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焊工工艺学教案焊工工艺学教案 授课题目 第一章 焊接技术概论 授课方法 讲授 使学生掌握焊接的概念以及焊接的基本知识 教研室主任 教务科长 教具 授课时数 授课班级与时间 教学目标 4 教学重点 焊接定义分类、焊接安全技术 教学难点 焊接技术的特点 第一节 概述 导入新课：举生活中常见的用焊接方法连接的物体的实例，使学生对焊接感兴趣 一、焊接的定义及分类 1.焊接的定义 分类：一类是可拆卸连接 如螺栓连接、键连接 另一类是永久性连接 如焊接、铆接 定义：通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。 2.焊接的分类 按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。 熔焊：在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。 压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力，以完成焊接的方法。 钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。 二、焊接技术的特点 优点： 1.焊接与铆接相比，首先可以节省大量金属材料，减少结构的质量。 2.与铸造相比，首先它不需要制作木模和砂型，也不需要专门熔炼、浇铸，工序简单，生产周期短，对于单件和小批生产特别明显。其次，焊接结构比铸件能节省材料。 3.可以根据受力情况和工作环境在不同的结构部位选用不同强度和不同耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的材料。 缺点：产生焊接变形与应力，焊接变形会影响结构形状和尺寸精度，焊接应力会削弱结构的注：黑体为重点、此部分为板书 承载能力。焊接中还会产生有毒有害的物质。 三、焊接技术发展概况 结合课本，在网上搜一些焊接发展的例子，在19世纪初用的还是铆接，到19世纪末焊接技术逐渐发展成为了一套完整的焊接体系，随着焊接技术的不断发展，我们国家的钢材有70左右都是通过焊接来完成的，由此可以看出焊接的应用范围是如此广泛，几乎各行各业都会用到焊接，所以焊接专业的前景是非常好，同时也是一个高收入职业。 布置课后作业：习题册填空题19题，判断题110题，问答题12题 总结：本节课重点：焊接的定义、分类 难点：焊接的特点 课尾师生互动：学生问一些与焊接有关的感兴趣的问题，教师举例进行解答 注：黑体为重点、此部分为板书 第二节 焊接安全技术与劳动保护 课前提问：1) 焊接的定义 2）焊接的分类 导入新课：举例一些工厂的安全事故引入新课、注意加强个人防护 一、 焊接安全技术 1. 预防触电的安全技术 人体的电阻约为80050000当通过人体的电流强度超过0.05A时，生命就有危险；达到0.1A时，足以使人致命。 预防触电的安全技术：共六点，重点掌握在光线昏暗的场地或容器内操作或夜间工作时，使用的工作照明灯的安全电压应不大于36V，高空作业或特别潮湿的场所，其安全电压不超过12V。焊工的工作服、手套、绝缘鞋应保持干燥。焊工在拉、合电源刀开关或接触带电物体时，必须单手进行。 2. 预防火灾和爆炸的安全技术 为了防止火灾及爆炸事故的发生，必须采取安全措施： 使学生增加安全意识使易燃易爆物品远离焊接工作场地，离开工作场地应立即关闭电源及火种。到工厂及实训车间要时刻想着安全。 3. 预防有害气体和烟尘中毒的安全技术 焊接场地应有良好的通风。焊接区的通风是排出烟尘和有毒气体的有效措施。 做好个人防护工作，减少烟尘等对人体的侵害，目前多采用静电防尘口罩。 4预防弧光辐射的安全技术 弧光辐射的分类：可见光，红外线，紫外线三种 紫外线会引起电光性眼炎讲一下打眼睛后的缓解方法 焊工应采取下列措施预防弧光辐射： 焊工必须使用有电焊防护玻璃的面罩，焊工工作时，应穿白色帆布工作服，以防止弧光灼伤皮肤。 