停留时间越长，晶粒长大越严重。e.可采用交、支流电源，全位置焊接，工艺简单。低碳钢焊接方法和焊接材料低碳钢几乎可以用所有焊接方法来进行焊接，并都能获得良好的焊接接头。目前长用于低碳钢的焊接方法是手工电弧焊、埋弧电动焊、电渣焊及二氧化碳气体保护焊。a.手工电弧焊 这是低碳钢中最常用的焊接方法，多用于厚度小于30mm的构件的焊接。焊接规范的确定，主要考虑焊接过程的稳定、焊缝成形的良好以及防止焊缝产生缺陷。对厚度为3mm的钢板，可以不开坡口一次焊透。对于厚度较大的构件，必须开适当的坡口，以保证焊透

54、。焊条主要E43型，如E4303、E4315、E4316，也有采用E5015、E5016的。焊接一般低碳钢构件用酸性焊条，焊接重要的或裂纹敏感性较大的结构时，用低氢型碱性焊条。b.其它焊接方法：（略）低碳钢焊接的工艺措施低碳钢焊接时一般不需要预热，焊后也不进行热处理，既可获得优质接头，但由于施焊方法和环境条件不同，钢材含碳量不同，结构尺寸和形式不同，在必要时仍需采用一定的工艺措施：当焊件较厚，刚性较大，同时又要求接头的质量较高时，焊后往往要求进行回火处理，以消除焊接应力，改善焊接接头的组织和性能。在低温下焊接时，特别是焊件厚度大，刚性大的结构时，由于环境温度低、焊接接头焊后冷却速度大，裂纹倾向

55、相应增大，所以焊前应预热。电渣焊焊后必须进行正火处理，以改善焊接接头的组织和性能。保证焊接质量。（3）低合金钢的焊接 锅炉压力容器制造中使用的低合金钢，是低碳低合金钢，其含碳量在低碳钢的范围之内。低合金钢具有较高的强度，较好的塑性和韧性，工艺性能也较好，特别是强度比低碳钢高得多，因而在锅炉和压力容器制造中得到广泛地运用。低合金钢的焊接特点a.热影响区的淬硬倾向b.焊接接头的裂纹 焊接低合金钢时，最容易出现的缺陷是裂纹。具体几个钢种的焊接（略）（4）奥氏体不锈钢焊接奥氏体不锈钢的焊接性奥氏体不锈钢的焊接性较好，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施。但当焊接工艺选择不当时，容易出现晶间腐蚀及热裂纹等

56、缺陷。在奥氏体不锈钢焊接时，为了防止和减少晶间腐蚀，通常采用以下措施：a.使焊缝形成双相组织。b.严格控制含碳量。c.添加稳定剂d.进行焊后热处理e.采用正确的焊接工艺防止热裂纹可以采用下列措施a.在焊缝中加入形成铁素体的元素，使焊缝形成奥氏体加铁素体双相组织。b.减少母材和焊缝的焊碳量c.严格控制焊接规范。奥氏体不锈钢的焊接奥氏体不锈钢可用手工电弧焊、氢弧焊、埋弧自动焊、等离子焊等方法焊接。手工电弧焊a.焊前准备与焊条选择不锈钢焊件的坡口加工应认真仔细。不锈钢焊条的药皮通常有钛钙型和底氢型两种。b.焊接工艺要点 为了防止焊接接头的危险温度范围（450850）停留时间过长而产生贫铬区，防止接头

57、过热而产生裂纹，焊接奥氏体不锈钢要采用小电流快焊接。为避免基本金属过热及加强熔池保护，施焊时要用短弧，焊条不作横向摆动，以窄焊道为宜。为了防止晶间腐蚀和热裂纹，条件允许时可以采取强制冷却，必要时，焊后进行热处理，以改善焊接接头的组织和性能。 (2)氩弧焊对于厚度较小的不锈钢焊件，常使用氩弧焊，其中以手工钨极呀氩弧焊引用较多。其突出优点是熔池保护好，焊缝重量可靠，电弧稳定，没有熔渣，热能量集中，焊接变形小等。施焊时，在保证焊透的情况下焊速要适当快些，以减小焊件的变性和焊缝中的气孔，防止焊接接头过热。焊接中焊具不作横向摆动。 （3）埋弧自动焊（略）（4）等离子焊（略）6焊接缺陷焊接缺陷分外观缺陷（

58、表面缺陷）和内部缺陷。常见的外观缺陷有:咬边、焊瘤、凹坑、未焊满、烧穿、成形不良、错边、塌陷、表面气孔及弧坑缩孔、各种焊接变形。常见的内部缺陷有:气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合。 金属技术监督是确保火力发电厂重要管道和部件的运行安全及人生安全、改善和提高热力设备的运行可靠性和经济性的重要手段。其任务是执行有关金属技术监督规程，对重要管道和部件的材质、焊接质量、组织性能变化及缺陷的发展情况等进行监督，防止爆管和断裂事故的发生；此外还对受监部件的事故进行调查和分析，找出事故原因，从而提出相应的改善或防止的有效措施。一、金属监督的范围二、金属监督的任务三、重要管道和部件的监督1.主蒸汽管道和再热蒸

59、汽管道的技术监督2.受热面管子的技术监督3.高温螺栓的技术监督4.其它重要部件的监督 钢的化学成分、组织结构缺陷，都可以通过一定的方法进行鉴别。电厂常用的鉴别方法有化学成分分析法、金相分析法、蠕变测量和无损探伤以及力学性能试验等。 光谱分析是用来鉴定金属材料的化学成分，由于光谱分析法操作十分简单，分析速度快，所以在电厂中应用很广。无损探伤是在不损伤金属材料的前提下探测金属内部缺陷的试验方法。电厂中常用的有磁粉探伤、超声波探伤、着色探伤和射线探伤等。金相分析主要是用来分析金属材料内部的组织结构和宏观缺陷；力学性能试验主要是测定金属材料的强度、塑性、硬度、冲击韧性。一、化学成分分析 化学成分分析有定性分析和定量分析两种。定性分析准确性不高但快，定量分析则相反。在火力电厂中，定性分析是采用光谱分析法；定量分析为化学分析法，这种方法不仅能对钢铁和其他某些金属元素进行分析，而且还能对珠光体耐热钢中的碳化物进行分析。1光谱分析光谱分析法主要用来鉴定钢材的化学成分，对钢材进行定性或半定量分析。光谱分析法的基本原理是：在电火花或电弧的激发下，钢材中的各种元素都能发射出自己特有的光谱，光谱通过看谱镜便能清晰地看到。因此，根据谱线的条纹、位置和波长，即能确定钢材中的各种元素；并且根据谱线的长度、位置