時(shí)間：2022-06-26 22:05:57
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇熱處理工藝論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
要提高連鑄輥輥體材料的性能應(yīng)從以下幾方面入手:1)通過(guò)調(diào)整輥體材料的成分、增加合金成分的含量，提高淬透性;2)控制鍛坯冶煉和鍛造質(zhì)量，提高材料的均勻性和純凈度，改善夾雜物形態(tài)，降低有害元素含量;3)采用能細(xì)化組織及晶粒的熱處理工藝，提高材料的斷裂韌性，降低裂紋擴(kuò)展速度。
1．1輥體材料成分設(shè)計(jì)小爐冶煉的材料成分如表3所示，為保證一定的強(qiáng)度，規(guī)定了最低含碳量，為增加輥體材料的淬透性，Mn含量選取上限，三爐Ni、Cr含量進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。其中01#與目前寶鋼使用的R73連鑄輥成分基本一致。
1．2熔煉方法三爐原料均采用IF鋼以降低P、S含量，在50kg感應(yīng)爐中冶煉，鑄成電極棒，然后采用30kg電渣爐進(jìn)行重熔，最終得到120mm電渣錠。
1．3鍛造將120mm電渣錠鍛成30mm×400mm拉伸試樣毛坯、32mm×32mm×180mm沖擊試樣毛坯和40mm×26mm×450mm的J積分試樣毛坯。鍛造毛坯經(jīng)950℃正火+650℃高溫回火后，機(jī)加工至一定尺寸再進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。
1．4調(diào)質(zhì)熱處理在鹽浴爐中進(jìn)行調(diào)質(zhì)加熱，在井式電爐中進(jìn)行回火處理，爐溫均經(jīng)過(guò)校正。調(diào)質(zhì)工藝采用二種方案:1)900℃水冷+690℃回火空冷2)900℃空冷+690℃回火空冷最終硬度均要求在連鑄輥輥體材料所規(guī)定的硬度范圍內(nèi)，即32－37HSD，采用900℃空冷的目的是:比較在不同熱處理方式下三種成分的連鑄輥輥體內(nèi)部性能和金相組織的差別。
1．5金相組織及性能測(cè)試分析經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理的試樣測(cè)試硬度值后，分別按GB/T228－2010、GB/T229－2007和GB/T21143－2007標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行拉伸、室溫沖擊、J積分試驗(yàn)。三種成分的試驗(yàn)鋼種經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，采用OLYMPUS－BX51金相顯微鏡進(jìn)行微觀組織分析，沖擊斷口形貌采用NOVANANOSEM430型掃描電子顯微鏡觀察分析。
2試驗(yàn)結(jié)果分析
小爐冶煉的三爐試驗(yàn)材料實(shí)際成分如表4所示，機(jī)械性能測(cè)試結(jié)果如表5所示，03#金相組織及斷口電鏡圖片如圖1、圖2所示。
3結(jié)果討論分析
圖1是03#試樣調(diào)質(zhì)后的金相照片，從圖中可以看出組織由已經(jīng)再結(jié)晶的鐵素體和均勻分布的細(xì)粒狀滲碳體組成，并且滲碳體充分析出，均勻彌散分布，基體呈細(xì)小的等軸狀。因此03#經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，具有較高的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)具有更好的塑性和韌性，綜合力學(xué)性能優(yōu)異。圖2是03#沖擊試樣的斷口形貌，從圖中可以看出斷口形貌呈韌窩狀，基本由圓形或者橢圓形的凹坑－韌窩組成，由此可以推斷在沖擊斷裂過(guò)程中發(fā)生了明顯的塑性變形，進(jìn)一步說(shuō)明了03#的塑性和韌性較好。由表5結(jié)果可知，在第一種熱處理?xiàng)l件下，03#成分試樣的強(qiáng)度雖然比R73、01#和02#略低，但強(qiáng)度值仍大于700MPa，滿(mǎn)足了使用要求;而韌性指標(biāo)大幅度提高，其中延性斷裂韌度03#比01#提高了48%，沖擊吸收功03#比R73提高了78%，塑性也得到了很大的提高，其中收縮率03#比R73提高了14%，因此03#在水淬和高溫回火的情況下，綜合力學(xué)性能良好。分析其主要原因在于03#中Ni和Cr的含量較高，部分溶于基體的Ni和Cr的產(chǎn)生了固溶強(qiáng)化，另外部分未溶的Ni和Cr以強(qiáng)化相的形式析出，這樣實(shí)現(xiàn)了既保證強(qiáng)度達(dá)標(biāo)又不降低韌性的目的［8］。斷裂韌度對(duì)連鑄輥來(lái)說(shuō)是極重要的指標(biāo)，連鑄輥在惡劣的工況條件下，堆焊層經(jīng)冷熱疲勞最終要產(chǎn)生裂紋，產(chǎn)生的裂紋將向連鑄輥內(nèi)部擴(kuò)展，高的斷裂韌度，裂紋就不容易向輥體內(nèi)部擴(kuò)展，因此提高連鑄輥的關(guān)鍵在于獲得高的斷裂韌性［7］，由此可見(jiàn)03#成分對(duì)于防止疲勞裂紋的擴(kuò)展具有重要的意義。另外在900℃空冷狀態(tài)下，經(jīng)高溫回火后，其沖擊功03#成分也比01#、02#高，可預(yù)期連鑄輥內(nèi)部在冷卻速度比表面緩慢的情況下，采用03#成分的連鑄輥塑韌性也要比01#、02#連鑄輥好。從材料經(jīng)過(guò)兩種不同的熱處理工藝后得到的力學(xué)性能上看，水冷和空冷所得的硬度基本一致，但是從強(qiáng)度上看水冷的要稍微低于空冷的，而在塑韌性上，水冷要高于空冷，尤其是沖擊吸收功上，水冷后回火的值要比空冷后回火的高24%以上。而提高連鑄輥使用壽命的關(guān)鍵就在于提高韌性，因此采用水冷后高溫回火工藝更加合適，使用壽命也會(huì)有所提高。另外，可以從理論上判斷鍛件淬火能否直接采用水冷。根據(jù)熱處理手冊(cè)，首先應(yīng)當(dāng)考慮鍛件化學(xué)成分和基礎(chǔ)性能的影響，一般可以采用碳當(dāng)量的計(jì)算公式計(jì)算，如公式1所示。按此式計(jì)算03#成分:［C］=0．56%≤0．75%，由此可見(jiàn)03#鋼雖然提高了Ni、Cr含量，但是整體的碳當(dāng)量還是處于較低的水平，所以水淬是安全的，不會(huì)引起巨大的內(nèi)應(yīng)力而淬裂的產(chǎn)生。從生產(chǎn)效率上看，直接水淬需要的時(shí)間更短，效率也更高，因此03#最佳的熱處理工藝是900oC水冷+690oC回火空冷。
4結(jié)論
1鑄造缺陷對(duì)球墨鑄鐵曲軸疲勞強(qiáng)度的影響分析
1.1生鐵中磷含量對(duì)曲軸疲勞強(qiáng)度的影響對(duì)于球墨鑄鐵爐料而言，其中的生鐵成分、回爐鐵成分以及廢鋼中的磷成分在鐵水熔煉過(guò)程當(dāng)中會(huì)以恒定量的方式得到保留。同時(shí)，過(guò)量的磷成分多富集于晶界，主要表現(xiàn)形式為二元磷共晶或者是三元磷共晶。無(wú)論其表現(xiàn)為哪種形式，都具有脆性相的特點(diǎn)，由此會(huì)導(dǎo)致球墨鑄鐵的塑性指標(biāo)明顯降低，最終誘發(fā)曲軸的早期斷裂。已有研究中對(duì)發(fā)生斷裂問(wèn)題的曲軸進(jìn)行分析，分析結(jié)果顯示：曲軸正火采用部分奧氏體化工藝，通過(guò)此種方式獲得鐵素體組織（此類(lèi)鐵素體組織多為破碎形態(tài)）。但從斷軸分析的角度上來(lái)說(shuō)，此部分檢出的磷成分含量多在0.07~0.10％范圍內(nèi)。通過(guò)疲勞試驗(yàn)所得出的結(jié)果反映，該曲軸正常運(yùn)行工況條件下的疲勞強(qiáng)度極限值僅為8050.0kg•cm，無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。其原因在于曲軸制造使用了本地生鐵作為的球鐵爐料。在取消該環(huán)節(jié)后曲軸質(zhì)量自然可得到提高。
1.2鑄造縮松對(duì)曲軸疲勞強(qiáng)度的影響已有研究資料中報(bào)道某廠曲軸曾大量出現(xiàn)斷裂問(wèn)題。從曲軸外觀上觀察得知，導(dǎo)致斷裂的主要原因是在曲軸連桿軸頸位置有鑄造縮松問(wèn)題，且肉眼可見(jiàn)。分析其成因是：在冷鐵供應(yīng)存在問(wèn)題的條件下，曲軸造型省略了補(bǔ)縮所使用的冷鐵。在恢復(fù)冷鐵工藝后，曲軸鑄造縮松問(wèn)題得到了圓滿(mǎn)的解決。由此可見(jiàn)，鑄造縮松對(duì)于曲軸疲勞強(qiáng)度的影響是非常顯著的。
1.3黑色帶層及灰斑對(duì)曲軸疲勞強(qiáng)度的影響在常規(guī)工藝條件下，球墨鑄鐵曲軸斷口多呈現(xiàn)出灰色或銀灰色，曲軸本體以及抗拉試棒斷口同樣應(yīng)當(dāng)有此類(lèi)表現(xiàn)。對(duì)于黑色帶層問(wèn)題而言，其主要是受到灰斑在疲勞試驗(yàn)曲軸軸頸往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的影響而形成的，而灰斑的產(chǎn)生則主要是受到了鐵水中硅偏析的影響。以往研究中在對(duì)某批次球墨鑄鐵曲軸進(jìn)行疲勞試驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)曲軸斷面出現(xiàn)了異常的黑色層以及灰斑。雖然此種問(wèn)題在球墨鑄鐵曲軸中相對(duì)比較少見(jiàn)，但同樣屬于內(nèi)部缺陷的一種表現(xiàn)形式，此問(wèn)題的出現(xiàn)導(dǎo)致了曲軸疲勞強(qiáng)度受到不良影響，有黑色帶層或灰斑問(wèn)題的曲軸在正常使用過(guò)程當(dāng)中可能提前出現(xiàn)疲勞裂紋，導(dǎo)致抗疲勞強(qiáng)度的下降。
2熱處理工藝對(duì)球墨鑄鐵曲軸疲勞強(qiáng)度的影響分析
2.1正火和中頻淬火工藝對(duì)曲軸疲勞強(qiáng)度的影響已有研究中顯示，對(duì)于球墨鑄鐵曲軸而言，在經(jīng)過(guò)高溫正火處理后，能夠?qū)⑵渲兴嬖诘挠坞x狀態(tài)滲碳體消除掉，從而能夠起到調(diào)整基體中鐵素體以及珠光體形態(tài)，以及兩者構(gòu)成比例的目的。通過(guò)這種方式，使球墨鑄鐵曲軸的綜合力學(xué)性能得到了提升，促進(jìn)了抗疲勞強(qiáng)度的改善。同時(shí)，在球墨鑄鐵曲軸制造過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)進(jìn)行中頻淬火處理的方式，能夠使球墨鑄鐵曲軸表面形成具有一定深度的淬硬層，其對(duì)于改善曲軸自身耐磨性能有重要意義。但也有研究中認(rèn)為：傳統(tǒng)的非圓角淬火工藝下會(huì)導(dǎo)致曲軸淬火區(qū)與非淬火區(qū)交界位置產(chǎn)生失衡且反向的應(yīng)力關(guān)系，并對(duì)疲勞強(qiáng)度造成不良影響。因此，在引入中頻淬火工藝的過(guò)程當(dāng)中，需要盡量選擇圓角淬火工藝，達(dá)到滿(mǎn)意的處理效果。
2.2等溫淬火工藝對(duì)曲軸疲勞強(qiáng)度的影響在球墨鑄鐵曲軸的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)應(yīng)用等溫淬火工藝的方式，能夠使曲軸獲得主要的貝氏體成分，同時(shí)還可形成一定的馬氏體組織以及殘余奧氏體組織，力學(xué)性能上具有較高的強(qiáng)度以及韌性水平。已有研究資料中報(bào)道，針對(duì)受到化學(xué)成分偏離影響而造成球墨鑄鐵曲軸疲勞強(qiáng)度的不足的問(wèn)題，通過(guò)應(yīng)用等溫淬火工藝的方式，解決了曲軸在熱處理上的質(zhì)量問(wèn)題。等溫淬火工藝的應(yīng)用除了對(duì)改善球墨鑄鐵曲軸疲勞強(qiáng)度水平以外，還對(duì)提高曲軸自身耐磨性有重要價(jià)值，由此也有效延長(zhǎng)了曲軸的使用壽命，綜合效益確切。
2.3氧氮化工藝對(duì)曲軸疲勞強(qiáng)度的影響從化學(xué)處理的角度上來(lái)說(shuō)，在球墨鑄鐵曲軸的制造生產(chǎn)工藝中，通過(guò)對(duì)曲軸進(jìn)行氧氮化處理的方式，能夠使曲軸表面獲得具有高氮特點(diǎn)的化合物層，同時(shí)還可形成具有飽和特點(diǎn)的氧擴(kuò)散層。受到氧成分以及氮成分滲入的影響，使得球墨鑄鐵曲軸表面層的化學(xué)成分發(fā)生改變，與之相對(duì)應(yīng)的顯微結(jié)構(gòu)也有了非常顯著的提升趨勢(shì)，曲軸整體的耐磨性能以及耏疲勞性能均得到了有效的改善。需要注意的一點(diǎn)是，對(duì)于經(jīng)過(guò)氧氮化處理的球墨鑄鐵曲軸而言，其抗疲勞水平的提高很大程度上會(huì)受到氧化層擴(kuò)散水平的影響，在氮化處理后快速冷卻，并在擴(kuò)散層中形成飽和固溶體，或是形成高水平的殘余壓應(yīng)力都能夠促進(jìn)疲勞強(qiáng)度的提高。正是由于在氧氮化工藝處理下，曲軸表面能夠形成較深的擴(kuò)散層，故而對(duì)延長(zhǎng)球墨鑄鐵使用壽命也有相當(dāng)重要的意義與價(jià)值。
3結(jié)束語(yǔ)
結(jié)合本文以上分析認(rèn)為：對(duì)于球墨鑄鐵曲軸而言，斷裂是其運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中最主要的失效形式。解決并最大限度避免曲軸失效問(wèn)題的方法在于彌補(bǔ)鑄造缺陷，同時(shí)對(duì)熱處理工藝進(jìn)行合理改進(jìn)。本次研究中重點(diǎn)從鑄造缺陷以及熱處理工藝這兩個(gè)角度入手，分析以上因素對(duì)球墨鑄鐵曲軸疲勞強(qiáng)度的影響，指出可以通過(guò)彌補(bǔ)鑄造缺陷，同時(shí)合理應(yīng)用正火、中頻表面淬火、等溫淬火以及氧氮化處理的方式，促進(jìn)球墨鑄鐵曲軸疲勞強(qiáng)度水平的提升，同時(shí)改善曲軸的耐磨性，延長(zhǎng)球墨鑄鐵曲軸的使用壽命，發(fā)揮更加確切的使用價(jià)值。
作者：范杰單位：大唐琿春發(fā)電廠
英文名稱(chēng)：Transactions of Materials and Heat Treatment
主管單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)
主辦單位：中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1009-6264
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-4545/TG
郵發(fā)代號(hào)：82-591
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1980
期刊收錄：
CA 化學(xué)文摘(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù)：
中科雙效期刊
聯(lián)系方式
期刊簡(jiǎn)介
《材料熱處理學(xué)報(bào)》（月刊）創(chuàng)刊于1980年，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)主辦，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)熱處理分會(huì)和北京機(jī)電研究所承辦的全國(guó)性學(xué)術(shù)期刊。收錄情況：全國(guó)中文核心期刊，中國(guó)期刊方陣－雙效期刊，中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊，中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版), 中國(guó)核心期刊（遴選）數(shù)據(jù)庫(kù)（萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)）、中國(guó)期刊網(wǎng)全文收錄期刊等。
Ei(工程文摘), CA（化學(xué)文摘）, MA（金屬文摘）, EMA（工程材料文摘）AIA (鋁工業(yè)文摘)，JICST (日本科技文獻(xiàn)速報(bào))，Scopus,Corrosion Abstracts（腐蝕文摘）等收錄期刊。