操作引弧时，以免强烈的弧光伤害他人及自己眼睛。 在厂房内和人多区域进行焊接时，尽可能地使用防护屏，避免周围人受弧光伤害。 5特殊环境焊接的安全技术 所谓特殊环境焊接，是指在一般工业企业正规厂房外的地方进行焊接 高处焊接作业 1） 患有高血压，心脏病等疾病与酒后人员，不得进行高处焊接作业。 2） 高处焊接作业时，焊工应该系安全带，地面应有人监护。 3） 在高处焊接作业时，焊接电缆线等应扎进在固定地方，不能缠绕在身上或搭在背上工作。 4） 乙炔瓶、氧气瓶，焊机等设备器具应尽量留在地面上。 5） 雨天，雪天，雾天或刮大风时，禁止高处作业。 容器内焊接作业 1） 进入容器内部前，线要弄清容器内部的情况。 2） 把该容器和外界联系的部位，都要进行 隔离和切断。如容器内部有污染物应进行清洗并经检查确认无危险后，才能进入内部进行焊接。 3） 进入容器内部焊接要实行监护制，派专人进行监护。 4） 在容器内焊接时，内部尺寸不应过小，还应注意通风排气工作。 5） 在容器内部作业时，要做好绝缘防护工作，最好垫上绝缘垫，以防止触电等事故的发生 注：黑体为重点、此部分为板书 露天或野外作业 1） 夏季在露天工作时，必须有防风雨棚或临时凉棚。 2） 露天作业时应该注意风向，不要让吹散的铁液及焊渣伤人。 3） 雨天、雪天、或雾天时，不准露天作业。 4） 夏季进行露天气焊，气割时，应防止氧气瓶，乙炔瓶职业受烈日暴晒，以免气体膨二、 胀发生爆炸。 焊接劳动的保护 所谓的劳动保护是指为保障职工在生产劳动过程中的安全和健康所采取的措施。 加强焊接劳动保护的措施很多，主要从两方面开控制： 采用安全卫生性能良好的焊接技术及焊接设备、加强焊工的个人防护 课后总结：本节课重点及难点和必须掌握的：焊接安全技术 布置课后作业：习题册填空题1019题，判断题1124题，选择题16题，问答题310 课尾师生互动：积极鼓励学生多问有关焊接方面的问题 注：黑体为重点、此部分为板书 教研室主任 授课题目 第二章 气割 教务科长 授课时数 授课班级与时间 授课方法 讲授 教具 教学目标 知识目标：使学生理解并掌握气割的原理和过程，将理论运用到实践中去。 技能目标：在操作中能熟练运用气割设备。 教学重点 气割的原理及条件，回火现象。 教学难点 气割的条件 课前提问：1）工作灯照明电压、高空及潮湿场所安全电压各是多少？ 2）打眼睛之后的缓解方法 导入新课：根据喷灯的例子引出火焰，再根据火焰引出将金属分离 一、气割的原理和条件。 气割的概念 1. 气割的原理和过程： 原理： 氧气切割的过程： 1） 气割开始时，用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度。 2） 向被加热到燃点的金属喷射切割氧气。使金属剧烈的燃烧。 3） 金属燃烧氧化后生成熔渣和产生反应热，熔渣被切割氧吹除。 过程是预热-燃烧-吹渣过程，其实质是铁在纯氧中的燃烧过程，而不是熔化过程。 2. 气割的条件： 1） 金属在氧气中的燃点应低于熔点。 2） 金属气割时形成氧化物的熔点应低于金属本身 3） 金属在切割氧流中燃烧应该是放热反应。 4） 金属的导热性不应太高 5） 金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。 碳钢的气割性能与含碳量有关，钢的含碳量增加，熔点降低，燃点升高，气割性能变差。 二、气割的特点及应用 1. 气割的优点 与切割机和剪板机相对比进行讲解气割的优点 2. 切割的缺点 1） 切割尺寸精度低。 注：黑体为重点、此部分为板书 2） 预热火焰和排除的炽热熔渣存在发生火灾以及烧坏设备和烧伤才做宫的危险。 3） 切割时，燃气的燃烧和金属的氧化，需要采用合适的烟尘控制装置和通风装置。 4） 切割材料受到限制，如铜、铝、不锈钢不能切割。 3. 气割的应用 气割的效率高，成本低，设备简单，并能在各种位置进行切割和在钢板上切割各种外形复杂的零件，因此广泛地用于钢板下料，开焊接破口和铸件浇冒口的切割，切割厚度可达300mm以上。 