焊工工藝學全教案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 渣特性分類： 1）、酸性焊條：熔渣成分主要是酸 性氧化物。 2）、堿性焊條：熔渣成分主要是堿性氧化物或氟化物。 三、焊條的選用及保管 在選用焊條時應遵循下列原則：（舉例：焊條選用不當造成的事故） （ 1）、按焊件的力學性能，化學成分選用。 （ 2）、酸性焊條和堿性焊條的選用。 （ 3）、按簡化工藝，生產率和經濟性來選用。 （ 1）、焊條的烘干 酸性焊條由于藥皮中含有結晶水物質和有機物，烘干溫度不能太高，一般規定為 75~150℃ ，保溫 1~2 小時。 堿性焊條一般為 350~400℃ ，保溫 1~2 小時，焊條累計烘 干次數一般不宜超過 3 次。 （ 2）、焊條的儲存、保管 課后總結：重點：焊條的組成及作用 難點：焊條的分類 布置作業：習題冊填空題 2—10 題 課尾師生互動：討論大家都見過那種焊條，都是什么樣的，什么件 注：黑體為重點、此部分為板書 第二節 焊接接頭類型及焊縫形式 課前提問： 1）焊條的組成 2）焊條的焊芯和藥皮的作用 導入新課：板材之間焊接完成后有不同的形式，這節課我們就來給這些形式起個名 一、焊接坡口的類型與尺寸 坡口： 保證電弧能深入接頭根部，便于清渣，調節焊縫金屬在 母材與填充金屬比例的作用。 1）、基本型： I 形坡口、 V形坡口、單邊 V形坡口、 U形坡口、 J 形坡口。 2）、組合型： Y形、雙 Y形、帶鈍邊 U形、雙單邊 V形、帶鈍邊單邊 V形坡口。 1）、坡口面角度（ β）和坡口角度（ α） 2)、根部間隙（ b） 3）、鈍邊（ p） 4）、根部半徑（ R） 5）、坡口深度（ H） 坡口的選擇原則： 選擇坡口時應考慮以下幾條原則： 1）、保證焊接質量 2）、便于焊接施工 3）、坡口加工簡單 4）、坡口的斷面面積盡可能小 5)、便于控制焊接變形 二 、焊接接頭的類型及特點 。 三、焊縫形式及形狀尺寸 按焊縫結合式可分為： 按施焊時焊縫在空間所處位置分為： 按焊縫斷續情況分為： 2. 1）、焊縫寬度（ c） 2)、余高（ h） 3）、熔深 4）、焊縫厚度 (δ) 5)、焊腳尺寸（ K） 6）、焊縫成形系數（ φ=c/H） 四、焊接位置 焊接位置可用焊縫傾角和焊縫轉角來表示，有 課后總結：重點：焊接接頭的類型 難點：坡口的類型及焊接位置 布置作業：習題冊填空題 1—20 題，判斷題 6—20 題，選擇題 2—20 題，名詞解釋 14 課尾師生互動：討論大家見過的坡口形式 注：黑體為重點、此部分為板書 焊縫符號和焊接方法代號 一、焊縫符號 焊縫符號一般由基本符號、輔助符號、補充符號、焊縫尺寸符號和指引線組成。見表 4—13，表 4—14，表 4—15，表 4—16，表 4—17，表 4—18. 二、焊接方法代號 常用焊接方法代號見表 4—19. 三、焊縫符號和焊接方法代號在圖樣上的標注位置。 指引線的標注位置 基本符號的標注位置 輔助符號、補充符號的標注位置：見表 4—15，表 4—17. 尺寸符號的 標注位置 焊接方法代號的標注位置 注：黑體為重點、此部分為板書 第三節 焊接工藝參數 課前提問： 1）焊接坡口的類型有哪些？ 2）焊縫的形狀尺寸符號有哪些？ 導入新課：在焊接過程中我們怎樣來確定焊接電流和焊條直徑呢？我們這節課就來研究 焊接工藝參數，是指焊接時為保證焊接質量而選定的各物理量的總稱 一、焊條直徑 直徑大小與下列因素有關： 焊件的厚度 焊縫位置 焊接層次 接頭形式 搭接接頭、 T 形接頭因不存在全焊透問題，所以應選用 較大的焊條直徑以提高生產率。 二、電源種類和極性 電源種類 直流電源、交流電源 極性 直流電源（直流正接、直流反接） 三、焊接電流 選擇焊接電流應從以下幾個方面考慮： 焊條直徑 可根據經驗公式來選擇 Ih=（ 35~55） d Ih：焊接電流（ A） d：焊條直徑（ mm） 焊縫位置 焊條類型 焊接層次 可根據下列幾點來判斷電流是否合適： 1）、看飛濺 2）、看焊縫成形 3）、看焊條熔化狀況 四、電弧電壓 在焊接時應力求 使用短弧焊接，相應的電弧電壓為 16—25V。