主要刊登各類(lèi)材料（包括金屬與非金屬）的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、物理化學(xué)性能的理論、材料加工、質(zhì)量控制檢測(cè)和計(jì)算機(jī)在材料科學(xué)中的應(yīng)用等方面的學(xué)術(shù)論文和科研成果，國(guó)家基金、省、部級(jí)基金資助項(xiàng)目研究論文及行業(yè)科技信息等，特別是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域具有創(chuàng)新性、高水平的原創(chuàng)性學(xué)術(shù)論文及反映學(xué)科最新進(jìn)展的重要綜述文章。同時(shí)刊登國(guó)內(nèi)外科技成果轉(zhuǎn)讓、材料熱處理工藝裝備推廣等各類(lèi)信息。
關(guān)鍵詞:LV710貝氏體鋼 回火 熱處理 力學(xué)性能
1 前言
目前貝氏體鋼已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)前軸、鐵路道岔、礦山用高強(qiáng)度耐磨鋼球、塑料模具、油田用抽油桿等多個(gè)方面。貝氏體鋼是21世紀(jì)鋼鐵材料中的奇葩，正朝著低碳、超低碳、超細(xì)晶和高強(qiáng)度方面發(fā)展，在不久的將來(lái)，將會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用前景[1，2，4]。
本文主要是通過(guò)試驗(yàn)研究LV710貝氏體鋼在不同的正火回火熱處理后的力學(xué)性能特點(diǎn)，分析熱處理工藝對(duì)其力學(xué)性能的影響，為其應(yīng)用奠定試驗(yàn)依據(jù)。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 試驗(yàn)儀器及設(shè)備
（1）熱處理試驗(yàn)：SXS-15-13型箱式電阻爐（最高溫度1500℃）；
（2）拉伸試驗(yàn)：CMT5105A 型微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；
（3）硬度試驗(yàn)：HT-320全洛氏硬度儀；
（4）沖擊試驗(yàn)：JBN-30型沖擊試驗(yàn)機(jī)
2.2 試驗(yàn)材料及其制備
試驗(yàn)材料：LV710新型貝氏體鋼。
試樣加工：沖擊試樣加工成10.2×10.2×55mm，熱處理后開(kāi)V 形缺口，拉伸試樣加工成Φ14×80mm棒料，然后加工成Φ6mm標(biāo)準(zhǔn)短拉伸試樣。
2.3 試驗(yàn)方案的確定
2.3.1 熱處理工藝確定及其熱處理試驗(yàn)
本次試驗(yàn)確定LV710貝氏體鋼的正火溫度為920℃×1h，試樣空冷后在不同溫度進(jìn)行回火，回火溫度分別為200℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃，回火時(shí)間為2小時(shí)。
2.3.2 力學(xué)性能試驗(yàn)
1.拉伸試驗(yàn)，測(cè)定材料的強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率等指標(biāo)。
2.硬度試驗(yàn)，對(duì)經(jīng)過(guò)磨加工后的沖擊韌度試樣進(jìn)行HRC硬度測(cè)定。
3.沖擊韌度試驗(yàn)，測(cè)定材料的沖擊韌度。
2.4 試驗(yàn)過(guò)程
2.4.1 熱處理過(guò)程
將熱處理爐加熱至920℃后，把試樣放入爐膛內(nèi)。待爐膛溫度回復(fù)至920℃并穩(wěn)定后開(kāi)始計(jì)時(shí)，將試樣加熱1小時(shí)后取出，空冷后分別將試樣在200℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃等溫度下進(jìn)行回火處理。
2.4.2 力學(xué)性能測(cè)試
（1）拉伸性能測(cè)試
將正火+回火熱處理后的拉伸試棒在CMT5105A 型微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，然后測(cè)量其斷口直徑、拉伸后的長(zhǎng)度等參數(shù)。
（2）硬度測(cè)試
將正火+回火熱處理后的沖擊試樣表面磨光，開(kāi)V形缺口，在全洛氏硬度機(jī)上測(cè)量其硬度。每個(gè)試樣至少打5個(gè)點(diǎn)求其平均值，算出每個(gè)回火溫度下的平均硬度值。
（3）沖擊性能測(cè)試
對(duì)試樣打完硬度后進(jìn)行沖擊性能測(cè)試，先將試樣放置于沖擊處，并把沖擊試驗(yàn)機(jī)的指針歸零，然后摁動(dòng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行沖擊，沖擊完成之后在表盤(pán)上讀出沖擊吸收功的值，最后計(jì)算出各個(gè)溫度下試樣的平均沖擊吸收功。
3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
3.1 不同熱處理工藝對(duì)材料力學(xué)性能的影響
本次試驗(yàn)中對(duì)試樣進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)、硬度測(cè)試及沖擊試驗(yàn)，各種力學(xué)性能指標(biāo)。
300℃以下回火，抗拉強(qiáng)度變化不大，300℃回火后抗拉強(qiáng)度值最高，為1450.88MPa，回火溫度超過(guò)300℃，隨著回火溫度的提高，貝氏體鋼的抗拉強(qiáng)度急劇降低，600℃回火后抗拉強(qiáng)度值最低，為868.80 MPa。
隨著回火溫度的升高，貝氏體鋼的硬度呈降低的總趨勢(shì)。回火溫度低于400℃時(shí)，隨著回火溫度的提高，硬度緩慢降低，當(dāng)溫度升超過(guò)400℃后，隨著回火溫度的提高，硬度快速降低。
在回火溫度低于350℃時(shí)，沖擊韌度下降緩慢；回火溫度在350℃-500℃之間時(shí)，沖擊韌度下降的比較迅速，到500℃時(shí)，沖擊韌度降至最低，出現(xiàn)回火脆性；回火溫度高于500℃時(shí)，沖擊韌度迅速上升。
綜合來(lái)看，LV710貝氏體鋼920℃正火、200～350℃回火后具有良好的強(qiáng)韌性配合，最佳的回火溫度為300℃×2h，獲得的力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度1450.9MPa，硬度39.7HRC，沖擊韌度49.8J。
3.3 回火溫度對(duì)材料力學(xué)性能影響的原因分析
材料力學(xué)性能隨回火工藝不同變化的原因，與貝氏體鐵素體碳量變化及殘余奧氏體的分解有關(guān)，是兩因素綜合作用的結(jié)果。貝氏體鐵素體是碳的過(guò)飽和固溶體，回火過(guò)程伴隨著貝氏體鐵素體固溶碳量的降低，造成硬度和抗拉強(qiáng)度的降低，因此，抗拉強(qiáng)度和硬度變化的總趨勢(shì)是隨著回火溫度的升高而下降。隨著回火溫度的升高，殘余奧氏體的熱穩(wěn)定性（不同回火溫度分解的難易程度）因回火溫度不同而異。300℃以下回火，貝氏體組織的殘余奧氏體穩(wěn)定性提高，低溫回火可以提高鋼的韌性；另外，鋼在低溫回火時(shí)，殘余應(yīng)力的消除也有利于提高鋼的沖擊韌度。當(dāng)回火溫度超過(guò)350℃，貝氏體組織中的殘余奧氏體逐漸分解，析出脆性滲碳體，導(dǎo)致鋼的沖擊韌度值降低。回火溫度高于500℃后，滲碳體開(kāi)始聚集和球化，鐵素體有回復(fù)和再結(jié)晶的趨勢(shì)，鋼的韌性開(kāi)始回升[3，4，6，7]。
由以上組織分析可知，貝氏體鋼正火空冷后進(jìn)行低溫回火處理能使該鋼獲得最佳強(qiáng)韌性組合。
4 結(jié)論
（1）不同的回火溫度熱處理對(duì)貝氏體鋼力學(xué)性能的影響為：對(duì)延伸率及斷面收縮率的影響趨勢(shì)基本上是相同的，均呈先升后降、復(fù)又升高的變化趨勢(shì)。對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響是：300℃以下回火，抗拉強(qiáng)度變化不大，300℃回火后抗拉強(qiáng)度值最高，回火溫度超過(guò)300℃，隨著回火溫度的提高，貝氏體鋼的抗拉強(qiáng)度急劇降低。對(duì)試樣硬度的影響是：隨著回火溫度的升高，貝氏體鋼的硬度呈降低的總趨勢(shì)。對(duì)沖擊韌度的影響是：在回火溫度低于350℃時(shí)，沖擊韌度下降緩慢；回火溫度在350℃-500℃之間時(shí)，沖擊韌度下降的比較迅速，到500℃時(shí)，沖擊韌度降至最低；出現(xiàn)回火脆性回火，溫度高于500℃時(shí)，沖擊韌度迅速上升。
（2）LV710貝氏體鋼920℃×1h正火+300℃×2h回火，具有良好的強(qiáng)韌性配合，為最佳的回火工藝，獲得的力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度1450.9MPa，硬度39.7HRC，沖擊韌度49.8J。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：工程材料與熱處理；任務(wù)驅(qū)動(dòng)；教學(xué)
1 前言
《工程材料及熱處理》是高等學(xué)校工程機(jī)械類(lèi)及近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握機(jī)械工程材料和熱處理的相關(guān)知識(shí)，并且為后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。但是《機(jī)械工程材料及熱處理》課程內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜、抽象，學(xué)生學(xué)起來(lái)難度較大，教學(xué)效果不理想。課程任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是將課程任務(wù)與課程教學(xué)相結(jié)合，從而提升教學(xué)效果的教學(xué)方式。機(jī)械專(zhuān)業(yè)主要是為社會(huì)提供專(zhuān)業(yè)性人才，將課程任務(wù)驅(qū)動(dòng)法應(yīng)用于《工程材料及熱處理》教學(xué)中，根據(jù)其特點(diǎn)和應(yīng)用型本科教育“培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型應(yīng)用性人才”培養(yǎng)目標(biāo)的要求，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法概述
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是基于構(gòu)架主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)方法，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，圍繞著一個(gè)共同的任務(wù)中心，在問(wèn)題動(dòng)機(jī)、實(shí)踐任務(wù)等驅(qū)動(dòng)下開(kāi)展教學(xué)的方式。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)法，以知識(shí)的構(gòu)建為基礎(chǔ)，通過(guò)以提出問(wèn)題、提出任務(wù)目標(biāo)以及完成任務(wù)目標(biāo)的教學(xué)方式。將任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)導(dǎo)入《工程材料及熱處理》教學(xué)中，在總體教學(xué)目標(biāo)的框架下，將總體目標(biāo)分為一個(gè)個(gè)小目標(biāo)，根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)明確教學(xué)任務(wù)，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下完成教學(xué)安排。
3 基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的《機(jī)械工程材料及熱處理》教學(xué)方法
3.1 根據(jù)職業(yè)特點(diǎn)確定能力培養(yǎng)目標(biāo)
《工程材料及熱處理》教學(xué)的目標(biāo)主要是為機(jī)械專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，通過(guò)將材料的加工與熱處理和學(xué)生的職業(yè)生涯聯(lián)系起來(lái)，根據(jù)專(zhuān)業(yè)和職業(yè)的特點(diǎn)確定培養(yǎng)目標(biāo)，能夠提升學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，讓學(xué)生更加重視課程的學(xué)習(xí)。在任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)中，為了讓學(xué)生獲得機(jī)械工程材料以及熱處理工藝的相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生了解實(shí)際工件加工的全過(guò)程、了解熱處理工藝的特點(diǎn)、根據(jù)零件要求合理選擇熱處理方式，實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程中的學(xué)習(xí)與課堂上的學(xué)習(xí)的整合，在教導(dǎo)學(xué)生知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)精神。
3.2根據(jù)崗位需求調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容
《工程材料及熱處理》是一門(mén)綜合性技術(shù)基礎(chǔ)課，對(duì)于未來(lái)機(jī)械人才的培養(yǎng)與學(xué)生的未來(lái)發(fā)展具有重要的意義。通過(guò)對(duì)相關(guān)行業(yè)與倉(cāng)業(yè)人才需求進(jìn)行調(diào)研，將《工程材料及熱處理》教學(xué)與學(xué)生的崗位發(fā)展結(jié)合起來(lái)，能夠更好的開(kāi)展教學(xué)。本校所開(kāi)《機(jī)械工程材料及熱處理》課程總學(xué)時(shí)為63學(xué)時(shí)，其中的教學(xué)內(nèi)容包括金屬學(xué)的基本知識(shí)、機(jī)械工程常用金屬材料、陶瓷材料與復(fù)合材料等內(nèi)容。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)，對(duì)其中一些理論性強(qiáng)、崗位實(shí)用性較差的內(nèi)容進(jìn)行壓縮，為了滿(mǎn)足現(xiàn)代崗位的需求，及時(shí)補(bǔ)充新知識(shí)，確保教學(xué)的時(shí)效性。
3.3 以任務(wù)過(guò)程為導(dǎo)向的組織教學(xué)
任務(wù)引導(dǎo)型的《工程材料及熱處理》的教學(xué)組織，需要采取問(wèn)題教學(xué)的方式，通過(guò)教學(xué)導(dǎo)入，讓學(xué)生的職業(yè)發(fā)展與課程組織相結(jié)合，從而激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的思考問(wèn)題，加深對(duì)課程的認(rèn)識(shí)。《工程材料及熱處理》教學(xué)組織中，以專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)與課程教學(xué)相結(jié)合，將教育行動(dòng)整合到教學(xué)過(guò)程中，改變傳統(tǒng)的“知識(shí)傳授型”的教學(xué)方式，將課程分為相應(yīng)的項(xiàng)目組，從而完成教學(xué)。在《工程材料及熱處理》教學(xué)中，在原有課程的基礎(chǔ)上，優(yōu)化課程體系，突出職業(yè)能力培養(yǎng)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)與項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方式，根據(jù)項(xiàng)目布置的方式完成教學(xué)任務(wù)。
3.4 針對(duì)不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行分組教學(xué)