二 气割设备及工具 气割设备及工具主要有：氧气瓶，乙炔瓶，液化石油气瓶，减压器，割炬等。 割炬的型号表示法：割炬的型号是由汉语拼音字母G，表示结构形式和才做方法的序号及规格组成。 例如：G0130 表示手工操作的，可切割的最大厚度为30mm的射吸式的割炬。 三 气割工艺参数： 1. 气割氧压力： 2. 切割速度：割件越厚切割速度越慢； 3. 预热火焰性质及能率：气割时，预热火焰采用中性焰采用中性焰或轻微氧化焰，不能使用碳化焰，因为使用碳化焰会产生增碳现象。 4 割嘴与割件的倾斜角： 5. 割嘴离割件表面的距离：割嘴离割件表面的距离应根据预热火焰长度和割件厚度来确定，一般为35mm。因为这样的加热条件好，切割面渗碳的可能性最小。 五、 回火现象： 定义：在气焊，气割工作哦中有时会发生气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象，这种现象称为回火。 发生回火的具体原因有以下几个方面： 1. 输送气体的软管太长，太细，或者曲折太多，引起回火。 2. 3. 4. 焊割时间过长或者焊嘴离工件太近，割嘴温度升高，割炬内的气体压力增大，增大了混合气体的流动阻力，降低了气体的流速而引起回火。 割嘴端面粘附了过多的飞溅出来的熔化金属微粒，这些微粒阻碍了了喷射孔，引起回火。 输送气体的软管内壁或割炬内部的气体通道上粘附了固体碳质微粒或其他物质，增加了气体的流动阻力，降低了气体的流速引起回火。 课后总结：本节课的重点：气割的原理及基本操作、发生回火的解决办法 难点：气割的条件 布置作业：习题册第二章气割部分习题 课尾师生互动：鼓励学生积极问问题引出学生对气割的好奇，增加学习的兴趣 注：黑体为重点、此部分为板书 教研室主任 授课题目 第三章 弧焊电源 教务科长 授课时数 授课班级与时间 授课方法 讲授 教具 教学目标 知识目标：掌握焊接电弧产生的条件以及电弧的引弧方法。 技能目标：能在实际生产中辨别各种弧焊机。 教学重点 弧焊电源的外特性 教学难点 焊接电弧产生的条件 第一节 焊接电弧 课前提问：1）简述气割的原理 2）发生回火后应如何采取应急措施？ 导入新课：焊接的热量是哪来的呢？热量又是什么条件下产生和维持的呢？ 焊接电弧：由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 一 焊接电弧的产生。 1. 焊接电弧产生的条件。 气体电离和阴极电子发射是焊接电弧产生和维持的两个必要条件。 2. 焊接电弧的引燃。 定义：把造成两电极间气体发生电离和阴极发射电子而引起电弧燃烧的过程成为焊接电弧的引燃。 焊接电弧的引燃一般有两种方式：接触引弧和非接触引弧。 1） 接触引弧： 2） 非接触引弧：引弧时点击与工件之间保持一定间隙，然后在点击和弓箭之间放电高电压击穿间隙使电弧引燃，由于引弧时不需和工件接触，这样不仅不会污染工件上的引弧点，而且也不会损坏电极端部的几何形状，有利于电弧燃烧的稳定。 二 焊接电弧的构造及静特性 1. 焊接电弧的构造 可分为：阴极区，阳极区，和弧柱区三个部分。 注意的问题：一是不同的焊接方法，其阳极区，阴极区温度的高低并不一致，二是以上分析的是直流电弧的热量和温度分布情况，而交流电弧由于电源的极性是周期改变的，所以两个点击去的温度趋于一致，近似于平均值。 2. 电弧的静特性 电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系成为电弧静特性，一般也成为伏-安特性，表示他们的曲线叫做电弧的静特性曲线。 电弧静特性曲线分为三个不同的区域，下降特性区，即随着电流增加电压减小，注：黑体为重点、此部分为板书 上升特性区，电压随电流的增加而升高。平特性区，电压不随电流变化。 一 焊接电弧的稳定性 电弧的稳定性是指电弧保持稳定燃烧的程度，电弧不稳定的原因除焊工操作技术不熟练外，还与下列因素有关：1弧焊电源的影响 2 焊接电流的影响 3 焊条药皮或焊剂的影 4 焊接电弧偏吹的影响 电弧偏吹:在实际焊接中，由于气流的干扰，磁场的作用或焊条偏心的影响，会使电弧中心偏离电极轴线的方向，这种现象称为电弧偏吹。 