所謂短弧一般認為電弧長度是焊條直徑的 ~ 倍。 五、焊接速度 六、焊接層次 每層厚度約等于焊條直徑的 ~ 倍時，生產率較高，并且比較容易保證質量和便于操作。 焊條電弧堆焊 一、堆焊及其特點 目的：不是為了連接焊件，而且在焊件表面獲得耐磨，耐熱，耐蝕等特殊性能的熔敷金屬層，或是為了修復磨損或增加焊件尺寸。 注：黑體為重點、此部分為板書 二、堆焊工藝 緩冷，預熱溫度一般為 100~300℃ 。 課后總結：本 節課的重、難點：是焊接電流與焊條直徑的選擇 布置課后作業：習題冊本章剩余習題全部做完 課尾師生互動：共同討論焊條直徑和焊接電流選配不當造成的焊接缺陷 注：黑體為重點、此部分為板書 第五章教案 第一節焊縫結晶過程 課前提問： 1）焊條電弧焊的焊接工藝參數有哪些？ 2）怎樣選配合適的焊接工藝參數？ 導入新課：焊條與焊件都被電弧給融化了，那它變成焊縫這一過程又是怎樣的呢？ 一、焊縫金屬一次結晶 一次結晶包括生核和長大兩個基本過程。 焊接熔池結晶過程（舉例 ：一盆水凍成冰的例子）。 二、焊縫結晶過程中的偏析 焊縫金屬中化學成分分布布均勻的現象稱為偏析。偏析也是產生裂紋、氣孔、夾雜物等焊接去缺陷的主要原因之一。 顯微偏析（包括：晶 C：焊縫寬度； H：焊縫有效厚度 焊縫成形系數小，焊縫窄而深。焊縫成形系數大，焊縫寬而淺。 層狀偏析 三、焊縫金屬的二次結晶 高溫的焊縫金屬冷卻到室溫時，要經過一系列的相變過程，這種相變過程稱為焊縫金屬的二次結晶。 冷卻速度越快，珠光體含量越多，焊縫的硬度和強度隨之增加，而塑性和韌性則隨之降低。 四、 焊縫中夾雜物 焊縫金屬中的夾雜物主要有硫化物和氧化物。 硫化物是使焊縫產生熱裂紋的主要愿意之一。 課后總結：本節課的重點：焊縫結晶過程中的偏析 難點：焊縫金屬的一、二次結晶 布置作業：習題冊填空題 7—15 題，判斷題 1—10 題，選擇題 1—10 題，名詞解釋 1—5題 課尾師生互動：討論水結成冰與焊縫金屬結晶過程有哪些相似之處 注：黑體為重點、此部分為板書 第二節 焊接熱影響區的組織和性能 焊接接頭的組成：焊縫、熔合區、熱影響區。 一、熔合區的組織和性能 熔合區是指在焊接接頭中，焊 縫向熱影響區過渡的區域。熔合區溫度處于固相線和液相線之間。晶粒非常粗大，韌性、塑性很差，是焊接接頭中性能最差的區域。 二、焊接熱循環 概念：在焊接熱源作用下，焊件上某點的溫度隨時間變化的過程稱為焊接熱循環。 三、焊接熱影響區的組織和性能 概念：在焊接過程中，母材因受熱影響（但未熔化）而發生金相組織和力學性能變化的區域。 過熱區 塑性。韌性很低，是熱影響區中性能最差的區域。 正火區 其力學性能略高于母材，是熱影響區中綜合力學性能最好的區域。 不完全重結晶區 由于晶粒大小不同，所 以力學性能也不均勻。 再結晶區 經過再結晶，塑性、韌性提高了，但強度卻降低了。 一般來說，熱影響區越窄，則焊接接頭中對于耐熱鋼和不銹鋼，其焊接材料的化學成分應與母材大致相同。 對于奧氏體不銹鋼，為提高抗裂性，防止熱裂紋，常在焊接材料中獲得雙相組織。 二、控制熔合比 被熔化的母材在焊縫金屬中所占的百分比，稱為熔合比。 不開坡口，熔合比最大。坡口越大，熔合比越小。 三、焊接工藝方法的選用 氣焊 焊條電弧焊 埋弧焊 手工鎢極氬弧焊 CO2 氣體保護焊 四、焊接熱輸入及焊 接工藝參數的選用 焊接工 藝參數對焊接接頭性能的影響控制 焊接熱輸入對焊接接頭性能的影響控制 五、焊接工藝措施 課后總結：本節課的重點是焊接熱循環 難點：焊縫的熔合比 布置課后作業：習題冊剩余部分全部做完 課尾師生互動：討論熔合比大好還是小好？ 注：黑體為重點、此部分為板書 第一節 焊接應力和焊接變形的形成 課前提問： 1）什么叫做焊縫金屬的融合比？ 2）什么叫焊接熱循環？ 導入新課：由于熱脹冷縮焊件會變形，那這種變形時什么原理呢？它的分類有哪些呢？ 一、焊接應力與焊接變形 在焊接對接接頭 、 T 形接頭、搭接接頭及堆焊時，都可能產生角變形。 4． 波浪變形。 又稱失穩變形，常在 5． 扭曲變形。 6． 錯邊變形。 二、影響焊接殘余變形的因素 1. 焊縫在結構中的位置 2. 焊接結構的剛度。 3. 焊接結構的裝配及焊接順序。 4. 其他因素。