學(xué)生的基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)能力并不相同，在《工程材料及熱處理》教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該開(kāi)展差異化教學(xué)，以異質(zhì)小組教學(xué)的方式，因材施教，促進(jìn)學(xué)生的整體提升。任務(wù)導(dǎo)向式教學(xué)需要以學(xué)生的情況為基礎(chǔ)，采取分層教學(xué)的方式，布置不同的教學(xué)任務(wù)與教學(xué)安排，有意識(shí)的讓學(xué)生能夠了解自己，明確發(fā)展方向，同時(shí)相應(yīng)的教學(xué)難度能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生的全面提升。
3.5 以任務(wù)為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是《工程材料及熱處理》教學(xué)的重要內(nèi)容，在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展任務(wù)導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。《工程材料及熱處理》課程的原有實(shí)驗(yàn)主要為簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生的提升有效，在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加入以任務(wù)為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合緊密，讓學(xué)生能夠了解實(shí)驗(yàn)方案，熟悉實(shí)驗(yàn)材料，提升學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。以企業(yè)典型應(yīng)用為載體， 實(shí)現(xiàn)以實(shí)例項(xiàng)目為導(dǎo)向的教學(xué)模式，并借助教師的引導(dǎo)、 學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和課堂討論，以將學(xué)習(xí)過(guò)程轉(zhuǎn)化為 “企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情景的再現(xiàn)”， 實(shí)現(xiàn) “將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為專(zhuān)業(yè)技能” 的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
3.6 以學(xué)生創(chuàng)造力為主的考核方式
任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)主要是以學(xué)生的能力提升為主，為了確保學(xué)生得到提升，取消傳統(tǒng)的書(shū)面考核，而取代以綜合性應(yīng)用知識(shí)的考核，能夠深化教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。采用項(xiàng)目報(bào)告的方式取代傳統(tǒng)的考試，能夠讓學(xué)生在任務(wù)的基礎(chǔ)上，對(duì)任務(wù)進(jìn)行思考與分析，并且就此開(kāi)展資料搜集，以小組的方式完成任務(wù)，對(duì)于學(xué)生的發(fā)展具有重要的意義。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)“工程材料與熱處理工藝選擇”課程教學(xué)模式創(chuàng)新與學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的研究，打破了傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)。本校近年來(lái)開(kāi)展《工程材料及熱處理》的任務(wù)教學(xué)，從教學(xué)的準(zhǔn)備、教學(xué)的組織、教學(xué)的開(kāi)展等方面開(kāi)始，結(jié)合學(xué)生的未來(lái)職業(yè)發(fā)展情況開(kāi)展教學(xué)，讓學(xué)生能夠掌握理論知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)，對(duì)提升教學(xué)效果具有重要的意義。
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作者簡(jiǎn)介：
關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)加熱；焊后熱處理；加氫反應(yīng)容器
中圖分類(lèi)號(hào)：TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
前言
應(yīng)力腐蝕裂紋是加氫反應(yīng)容器失效的重要原因之一。為防止應(yīng)力腐蝕裂紋，通常采用焊后熱處理。焊后熱處理是將焊接件加熱到相變點(diǎn)Ac1以下某一合適溫度，保溫一定時(shí)間后均勻冷卻的過(guò)程。焊后熱處理不產(chǎn)生相變，焊接的組織沒(méi)有發(fā)生變化，其主要目的是消除焊接殘余應(yīng)力，除此之外，還能夠改善焊接接頭的斷裂韌性、塑性，消除氫等有害氣體，提高抗腐蝕性，提高疲勞強(qiáng)度，改善蠕變性能等[1]。
焊后熱處理常采用整體入爐熱處理，當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組焊后或因容器內(nèi)存在不銹鋼堆內(nèi)構(gòu)件等條件限制不允許整體進(jìn)爐熱處理時(shí)，通常采用局部熱處理方式。局部焊后熱處理容易造成壓力容器的溫度梯度應(yīng)力和組裝過(guò)程中產(chǎn)生的塑性變形應(yīng)力，但相對(duì)于焊接的殘余應(yīng)力的危害，溫度梯度應(yīng)力和塑性變形應(yīng)力對(duì)整個(gè)壓力容器的影響較小，因而在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中常采用局部焊后熱處理方式。采用局部焊后熱處理時(shí)，應(yīng)更加嚴(yán)格控制熱處理工藝，避免產(chǎn)生較大的溫度梯度而產(chǎn)生應(yīng)力，進(jìn)而有可能改變組織結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生缺陷，影響壓力容器的質(zhì)量，造成容器的報(bào)廢。
感應(yīng)加熱技術(shù)的應(yīng)用研究
局部焊后熱處理的方法有很多，如柔性陶瓷電加熱履帶加熱片加熱、氣體加熱、高頻感應(yīng)加熱等。現(xiàn)加氫反應(yīng)器常采用履帶加熱設(shè)備，現(xiàn)使用的柔性陶瓷履帶加熱設(shè)備配備了微電腦控溫裝置，且設(shè)備操作便捷、通用性強(qiáng)，能自動(dòng)控制輸出電流，使工件熱處理符合規(guī)范要求，所以施工現(xiàn)場(chǎng)熱處理大部分采用柔性陶瓷履帶加熱設(shè)備。
履帶加熱片加熱設(shè)備也存在很多不足之處：①熱效率低，加熱時(shí)間長(zhǎng)，損耗電能大；②加熱方式主要靠熱輻射和熱傳導(dǎo)，工件厚度方向加熱不均勻；③鋪履帶加熱片的部位表面溫度過(guò)高，易形成氧化皮，外壁與心部存在溫度梯度產(chǎn)生熱應(yīng)力。
感應(yīng)加熱設(shè)備加熱速度快、效率高、能耗小；溫度易控制；采用非接觸式加熱，具有一定的加熱深度，加熱溫度由工件表面向內(nèi)部傳導(dǎo)；工件材料表面氧化皮生成少。逐漸在焊后熱處理中得到應(yīng)用。
在加氫反應(yīng)器生產(chǎn)中，電磁感應(yīng)加熱設(shè)備常見(jiàn)形式有平板式加熱器(如圖1所示)和繩狀加熱電纜(如圖2所示)。平板狀加熱片內(nèi)置銅線產(chǎn)生高頻感應(yīng)電流，外部為耐高溫的云母片，常用于管板的預(yù)熱、環(huán)氧乙烷冷卻器小接管的焊后熱處理等。繩狀加熱電纜水冷電纜外套為經(jīng)過(guò)強(qiáng)化的硅橡膠管，內(nèi)包特殊的銅線以承載高頻電流，電纜兩端接頭為自閉式設(shè)計(jì)防止內(nèi)部的冷卻液漏出，常用于底部彎管或側(cè)接管的焊后熱處理。
圖1 平板式電磁感應(yīng)加熱片 圖2 繩狀感應(yīng)加熱電纜
底部彎管
加氫反應(yīng)器底部彎管與下封頭組焊后如整體進(jìn)熱處理爐熱處理，不僅增加成本，且生產(chǎn)效率低。若采用新型感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)底部彎管進(jìn)行焊后熱處理，可提高生產(chǎn)效率，降低成本。
采用國(guó)內(nèi)某感應(yīng)設(shè)備廠家的電磁感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)底部彎管進(jìn)行焊后熱處理模擬實(shí)驗(yàn)，工藝曲線如圖3所示。
圖3 模擬實(shí)驗(yàn)的工藝曲線
熱電偶的布置：試驗(yàn)管φ235×50×2210mm，在距一端800mm處的內(nèi)、外壁各布置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，左右兩側(cè)距外壁測(cè)溫點(diǎn)150mm處布置一個(gè)等效測(cè)溫點(diǎn)。熱電偶布置示意圖如圖4所示。
圖4 模擬實(shí)驗(yàn)的偶?jí)K布置示意圖
圖5為繩狀加熱電纜電磁感應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)的示意圖。實(shí)驗(yàn)對(duì)φ235mm×50mm×2210mm的小壁厚管子進(jìn)行感應(yīng)加熱試驗(yàn)，在感應(yīng)線圈纏繞8匝，升溫速率為60~90℃/h條件下，模擬焊縫處中心線的內(nèi)外壁溫差在665℃×3h保溫階段約為20℃，滿(mǎn)足加氫產(chǎn)品保溫階段±14℃溫差的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，得到的熱處理曲線如圖6所示。圖中溫度較高的兩條曲線為感應(yīng)加熱纏繞中心處內(nèi)外壁偶的溫度，底部溫度較低的兩條曲線為監(jiān)測(cè)偶的溫度。
圖5 繩狀加熱電纜電磁感應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)圖6 熱處理曲線
數(shù)據(jù)表明，采用國(guó)產(chǎn)的電磁感應(yīng)加熱設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)焊后熱處理工藝的要求，但國(guó)產(chǎn)設(shè)備仍不成熟，控制系統(tǒng)待完善，因此還不具備投入到生產(chǎn)中去。
美國(guó)米勒公司Miller Preheat35型感應(yīng)加熱設(shè)備是世界上最先進(jìn)的熱處理設(shè)備之一。其功率為35kW，頻率0.5~3萬(wàn)Hz，加熱導(dǎo)線為柔性線，內(nèi)通冷卻水。上海電力建設(shè)有限公司用此設(shè)備在主蒸汽管φ546mm×92mm的P92鋼焊后熱處理時(shí)，能有效保證P92鋼大口徑厚壁管加熱到760℃的內(nèi)外壁溫差在±10℃范圍之內(nèi)，且整個(gè)過(guò)程中平均消耗功率低于30kW[2]。圖7為Miller Preheat35型感應(yīng)加熱設(shè)備在加氫反應(yīng)器油氣出口接管法蘭上的應(yīng)用，直段壁厚為40mm，材質(zhì)為2.25Cr-1Mo，保溫溫度為600℃，保溫溫差為20℃，加熱、保溫、降溫的熱處理曲線見(jiàn)圖8所示，處理效果很好，可以應(yīng)用到生產(chǎn)中。
圖7 Miller設(shè)備應(yīng)用實(shí)例 圖8 Miller設(shè)備熱處理曲線
環(huán)氧乙烷冷卻器小接管
平板狀感應(yīng)加熱器可運(yùn)用到環(huán)氧乙烷冷卻器管板的焊后熱處理。國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的電磁感應(yīng)加熱設(shè)備。設(shè)備管件部件是高頻感應(yīng)加熱電源。該電源采用逆變技術(shù)：三相工頻交流電經(jīng)三相橋式全波整流器將交流電整流成含有波紋的直流電，通過(guò)電容、電感濾波獲得平滑的直流電，再由電力半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)作用和高頻變壓器的降壓，獲得交變的高頻電流。設(shè)備由22個(gè)獨(dú)立的小控制箱組成。
對(duì)平板狀感應(yīng)加熱設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖9所示。得到的熱處理曲線如圖10所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)條件下，平板感應(yīng)加熱器可以加熱至680℃，保溫范圍在±14℃之內(nèi)。
感應(yīng)加熱設(shè)備運(yùn)用到冷卻器小接管焊后熱處理，其工裝示意圖如圖11所示。在實(shí)際的生產(chǎn)中，得到的熱處理曲線無(wú)法滿(mǎn)足工藝要求，其熱處理曲線示意圖如圖12所示。熱處理記錄儀上的點(diǎn)呈分散狀，原因是由于工作的電磁感應(yīng)加熱器產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)熱電偶采集信號(hào)干擾，且保溫效果不好，散熱過(guò)快所致。采用廠家專(zhuān)用的抗磁場(chǎng)干擾熱電偶效果仍不佳，在增加一套抗磁場(chǎng)干擾電子數(shù)字記錄儀的情況下，得到的熱處理曲線略有改善，但效果仍不理想。同時(shí)，若改變熱處理加熱記錄設(shè)備，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的工藝評(píng)定和論證，才能將數(shù)字記錄儀記錄熱處理加熱過(guò)程運(yùn)用到生產(chǎn)中。因而，此設(shè)備未得到廣泛應(yīng)用，僅應(yīng)用于加氫管板與換熱管接頭焊接的預(yù)熱。
圖9平板試驗(yàn)工裝示意圖圖10 平板感應(yīng)加熱設(shè)備實(shí)驗(yàn)得到的熱處理曲線
圖11 平板感應(yīng)加熱器在冷卻器小接管焊后熱處理的應(yīng)用圖12 冷卻器上小接管得到的熱處理曲線
結(jié)論
(1) 對(duì)感應(yīng)加熱的方法進(jìn)行應(yīng)用研究，結(jié)合公司實(shí)際產(chǎn)品，研究感應(yīng)加熱技術(shù)在加氫反應(yīng)器底部彎管、冷卻器小接管等焊后熱處理上的應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用中可提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期，降低能耗；
(2) 國(guó)內(nèi)某感應(yīng)加熱設(shè)備模擬底部彎管焊后熱處理，在感應(yīng)線圈纏繞8匝，升溫速率為60~90℃/h條件下，在665℃×3h保溫階段，模擬焊縫處中心線的內(nèi)外壁溫差約為20℃，但由于設(shè)備部件元件的不成熟，無(wú)法將新型熱處理技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)中。在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在新引進(jìn)的Miller Preheat35感應(yīng)設(shè)備，經(jīng)對(duì)設(shè)備的應(yīng)用研究，能夠解決底部彎管焊后處理的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)的應(yīng)用；
