过程设备设计 冷、热加工 压力容器制造 焊接 热处理（必要时） 2
压力容器制造 冷、热加工 焊接 过程设备设计 2 热处理（必要时）
过程设备设计 3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 教学重点： 钢材的焊接。 教学难点： 无。 3
教学重点： 钢材的焊接。 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3 教学难点： 无
3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 3.2.1塑性变形 3.2.2焊接 3.2.3热处理 研究冷或热压力加工造成的塑性变形、 焊接工艺和热处理对钢材性能的影响
过程设备设计 3.2.1 塑性变形 3.2.2 焊接 3.2.3 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 4 3.2.3 热处理 研究冷或热压力加工造成的塑性变形、 焊接工艺和热处理对钢材性能的影响
3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3.2.1塑性变形 弹性变形：卸载后变形消失 材料在载荷 作用下的变形 塑性变形或永久变形 5
过程设备设计 3.2.1 塑性变形 材料在载荷 作用下的变形 弹性变形:卸载后变形消失 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 5 作用下的变形 塑性变形或永久变形
3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3.2.1塑性变形 一、 应变强化 二、热加工和冷加工★ 三、各向异性 四、应变时效 6
过程设备设计 一、应变强化 二、热加工和冷加工 热加工和冷加工★ 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 3.2.1 塑性变形 6 二、热加工和冷加工 热加工和冷加工★ 三、各向异性 四、应变时效
3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 一、 应变强化 见应力-应变曲线图 b d'8 △L 加工硬化可提高材料的抗变形能力，但塑性降低 7
过程设备设计 一、应变强化 见应力-应变曲线图 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 加工硬化可提高材料的抗变形能力，但塑性降低 7
32压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 一、 应变硬化 见应力-应变曲线图 d卸载后，d'g--消失的弹性变形 od'-不再消失的塑性变形。 卸载后，在短时间内再次加载，应力应 变关系按照dd'变化，到了d以后，按 照def变化。d以前材料是弹性的，以 后才出现塑性变形。相当于形成了新的 材料曲线。 可见第2次加载时，比例极限提高，塑 性变形和延伸率有所减低，表明，在常 温下把材料拉伸到塑性变形，然后卸载： d'g 当再次加载时，将使材料的比例极限提 △16 高，而塑性减低。 这种现象叫做加工硬化或应变强化 冷做硬化经退火，可消失。 加工硬化可提高材料的抗变形能力，但塑性降低
过程设备设计 一、应变硬化 见应力-应变曲线图 d 卸载后，d′g----消失的弹性变形 od′------不再消失的塑性变形。 卸载后，在短时间内再次加载 ，在短时间内再次加载，应力应 变关系按照dd′变化，到了d 以后，按 照de f 变化。d以前材料是弹性的，以 后才出现塑性变形。相当于形成了新的 。相当于形成了新的 材料曲线。 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 8 材料曲线。 可见第2次加载时，比例极限提高 ，比例极限提高，塑 性变形和延伸率有所减低，表明，在常 温下把材料拉伸到塑性变形，然后卸载， 当再次加载时，将使材料的比例极限提 ，将使材料的比例极限提 高，而塑性减低。 这种现象叫做加工硬化或应变强化 冷做硬化经退火，可消失。 加工硬化可提高材料的抗变形能力，但塑性降低