焊接电弧偏吹产生的原因： 1） 焊条偏心产生的偏吹： 2） 电弧诸位的气流产生的偏吹：电弧周围的气体的流动会吧电弧吹向一侧而造成偏吹。 3） 焊接电弧的磁偏吹：直流电弧焊时，因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹称为磁偏吹。 造成电弧的磁偏吹的因素主要有下列几种： 1） 导线接线位置引起的磁偏吹。 2） 铁磁物质引起的磁偏吹。 3） 电弧运动至焊件端部时引起的磁偏吹。 防止或减少焊接电弧偏吹的措施: 1) 焊接时，在条件许可情况下尽量使用交流电源焊接。 2) 调整焊条角度 3) 采用短弧焊接 4) 改变焊件上导线接线部位或在焊接两侧同时接地线，可减少因导线接线位置引起的偏吹 5) 在焊缝两侧各加一小块附加钢板，使电弧两侧的磁力线分布均匀并减少热对流的影响，以克服电弧偏吹。 6) 在露天操作时，如果有大风则必须用挡板遮挡，对电弧进行保护。 7) 采用小电流焊接，这是因为磁偏吹的大小与焊接电流有直接关系，焊接电流越大，磁偏吹越严重。 课后总结：本节课的重点：焊接电弧偏吹的原因及防止措施 难点：焊接电弧产生和维持的两个必要条件 布置作业：习题册填空题110题，判断题115题，名词解释14题，简答14题 课尾师生互动：激励学生问问题，积极解答 注：黑体为重点、此部分为板书 第二节 对弧焊电流的基本要求 课前提问：1)焊接电弧引燃的两个必要条件 2)焊接电弧偏吹的解决办法 导入新课：任何一种焊接方法的主要焊接设备是什么呢？大家想一想 保证获得优质焊接接头的主要因素之一是电弧能够稳定燃烧，而决定电弧稳定燃烧的首要因素是弧焊电源。 一、 弧焊电源外特性的要求 1. 弧焊电源外特性的概念。 弧焊电源输出电压与输出电源之间的关系称为弧焊电源的外特性，这条曲线称为弧焊电源的外特性曲线。 弧焊电源的外特性基本上有三种类型：一 下降外特性 二 平外特性 三 上升外特性 2. 弧焊电源外特性曲线形状的选择。 1） 焊条电弧焊： 2） 钨极氩弧焊，等离子弧焊： 3） 二氧化碳气体保护焊： 4） 埋弧焊： 5） 对弧焊电源空载电压的要求。 当弧焊电源接近电网而焊接回路为开路时，弧焊电源输入端电压称为空载电压。 空载电压应遵循以下几个原则： 1） 为保证引弧容易，需要较高的空载电压 2） 从保证焊工人身安全角度出发，空载电压低些好。 3） 从降低制造成本的角度，应采用较低的空载电压。 二、 对弧焊电源稳定短路电流的要求 三、 对弧焊电源调节特性的要求 四、 对弧焊电源动特性的要求 课后总结：重、难点：电源外特性曲线的确定 布置作业：习题册填空题1015题，判断题1625题，名词解释6，简答5 课尾师生互动：共同讨论空载电压过高对焊接操作者的危害 注：黑体为重点、此部分为板书 第三节 常用弧焊电源 课前提问：1）弧焊电源外特性有几种类型？ 2）焊条电弧焊为什么选用陡降的外特性曲线？ 导入新课：咱同学所说的电焊机学名叫什么呢？那它又有多少种型号呢？ 一、弧焊变压器。 弧焊变压器一般也称交流弧焊电源，他在所有弧焊电源中应用最广。 1. 动圈式弧焊变压器 2. 动铁芯式弧焊变压器 弧焊变压器常见故障分析及处理方法。 二、弧焊整流器 弧焊整流器是一种将交流电变压，交流转换成直流电的弧焊电源。弧焊整流器有硅弧焊整流器，晶闸管弧焊整流器，晶体管弧焊整流器等。晶闸管弧焊整流器以其优异的性能已逐步代替了弧焊发电机和硅弧焊整流器，称为一种主要的直流弧焊电源。 三、弧焊逆变器 将直流电变换成交流电称为逆变，实现这种变换的装置叫做逆变器，为焊接电弧提供电能，并具有弧焊方法所要求性能的逆变器，即为弧焊逆变器或成为逆变式弧焊电源。 弧焊逆变器的特点。 1）高效节能 2）质量轻，体积小 3）具有良好的动特性和弧焊工艺性能，如引弧容易，电弧稳定，焊缝成形美观。飞溅少等。 4） 调节速度快，所有焊接工艺参数均可无级调整。 