(3)感應(yīng)加熱設(shè)備試圖解決冷卻器小接管焊后熱處理難題，但設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)記錄儀溫度記錄呈現(xiàn)分散性，不易解決，但此設(shè)備在加氫反應(yīng)器管板與換熱管接頭焊接預(yù)熱方面取得了較好的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
論文關(guān)鍵詞：淬火介質(zhì)；雙液淬火；飛雕淬火
0前言
金屬進(jìn)行淬火處理時(shí)，需要將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時(shí)間，隨即浸入淬火介質(zhì)中快速冷卻。鋼的淬火(配合一定溫度的回火)是熱處理工藝中最重要、也是用途最廣泛的工序。根據(jù)加熱溫度的不同、加熱速度的快慢、加熱介質(zhì)及熱源條件、淬火部位的不同及冷卻方式不同，淬火方法有多種分類(lèi)方法。
生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用最廣泛的淬火分類(lèi)是以冷卻方式的不同劃分的。主要有：?jiǎn)我捍慊稹㈦p液淬火、馬氏體分級(jí)淬火、貝氏體等溫淬火、復(fù)合淬火、特殊工件也采用壓縮空氣淬火(風(fēng)淬)、噴霧淬火、噴流淬火、預(yù)冷淬火法(在空氣、水、油預(yù)冷以及擦水、擦油預(yù)冷)。
常用的淬火介質(zhì)有：水、水玻璃水溶液、過(guò)飽和硝鹽水溶液介質(zhì)、氯化鋅．堿光亮淬火介質(zhì)、聚乙烯醇水溶液、礦物油、堿水、熔鹽、熔堿等。
1“飛雕淬火術(shù)”一“擦油水冷”雙液淬火法
淬火介質(zhì)是實(shí)施淬火工藝過(guò)程的重要保證，對(duì)金屬材料熱處理后工件的質(zhì)量有著很大的影響。武漢理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心有一種節(jié)能環(huán)保淬火技術(shù)一“擦油水冷”雙液淬火法，又稱(chēng)“飛雕淬火術(shù)”(飛雕技術(shù)創(chuàng)新之一)，非常值得推廣。這種淬火方法適合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的低碳鋼、中碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼及不銹鋼的淬火和表面防銹處理。如：學(xué)生實(shí)訓(xùn)的產(chǎn)品小榔頭、手柄、異形非標(biāo)螺母及絲桿。特別是小榔頭，全國(guó)理工科大學(xué)生、中專(zhuān)生、技校生及職業(yè)學(xué)校學(xué)生的鉗工和金工實(shí)習(xí)，或?qū)嵱?xùn)大多數(shù)要制作小榔頭。小榔頭用這種方法淬火，非常方便。這樣制作小榔頭不僅可以提高硬度，而且可以防銹，學(xué)生還可以了解熱處理知識(shí)。
這種方法非常簡(jiǎn)單，就是把擦洗機(jī)床、維修機(jī)床后不要的油棉紗放入水(最好是熱水)中，做成淬火介質(zhì)。那么，薄薄一層油就會(huì)浮出水面，形成上油下水淬火介質(zhì)一“飛雕淬火液”，此法可取代“水淬油冷”介質(zhì)。在傳統(tǒng)雙液淬火中用得最多的是先水后油法，而且水油分開(kāi)，因?yàn)檫@樣可以保證淬火硬度。雖然現(xiàn)在廚房所用菜刀已普及為不銹鋼，但以前廚房所用鐵匠打的菜刀為夾鋼，即刃口為鋼，刀體為鐵，其淬火方法就是先油后水，也有用馬尿淬火的。
我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中，當(dāng)水中發(fā)出“咝”聲，到“咝”聲微弱時(shí)立即取出。另一種方法是利用手感考察在水中的震動(dòng)，震動(dòng)開(kāi)始減弱時(shí)立即取出。取出后在空氣中冷卻。這樣做的目的是不用再加熱回火，更節(jié)能環(huán)保，讓其自回火。
對(duì)于某些局部淬火件，如鏨子、扁鏟等利用冷卻的余熱進(jìn)行回火，叫自回火。自回火是利用工件的內(nèi)外溫差造成的溫差使得淬火部分達(dá)到自回火。一般用在表面淬火的產(chǎn)品，控制冷卻時(shí)間，使表面冷到一定的溫度后停止冷卻，這樣靠余熱回火。主要用在尺寸質(zhì)量效應(yīng)較大的工件上，例如：表面層淬完火后，其中部仍然有600—700℃的余溫，那么余溫傳遞到淬完火的表面層，就是一個(gè)自回火過(guò)程。在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行自回火，主要靠零件表面色彩來(lái)控制溫度，如黃色為220—255℃、藍(lán)色為300～315℃。也可以用測(cè)溫筆或表面測(cè)溫接觸溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)溫。低碳鋼淬火時(shí)，由于Ms點(diǎn)溫度較高(>350℃)，淬火時(shí)得到的低碳馬氏體，在淬火冷中途便得到回火，獲得回火馬氏體組織，使鋼的強(qiáng)度及韌性均得到提高。所以，低碳鋼會(huì)發(fā)生自回火(或稱(chēng)“淬回火”)。我們配制的“飛雕淬火液”雙液淬火介質(zhì)節(jié)能環(huán)保，一般工廠油棉紗都是隨垃圾一起倒掉，很不環(huán)保。如果把油棉紗反復(fù)泡熱水或冷水(冷水在淬火中也可變熱)，也可以把維修機(jī)器的廢機(jī)油及皂化液等收集起來(lái)，不隨意亂倒，再和水混合在一起，油及皂化液的比例不要超過(guò)10％。這樣，既環(huán)保又節(jié)能。其淬火介質(zhì)不易老化，使用壽命長(zhǎng)，并具有優(yōu)良防銹、防腐性能。也不用擔(dān)心淬火介質(zhì)不純及淬火介質(zhì)有雜質(zhì)等問(wèn)題。
2其他常見(jiàn)淬火介質(zhì)特性如下：
化學(xué)工業(yè)出版社2009年2月出版的《熱處理實(shí)用淬火介質(zhì)精選》一書(shū)介紹了各類(lèi)淬火介質(zhì)近400個(gè)品種和規(guī)格。但主要有下列3類(lèi)淬火介質(zhì)其特性如下：
(1)純水是應(yīng)用最早、最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的淬火介質(zhì)，它價(jià)廉易得、無(wú)毒、不燃燒、物理化學(xué)性能穩(wěn)定、冷卻能力強(qiáng)。通過(guò)控制水的溫度、提高壓力、增大流速、采用循環(huán)水、利用磁場(chǎng)作用等，均可以改善水的冷卻特性，減少變形和開(kāi)裂，獲得比較理想的淬火效果。但由于這些方法需增加專(zhuān)門(mén)設(shè)備，且工件淬火后性能不是很穩(wěn)定，所以沒(méi)有能得到廣泛推廣應(yīng)用。所以，純水只適合于少數(shù)含碳量不高、淬透性低且形狀簡(jiǎn)單的鋼件淬火之用。多數(shù)工件用純水淬火易開(kāi)裂，淬裂的原因是眾所周知的：純水的低溫冷卻速度太快。這是純水的一大缺點(diǎn)。純水因?yàn)樗疁厣撸鋮s的蒸汽膜階段會(huì)迅速延長(zhǎng)，使這種因素引起的內(nèi)應(yīng)力長(zhǎng)期存在，為產(chǎn)生變形提供了塑性好、應(yīng)力大和作用時(shí)間長(zhǎng)的條件，因此不僅引起嚴(yán)重的硬度不均，更會(huì)加大工件的淬火畸變。純水的冷卻特性對(duì)水溫特別敏感。
(2)淬火油通常以精制程度較高的中性石蠟基油為基礎(chǔ)油，它具有閃點(diǎn)高、粘度低、油煙少，抗氧化性與熱穩(wěn)定性較好，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，淬火油只使用于淬透性好、工件壁厚不大、形狀復(fù)雜、要求淬火變形小的工件。淬火油對(duì)周?chē)h(huán)境的污染大，淬火時(shí)容易引起火災(zāi)。
(3)熔鹽易老化，對(duì)工件有氧化及腐蝕的作用。熔堿有氫氧化鈉，氫氧化鉀等，它具有較大的冷卻能力，工件加熱時(shí)若未氧化，淬火后可獲得銀灰色的潔凈表面，也有一定的應(yīng)用。但熔堿蒸氣具有腐蝕性，對(duì)皮膚有刺激作用，使用時(shí)要注意通風(fēng)和采取防護(hù)措施。
3結(jié)語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]綜合實(shí)驗(yàn) 金屬材料專(zhuān)業(yè) 質(zhì)量管理
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）16-0092-02
金屬材料與工程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其內(nèi)容和領(lǐng)域處于不斷拓展之中。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足新的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃對(duì)本科教育的要求。因此，提倡知識(shí)融合，以綜合性、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)取代原有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了一個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)，可以將他們的設(shè)計(jì)構(gòu)思得以實(shí)現(xiàn)，可充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性、創(chuàng)新思維和自主能力。
一、我校金屬材料專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)的介紹
2006年我們專(zhuān)業(yè)開(kāi)始開(kāi)設(shè)金屬材料專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)。時(shí)間是安排在學(xué)生基本完成了所有專(zhuān)業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)和相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)后的第七學(xué)期，這樣有助于學(xué)生加深對(duì)金屬材料專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的理解，并能夠?qū)⒁褜W(xué)的各門(mén)課程知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，加以綜合運(yùn)用。師資是本專(zhuān)業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授和有實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教師。教材是江蘇大學(xué)出版社正式出版的《金屬材料實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》，內(nèi)容是鉛錫合金的成分配制―建立相圖―鑄造組織分析、低碳鋼變形度―再結(jié)晶對(duì)顯微組織和硬度的影響、工具鋼熱處理工藝―組織―性能的系統(tǒng)分析、鋼的化學(xué)熱處理―碳氮共滲工藝設(shè)計(jì)與操作和鍍鋅工藝及鍍層耐腐蝕試驗(yàn)。
2006年～2008年最初三年我們的程序是：1.教師介紹專(zhuān)業(yè)綜合性研究對(duì)象（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）、實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的目的、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備結(jié)構(gòu)與（安全）操作方法、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地；2.學(xué)生以組（6～8人為一組）為單位查閱文獻(xiàn)資料并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案；3.教師對(duì)實(shí)驗(yàn)方案審核修改后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)；4.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
二、專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題
一是試驗(yàn)方案不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制定，個(gè)人想象的東西較多，可行性差，雖然經(jīng)過(guò)教師修改，由于可能是不完全理解或定式思維的作用，在實(shí)際操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)偏差；還有就是試驗(yàn)方案主要內(nèi)容完全照搬書(shū)本，不能融會(huì)貫通進(jìn)行理解。二是實(shí)驗(yàn)室每組只有少數(shù)人參與，其他同學(xué)共享實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三是判斷能力差。圖像處理（金相照片）、數(shù)據(jù)處理正確性差，往往開(kāi)始就錯(cuò)了，還不知道，又繼續(xù)往下做。四是實(shí)驗(yàn)報(bào)告和平時(shí)課程實(shí)驗(yàn)一樣，只是把試驗(yàn)結(jié)果表達(dá)出來(lái)，如把金相照片以及測(cè)試數(shù)據(jù)堆積在一起，結(jié)果分析沒(méi)有或比例不夠。
三、專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的質(zhì)量管理
（一）質(zhì)量管理思路
1.引入預(yù)防原理
根據(jù)質(zhì)量管理的預(yù)防原理，質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生都是有其原因和根據(jù)的，質(zhì)量改進(jìn)不應(yīng)僅僅著眼于“質(zhì)量問(wèn)題”這一結(jié)果，而應(yīng)主動(dòng)尋找原因并采取措施，控制原因，降低質(zhì)量問(wèn)題。所謂預(yù)則立，不預(yù)則廢。實(shí)踐證明，一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)方案和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的良好理解是提高專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，我們把實(shí)驗(yàn)方案制定作為“預(yù)”的重點(diǎn)。
2.加強(qiáng)過(guò)程管理
過(guò)程管理是指：過(guò)程策劃、過(guò)程實(shí)施、過(guò)程監(jiān)測(cè)（檢查）和過(guò)程改進(jìn)（處置）四個(gè)部分，即PDCA循環(huán)四階段。按照ISO9000：2000質(zhì)量管理體系，過(guò)程管理主要是在管理當(dāng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制，通過(guò)每個(gè)過(guò)程細(xì)節(jié)進(jìn)行控制管理，從而達(dá)到全面質(zhì)量管理。
根據(jù)專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，在原程序中策劃增加了實(shí)驗(yàn)方案答辯的環(huán)節(jié)，增加了將實(shí)驗(yàn)報(bào)告改為小論文形式的要求，并對(duì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)檢查。有意識(shí)地在專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中引入過(guò)程管理機(jī)制。
（二）質(zhì)量管理方法與實(shí)施
1.對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)方案組織答辯
