书籍焊接方法与工艺最新.docx

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书籍焊接方法与工艺最新

　　第一讲绪论

教学目的：

1.了解焊接及焊接工艺的特点及概念

2.了解焊接发展史

教学重点：

焊接发展史

教学过程：

授新

一、焊接工艺的研究内容

（一）、焊接的定义及特点，

定义：

焊接

焊接的优点：

（1）节省金属材料，从而减轻结构的质量

（2）焊接工艺的过程简单，生产率高

（3）焊接质量高

（4）能将不同材料连接成整体

（5）劳动强度小、噪声低

（二）、焊接工艺研究的内容

定义：

焊接工艺

包括：

焊前准备、焊接材料焊前方法、焊接顺序

焊接操作的最佳选择、焊后处理

二、焊接方法分类

三、《焊接工艺》课程的目的，任务和要求

（一）、焊接工艺课程的目的，任务

（二）、本课程的学习要求

1、基本要求

（1）、了解常用焊接方法的特点过程。

实质和实用范围

（2）、理解常用焊接设备的操作程序、焊接参数对焊接质量

的影响及其调试方法。

（3）、了解常用金属材料焊接性分析方法。

（4）、理解常用金属材料焊接性。

（5）、掌握常用金属材料的焊接工艺。

（6）、了解焊接新技术和新工艺。

2、基本能力要求

3、学习方法建议

小结：

1、焊接工艺研究的内容

2、焊接方法的分类

作业：

课后记：

第二讲§1-1气焊

教学目的：

1、了解气焊用的材料

教学重点：

气焊用焊丝与焊剂

教学难点：

无

教学过程：

复习提问：

什么叫焊接？

一、气焊与气割用材料

1、氧气（O2）

氧气是一种无色、无味、无毒气体。

氧气的化合能力随着压力的增大和温度的升高而增强，因此工业常用的高压氧气与油脂类等易燃物质接触时，极易燃烧甚至爆炸。

使用时必须特别注意安全。

对氧气的纯度有一定的要求：

一般气焊时要求氧气的纯度不低于99.2%，气割时要求氧气的纯度不低于98.5%。

2、乙炔（C2H2）

乙炔是气焊、气割中最常用的一种可燃气体，它具有低热值（每m3气体的最低发热量）高、火焰温度高、火焰对金属无有害的化学作用、制取方便等特点。

乙炔是一种易燃易爆的气体，当压力超过0.15MPa时，很容易发生爆炸。

如果气体温度达到580～600℃时，乙炔会自行爆炸。

乙炔燃烧时，禁止用四氯化碳灭火。

工业用乙炔主要由水分解电石而得到。

3、气焊丝和气焊熔剂

（1）气焊丝

气焊时，焊丝不断地送入熔池内，并与熔化的基本金属熔合形成焊缝。

焊缝的质量在很大程度上与气焊丝的化学成分和质量有关。

常用气焊丝的型号和用途如下：

1）结构钢焊丝一般低碳钢焊件采用的焊丝有H08A；重要的低碳钢焊件用H08Mn和H08MnA；中强度焊件用H15A；强度较高的焊件用H15Mn。

焊接强度等级为300～350MPa的普通碳素钢时，采用H08A、H08Mn和H08MnA等焊丝。

焊接优质碳素钢和低合金结构钢时，可采用碳素结构钢焊丝或合金结构钢焊丝，如H08Mn、H08MnA、H10Mn2以及H10Mn2MoA等。

2）铸铁用焊丝铸铁焊丝分为灰铸铁焊丝和合金铸铁焊丝，其型号、化学成分可参见相关国家标准。

（2）气焊熔剂

1）气焊熔剂的作用气焊过程中，被加热的熔化金属极易与周围空气中的氧或火焰中的氧化合生成氧化物，使焊缝中产生气孔和夹渣等缺陷。

为了防止金属的氧化及消除已经形成的氧化物，在焊接有色金属、铸铁以及不锈钢等材料时必须采用气焊熔剂。

2）常用气焊熔剂及选用气焊熔剂应根据母材金属在气焊过程中所产生的氧化物的种类来选用。

所选用的熔剂应能中和或溶解这些氧化物。

小结：

1、气焊与气割用气体

2、气焊用焊丝与焊剂

作业：

课后记：

第三讲§1-2气焊用具及设备

教学目的：

使学生熟悉气焊用具和设备

教学重点：

焊炬与割炬

教学难点：

无

教学过程：

复习提问：

气焊熔剂的作用是什么？

1．气焊、气割用设备和工具

