焊接实习教案.docx
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焊接实习教案
焊接实习教案
一、教学目标
（一）知识掌握点
1、熟悉有关的焊接工程术语，了解焊接常用材料的基础知识；
2、通过训练，初步获得焊接的基本工艺知识；
3、掌握焊接生产过程的基本概念，了解焊接技术的实际知识，为以后课程打下基础；
4、了解焊接的安全技术知识，做到安全训练；
（二）能力训练点
通过对简单工件进行焊接，培养学生的焊接工艺分析能力，动手操作能力，为今后从事生产技术工作打下坚实的基础。
（三）素质培养点
1、通过训练使学生建立起经济观点，质量观点和理论联系实际的科学态度；
2、对学生进行思想作风教育，使其在生产劳动中遵守纪律，爱护国家财产；
二、大纲重点、学习难点和化解方法
（一）大纲重点
1、焊接的基本概念，手弧焊机的种类、构造、性能、特点和使用方法；
2、焊接电弧的组成及溶池的组成；
3、焊条的组成和作用，常用的结构焊条的种类、牌号、含义及应用；
4、手弧焊机接线方法；
5、手工电弧焊的电流的调节，引弧与灭弧，运条及平堆焊焊接方法；
6、常见的焊接接头形式，坡口及焊接的空间位置；
7、手工电弧焊的安全技术。
（二）学习难点
1、焊接电弧的组成及溶池的组成；
2、焊接规范的选择；（如焊接电流、焊接速度、电弧长度、焊条角度）
3、常见焊接缺陷及产生的原因。
（三）难点化解办法
1、对一些基础概念，仔细、重点地讲解；
2、通过画一些示意图，讲解那些不容易观察和注意的情况；
3、通过实际操作，使理论和实践有机地结合在一起。
三、教学计划
单元
教学形式
主要内容
目标
计划用时
备注
1
课堂讲授
焊接的意义、应用及分类
了解
10分钟
举例
2
课堂讲授
手工电孤焊
熟悉掌握
60分钟
画图简单示范
3
课堂讲授
焊缝的接头形式，空间位置及坡口
了解
15分钟
画图
4
课堂讲授
常见焊接缺陷及产生的原因
了解
15分钟
画图
5
课堂讲授
电弧焊的安全技术
了解
10分钟
举例
6
操作示范
手工电弧焊的电流调节，引弧、灭弧、运条、平焊与堆焊等焊接方法
熟悉掌握
20分钟
实际操作
7
学生操作
同上
同上
1天
考试
设计说明
1、首先讲授焊接的基本概念，应用和分类，使学生了解什么是焊接，焊接的分类方法和具体形式。
并承上启下的指出手弧焊是目前应用最普遍的，也是其他种类焊接方法的基础。
2、着重讲授手工电弧焊的特点，设备和工具，焊条的组成和分类，电焊机的接线方法，电弧的引燃、运条以及运条方法。
3、理论上了解手工电弧焊的一些基础知识，还需要掌握焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊条角度、焊接速度这些常见焊接规范是如何选择的。
4、通过画图使学生知道焊缝的基础知识。
（如接头形式、空间位置和坡口以及缺陷）
5、做什么工作，安全都是第一位的。
通过讲授安全技术使学生懂得若不遵守安全操作规程，就可能引起触电、灼伤、火灾、爆炸和中毒等事故。
6、以上5个单元是课堂讲授的基本理论知识，从第6单元开始实际操作，操作前应把操作时的一些注意事项讲清楚，如安全、节约使用焊条、焊件、组织纪律等，说明以后就可以进行示范操作，示范操作时，学生应注意观察指导老师焊接时焊接规范是如何选择的。
（如焊接电流及“三度”等）
7、学生操作时，开始应以摩仿指导老师的焊接动作为主，并开动脑筋，找出自己焊接时的不足之处，下次改正。
四、物质准备（以组为单位）
1、设备：
BX1-300-1型焊机1台；
2、工具：
焊钳一个，面罩二个，刨锤一支。
3、材料：
E4303型Ф3.2电焊条2公斤，低碳钢板二块，规格180×120×10。
4、教具：
标准教件，粉笔，挂图等。
五、教学过程
单元1-6手工电弧焊（理论部分）
导入：
手工电弧焊是其它焊接方法的基础，在我们这三天的实习中要进行实践操作，所以是本教学方案的重点。
时间安排约2个小时（课堂讲授为主）。
单元1、焊接的意义、应用和分类
焊接是用加热或加压，或加热又加压的方法，在使用或不使用填充金属的情况下，使两块金属连接在一起的一种加工工艺方法。
焊接是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术，随着科学技术的发展，焊接技术越来越受到各行各业的密切关注，广泛应用于机构、冶金、电力、锅炉和压力容器。
建筑、桥梁、船舶、汽车、电子、航空航天、军工和军事装备等生产部门。
焊接的分类方法很多，若按焊接过程中金属所处的状态不同，可把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类，每一类又包括许多焊接方法。
熔焊是在焊接过程中，将焊件接头加热至融化状态而不加压力完成的焊接方法。
如气焊、手工电弧焊等。
压焊是在焊接过程中，对焊件施加压力（加热或不加热）以完成焊接的方法。
如电阻焊、摩擦焊等。
钎焊是在焊接过程中，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但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，充填接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
如软钎焊（加热温度在450度以下?
