金属熔化焊基础教案.docx
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金属熔化焊基础教案
授课计划
专业：
焊接年级08学科焊接工艺教师
本学期课时
6
每周具体上课时间
教材名称
金属熔化焊基础
教学目标
了解焊接基础知识为学生正确掌握和使用焊接技术打下良好的基础
能为焊接实践生产起指导作用
教材版本
机工
周次
月日——月日
课时
教学内容
1
3月2—3月6
6
绪论焊接热过程
2
3月9—3月13
6
焊缝金属的构成
3
3月16—3月20
6
焊接化学冶金特点
4
3月23—3月27
6
焊接熔渣
5
3月30—4月3
6
有害元素对焊缝金属的作用及控制
6
4月6—4月10
6
焊缝金属的合金化、焊缝的组织与性能
7
4月13—4月17
6
焊接热影响区复习小结
8
4月20—4月24
6
焊条
9
4月27—5月1
6
焊丝
10
5月4—5月8
6
焊剂
11
5月11—5月15
6
焊接接头的类型、复习小结
12
5月18—5月22
6
焊接缺陷的种类及特征
13
5月25—5月29
6
气孔、夹渣及结晶裂纹产生原因及防止措施
14
6月1—6月5
6
冷裂纹的产生原因及防止措施
15
6月8—6月12
6
手弧焊设备
16
6月15—6月19
6
复习总结
17
课时计划
授课班级
08焊接2
授课时间
2009/3/2
课型
新授课
第1课
课题
绪论
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基本概念
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
焊接方法的分类
难点
焊接分类的根据
关键
焊接分类的特征
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
通过加热、加压或两者并用，使用（或不使用）填充材料，使焊件达到结合的工艺方法，叫焊接。
正文：
熔焊、压焊、钎焊为焊接的三大分类。
熔焊分为气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等，其中电弧焊又分为焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊。
这些焊接方法的焊接过程特点为：
将焊接接头加热至熔化状态下，在不加压力的情况下，完成焊接的方法。
压焊分为电阻焊、摩擦焊、高频焊、爆炸焊。
其中电阻焊又分为对焊、电焊、缝焊。
这些焊接方法的焊接过程特点为：
焊接过程中在常温或加热的情况下，对焊件施加压力，完成焊接的方法。
举例其所知道的焊接方法
认真听讲
板书设计
课题
一、概念
二、分类
教学总结
较好理解
课时计划
授课班级
08焊接2
授课时间
2009/3/2
课型
新授课
第2课
课题
绪论
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基本概念
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
焊接方法的分类
难点
焊接分类的根据
关键
焊接分类的特征
教具资料
锡焊丝
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
书接上文
正文：
钎焊分为硬钎焊和软钎焊
钎焊的焊接过程特点为：
采用比母材熔点低的金属材料作为钎料，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，实现焊接的方法。
焊接作为一种永久性的连接方法，与铆接相比具有较高的生产效率，节省金属，连接强度高，劳动强度低，能满足气密性要求，从制造工艺来看，比铸造生产周期短，比锻压生产能获得更复杂的毛坯或零件。
因此焊接广泛应用于船舶、车辆、航空、锅炉、电动机、石油化工机械、建筑等工业部门。
认真听讲
说明焊接的分类
板书设计
课题
一、分类二、特点
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接2
授课时间
2009/3/3
课型
新授课
第3课
课题
焊接冶金基础绪论
教学方法
讲授法
教学目标
认知
增强专业认知
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
焊接接头的区域划分
难点
焊接接头的区域划分
关键
焊接接头的区域划分
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
焊接时，焊件或同焊接材料被加热到高温而熔化，冷却后形成的结合部分叫做焊缝。
正文：
1—焊缝2—熔合区（0.1—0.4mm）
3—热影响区4—未变化的母材
一、母材因受热的影响（未熔化）而发生组织与力学性能变化的区域叫热影响区。
二、焊缝与热影响区的交界线叫熔合线或熔合区大约在0.1—0.4mm之间。
焊缝、热影响区与熔合区共同构成焊接接头，焊接过程中，随温度的变化，焊缝区要发生熔化，化学反应、凝固及固态相变一系列过程；热影响区则会发生组织变化，这些变化总称焊接冶金过程，冶金过程将决定焊缝的成分和接头的组织及某些缺陷的形成，从而决定了焊接接头。