5）据有多种外特性，能适应各种弧焊方法，并适合于机器人结合组成自动焊接生产线。 课后总结：本节课重、难点：区分、掌握交、直流弧焊电源的型号 布置作业：习题册本章剩余习题全部做完 课尾师生互动：讨论交、直流弧焊电源的焊后焊接质量 注：黑体为重点、此部分为板书 教研室主任 授课题目 第四章焊条电弧焊 教务科长 授课时数 授课班级与时间 授课方法 讲授 教具 教学目标 知识目标：掌握焊条电弧焊的原理及特点。 技能目标：通过理论学习运用理论知识进行实践操作。 教学重点 焊条电弧焊的原理及特点和焊条的型号和牌号 教学难点 焊接接头的类型及焊缝形式、焊缝符号及焊接方法代号、工艺参数 第一节 焊条电弧焊的原理及特点 课前提问：1）常用的弧焊电源有哪几种？ 2）弧焊整流器的电源极性？ 导入新课：举例四轮车斗的焊接过程，引入焊条电弧焊 焊接回路是由：弧焊电源、电缆、焊钳、焊条、电弧和焊件组成。 主要设备：弧焊电源。作用：提供所需要的合适的电流和电压。 一、焊条电弧焊原理 短路-引弧-焊条与焊件熔化-液态熔渣上浮-液态金属冷却结晶-形成焊缝。 二、焊条电弧焊的特点 1、优点： 1）、工艺灵活，适应性强 2）、应用范围广 3）、易于分散焊接应力和控制焊接变形 4）、设备简单，成本比较低 2、焊条电弧焊的缺点： 1）、焊接成本率低，劳动强度大 2）、焊缝质量依赖性强 课后总结：本节课的重点：焊条电弧焊的焊接回路 难点：焊条电弧焊的原理 布置作业：习题册填空题1，判断题15题，选择题1，问答题1 课尾师生互动：讨论焊条电弧焊的有关实践知识 注：黑体为重点、此部分为板书 第二节 焊 条 课前提问：1）焊条电弧焊的概念 2）焊条电弧焊的原理 导入新课：产生电弧的那根带铁芯的物体咱们同学知道它的学名么？这节课我们就来研究 一、焊条的组成及作用 焊条由焊芯和药皮组成 1.焊芯 1）、焊芯的作用： 焊芯金属约占整个焊缝金属的50%70%。 2）、焊芯中各合金元素对焊接质量的影响见表41. 3）、焊芯的分类及牌号：用于焊芯的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢。 牌号：字母“H”表示焊丝；“H”后的一位或两位数字表示含碳量；化学元素后面的数字表示该元素的近似含量，当某种合金元素的含量低于1%时，可省略只记元素符号。 2药皮 压涂在焊芯表面上的涂料层称为药皮。 、焊条药皮的作用 、焊条药皮的组成：稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、粘结剂及增塑、增弹、增滑剂等。 、焊条药皮的类型：见表43. 二、焊条的分类及型号 、按用途分：碳钢、低合金钢、不锈钢、堆焊、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金、镍基镍合金焊条。 、按熔化后的熔渣特性分类：酸性和碱性焊条。 1）、酸性焊条：熔渣成分主要是酸性氧化物。 2）、碱性焊条：熔渣成分主要是碱性氧化物或氟化物。 三、焊条的选用及保管 1.焊条的选用 在选用焊条时应遵循下列原则： 、按焊件的力学性能，化学成分选用。 、酸性焊条和碱性焊条的选用。 、按简化工艺，生产率和经济性来选用。 2.焊条的保管及使用 、焊条的烘干 酸性焊条由于药皮中含有结晶水物质和有机物，烘干温度不能太高，一般规定为75150，保温12小时。 碱性焊条一般为350400，保温12小时，焊条累计烘干次数一般不宜超过3次。 、焊条的储存、保管 课后总结：重点：焊条的组成及作用 难点：焊条的分类 布置作业：习题册填空题210题 课尾师生互动：讨论大家都见过那种焊条，都是什么样的，什么件 注：黑体为重点、此部分为板书 第三节 焊接接头类型及焊缝形式 课前提问：1）焊条的组成 2）焊条的焊芯和药皮的作用 导入新课：板材之间焊接完成后有不同的形式，这节课我们就来给这些形式起个名 一、焊接坡口的类型与尺寸 坡口： 开坡口的目的：保证电弧能深入接头根部，便于清渣，调节焊缝金属在母材与填充金属比例的作用。 