气焊设备及工具主要由氧气瓶、氧气减压器、乙炔发生器（可乙炔瓶）、乙炔减压器回火保险器、焊炬和橡皮管等组成

气割时所用设备，除所用的割炬与焊炬不同外，其他设备均与气焊用的相同。

（1）氧气瓶

氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器。

瓶体漆成天蓝色，并漆有“氧气”黑色字样。

氧气瓶容量一般为40L，额定工作压力为15MPa。

（2）减压器

减压器是将氧气瓶中高压气体的压力减到气焊气割所需压力的一种调节装置。

减压器不但能减低压力、调节压力，而且能使输出的低压气体的压力保持稳定，不会因气源压力降低而降低。

气焊气割用减压器有氧气减压器、乙炔减压器和丙烷减压器等。

（3）乙炔瓶

乙炔瓶是贮存和运输乙炔的容器。

瓶体漆成白色，并漆有“乙炔”红色字样。

使用时，必须用乙炔减压器将乙炔压力降到低于0.103MPa方可使用。

（4）回火保险器

回火保险器是装在燃烧气体系统防止向燃气管路或气源回烧的保险装置。

目前国内使用的回火保险器有水封式和干式两种。

（5）焊炬

焊炬是用于控制火焰进行焊接的工具，其功用是将可燃气体与氧气按一定比例混合后以一定速度喷出。

应用最广的为射吸式焊炬。

等压式焊炬由于使用中压或高压乙炔，尚未获得广泛应用。

常用的射吸式焊炬型号有H01—6、H01—12、H01—20等（型号中H表示焊炬，0表示手工，1表示射吸式，后缀数字表示焊接低碳钢最大厚度，单位为mm）。

每个焊炬都配有不同规格的5个焊嘴，每个焊嘴上刻有不同数字1、2、3、4、5，数字小的焊嘴孔径小，数字大的孔径大，焊接时可根据材料、板厚选用所需的焊嘴。

（6）手工割炬

同焊炬一样，割炬也有射吸式和等压式两种，目前应用得较多的是射吸式割炬。

常用的射吸式割炬型号有G01—30、G01—100、G01—300等（型号中G表示割炬，0表示手工，1表示射吸式，后缀数字表示切割低碳钢最大厚度，单位为mm）。

小结：

1、气焊用设备

2、气割用设备

作业：

课后记：

第四讲§1-3气焊工艺

教学目的：

掌握气焊工艺

教学重点：

气焊焊接参数的选择

教学难点：

气焊焊接参数的选择

教学过程：

复习提问：

气焊与气割的设备有何不同？

一、气焊工艺

（1）气焊接头的种类及坡口形式

1）气焊接头的种类

常用的气焊接头形式有卷边接头、对接接头及角接接头等几种。

焊接接头的形式可根据焊件厚度、结构形式、强度要求和施工条件等情况选定。

一般气焊接头采用对接接头形式。

气焊0.5～1mm的薄钢板时，宜采用卷边接头及角接接头；当板厚小于3mm时，亦可采用I形坡口的对接接头；当板厚等于或大于4mm时，可采用Y形坡口。

2）气焊焊缝坡口的基本形式与尺寸

在GB/T985—1988标准中规定了钢焊接接头的各种坡口形式与尺寸。

可以根据板厚δ从该标准中查出装配间隙b。

如果焊件厚度较大，需要开坡口，亦可从该标准中查出相应的坡口形式及尺寸。

（2）气焊焊接参数的选择

气焊焊接参数通常包括焊丝的牌号和直径，熔剂，火焰性质，焊嘴的倾角，焊接方向和焊接速度等。

1）焊丝直径的选择

焊丝直径是根据工件厚度选择。

2）气焊火焰的选择

气焊火焰是可燃性气体（或可燃性液体蒸气）与氧气混合燃烧而形成的。

包括氧乙炔焰、氢氧焰及液化石油气燃烧的火焰。

乙炔与氧混合燃烧所形成的火焰，一般称为氧乙炔焰。

氧乙炔焰具有很高的温度（约3200℃），加热集中，这是目前气焊中采用的主要火焰。

氧乙炔焰由于混合比不同有三种火焰；中性焰、氧化焰和碳化焰。

①中性焰当氧气与乙炔的混合比（体积）为1.1～1.2时，可获得此火焰。

其特征为亮白色的焰心端部有淡白色火焰闪动。

中性焰热量集中，温度可达3050～3150℃，由焰心、内焰和外焰三部分组成的。

其中内焰处在焰心前2~4mm部位，燃烧最激烈，温度最高（3100～3150℃），这个区域最适合焊接。

②碳化焰是氧气与乙炔的混合比小于1.1时的火焰。

其特征是内焰呈淡白色。

碳化焰由焰心、内焰和外焰三部分组成，最高温度可达到2700～3000℃。