认真听讲
板书设计
课题
一、定义
二、焊接接头示意图
三、定义
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接
授课时间
2009/3/3
课型
新授课
第4课
课题
焊接热过程
教学
方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
影响焊接温度场的因素
难点
焊接温度场的意义
关键
焊接温度场代表的意义
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
了解焊接冶金有关的问题，必须先掌握焊件上的温度分布规律及温度和时间的关系。
正文：
一、焊接热源
焊接热源的性能不仅影响焊接质量，对焊接生产率有决定性的作用。
以电弧为例，其功率可以表达为：
P=U+I
U—电弧电压（V）
I—焊接电流（a）
p—电弧功率（w）
二、焊接温度场
热源的热量传递到焊件主要是通过对流与辐射，母材与焊丝获得热量后在其内部的传递方式则以传导为主。
1、焊接温度场是指某一瞬时焊件上各点的温度分布。
2、影响温度场的因素
1.热源的性质
2.焊接参数
3.被焊金属的导热能力
4.被焊金属的几何尺寸
三、习题：
图示1
判断焊接方向
认真听讲
举例其所知道的热源
能明确
判断焊接
方向
板书设计
课题
一、焊接热源
二、焊接温度场
三、习题
教学总结
较好理解
课时计划
授课班级
08焊接
07数控
授课时间
2009/3/6
课型
新授课
第5课
课题
焊接热循环
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
焊接热循环的意义
难点
焊接热循环对焊接的影响
关键
焊接热循环的表达方式
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
焊件上某一点的温度随时间的变化叫做焊接热循环。
焊接热循环通常以温度—时间曲线来表示
正文：
一、焊接热循环的基本参数：
1、加热速度（υH）焊接中加热速度要比其他热加工要高的多，其与焊接方法、焊接参数有关。
2、最高加热温度（tmax）又称峰值温度，
图1
（3）、相变以上停留时间（tH）：
焊接时，近缝区必然高于300℃以上，其某些部位发生晶粒粗化现象，从而对焊接质量带来不利影响。
（4）、在制定温度下的冷却速度（υ）
认真听讲
板书设计
课题
一、焊接参数
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接
2
授课时间
课型
新授课
第6课
课题
焊缝金属的构成
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
焊条的加热与熔化
难点
焊条的加热与熔化的特点
关键
焊条的加热与熔化的过程
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
熔焊时的焊缝是由熔化的母材与填充金属共同构成，其组成的比例取决于焊接条件，本节将介绍母材与焊条金属在焊条电弧焊中加热与熔化的特点以及影响二者组成比例的因素。
正文：
一、焊条的加热：
1、加热与熔化焊条的热量来自三方面：
焊接电弧传给焊条的热量；焊接时电流通过焊芯时产生的电阻热；化学冶金反应所产生的反应热。
2、电弧加热特点是热量集中端部10㎜以内。
热量约占电弧总热量的20%—30%。
3、电阻加热特点是,电流不大和加热时间不长时，电阻热对焊接过程无明显影响，但电流过大会引起焊芯熔化过快引起飞溅；药皮开裂过早电弧不稳；焊缝成型不良产生气孔；焊条发红变软操作困难。
因此为了焊接过程的正常进行，焊接时必须对焊接电流与焊条长度加以控制。
焊芯材料的电阻较大时，更应降低焊接电流，以控制电阻热。
4、一般情况下化学反应热仅占总热量的1%—3%，可忽略不计。
认真听讲
板书设计
课题
一、焊条的加热
1电弧加热的特点
2电阻加热的特点
3化学热的特点
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接
2
授课时间
课型
新授课
第7课
课题
焊缝金属的构成
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
焊条金属的过渡形式
难点
焊条金属的过渡形式
关键
焊条金属的过渡形式
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
用图表示
提问
导语：
焊条金属或焊丝熔化后，90%-95%以滴状过渡到熔池中，熔滴过渡的形式、尺寸和质量过度的频率均随焊接参数而变化，并影响焊接过程的稳定性，及生产率。
正文：
1、粗滴短路过渡：
主要发生在短弧焊接时，由于熔滴尺寸手电弧长度限制，熔滴在长大过程中尚未脱离焊条端部时，就与熔池接触形成短路。
特点是电弧稳定性较差，飞溅大。
2、附壁过渡：
熔滴沿着焊条药皮套筒向熔滴过渡。