1、坡口类型 1）、基本型：I形坡口、V形坡口、单边V形坡口、U形坡口、J形坡口。 2）、组合型：Y形、双Y形、带钝边U形、双单边V形、带钝边单边V形坡口。 2、坡口尺寸及符号 1）、坡口面角度和坡口角度 2)、根部间隙 3）、钝边 4）、根部半径 5）、坡口深度 3、坡口的选择原则： 选择坡口时应考虑以下几条原则： 1）、保证焊接质量 2）、便于焊接施工 3）、坡口加工简单 4）、坡口的断面面积尽可能小 5)、便于控制焊接变形 二、焊接接头的类型及特点 接头类型可归纳为对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头和端接接头。 三、焊缝形式及形状尺寸 1.焊缝形式 按焊缝结合式可分为： 按施焊时焊缝在空间所处位置分为： 按焊缝断续情况分为： 2.焊缝的形状尺寸 1）、焊缝宽度 2)、余高 3）、熔深 4）、焊缝厚度() 5)、焊脚尺寸 6）、焊缝成形系数 四、焊接位置 焊接位置可用焊缝倾角和焊缝转角来表示，有平焊，立焊，横焊和仰焊 课后总结：重点：焊接接头的类型 难点：坡口的类型及焊接位置 布置作业：习题册填空题120题，判断题620题，选择题220题，名词解释1-4 课尾师生互动：讨论大家见过的坡口形式 注：黑体为重点、此部分为板书 第四节 焊缝符号和焊接方法代号 一、焊缝符号 焊缝符号一般由基本符号、辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号和指引线组成。见表413，表414，表415，表416，表417，表418. 二、焊接方法代号 常用焊接方法代号见表419. 三、焊缝符号和焊接方法代号在图样上的标注位置。 1、指引线的标注位置 2、基本符号的标注位置 3、辅助符号、补充符号的标注位置：见表415，表417. 4、尺寸符号的标注位置 5、焊接方法代号的标注位置 第五节 焊接工艺参数 课前提问：1）焊接坡口的类型有哪些？ 2）焊缝的形状尺寸符号有哪些？ 导入新课：在焊接过程中我们怎样来确定焊接电流和焊条直径呢？我们这节课就来研究 焊接工艺参数，是指焊接时为保证焊接质量而选定的各物理量的总称 一、焊条直径 直径大小与下列因素有关： 1、焊件的厚度 焊件厚度 焊条直径 1.5 2.0 2.0 3.0 3.2 45 3.24.0 612 4.05.0 12 5.06.0 1.5 2、焊缝位置 3、焊接层次 4、接头形式 搭接接头、T形接头因不存在全焊透问题，所以应选用较大的焊条直径以提高生产率。 二、电源种类和极性 1、电源种类 直流电源、交流电源 2、极性 直流电源 三、焊接电流 选择焊接电流应从以下几个方面考虑： 1、焊条直径 可根据经验公式来选择 Ih=d Ih：焊接电流 d：焊条直径 2、焊缝位置 3、焊条类型 4、焊接层次 可根据下列几点来判断电流是否合适： 1）、看飞溅 2）、看焊缝成形 注：黑体为重点、此部分为板书 3）、看焊条熔化状况 四、电弧电压 在焊接时应力求使用短弧焊接，相应的电弧电压为1625V。所谓短弧一般认为电弧长度是焊条直径的0.51.0倍。 五、焊接速度 六、焊接层次 每层厚度约等于焊条直径的0.81.2倍时，生产率较高，并且比较容易保证质量和便于操作。 第六节 焊条电弧堆焊 一、堆焊及其特点 目的：不是为了连接焊件，而且在焊件表面获得耐磨，耐热，耐蚀等特殊性能的熔敷金属层，或是为了修复磨损或增加焊件尺寸。 二、堆焊工艺 堆焊层厚度(mm) 焊条直径(mm) 堆焊层数 堆焊电流(A) <1.5 3.2 1 80100 <5 45 12 140200 5 56 >2 180240 为了防止堆焊层和热影响区产生裂纹，或减小工件的变形，须在焊前对工件预热和焊后缓冷，预热温度一般为100300。 