锡焊）硬钎焊（加热温度在450度以上?
铜焊）。
其中手工电弧焊是目前应用最普遍的，也是其他种类焊接方法的基础。
单元2、手工电弧焊
（一）电弧焊的特点
手工电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，简称手弧焊。
其特点：
1、设备简单。
2、操作灵活方便。
3、能进行全位置焊接适合焊接多种材料。
4、不足之处是生产效率低劳动强度大。
什么叫电弧？
在两电极间的气体介质中强烈而持久的放电现象称之为电弧，电弧放电时，一方面产生高温，同时产生强光，手弧焊就是利用电弧产生的高温熔化焊条和焊件，使两块分离的金属熔合在一起，从而获得牢固的接头。
手弧焊是以焊条和焊件作为两个电极，被焊金属称为焊件或母材。
焊接时因电弧的高温和吹力作用使焊件局部熔化。
在被焊金属上形成一个椭圆形充满液体金属的凹坑，这个凹坑称为熔池。
随着焊条的移动熔池冷却凝固后形成焊缝。
焊缝表面覆盖的一层渣壳称为熔渣。
焊条熔化末端到熔池表面的距离称为电弧长度。
从焊件表面至熔池底部距离称为熔透深度。
如图1所示。
图1 手工电孤焊示意图
焊接时如何区分熔池和熔渣？
焊接时，焊条垂直正下方最亮的部分是熔池，而暗红色，流动性较好的液体是熔渣，应当注意的是熔渣不应该超前。
（二）手弧焊的所用设备和工具
提问：
手弧焊主要设备是什么？
1、设备
手弧焊的主要设备是电焊机，电弧焊时所用的电焊机实际上就是一种弧焊电源，按产生电流种类不同，这种电源可分为弧焊变压器（交流）和直流弧焊发电机及弧焊整流器（直流）。
1）弧焊变压器：
它实际上是一种特殊的降压变压器。
它将220伏或380伏的电源电压降到60—80伏（即焊机的空载电压）以满足引弧的需要。
焊接时电压会自动下降到电弧正常工作所需的电压（30—40伏）。
输出电流从几十安到几百安，可根据需要调节电流的大小。
弧焊变压器结构简单，价格便宜，工作噪声小，使用可靠，维修方便，应用很广。
缺点是焊接时电弧不稳定。
直流弧焊发电机：
是由交流电动机和直流发电机组成，电动机带动发电机旋转，发出满足焊接要求的直流电。
直流弧焊发电机焊接时电弧稳定焊接质量较好，但结构复杂，噪声大，价格高，不易维修。
因此，只应用在对电流有要求的场合。
另外，因耗材多，耗电大，故这种以电动机驱动的弧焊发电机我国已不再生产。
弧焊整流器：
近年来，弧焊整流器也得到了普遍应用。
它是通过整流器把交流电转变直流电。
它即弥补了交流电焊机电弧稳定性不好的缺点，又比一般直流弧焊发电机结构简单，维修容易，噪声小。
用直流弧焊电源焊接时，由于正极和负极上的热量不同，所以分为正接和负接两种方法。
如图2所示。
把焊条接负极，称为正接法；反之称为负接法。
焊接厚板时，一般采用直流正接法，这时电弧中的热量大部分集中在焊件上，有利于加快焊件熔化，保证足够的熔深。
焊接薄板时，为了防止烧穿，常采用反接。
手工电弧焊机的型号是按统一规定编制的，它采用汉语拼音字母和阿拉伯数字表示。
型号的编制次序及含义如图3及表1所示。
表1 电焊机型号代表字母及数字
大类
小类
基本规格
名称
代号
名称
代号
焊接发电机
A
下降特性
平特性
多特性
X
P
D
额定电流（A）
焊接变压器
B
下降特性
平特性
X
P
焊接整流器
Z
下降特性
平特性
多特性
X
P
D
提问：
1、BX1---300---1型号电焊机各字母和数字的含义？
2、工具
1）焊接电缆：