首先是實(shí)驗(yàn)方案的根據(jù)以及相關(guān)理論知識(shí)。教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)、所用材料、檢測(cè)方法等進(jìn)行提問(wèn)，問(wèn)題廣泛而且較為深入，例如對(duì)“工具鋼熱處理工藝―組織―性能的系統(tǒng)分析”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案的根據(jù)以及相關(guān)理論知識(shí)所提問(wèn)題有工具鋼的分類(lèi)和用途、各種用途的服役條件舉例、性能要求、鋼的相變、相變臨界點(diǎn)、加熱溫度和加熱時(shí)間、冷卻介質(zhì)的種類(lèi)和要求等；再如對(duì)“低碳鋼變形度―再結(jié)晶對(duì)顯微組織和硬度的影響”檢測(cè)的方法所提問(wèn)題有硬度的意義、種類(lèi)、適用范圍，載荷如何確定，加載時(shí)間的作用等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的答辯和修改，同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮头椒ㄓ辛嗣鞔_而深入的了解，這就為順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打下了良好基礎(chǔ)。
其次是實(shí)驗(yàn)方案的可行性，教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件（設(shè)備、化學(xué)藥品）對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、步驟、數(shù)據(jù)和圖像處理等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，例如用箱式電阻爐加熱時(shí)所提問(wèn)題有箱式爐的優(yōu)缺點(diǎn)、箱式爐分類(lèi)、氧化脫碳對(duì)試樣的影響、防氧化脫碳方法以及怎樣實(shí)現(xiàn)安全操作等，通過(guò)答辯，使同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、作用和操作方法有了清楚的了解，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠胸有成竹。
答辯時(shí)以組為單位，但實(shí)驗(yàn)方案陳述人并非一定是組長(zhǎng)，可以臨時(shí)指定，這樣可以促使每個(gè)人都參與實(shí)驗(yàn)方案的制定。學(xué)生在回答問(wèn)題時(shí)，可以相互補(bǔ)充，最后由老師和同學(xué)一起確定修改意見(jiàn)并最終定稿成為實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
2.過(guò)程進(jìn)度控制
（1）簽到制度
由于綜合性實(shí)驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，先由學(xué)生預(yù)約、再經(jīng)實(shí)驗(yàn)室安排進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法，學(xué)生自主性強(qiáng)，為了確保每個(gè)同學(xué)參與實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，我們要求同學(xué)在進(jìn)入和離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)均需進(jìn)行簽名登記，并進(jìn)行最終參與時(shí)間的統(tǒng)計(jì)。
（2）隨機(jī)性檢查制度
綜合實(shí)驗(yàn)采用以組為單位，人人參與，分工負(fù)責(zé)，合作完成。為了確保每個(gè)同學(xué)都能參與實(shí)驗(yàn)，保證教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們建立了隨機(jī)性檢查制度，指導(dǎo)教師可以隨時(shí)對(duì)任一學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和階段性結(jié)果進(jìn)行檢查、考核，對(duì)進(jìn)度落后的同學(xué)進(jìn)行督促，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論，及時(shí)指導(dǎo)。保證每個(gè)同學(xué)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)有清晰了解，并有所收益，同時(shí)保證實(shí)驗(yàn)每一步驟的合理性。
對(duì)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的同學(xué)，有意識(shí)地增加檢查次數(shù)，對(duì)屢次檢查達(dá)不到要求的同學(xué)，及時(shí)提出警告，并在最終考核成績(jī)上有所體現(xiàn)。
（3）實(shí)驗(yàn)成績(jī)綜合確定方法
實(shí)驗(yàn)考核注重對(duì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的評(píng)價(jià)，根據(jù)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱資料、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及制定、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)考勤、最后答辯等方面進(jìn)行綜合評(píng)定。最終考核成績(jī)還要體現(xiàn)在鼓勵(lì)參與和創(chuàng)新，對(duì)在實(shí)驗(yàn)室時(shí)間較多和具有創(chuàng)新的學(xué)生予以加分。
（三）實(shí)驗(yàn)報(bào)告改為小論文
綜合實(shí)驗(yàn)與課程實(shí)驗(yàn)不同，涉及的內(nèi)容較多，也較系統(tǒng)，適宜用論文形式反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，論文與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的最大區(qū)別是強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，同學(xué)們運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)，并參考所查閱的資料，通過(guò)對(duì)因與果的思考，作出有說(shuō)服力的分析并得出合理的結(jié)論，這樣的思考和分析過(guò)程能使學(xué)生靈活和系統(tǒng)運(yùn)用知識(shí)的能力得到提高，使同學(xué)們的“知識(shí)”得到升華。
除了嚴(yán)格要求按照論文寫(xiě)作形式，如摘要、關(guān)鍵詞、前言、實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)果分析、結(jié)論、參考資料外，還要求格式規(guī)范、圖表清晰、論述和分析合理、語(yǔ)句通順。有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生科研報(bào)告和科研論文的寫(xiě)作能力。
（四）質(zhì)量管理效果
1.綜合實(shí)驗(yàn)成績(jī)明顯提高
新的管理方法實(shí)施之后，出現(xiàn)了進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)多了、主動(dòng)找老師問(wèn)問(wèn)題的同學(xué)多了的可喜局面，學(xué)生的動(dòng)手能力增強(qiáng)了，綜合實(shí)驗(yàn)成績(jī)也有了明顯提高，絕大多數(shù)同學(xué)最后總評(píng)成績(jī)都能得到優(yōu)等的評(píng)價(jià)。
2.提高了科研興趣
經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的綜合實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，同學(xué)們看到全過(guò)程由自己主導(dǎo)的試驗(yàn)結(jié)果，自信心和參加科研的興趣有了極大提高，這在我校大學(xué)生科研立項(xiàng)報(bào)名上反映極為明顯，最近兩年，每班僅有25～26名同學(xué)的金屬材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生報(bào)名項(xiàng)目達(dá)到近20項(xiàng)。
3.學(xué)生的畢業(yè)論文水平得到了提升
因?yàn)閷W(xué)生有了專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案制定、性能檢測(cè)、數(shù)據(jù)整理與分析、撰寫(xiě)論文等方面得到了全方位實(shí)踐訓(xùn)練。學(xué)生得到論文選題后，能迅速進(jìn)入研究狀態(tài)，查閱文獻(xiàn)，確定較為完善的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)操作也非常熟練，論文格式、圖標(biāo)制作、遣詞造句更是駕輕就熟，論文水平有了很大提高，近兩年學(xué)生畢業(yè)論文優(yōu)良率均保持在95%以上。專(zhuān)業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)的效果得到了普遍肯定，這也為學(xué)生走向工作崗位奠定了良好的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：液壓支架；加工工藝；缸體加工；礦山開(kāi)采
中圖分類(lèi)號(hào)：TD35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
眾所周知，液壓支架是我國(guó)煤礦企業(yè)中采煤工作面所使用的三大配套設(shè)備之一 （如圖1所示）， 其作用是用來(lái)有效地支撐和控制工作面的頂板， 其目的是安全地保障工人操作及機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)雙贏。
據(jù)筆者所了解，液壓支架其重量約占綜合采煤設(shè)備總重量的80%-90%，其費(fèi)用約占綜合采煤設(shè)備總費(fèi)用的60%-70%。基于此，一些煤礦企業(yè)為了降低自身成本提高采煤的經(jīng)濟(jì)效益，都在積極地開(kāi)展液壓支架的分析研究。本文結(jié)合筆者實(shí)際工作及生產(chǎn)實(shí)踐 ， 闡述了液壓支架方面的加工工藝，僅供同行參考借鑒。
1 液壓支架加工前準(zhǔn)備工作
在完成液壓支架加工工藝之前，首先我們要了解液壓支架的工作原理、功能及工作環(huán)境，要逐一理清設(shè)計(jì)思路和方向，在此基礎(chǔ)上擬定初步設(shè)計(jì)方案。其次我們要根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給定參數(shù)和技術(shù)要求對(duì)支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等要合理，滿(mǎn)足煤礦企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的要求。同時(shí)我們還要考慮的是生產(chǎn)成本要低廉，制造過(guò)程要安全。除此之外，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中要按照制定的工作流程，運(yùn)用各種方法和多門(mén)學(xué)科知識(shí)。在支架各部件設(shè)計(jì)時(shí)，擬定詳細(xì)方案，認(rèn)真分析其功能，明確各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)。
2 液壓支架的加工工藝
2.1 加工工藝要求。液壓支架的加工工藝我們要統(tǒng)一做到設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理化。尤其是液壓支架的頂梁設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)候要與頂板的接觸性要好，穩(wěn)定性要強(qiáng)，能有效支撐頂板。設(shè)計(jì)底座時(shí)要有足夠的空間，有利于安裝立柱、推移裝置，還要有穩(wěn)定性。 同時(shí)在四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)使支架頂梁前端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡呈近雙紐線，這樣做的目的是提高管理，保證支架的縱向和橫向的穩(wěn)定。
2.2 選擇好加工工藝。據(jù)筆者不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在煤礦企業(yè)所使用的液壓支架大部分為鑄鍛件。我們?cè)囈源罅⒅淄矁?nèi)徑為500mm的液壓支架為例，在設(shè)計(jì)時(shí)候我們使用高強(qiáng)板級(jí)別為6.86×106MPa，7.84×106MPa，9.8×106MPa，6.86×106MPa的設(shè)計(jì)版。而在500mm以上大缸徑油缸內(nèi)孔精加工的時(shí)候最后一道工序我們一般采用滾壓或珩磨兩種工藝。我們知道，珩磨加工的特點(diǎn)是設(shè)備通用性強(qiáng)、工裝簡(jiǎn)單、加工表面具有交叉網(wǎng)紋，有利于油膜的形成。
2.3 實(shí)施加工工藝。在這個(gè)加工工藝環(huán)節(jié)我們選擇以下幾個(gè)步驟逐一實(shí)施。
2.3.1 缸體的加工。一般地我們根據(jù)實(shí)際情況選擇帶鋸下料熱處理調(diào)質(zhì)噴丸粗加工熱處理時(shí)效精加工這樣的步驟。在內(nèi)孔加工在深孔鏜床上采用粗鏜、精鏜滾壓復(fù)合工藝方面它的精度可達(dá)IT9級(jí)以上，而內(nèi)表面粗糙度將會(huì)小于Ra0.8。在內(nèi)孔劃傷和粗糙度不足的情況下采用珩磨工藝，因此我們采用TQ2150、TK2250、T2120等大規(guī)格數(shù)控深孔鏜床、HTC-3300型數(shù)控深孔強(qiáng)力珩磨機(jī)、CKF7163、CK6180、CW61100B等設(shè)備，來(lái)提高大采高等高端液壓支架缸體的加工能力和加工精度。
2.3.2 導(dǎo)向套等盤(pán)套類(lèi)零件的加工。我們選擇粗加工熱處理調(diào)質(zhì)精加工表面鍍Ni—P合金的流程。而在選擇毛坯的時(shí)候，最好選用模鍛件，而精加工都在數(shù)控機(jī)床上加工，它的精確度可達(dá)IT8級(jí)以上，我們采用一次裝卡，上下刀塔同時(shí)加工內(nèi)、外圓的工藝方法。
3 總結(jié)
綜上所述，液壓支架是用來(lái)控制采煤工作面礦山壓力的結(jié)構(gòu)物體。在實(shí)際工作中要以外載的形式作用在液壓支架上，從而達(dá)到工作現(xiàn)場(chǎng)的安全。
經(jīng)過(guò)上面對(duì)液壓支架的加工工藝的分析，我們可以得知液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力如果正好在同一條直線上，那么液壓支架對(duì)此采面圍巖就很合適，這就達(dá)到了我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。
總體來(lái)說(shuō)，液壓支架的設(shè)計(jì)、加工工藝工作是很重要并且是很復(fù)雜的。在實(shí)際市場(chǎng)中，由于液壓支架的類(lèi)型很多，其設(shè)計(jì)工作也是很大的，我們要在實(shí)際的生產(chǎn)需要中不斷地更新設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，通過(guò)采用三維 CAD 動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)等先進(jìn)的技術(shù)開(kāi)發(fā)支架結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件系統(tǒng)，完善結(jié)構(gòu)有限元分析軟件系統(tǒng)及實(shí)用化，完善液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加強(qiáng)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。