其明显的特点是熔滴尺寸小，焊芯端部可同时容纳2～3个熔滴。
是一种较好的过渡形式。
3、喷射过渡：
熔滴以更小的颗粒，高频率、高速从焊条套筒内喷出。
过渡过程稳定，飞溅小，熔深大，焊缝成型美观，但只有电流密度大的条件下才会出现喷射过渡。
4、爆炸过渡：
熔滴在成型过程中，由于激烈的冶金反应，其内部产生的气体急剧膨胀，而导致大颗粒熔滴爆炸而粉碎。
焊接时应避免。
1、手弧焊的熔滴表现形式是什么过渡？
作业：
对四种过渡形式进行比较。
认真听讲
板书设计
课题
一、熔滴的过渡形式
1短路过渡3喷射过渡
2附壁过渡4爆炸过渡
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接
2
授课时间
课型
新授课
第8课
课题
焊缝金属的构成
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
药皮的熔化与过渡
难点
药皮的长度对焊接性能的影响
关键
药皮的长度对焊接性能的影响
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
正文：
认真听讲
板书设计
课题
一
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接
2
授课时间
课型
新授课
第1.2课
课题
绪论
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
难点
关键
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
正文：
认真听讲
板书设计
课题
一
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接
2
授课时间
课型
新授课
第课
课题
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
难点
关键
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
正文：
认真听讲
板书设计
课题
一
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
08焊接2
授课时间
课型
新授课
第课
课题
教学方法
讲授法
教学目标
认知
了解焊接基础知识
技能
培养专业技能
情感
增强专业素质
教材分析
重点
难点
关键
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
正文：
认真听讲
板书设计
课题
一
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
07焊接
授课时间
2009/3/4
课型
新授课
第1课
课题
绪论
教学方法
讲授法
教学目标
认知
技能
情感
教材分析
重点
难点
关键
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
导语：
基于上个学期焊接方法的学习，这学期将重点讲解常用材料的焊接，结合常用焊接设备、方法和手弧焊的实训练习，制定常用焊件的焊接工艺。
认真听讲
板书设计
课题
一
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
07焊接
授课时间
3月4
课型
新授课
第2课
课题
低碳钢的焊接
教学方法
讲授法
教学目标
认知
学习专业知识
技能
培养专业技能
情感
提高学生专业素质
教材分析
重点
低碳钢的焊接工艺
难点
低碳钢的焊接特点
关键
低碳钢的焊接特点
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
练习
导语：
低碳钢的焊接性好，一般为20钢，25钢。
正文：
一、碳钢牌号的意义
二、焊接时的特点：
1.可装配成不同的接头，适应各种不同位置的施焊，且焊接工艺和技术简单，易掌握。
2.焊前一般不须预热。
3.塑性较小，焊接接头产生的裂纹少，适合制造各类大型结构件和受压容器。
4.不需要使用特殊和复杂的设备，对焊接电源没有特殊的要求，交、直流焊机都可以使用。
对焊接材料也五特殊要求，酸碱性皆可。
5.焊接温度越高，热影响区在高温停留时间越长，晶粒长大越严重。
三、手弧焊焊接工艺：
焊前预热和焊后处理：
在寒冷地区室外焊接，温度小于0℃的情况下需预热；直径大于3000mm、壁厚大于50mm的产品第一道焊的焊接焊前都需预热，一般预热温度为80～150℃。
壁厚大于30mm必须进行焊后热处理。
四、结合在山上焊接过程，理解低碳钢焊接工艺的
认真听讲
板书设计
课题低碳钢的焊接
1牌号
2特点
3工艺要点
教学总结
理解较好
课时计划
授课班级
07焊接
授课时间
2009/3/4
课型
新授课
第3课
课题
低碳钢的焊接
教学方法
讲授法
教学目标
认知
学习专业知识
技能
培养专业技能
情感
提高学生专业素质
教材分析
重点
低碳钢的焊接工艺
难点
低碳钢的焊接特点
关键
低碳钢的焊接特点