课后总结：本节课的重、难点：是焊接电流与焊条直径的选择 布置课后作业：习题册本章剩余习题全部做完 课尾师生互动：共同讨论焊条直径和焊接电流选配不当造成的焊接缺陷 注：黑体为重点、此部分为板书 第五章教案 授课题目 授课时数 授课班级与时间 教学目标 教学重点 教学难点 第五章 金属熔化焊过程 授课方法 通过本章的学习使学生了解焊缝金属的结晶过程 焊缝金属的结晶过程 焊接热影响区的组织和性能 教研室主任 教务科长 教具 第三节焊缝结晶过程 课前提问：1）焊条电弧焊的焊接工艺参数有哪些？ 2）怎样选配合适的焊接工艺参数？ 导入新课：焊条与焊件都被电弧给融化了，那它变成焊缝这一过程又是怎样的呢？ 一、焊缝金属一次结晶 一次结晶包括生核和长大两个基本过程。 焊接熔池结晶过程。 二、焊缝结晶过程中的偏析 焊缝金属中化学成分分布布均匀的现象称为偏析。偏析也是产生裂纹、气孔、夹杂物等焊接去缺陷的主要原因之一。 1、显微偏析 2、区域偏析 ：结晶时，由于柱状晶体的不断长大和推移，把杂质推向熔池中心，这样熔池中心的杂质含量要比其他部位高，这种现象称为区域偏析。 焊缝成形系数：=熔宽/熔深=C/H； C：焊缝宽度； H：焊缝有效厚度 焊缝成形系数小，焊缝窄而深。焊缝成形系数大，焊缝宽而浅。 3、层状偏析 三、焊缝金属的二次结晶 高温的焊缝金属冷却到室温时，要经过一系列的相变过程，这种相变过程称为焊缝金属的二次结晶。 冷却速度越快，珠光体含量越多，焊缝的硬度和强度随之增加，而塑性和韧性则随之降低。 四、焊缝中夹杂物 焊缝金属中的夹杂物主要有硫化物和氧化物。 硫化物是使焊缝产生热裂纹的主要愿意之一。 课后总结：本节课的重点：焊缝结晶过程中的偏析 难点：焊缝金属的一、二次结晶 布置作业：习题册填空题715题，判断题110题，选择题110题，名词解释15题 课尾师生互动：讨论水结成冰与焊缝金属结晶过程有哪些相似之处 注：黑体为重点、此部分为板书 第四节 焊接热影响区的组织和性能 焊接接头的组成：焊缝、熔合区、热影响区。 一、熔合区的组织和性能 熔合区是指在焊接接头中，焊缝向热影响区过渡的区域。熔合区温度处于固相线和液相线之间。晶粒非常粗大，韧性、塑性很差，是焊接接头中性能最差的区域。 二、焊接热循环 概念：在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程称为焊接热循环。 三、焊接热影响区的组织和性能 概念：在焊接过程中，母材因受热影响而发生金相组织和力学性能变化的区域。 1、过热区 塑性。韧性很低，是热影响区中性能最差的区域。 2、正火区 其力学性能略高于母材，是热影响区中综合力学性能最好的区域。 3、不完全重结晶区 由于晶粒大小不同，所以力学性能也不均匀。 4、再结晶区 经过再结晶，塑性、韧性提高了，但强度却降低了。 一般来说，热影响区越窄，则焊接接头中内应力越大，越容易出现裂纹；热影响区越宽，则变形越大。 控制和改善焊接接头性能的方法 课前提问：1）焊缝金属的结晶包括几个过程？ 2）焊缝金属的一次结晶包括哪两个基本过程 导入新课：我们怎样能控制好焊接接头的各项性能以保证焊缝的质量呢？ 一、材料的匹配 为提高焊缝的塑性和韧性，一般在焊接材料中加入碳化物或氮化物的形成元素。 对于耐热钢和不锈钢，其焊接材料的化学成分应与母材大致相同。 对于奥氏体不锈钢，为提高抗裂性，防止热裂纹，常在焊接材料中获得双相组织。 二、控制熔合比 被熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比，称为熔合比。 不开坡口，熔合比最大。坡口越大，熔合比越小。 三、焊接工艺方法的选用 1、气焊 2、焊条电弧焊 3、埋弧焊 4、手工钨极氩弧焊 5、CO2气体保护焊 四、焊接热输入及焊接工艺参数的选用 1、焊接工艺参数对焊接接头性能的影响控制2、焊接热输入对焊接接头性能的影响控制 五、焊接工艺措施 课后总结：本节课的重点是焊接热循环 难点：焊缝的熔合比 布置课后作业：习题册剩余部分全部做完 课尾师生互动：讨论熔合比大好还是小好？ 