另一方面我們還要完善標(biāo)準(zhǔn)體系來(lái)不斷加強(qiáng)液壓支架設(shè)計(jì)、加工工藝的科學(xué)性合理性。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，努力研發(fā)生產(chǎn)出滿(mǎn)足煤礦企業(yè)需要的液壓支架。
參考文獻(xiàn)
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本文針對(duì)我校機(jī)械專(zhuān)業(yè)的“茅以升班”基礎(chǔ)好、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、學(xué)習(xí)積極性高等特點(diǎn)，從加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、全面進(jìn)行綜合素質(zhì)教育的目的出發(fā)，在工程材料和材料成型工藝基礎(chǔ)課程的設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)手段和實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了改革和探索。
關(guān)鍵詞
工程材料 材料成型 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力
一、課程體系的改革
（一）課程改革與優(yōu)勢(shì)。工程材料與成型工藝基礎(chǔ)課程是工科院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)十分重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置中唯一的一門(mén)全面介紹工程材料與鑄、鍛、焊等熱加工領(lǐng)域中的工藝方法、工藝技術(shù)以及相關(guān)基礎(chǔ)理論的課程，為畢業(yè)生今后的設(shè)計(jì)與制造等生產(chǎn)技術(shù)工作具有重要的指導(dǎo)作用。
課程的教學(xué)對(duì)象是我們學(xué)校設(shè)立的“茅以升班”（機(jī)械專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新班）的學(xué)生，是全校遴選出來(lái)的成績(jī)、學(xué)習(xí)風(fēng)氣好的“尖子生”班，接受能力強(qiáng)，學(xué)生整體的學(xué)習(xí)熱情比較高。該班的培養(yǎng)計(jì)劃中課程設(shè)置比較多，每門(mén)課的學(xué)時(shí)被相對(duì)壓縮。所以，本著寬基礎(chǔ)、高效率地為學(xué)生傳授綜合知識(shí)的目的，將《工程材料》和《材料成型工藝基礎(chǔ)》兩門(mén)課融合、壓縮成《工程材料與成型工藝基礎(chǔ)》一門(mén)課，并對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行了調(diào)整，制定了相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃。
這樣的課程改革，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上具有優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)是：
1、避免了知識(shí)的重復(fù)性 如鐵碳合金相圖、鑄造合金、非金屬材料等部分在兩門(mén)課程中出現(xiàn)了重復(fù)的現(xiàn)象，這對(duì)于“茅以升班”的學(xué)生就顯得浪費(fèi)了時(shí)間，做不必要的重復(fù)學(xué)習(xí)。
2、增加了知識(shí)的系統(tǒng)性 兩門(mén)課合并成一門(mén)課，會(huì)使各章節(jié)的知識(shí)更加系統(tǒng)性。如熱處理中部分的內(nèi)容中，有消除應(yīng)力退火工藝，而鍛壓成型部分的回復(fù)與再結(jié)晶也有消除應(yīng)力退火的概念和敘述，很容易造成學(xué)生的知識(shí)混亂。而合并成一門(mén)課后可以更有次序、有重點(diǎn)地教學(xué)，前后對(duì)比便于強(qiáng)調(diào)和辨別其異同之處。
3、強(qiáng)化了各部分內(nèi)容連貫性 工程材料和熱處理部分，實(shí)際上是貫穿于各成型工藝的全部過(guò)程中，而合并成一門(mén)課后，就更便于始終將材料的選擇和熱處理方法運(yùn)用在鑄造、鍛壓和焊接過(guò)程中。這種知識(shí)貫通式的教學(xué)，不僅利于學(xué)生從知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系深度上進(jìn)行有機(jī)地理解和掌握，而且使知識(shí)形象和具體化，便于理論與實(shí)踐相結(jié)合。
（二）合并課程的難點(diǎn)
1、課時(shí)少。改革前的課程設(shè)置為工程材料占40+6學(xué)時(shí)，材料成型工藝基礎(chǔ)占32+2學(xué)時(shí)，現(xiàn)在兩門(mén)課合并成一門(mén)課為40+4學(xué)時(shí)。所以在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生比較全面和充分地理解課程的內(nèi)容，有一定的難度。
2、內(nèi)容分散、不易突出重點(diǎn)。這門(mén)課實(shí)際上是涉及4個(gè)專(zhuān)業(yè)方向（材料與熱處理、鑄造、鍛壓和焊接）的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)課，及其工藝課程的內(nèi)容，課程內(nèi)容寬而散。而且，從教學(xué)內(nèi)容層次和角度講，無(wú)論專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)內(nèi)容還是專(zhuān)業(yè)內(nèi)容，最后又都直接應(yīng)用在成形工藝方法和工藝技術(shù)等方面，從理論到實(shí)踐跨度大，進(jìn)一步增加了教學(xué)難度。
3、課程的重要性容易被忽視。在大學(xué)學(xué)習(xí)的期間，很多肯于鉆研的學(xué)生，容易產(chǎn)生“重理論輕實(shí)踐、重設(shè)計(jì)輕工藝“的傾向。所以，面對(duì)邏輯性弱、概念繁多、內(nèi)容分散、難于歸納重點(diǎn)的課程，在學(xué)生中容易普遍產(chǎn)生對(duì)本課程的輕視傾向。另外這門(mén)課對(duì)于機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，不是他們的專(zhuān)業(yè)課，但卻是機(jī)械專(zhuān)業(yè)不可缺少的、重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。而本課程內(nèi)容的改革將進(jìn)一步擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容的范圍，在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)進(jìn)行教學(xué)，更易給學(xué)生造成教學(xué)內(nèi)容散的印象。
4、實(shí)驗(yàn)少，理論和實(shí)踐容易脫節(jié)。本課程是在大二第二學(xué)期進(jìn)行講授，而此階段的學(xué)生絕大多數(shù)的動(dòng)手能力和實(shí)踐感性認(rèn)識(shí)仍然極為薄弱。另一方面，本課程的內(nèi)容又具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，基本原理與理論、工藝參數(shù)的選擇等內(nèi)容，脫離實(shí)際的成形工藝過(guò)程就無(wú)法真正有效地講授。因此，如何在教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的理解認(rèn)識(shí)， 也是教師面臨的一個(gè)重要的課題。
總之，本課程具有教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、理論抽象枯燥、綜合性和實(shí)踐性又很強(qiáng)的特點(diǎn)和問(wèn)題。同時(shí)，課程中傳統(tǒng)內(nèi)容的比例大，在現(xiàn)代化信息需求不斷增加的現(xiàn)代社會(huì)，尤其是對(duì)于一批非常勤奮和綜合素質(zhì)高的學(xué)生，采用以往的教學(xué)內(nèi)容組織方法、教學(xué)方法和教學(xué)手段已經(jīng)不能滿(mǎn)足學(xué)生的需求。
鑒于上述課程內(nèi)容的困難和特點(diǎn)，我們認(rèn)真研究各種參考教材，綜合近年來(lái)工程訓(xùn)練中心和有關(guān)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，走訪、學(xué)習(xí)了兄弟院校的工程訓(xùn)練中心，積極開(kāi)展有關(guān)課題研究，采取一系列對(duì)應(yīng)措施。努力實(shí)現(xiàn)既能充分發(fā)揮本課程的優(yōu)勢(shì)，又能夠克服教學(xué)中遇到的困難，從而效果更好地發(fā)揮好本課程作用的目的。
二、合理組織教學(xué)內(nèi)容
（一）治標(biāo)需治本，基礎(chǔ)知識(shí)是關(guān)鍵。通過(guò)多年的教與學(xué)的體會(huì)認(rèn)為，該課程的4個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的原理和基礎(chǔ)知識(shí)部分依然是教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵，技術(shù)人員和生產(chǎn)工人之間的最大不同之處也就在于對(duì)原理的了解和用理論指導(dǎo)實(shí)踐，但又考慮該班是非熱加工專(zhuān)業(yè)，應(yīng)避免過(guò)深的專(zhuān)業(yè)內(nèi)容教學(xué)。所以，這需要教師首先以專(zhuān)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，將課程內(nèi)容知識(shí)吃透、達(dá)到融會(huì)貫通的效果，再用簡(jiǎn)單、形象的方法講解其原理。
例如把整個(gè)教室的幾塊座位當(dāng)作一個(gè)晶面內(nèi)看到的幾個(gè)晶粒、每個(gè)學(xué)生當(dāng)作一個(gè)原子、沒(méi)有座位的學(xué)生當(dāng)作位錯(cuò)，來(lái)說(shuō)明位錯(cuò)移動(dòng)；發(fā)面和揉面的例子解釋鑄造和鍛造的組織特點(diǎn)與性能；用大熔爐和小熔池來(lái)解釋冶煉和焊接等，讓學(xué)生輕松的理解。然后把原理用于分析和解決生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題，使理論知識(shí)鮮活化。
（二）注意各章節(jié)相互聯(lián)系，使知識(shí)靈活化。工程材料與成型工藝基礎(chǔ)雖然包含四個(gè)不同的專(zhuān)業(yè)方向，但是它們之間有密切的相互聯(lián)系性和共同點(diǎn)。通過(guò)對(duì)比與聯(lián)系教學(xué)，可將抽象、枯燥的理論內(nèi)容輕松的傳授給學(xué)生。如應(yīng)力部分中，通過(guò)對(duì)熱處理應(yīng)力、鑄造應(yīng)力、鍛壓應(yīng)力和焊接應(yīng)力之間的聯(lián)系與對(duì)比，便于學(xué)生理解殘余應(yīng)力的形成的本質(zhì)規(guī)律、并加深記憶。通過(guò)對(duì)鑄造方法、鍛壓方法和焊接方法之間的不同與相互聯(lián)系的分析，使學(xué)生分清其各自的特點(diǎn)、應(yīng)用及其意義。另外還對(duì)焊接連接、機(jī)械連接和黏結(jié)之間的異同對(duì)比等，將分散的內(nèi)容相互聯(lián)系和系統(tǒng)化，同時(shí)也增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。
（三）始終貫穿設(shè)計(jì)零件的主線，配合零件設(shè)計(jì)。工程材料與成型工藝基礎(chǔ)這門(mén)課的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生在零件的設(shè)計(jì)時(shí)，能夠合理地選擇零件材料和成型方法，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)，制定合理的工藝步驟和參數(shù)，提高零件的使用性能。以此為主線，每學(xué)習(xí)一種成型方法時(shí)都需要溫習(xí)材料選擇和熱處理工藝部分的內(nèi)容，并對(duì)比其它的成型方法的優(yōu)劣點(diǎn)。這樣，實(shí)質(zhì)上就把在最后一章才出現(xiàn)的“零件的毛坯選擇”的內(nèi)容始終貫穿在整個(gè)課程中，而不是孤立地作為一章的內(nèi)容來(lái)講。由此，可以使最后一章的講授起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用，把這部分內(nèi)容真正講活。為此，還專(zhuān)門(mén)設(shè)定綜合大作業(yè)，通過(guò)獨(dú)立設(shè)計(jì)零件來(lái)鍛煉學(xué)生的這種能力。通過(guò)對(duì)單級(jí)齒輪減速箱中的各個(gè)另部件的材料和成型方法的選擇等鍛煉和檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的綜合能力。
三、改革教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量
1、采取多媒體手段和跟蹤實(shí)習(xí)，強(qiáng)化實(shí)踐性?xún)?nèi)容。本課的整個(gè)教學(xué)過(guò)程幾乎直接或間接地涉及設(shè)備工具的操作、比較煩瑣的生產(chǎn)工藝過(guò)程、零部件結(jié)構(gòu)等實(shí)踐性很強(qiáng)的內(nèi)容，講授起來(lái)十分困難。為此，本課比較系統(tǒng)地遴選、制作了教學(xué)動(dòng)畫(huà)、錄像等多媒體教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)清晰、正確地了解各個(gè)主要工藝過(guò)程。然后進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)講解重要概念、突出主要機(jī)理等內(nèi)容。這樣既進(jìn)一步強(qiáng)化補(bǔ)充了實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，用較少的實(shí)踐有效地完成了教與學(xué)的任務(wù)。在此基礎(chǔ)之上，跟蹤學(xué)生的實(shí)習(xí)，學(xué)生拆裝實(shí)習(xí)時(shí)，根據(jù)學(xué)生拆卸柴油機(jī)和自行車(chē)，讓學(xué)生聯(lián)系課堂學(xué)的內(nèi)容判斷各部件的材料和成型方法及工藝；學(xué)生自己親手制作的小錘，錘頭的硬度不夠，通過(guò)表面感應(yīng)加熱淬火和回火等熱處理提高其硬度等實(shí)踐，強(qiáng)化和加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。