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
新授内容
正文：
三、焊接实例：
油线输油管线材质为20无缝钢管，其外径为φ60mm、壁厚3.5mm，采用手工钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊该面进行施焊。
1、坡口为Y形，破口角度为65°±5°，钝边1.5mm，坡口用机械加工或砂轮机打磨均可，要求光滑平整，坡口两侧20mm范围内要求清除铁锈、油污及水分，且露出金属光泽。
2、焊接电源选用弧焊整流器。
焊条选用E5015或E5016碱性低氢性焊条，φ3.2mm。
焊丝选用H08Mn2SiA,φ2.0mm。
3、手弧焊电流100～110A，焊速12～16cm/min-1
4、焊接检验：
焊缝余高0～1.5，坡口每侧增宽0.5～2.5，错边量0～1.0，咬边深度≤0.5，变形角度≤3°。
认真听讲
板书设计
课题
1坡口4焊后检验
2电流
3焊条
教学总结
较好理解
课时计划
授课班级
07焊接
授课时间
3月5
课型
新授课
第4课
课题
中碳钢的焊接
教学方法
讲授法
教学目标
认知
学习专业知识
技能
培养专业技能
情感
提高学生专业素质
教材分析
重点
中碳钢的焊接工艺
难点
中碳钢的焊接工艺
关键
中碳钢的焊接工艺
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
新授内容
正文：
一、中碳钢的焊接特点：
中碳钢的焊接性较差，随钢中碳的质量分数的增加，焊接性会变差。
主要的焊接缺陷是热裂纹、冷裂纹、气孔和接头脆性，有时热影响区里的强度还会下降，当钢中的杂志较多，焊件刚性较大，焊接问题会更加突出。
二、焊接工艺
1、坡口制备：
减少熔合比，一般开u型或v型坡口，将两侧油污、氧化物等清除干净。
2、预热：
通常35钢、40钢预热温度可为150～250℃。
3、焊接电源：
一般选用直流弧焊电源，反极接，降低裂纹倾向和气孔的敏感性。
4、焊后热处理：
焊后尽量立即进行消除应力热处理，特别是对于厚度大和刚性大的工件。
消除应力回火温度为550℃～650℃，如不能进行去应力退火，也要进行换冷措施。
三、中碳钢焊接举例
法兰长轴：
材料为35钢，焊条电弧焊，焊条选用e5015碱性低氢性焊条，焊前烘干300～500℃，保温1小时，出炉后在保温中保存。
焊件预热150～200℃，焊前清理焊口，点固焊缝4～5段，每段长50mm。
焊件水平放置。
圆周焊缝分为6段或4段，分段跳焊，第一道焊焊速稍慢，焊肉稍厚，灭弧注意填满弧坑。
认真听讲
板书设计
课题
一
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
07焊接
授课时间
3月11
课型
新授课
第5课
课题
高碳钢的焊接
教学方法
讲授法
教学目标
认知
学习专业知识
技能
培养专业技能
情感
提高学生专业素质
教材分析
重点
高碳钢的焊接特点及工艺
难点
高碳钢的焊接特点及工艺
关键
高碳钢的焊接特点及工艺
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
高碳钢由于含碳量很高，因此焊接性很差，多为补焊和堆焊。
一般采用电弧焊和气焊，一般不用于承受动载荷的结构件。
正文：
一、高碳钢的焊接特点：
1、高碳钢比中碳钢焊接时产生热裂纹的倾向更大。
2、高碳钢对淬火更敏感
3、高碳钢的焊接接头晶粒易长大，接头强度低
4、熔池急剧冷却时易形成裂纹
二、高碳钢的焊接工艺
1、高碳钢焊接选用低氢型焊条，接头强度低时，可选用e5016（j506）、e5015（j507）焊条；强度高时选e6015（j607）、e7015（J707）等；如不能进行焊前预热和焊后回火时，课选用e3019-16（a302）、e3019-15（a307）等不锈钢焊条。
2、焊前严格清理，焊后大于10mm时焊前应预热至200～300℃，一般直流反接，焊接电流应比焊低碳钢小10%左右。
3、焊条在焊接前应进行400～500℃烘干1至2小时，并在100℃下保温随取随用。
4、焊件小于5mm以下，不开坡口，焊条做直线往复运动。
5、多层焊时，第一层采用小直径焊条，往复运动，以后采用环形运条法，每层保持3～4mm厚度。
6、焊接时不准在基本金属的表面引弧。
收弧时必须将弧坑填满，焊后应进行600～650℃回火处理，消除应力，固定组织，防止裂纹、改善性能。
认真听讲
板书设计
课题
一
1
2
3
教学总结
课时计划
授课班级
07焊接
授课时间
3月11
课型
新授课
第6课
课题
合金钢的焊接工艺
教学方法
讲授法
教学目标
认知
学习专业知识
技能
培养专业技能
情感
提高学生专业素质
教材分析
重点
合金钢的焊接工艺
难点
合金钢的焊接工艺
关键
合金钢的焊接工艺
教具资料
教学环节
教师讲授指导内容
学生活动
时间
课程导入
新授内容
导语：
对合金钢焊接性影响的元素主要有碳、硅、锰、铬、钼、镍、钒、钛、铌。
正文：
合金钢的接头主要缺陷是：
热影响区的脆化、冷裂纹、热裂纹、在热裂纹、层状裂纹。
针对焊接缺陷制定焊接工艺：
1.焊接材料的选择:
热轧
升级会员 