碳化焰不能用于焊接低碳钢及低合金钢。

但轻微的碳化焰应用较广，可用于焊接高碳钢、中合金钢、高合金钢、铸铁、铝及铝合金等材料。

③氧化焰是氧气与乙炔的混合比大于1.2时的火焰。

其特征是焰心端部无淡白色火焰闪动，内焰，外焰分不清。

其最高温度可达到3100～3400℃左右。

氧化焰有过量的氧，因此氧化焰有氧化性，除黄铜外（因氧化焰会使熔化金属表面覆盖一层硅的氧化膜可阻止黄铜中锌的挥发，故可用氧化焰。

），一般材料的焊接，绝不能采用氧化焰。

气割时可以使用。

3）焊炬倾角的选择

焊炬倾角是指焊炬中心线与焊件平面之间的夹角α。

焊炬倾角大，热量散失小，焊件得到的热量多，升温快；焊炬倾角小，热量散失多，焊件受热少、升温慢。

因此，在焊接厚度大，熔点较高或导热性较好的焊件时，或开始焊接时，为了较快地加热焊件和迅速形成熔池，焊炬的倾角要大些；反之，可以小些。

4）焊接方向

左向焊适用于焊接薄板，右向焊适用于焊接厚度较大的工件。

5）焊接速度的选择

对于厚度大、熔点高的焊件，焊接速度要慢些，以免发生未熔合的缺陷；而对于厚度小、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以免烧穿或使焊件过热，降低焊缝质量。

焊接速度的快慢，应根据焊工操作的熟练程度与焊缝位置等具体情况而定。

在保证焊接质量的前提下应尽量加快焊接速度，以提高生产率。

小结：

1、气焊接头的种类及坡口形式

2、气焊工艺参数选择

作业：

课后记：

第五讲§1-4气割工艺

教学目的：

掌握气割工艺

教学重点：

气割参数的选择

教学难点：

气割参数的选择

教学过程：

复习提问：

气焊与气割的设备有何不同？

1、气割过程

气割是利用气体火焰的热量将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法，气割具有设备简单、方法灵活、基本不受切割厚度与零件形状限制、容易实现机械化自动化等优点，广泛应用于切割低碳钢和低合金钢零件。

氧气切割包括下列三个过程：

1）预热气割开始时，先用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度（燃点）。

2）燃烧向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属在纯氧中剧烈地燃烧。

3）氧化与吹渣金属氧化燃烧后，生成熔渣并放出大量的热，熔渣被切割氧吹掉，所产生的热量和预热火焰的热量将下层金属加热到燃点，这样继续下去就将金属逐渐地割除穿。

随着割炬的移动，就割出了所需的形状和尺寸。

2、气割参数与选择

气割参数包括切割氧压力、切割速度、预热火焰能率、割炬与工件间的倾角，以及割炬离开工件表面的距离等。

1）切割氧压力切割氧的压力与割件厚度、割嘴号码以及氧气纯度等因素有关。

随着工件厚度的增加，选择的割嘴号码要增大，氧气压力也要相应增大。

反之，则所需氧气的压力就可适当降低。

2）切割速度工件越厚，切割的速度越慢；反之，工件越薄，则切割速度应该越快。

切割速度太慢，会使割缝边缘熔化；切割速度过快，则会产生很大的后拖量或割不穿。

3）预热火焰的性质气割时，预热火焰应采用中性焰或轻微的氧化焰而不能采用碳化焰，碳化焰会使割缝边缘增碳。

4）割炬与割件间的倾角割炬与割件间的倾角大小，主要根据割件的厚度来定。

如果倾角选择不当，不但不能提高切割速度，反而使气割困难，而且还会增加氧气的消耗量。

5）割炬离割件表面的距离火焰焰芯离开割件表面的距离应保持在3～5mm范围内。

影响气割质量的因素还有钢材质量及表面状况、切口形状、可燃气体种类及供给方式和割炬形式等。

3、气割方法分类

气割可分为手工气割和机械气割两大类。

1）手工气割手工割炬具有轻便、灵活的特点，不受切割位置的限制，并随操作者依切割线可切割出所需的任何形状，适用于各种场合，特别适用于检修、安装工地及野外施工。

但手工切割的劳动强度大，切口质量不高，生产率也比较低。