它是焊接专用电缆线，用紫铜制成，要求有一定的截面积，良好的导电性、绝缘性和柔软性。
作用是传导电流。
焊钳：
它作用是夹持焊条和传导电流。
面罩：
它的作用是保护眼睛和面部，以免弧光的灼伤。
刨锤；用以清掉覆盖在焊缝上的焊渣。
（三）电焊条
1、焊条的组成和作用
焊条由焊芯（金属芯）和药皮组成
1）焊芯是焊接用专用的金属丝，是组成焊缝金属的主要材料。
焊接时焊芯的主要作用：
一是作为一个电极起传导电流和引燃电弧的作用。
二是熔化后作为填充金属与熔化后的母材一起形成焊缝。
为了保证焊缝质量，对焊缝金属的化学成分有较严格的要求。
因此，焊芯都是专门冶炼的，碳、硅含量较低，硫、磷含量极少。
焊条的直径用焊芯的直径表示，焊条直径的规格有Φ1.6、Φ2.5、Φ3.2、Φ4、Φ5、Φ6毫米几种，长度200-550毫米不等。
而我们实习用焊条直径为Φ3.2毫米，长度为350毫米。
２）在手工电弧焊时焊条中的药皮的主要作用是：
①机械保护作用：
利用药皮熔化后释放出的气体和形成的的熔渣隔离空气，防止有害气体侵入融化金属。
②冶金处理作用：
去处有害杂质（如氧、氢、硫、磷）和添加有益的合金元素，使焊缝获得合乎要求的化学成分和机械要求。
③改善焊接工艺性能：
使电弧燃烧稳定，飞溅少，焊缝成型好，易脱渣等。
2、电焊条的分类
1）根据焊条药皮的性质不同，焊条可以分为酸性焊条和碱性焊条两大类。
药皮中含有多量酸性氧化物（TiO2、SiO2等）的焊条称为酸性焊条。
药皮中含有多量碱性氧化物（CaO、Na2O等）的称为碱性焊条。
酸性焊条能交直流两用，焊接工艺性能较好，但焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较差，适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接，是应用最广的焊条。
碱性焊条脱硫、脱磷能力强，药皮有去氢作用。
焊接接头含氢量很低，故又称为低氢型焊条。
碱性焊条的焊缝具有良好的抗裂性和力学性能，但工艺性能较差，一般用直流电源施焊，主要用于重要结构（如锅炉、压力容器和合金结构钢等）的焊接。
2）按焊条的用途不同，焊条可分为结构钢焊条（碳钢焊条及低合金焊条）、不锈钢焊条、铸铁电焊条、耐热钢电焊条、低温电焊条、堆焊焊条、铜和铜合金、镍和镍合金、铝及铝合金焊条等，其中结构钢焊条应用最广。
3、碳钢焊条的编制
碳钢焊条的型号由字母“E”四位数字组成。
字母“E”表示焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，碳钢焊条分E43（熔敷金属抗拉强度≥420Mpa）和E50（熔敷金属抗拉强度≥490Mpa）两个系列；第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接（平、立、仰、横焊），“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型，见表2。
表2 焊接电源种类及药皮类型
数字
药皮类型
焊接电源种类与极性
00
特殊型
交流或直流正反接
01
钛铁矿型
交流或直流正反接
03
钛钙型
交流或直流正反接
08
石墨型
交流或直流正反接
10
高纤维素钠型
直流反接
11
高纤维素钠型
交流或直流反接
12
高钛钠型
交流或直流正接
13
高钛钾型
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