3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3.2.1塑性变形 冷加工和热加工 从金属学的观点来区分，冷、热加工的分界线是金属的再 结晶温度。 热加工或热变形： 凡是在再结晶温度以上进行的塑性变形 特点 热变形时加工硬化和再结晶现象同时出现，但加 工硬化被再结晶软化所抵消，变形后具有再结晶 组织，因而无加工硬化现象 冷加工或冷变形：在再结晶温度以下进行的塑性变形 特点 冷变形中无再结晶出现，因而有加工硬化现象。 由于冷变形时有加工硬化现象，塑性降低，每次 的冷变形程度不宜过大，否则，变形金属将产生 断裂破坏
热加工或热变形: 凡是在再结晶温度以上进行的塑性变形 热变形时加工硬化和再结晶现象同时出现，但加 工硬化被再结晶软化所抵消，变形后具有再结晶 热变形时加工硬化和再结晶现象同时出现，但加 工硬化被再结晶软化所抵消，变形后具有再结晶 特点 二、冷加工和热加工 、冷加工和热加工 冷加工和热加工 冷加工和热加工 从金属学的观点来区分，冷、热加工的分界线是金属的再 热加工的分界线是金属的再 结晶温度。 从金属学的观点来区分，冷、热加工的分界线是金属的再 热加工的分界线是金属的再 结晶温度。 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3.2.1 塑性变形 9 冷加工或冷变形: 在再结晶温度以下进行的塑性变形 工硬化被再结晶软化所抵消，变形后具有再结晶 组织，因而无加工硬化现象。 工硬化被再结晶软化所抵消，变形后具有再结晶 组织，因而无加工硬化现象。 特点 冷变形中无再结晶出现，因而有加工硬化现象。 由于冷变形时有加工硬化现象，塑性降低，每次 的冷变形程度不宜过大，否则，变形金属将产生 ，变形金属将产生 断裂破坏。 冷变形中无再结晶出现，因而有加工硬化现象。 由于冷变形时有加工硬化现象，塑性降低，每次 的冷变形程度不宜过大，否则，变形金属将产生 ，变形金属将产生 断裂破坏
32压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3.2.1塑性变形 ▲钢板冲压成各种封头后，由于塑性变形，厚度会发生变化。 例如，钢板冲压成半球形封头后，底部变薄，边缘增厚。 在压力容器设计时，应注意这种厚度的变化。 10
过程设备设计 ▲钢板冲压成各种封头后，由于塑性变形 ，由于塑性变形，厚度会发生变化 ，厚度会发生变化。 例如，钢板冲压成半球形封头后 ，钢板冲压成半球形封头后，底部变薄，边缘增厚。 在压力容器设计时，应注意这种厚度的变化 ，应注意这种厚度的变化。 ▲钢板冲压成各种封头后，由于塑性变形 ，由于塑性变形，厚度会发生变化 ，厚度会发生变化。 例如，钢板冲压成半球形封头后 ，钢板冲压成半球形封头后，底部变薄，边缘增厚。 在压力容器设计时，应注意这种厚度的变化 ，应注意这种厚度的变化。 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 3.2.1 塑性变形 10
3.2压力容器制造工艺对钢材性能的影响 过程设备设计 3.2.1塑性变形 三、各向异性 塑性变形 内部晶粒 拉长或压扁 纤维状 金属材料力学性能产生方向性 金属塑性变形 在70%以上时， 晶粒位向与外 a、 平行纤维组织方向的强度 力方向趋于一 塑性和韧性提高， 致，此现象称 b、 垂直方向的塑性和韧性降低 为形变织构 C、 变形越大，性能差异越明显 因势利导：纤维组织的稳定性高，不能用热处理方法加以消除。 压力容器设计时，应尽可能使零件在工作时产生的 最大正应力与纤维方向重合，最大切应力方向与纤 维方向垂直
过程设备设计 三、各向异性 内部晶粒 塑性变形 拉长或压扁 纤维状 金属材料力学性能产生方向性 a、平行纤维组织方向的强度 、平行纤维组织方向的强度 塑性和韧性提高， 3.2 压力容器制造工艺对钢材性能的影响 3.2.1 塑性变形 金属塑性变形 在70%以上时， 晶粒位向与外 力方向趋于一 致，此现象称 11 塑性和韧性提高， b、垂直方向的塑性和韧性降低 、垂直方向的塑性和韧性降低 c、变形越大，性能差异越明显 ，性能差异越明显 因势利导：纤维组织的稳定性高，不能用热处理方法加以消除 ，不能用热处理方法加以消除。 压力容器设计时，应尽可能使零件在工作时产生的 ，应尽可能使零件在工作时产生的 最大正应力与纤维方向重合，最大切应力方向与纤 ，最大切应力方向与纤 维方向垂直。 致，此现象称 为形变织构