2、提問(wèn)式教學(xué)、上課回答問(wèn)題。新問(wèn)題的導(dǎo)入大多要通過(guò)對(duì)新問(wèn)題的提出的方法來(lái)進(jìn)行。比如，進(jìn)入鍛壓前將鑄造的主要優(yōu)點(diǎn)和不足再?gòu)?qiáng)調(diào)一次，然后提出如何解決鑄造組織不致密的缺點(diǎn)等引入鍛壓的知識(shí)，讓學(xué)生帶著疑問(wèn)學(xué)習(xí)。講到變形強(qiáng)化的時(shí)候提問(wèn)以前是否學(xué)過(guò)其他的強(qiáng)化方法，引出熱處理強(qiáng)化（相變）和合金強(qiáng)化，從而歸納強(qiáng)化的內(nèi)容等。不僅僅復(fù)習(xí)了前面的內(nèi)容，也幫助學(xué)生把所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，并學(xué)會(huì)總結(jié)式的學(xué)習(xí)方法。
3、展開(kāi)課堂討論。通過(guò)講授和自學(xué)，結(jié)束一部分內(nèi)容后。按照學(xué)習(xí)討論小組指定討論題目和設(shè)計(jì)題目，讓各小組充分討論后派代表在全班發(fā)表，然后接受其他同學(xué)和老師提出疑問(wèn)和問(wèn)題，大家展開(kāi)討論。在這種能夠充分發(fā)揮學(xué)生自身能力的討論式學(xué)習(xí)中，每個(gè)小組都認(rèn)真準(zhǔn)備，查閱了大量的文獻(xiàn)，做了市場(chǎng)調(diào)查，然后從選材料—成型方法—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—制定工藝—所能出現(xiàn)的問(wèn)題及解決的方法等都做了詳細(xì)的說(shuō)明，并根據(jù)自己的分析提出了新的設(shè)想，學(xué)生的作品都非常優(yōu)秀。更可喜的是，他們把自己小組解決不了的問(wèn)題提出來(lái)讓大家一起解決，相互提問(wèn)和回答十分踴躍，形成了全班集體展開(kāi)問(wèn)與學(xué)、積極思考、熱烈討論的氣氛。我們認(rèn)為這是一個(gè)成功和有效的學(xué)習(xí)方法，具體的細(xì)節(jié)還有待遇進(jìn)一步的細(xì)化和探索。
課堂討論不僅是對(duì)整個(gè)教學(xué)內(nèi)容的概括、總結(jié)和應(yīng)用，而且集中體現(xiàn)了該課程的主要教學(xué)目標(biāo)和要求。也就是，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，優(yōu)良設(shè)計(jì)、優(yōu)質(zhì)材料和高質(zhì)量熱處理對(duì)提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要意義，并使學(xué)生進(jìn)一步靈活或真正掌握和應(yīng)用這方面的知識(shí)和技能。同時(shí)，也起到了將4個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的內(nèi)容密切的聯(lián)系起來(lái)的作用。
4、添加一些當(dāng)今國(guó)際的新技術(shù)和新工藝，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣。在課程講授的過(guò)程中，盡量增加國(guó)內(nèi)外的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)與工藝對(duì)比的內(nèi)容，讓學(xué)生了解我國(guó)存在的現(xiàn)狀和目前存在的問(wèn)題和優(yōu)勢(shì)；講解每一個(gè)技術(shù)、工藝的同時(shí)都相應(yīng)的介紹其發(fā)展過(guò)程和目前正在研究的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新思維，撰寫(xiě)論文。這樣不僅能吸引學(xué)生的注意力，而且培養(yǎng)學(xué)生良好的科研與創(chuàng)新意識(shí)。
還引入了一些工程中失效破壞的實(shí)例，來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容。如，通過(guò)對(duì)美國(guó)911事件大樓倒塌的原因分析，加深學(xué)生對(duì)材料性能的理解；通過(guò)永樂(lè)大鐘的制造過(guò)程和前蘇聯(lián)過(guò)去鑄造大鐘斷裂的事例引入學(xué)生學(xué)習(xí)鑄造的興趣；通過(guò)對(duì)德國(guó)的高速列車(chē)出軌事故分析、日本的電梯斷裂事故和中國(guó)的高強(qiáng)度螺栓斷裂分析等，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，增加他們對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。
四、改革考試方式方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維
由于“茅以升班”都是比較優(yōu)秀的學(xué)生，上課幾乎沒(méi)有缺勤的現(xiàn)象，無(wú)論是作業(yè)還是實(shí)驗(yàn)，成績(jī)幾乎都是優(yōu)秀，所以按照一般的考核對(duì)他們不適用。為此，通過(guò)增加課堂提問(wèn)，課堂討論等考核內(nèi)容，來(lái)考核學(xué)生的平時(shí)的學(xué)習(xí)情況和接受能力。另外，期末考題的出題方式也很重要，進(jìn)一步加大靈活性、發(fā)揮性的題量，增加多選題、綜合性題目來(lái)考核學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的程度和靈活性。
關(guān)鍵詞：材料科學(xué)基礎(chǔ)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；預(yù)期效果
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）08-0036-02
材料科學(xué)基礎(chǔ)是材料科學(xué)方法與工程專(zhuān)業(yè)一級(jí)學(xué)科公共主干課，是介于一般基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課之間的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在教學(xué)中占有極其重要的地位，是學(xué)習(xí)其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)。材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是與材料科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)配套的實(shí)踐性課程，該課程的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐能力，能應(yīng)用所學(xué)的基本知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。能根據(jù)要求查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新精神。
隨著國(guó)家高教改革的實(shí)施，實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)中越來(lái)越受重視，很多高校以把實(shí)驗(yàn)課作為一門(mén)獨(dú)立的課程來(lái)計(jì)算學(xué)分，為提高學(xué)生的動(dòng)手能力，使實(shí)驗(yàn)與教學(xué)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生在以后的工作中能學(xué)以致用，我們進(jìn)行了一些探索和討論，希望目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一些不合理、不適合的方面能得以改進(jìn)，充分發(fā)揮發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的作用。
一、課程的主要內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
本課程將系統(tǒng)全面介紹材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，諸如固體材料的結(jié)合鍵，材料的結(jié)構(gòu)與性能，材料中的擴(kuò)散，材料的相變，材料的塑性變形與強(qiáng)化，以及材料科學(xué)研究方法等，將金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、聚合物材料緊密地結(jié)合在一起。通過(guò)學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握材料組織結(jié)構(gòu)―成分―工藝―性能相互關(guān)系的基本規(guī)律和基本理論，深入理解他們之間的相互關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，分析、解決材料研究、開(kāi)發(fā)和使用中實(shí)際問(wèn)題的能力。初步掌握材料科學(xué)研究的思路和方法，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和進(jìn)一步深造奠定理論基礎(chǔ)。
目前，我院材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程存在著一個(gè)全國(guó)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在的問(wèn)題――實(shí)驗(yàn)與專(zhuān)業(yè)課之間為隸屬關(guān)系。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往各自獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)之間缺乏連貫性，由于實(shí)驗(yàn)主要以分析材料的組織為主，因此常常出現(xiàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作的現(xiàn)象，往往造成實(shí)驗(yàn)室效益低下，教師、設(shè)備、房屋等的極大浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)的模式，往往是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，大多是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，在實(shí)驗(yàn)室人員的指導(dǎo)下按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后常常不知道做此實(shí)驗(yàn)的目的、意義是什么，使學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解及相關(guān)理論知識(shí)的融會(huì)貫通，不能充分掌握和利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新。同時(shí)，目前實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主，大大阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。有的實(shí)驗(yàn)操作具有重復(fù)性，學(xué)生常常由于重復(fù)相似的實(shí)驗(yàn)，而失去對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)抱著敷衍的態(tài)度。如，鋼鐵平衡組織及鑄鐵組織的觀察、馬氏體形態(tài)觀察、金屬的低倍組織缺陷觀察等，目前主要是學(xué)生用金相顯微鏡對(duì)各種組織的標(biāo)樣進(jìn)行觀察，實(shí)驗(yàn)具有相似性，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)興趣逐漸減退，往往做完實(shí)驗(yàn)很快就忘了。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的內(nèi)容
1.驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)基本理論的理解。由于材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生首次進(jìn)入專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室，因此他們對(duì)實(shí)驗(yàn)室的基本情況都不了解。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，主要使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度、注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的相關(guān)知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能，及其操作方法。本部分的實(shí)驗(yàn)包括金相顯微鏡結(jié)構(gòu)與使用、金相試樣的制備、金相顯微攝影技術(shù)，要求學(xué)生能按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的要求，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，聯(lián)系課堂所學(xué)知識(shí)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，使學(xué)生掌握金相試樣的制備方法，金相顯微鏡的使用方法和金相顯微鏡的數(shù)碼照相法。
2.綜合型實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力。在這一實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，要求學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模侠碓O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，正確進(jìn)行實(shí)際操作，應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)分析問(wèn)題實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。如鐵碳合金平衡組織的觀察與分析等。這些實(shí)驗(yàn)可與材料熱處理、材料工藝學(xué)課程的學(xué)習(xí)一起進(jìn)行。將一個(gè)班的學(xué)生分成若干個(gè)組，每組4～6名學(xué)生，由學(xué)生根據(jù)材料熱處理、材料工藝學(xué)課程所學(xué)知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生從原料的選擇、加工開(kāi)始，進(jìn)行配料、成型、熱處理、制備金相試樣，進(jìn)而進(jìn)行金相實(shí)驗(yàn)，分析各組間觀察到的金相圖像不同的原因。