注：黑体为重点、此部分为板书 教研室主任 授课题目 第六章 焊接应力与变形 教务科长 授课时数 授课班级与时间 授课方法 知识目标：使学生充分掌握焊接应力与变形的分类及控制措施 技能目标：在实际生产工作中会适用其所学理论知识控制变形 讲授 教具 教学目标 教学重点 影响焊接残余变形的因素，控制焊接残余变形的措施。 教学难点 残余变形的矫正 第一节 焊接应力和焊接变形的形成 课前提问：1）什么叫做焊缝金属的融合比？ 2）什么叫焊接热循环？ 导入新课：由于热胀冷缩焊件会变形，那这种变形时什么原理呢？它的分类有哪些呢？ 一、焊接应力与焊接变形 内力的概念应力的概念内应力焊接应力焊接残余应力 变形的概念弹性变形塑性变形焊接变形焊接残余变形 二、焊接应力与变形的产生 1、均匀加热引起应力与变形的原因 2、焊接过程引起应力与变形的原因 焊接残余变形 一、焊接残余变形的分类。 按焊接变形对整个结构的影响程度，可将其分为两大类： 一类是局部变形，另一类是整体变形 1 收缩变形。 2 弯曲变形。 3 角变形。 在焊接对接接头、T形接头、搭接接头及堆焊时，都可能产生角变形。 4 波浪变形。 又称失稳变形，常在板厚小于6mm的薄板焊接结构中产生。 5 扭曲变形。 6 错边变形。 二、影响焊接残余变形的因素 1. 焊缝在结构中的位置 2. 焊接结构的刚度。 3. 焊接结构的装配及焊接顺序。 4. 其他因素。 注：黑体为重点、此部分为板书 1） 结构材料的线膨胀系数：线膨胀系数大，焊后变形大。 2） 焊接方法：一般气焊焊后变形壁电弧焊的焊后变形大。 3） 焊接工艺参数：主要是指焊接电流和焊接速度，俩者直接影响热输入的大小。 4） 焊接方向：其焊缝越长，焊后变形也越大。 5） 焊接坡口形式 双V形或双Y形坡口焊缝比V形或Y形的坡口焊缝的角变形三、 小。 控制焊接残余变形的措施。 一是从设计上考虑，二是从工艺方面考虑。 1. 采用合理的装配焊接顺序。 1） 对称焊缝采用对称焊接法。 2） 不对称焊缝先焊焊缝较少的一侧。 3） 采用不同的焊接顺序控制焊接变形。 2. 反变形法 反变形主要用来控制角变形和弯曲变形。 3. 刚度固定法 4. 散热法 5. 热平衡法 四、残余变形的矫正 1、机械矫正法。 机械矫正法适用于低碳钢等塑性较好的金属材料焊接变形的矫正。 2、火焰矫正法 火焰矫正法的加热方法有点状加热，线状加热和三角形加热三种。 1）点状加热矫正 2）线状加热矫正 3） 三角形加热矫正 课后总结：本节课重点：焊接残余变形的分类 难点：焊接残余变形的矫正 布置作业：习题册填空题110题，判断题115题，选择题110题 名词解释15题，问答题14题 课尾师生互动：积极鼓励学生问问题讨论焊接变形的矫正 注：黑体为重点、此部分为板书 第三节 焊接残余应力 课前提问：1）焊接残余变形的分类有哪些？ 2） 焊接残余变形的矫正有几种方式？ 导入新课：根据受力和产生的力的方向不同那又是怎样分类的呢？ 一、焊接残余应力的分类 1. 按引起应力的基本原因分类： 2. 按应力的作用方向分类： 3. 按应力空间的方向分类： 二、控制残余应力的措施 一是从设计上考虑 二是从工艺上考虑 1. 选择合理的焊接顺序。 1） 尽可能考虑焊缝能自由收缩。 2） 线焊收缩量最大的焊缝。 3） 保证交叉点部位不易产生缺陷且刚度拘束较小的焊接顺序。 2. 选择合理的焊接工艺采纳数 应尽量采用小的焊接热输入，选用小直径焊条，较小的焊接电流和快速焊等 3. 采用预热的方法 4. 加热减应区法 5. 捶击法 三、消除残余应力的方法 1. 消除应力退火 消除应力退火有整体消除应力退火和局部消除应力退火两种 2.动时效： 是将焊接结构在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理，以消除其残余应力，获得稳定尺寸精度的一种方法。 课后总结：本节课的重点：焊接残余应力的分类 难点：消除残余应力的方法 布置作业：习题册填空题1125，判断题1637，选择题1120，名词解释610，问答题59题 课尾师生互动：讨论消除残余应力的方法，增加知识的深度 注：黑体为重点、此部分为板书 教研室主任 授课题目 第七章 埋弧焊