3.設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生創(chuàng)新能力。在有關(guān)教師的指導(dǎo)下，學(xué)生應(yīng)用所學(xué)本課程的理論知識(shí)，在本學(xué)科的前沿進(jìn)行一些探索性的實(shí)踐，可以在本課程時(shí)間內(nèi)提出有創(chuàng)新性的設(shè)想和研究方案，而后在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，也可以是教師科研工作中與本課程內(nèi)容有關(guān)的小課題，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)提出創(chuàng)新性的設(shè)想。如：“高強(qiáng)鋁合金組織與性能研究”的實(shí)驗(yàn)。首先，學(xué)生在研究生的指導(dǎo)下完成相關(guān)文獻(xiàn)的查閱，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，擬定出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｌ岣咪X合金強(qiáng)度的方法很多，如添加合金元素、制定合理的熱處理工藝、采用最佳的制備工藝等，本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募催x取適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ蕴岣咪X合金的強(qiáng)度。其次，學(xué)生在結(jié)合文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)備。如，我院實(shí)驗(yàn)室可選相應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有：電阻熔煉爐、金相顯微鏡、硬度計(jì)、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)機(jī)、掃描電子顯微鏡等。學(xué)生可通過(guò)所選實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行合金熔鑄、合金熱處理、力學(xué)性能分析、顯微結(jié)構(gòu)分析等實(shí)驗(yàn)。然后，學(xué)生結(jié)合文獻(xiàn)在老師的指導(dǎo)下擬定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)步驟。在研究生的參與下完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，可以幾個(gè)同學(xué)一起完成，這樣又可培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力。
4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)。目前，大多數(shù)學(xué)生在撰寫(xiě)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，仍按照大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式來(lái)撰寫(xiě)，包括實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及問(wèn)題的分析討論幾個(gè)主要部分。但綜合型實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求按正規(guī)期刊上發(fā)表的小論文的格式進(jìn)行撰寫(xiě)。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、文字表達(dá)能力。較好的小論文還可以進(jìn)行發(fā)表，以此來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、學(xué)習(xí)自信，及學(xué)院的教學(xué)影響力。
三、教學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的預(yù)期效果
材料科學(xué)基礎(chǔ)通常開(kāi)設(shè)在第五學(xué)期，是我院材料類(lèi)本科生接觸的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，課時(shí)多，課程難度也比較大，其實(shí)驗(yàn)課主要圍繞組織的金相分析為主，有一定的操作重復(fù)性，學(xué)生實(shí)驗(yàn)后往往記不住實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，缺乏實(shí)驗(yàn)興趣。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，開(kāi)設(shè)綜合型實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)后，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生都是實(shí)驗(yàn)的主體，整個(gè)實(shí)驗(yàn)都是在實(shí)驗(yàn)室老師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成，綜合實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)及創(chuàng)新的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生解決分析問(wèn)題的能力，都具有一定的效果。
四、結(jié)束語(yǔ)
以上是本人在材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一些思索。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是工科學(xué)生學(xué)習(xí)期間的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的好壞，直接影響到學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是一項(xiàng)勢(shì)在必行的艱巨任務(wù)，如何開(kāi)展材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革是值得進(jìn)一步深思和探討的。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】船舶；焊接；缺陷；質(zhì)量管理
1引言
船舶焊接技術(shù)是現(xiàn)代化船舶制造中一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)，要想保障船舶航行的設(shè)備安全，就應(yīng)該在實(shí)際船舶的制造中，加強(qiáng)對(duì)船舶制造中的技術(shù)應(yīng)用研究，只有保障了船舶制造中的技術(shù)應(yīng)用，才能夠?qū)⒋爸圃鞂?shí)現(xiàn)安全性管理。為此論文進(jìn)行了船舶制造中的焊接技術(shù)應(yīng)用研究，通過(guò)對(duì)焊接技術(shù)中的缺陷分析，從而進(jìn)行了提升船舶焊接質(zhì)量管理的辦法，并且進(jìn)行了船舶焊接質(zhì)量管理的注意事項(xiàng)分析，希望通過(guò)論文的分析，能夠全面提升船舶焊接中的缺陷管理，加強(qiáng)船舶焊接中的質(zhì)量管理，從而全面提升船舶航行的安全性。
2船舶焊接中常見(jiàn)的缺陷類(lèi)型其缺陷形成原因分析
2.1焊接氣孔
焊接氣孔，是在船舶焊接缺陷中經(jīng)常見(jiàn)到的一種缺陷，之所以會(huì)出現(xiàn)焊接氣孔，是因?yàn)樵趯?shí)際焊接的過(guò)程中，熔池中的氣體沒(méi)有完全溢出，熔池就已經(jīng)凝固，因此這種背景下，就會(huì)導(dǎo)致成型的焊接縫中，出現(xiàn)孔洞，這些孔洞在實(shí)際船舶焊接缺陷中，是以表面氣孔和內(nèi)部氣孔兩種形式而存在的[1]。由于氣孔的存在導(dǎo)致船舶焊接的橫截面減少。降低了船舶焊接中的接縫處安全強(qiáng)度，同時(shí)由于船舶焊接中存在氣孔，使得在實(shí)際船舶焊接過(guò)程中船舶的美觀性受到了破壞。按照我國(guó)船舶焊接缺陷的要求規(guī)定，在實(shí)際船舶的焊接作業(yè)中，外板以及倉(cāng)口是不允許存在氣孔的，在其他位置的焊接中允許存在的焊接氣孔個(gè)數(shù)不能超過(guò)兩個(gè)。
2.2焊接夾渣
當(dāng)焊接作業(yè)完成后，焊接接縫中存在的雜質(zhì)被稱(chēng)為焊接夾渣。由于焊接夾渣的存在在實(shí)際船舶的焊接中，會(huì)直接影響到焊機(jī)的密度和強(qiáng)度。因此在船舶的焊接中是不允許存在焊接夾渣的[2]。在實(shí)際焊接作業(yè)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了焊接夾渣，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行夾渣的處理。保證在船舶焊接表面不存在夾渣。一般情況下出現(xiàn)焊接夾渣的原因有以下幾點(diǎn)：一是在實(shí)際焊接中焊接的坡口處理不干凈；二是在實(shí)際焊接過(guò)程中處理多層焊接時(shí)，對(duì)通道內(nèi)的雜質(zhì)處理不干凈；三是在實(shí)際焊接過(guò)程中，焊接的材料質(zhì)量差，導(dǎo)致焊接的途中掉落在熔池中。四是由于焊接的操作較快，使得焊接熔池中的雜質(zhì)沒(méi)有足夠的時(shí)間篩離出熔池。
2.3焊接裂紋
焊接裂紋是船舶焊接中一種比較嚴(yán)重的焊接缺陷，在焊接過(guò)程中，由于焊機(jī)的不全面，或者是在實(shí)際焊接的過(guò)程中沒(méi)有足夠的焊接融合時(shí)間，因此出現(xiàn)焊接縫隙間斷和突變情況。焊接中出現(xiàn)焊接裂紋，對(duì)整個(gè)焊接的質(zhì)量是非常有影響的，要想全面保障和提升焊接的質(zhì)量，就應(yīng)該在實(shí)際焊接的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)焊接中的裂縫強(qiáng)度處理，只有處理好焊接中的裂紋才能夠保障整個(gè)船舶焊接的結(jié)構(gòu)不受到影響。因此在實(shí)際船舶制造焊接技術(shù)的應(yīng)用中，一定要注重對(duì)焊接裂紋處理，只有保障了焊接中的裂紋處理是完善的，才能夠全面提升船舶焊接的質(zhì)量安全[3]。
3船舶焊接質(zhì)量管理辦法
3.1焊接處理前期準(zhǔn)備
在進(jìn)行船舶焊接施工作業(yè)之前，要及時(shí)進(jìn)行船舶焊接的前期準(zhǔn)備工作，在準(zhǔn)備工作中要加強(qiáng)對(duì)船舶焊接中的原材料審核，同時(shí)要按照實(shí)際焊接的需求對(duì)焊接過(guò)程中要運(yùn)用到的技術(shù)和焊接中需要的工藝數(shù)值匹配進(jìn)行分析。只有保障了船舶焊接作業(yè)中的工藝數(shù)值對(duì)應(yīng)，然后才能夠按照專(zhuān)門(mén)的焊接工序去進(jìn)行焊接作業(yè)的施工。一般情況下，船舶焊接作業(yè)的工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)如下表1所示：
3.2焊接途中的技術(shù)應(yīng)用
在船舶焊接過(guò)程中，應(yīng)該實(shí)施動(dòng)態(tài)的焊接工藝監(jiān)督，保障在整個(gè)焊接的過(guò)程中，焊接技術(shù)的應(yīng)用是規(guī)范的，同時(shí)在焊接的過(guò)程中，要注重對(duì)焊接電流以及焊接保護(hù)設(shè)施管理，例如在實(shí)際焊接中有些焊接是需要借助稀有氣體進(jìn)行焊接的催化劑處理，這就需要在實(shí)際焊接的過(guò)程中進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接護(hù)理。同時(shí)在船舶的焊接中要注重對(duì)焊接工序的掌控，不要將焊接的工序弄混，這是保障焊接作業(yè)管理實(shí)施的重要性保障之一。為了保障整體的焊接作業(yè)穩(wěn)定性，需要在焊接的過(guò)程中進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接抽煙檢查，如果在抽樣檢查中發(fā)現(xiàn)存在缺陷，應(yīng)該及時(shí)針對(duì)缺陷進(jìn)行管理，只有保障了缺陷管理，才能全面提升焊接的質(zhì)量。
3.3焊接過(guò)程中的缺陷處理
3.3.1防止裂紋產(chǎn)生
在焊接過(guò)程中，為了防止裂紋出現(xiàn)而進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的措施處理，在實(shí)際措施的處理中要針對(duì)焊接的材料以及焊接中涉及到的焊條進(jìn)行充分的選擇，只有保障在實(shí)際焊接過(guò)程中對(duì)焊接的材料和焊接工序充分明確，才能夠全面提升焊接的質(zhì)量。裂紋的防止要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接材料清潔，同時(shí)在焊接的過(guò)程中，要對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的預(yù)熱處理，保障焊接設(shè)備能夠正常運(yùn)行。
3.3.2防止焊瘤出現(xiàn)
在焊接過(guò)程中為了保障焊接的工序不受到影響，因此在實(shí)際焊接作業(yè)中要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊瘤預(yù)防管理工作，只有保障焊接中不會(huì)出現(xiàn)焊瘤，才能夠使得整個(gè)焊接過(guò)程中的船舶表面是光滑不受影響。因此在實(shí)際焊接的過(guò)程中，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接技術(shù)處理，例如處理焊接中的短弧以及焊接的停留時(shí)間等。
4強(qiáng)化船舶焊接質(zhì)量管理的注意事項(xiàng)
在船舶焊接中，由于船舶焊接中的缺陷是由多方面因素造成的，因此在實(shí)際焊接過(guò)程中，需要對(duì)焊接中的質(zhì)量管理要素進(jìn)行管控，從而在質(zhì)量管理的控制中全面提升船舶焊接的質(zhì)量。一般情況下，船舶焊接中要注意的質(zhì)量管理事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)：①加強(qiáng)對(duì)焊接工人的技術(shù)培訓(xùn)，提升焊接工人的工作能力；②加強(qiáng)焊工質(zhì)量安全管理意識(shí)，建立安全質(zhì)量監(jiān)督管理體系；③加強(qiáng)焊接設(shè)備的運(yùn)行狀況檢查，保障焊接設(shè)備的安全性工作；④建立維護(hù)保養(yǎng)制度，指定專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行負(fù)責(zé)；⑤對(duì)焊接材料的篩選要嚴(yán)格；⑥按照焊接材料的特性進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的焊接設(shè)備應(yīng)用；⑦嚴(yán)格按照焊接施工工藝進(jìn)行施工管理；⑧強(qiáng)化焊接作業(yè)環(huán)境管理，杜絕違章環(huán)境管理；⑨加強(qiáng)對(duì)焊接中的缺陷處理，保障焊接的質(zhì)量。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在現(xiàn)代化船舶航行事業(yè)飛速發(fā)展中，要想全面提升船舶航行的質(zhì)量，就應(yīng)該在船舶制造過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)其制造中的焊接技術(shù)進(jìn)行管理。只有在焊接技術(shù)的管理中，全面提升了船舶的焊接缺陷檢查，才能夠全面而又有效地進(jìn)行船舶的質(zhì)量管理。論文在實(shí)際研究中，主要針對(duì)船舶焊接中的四種缺陷，以及四種質(zhì)量管理辦法和強(qiáng)化船舶質(zhì)量焊接的注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析研究。通過(guò)分析得知，要想全面提升船舶焊接的質(zhì)量管理，就應(yīng)該在實(shí)際焊接中不斷地對(duì)焊接技術(shù)和焊接質(zhì)量提升，同時(shí)要在焊接的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)焊接中的注意事項(xiàng)管理，只有全面實(shí)現(xiàn)了焊接質(zhì)量管理控制，才能夠徹底解決船舶焊接的缺陷問(wèn)題。
【參考文獻(xiàn)】
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