任务三气体保护焊基本技能电子教案.docx

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任务三气体保护焊基本技能电子教案

学习任务三气体保护焊操作基本技能

【课题名称】

气体保护焊操作基本技能

【教学目标与要求】

一、知识目标

1.知道气体保护焊焊的焊接原理；

2.叙述气体保护焊机的基本组成元件，各部分元件的具体作用；

3.知道气体保护焊焊的焊接原理；

4.懂得焊接工艺.参数对焊接质量的影响；

5.懂得焊接过程中的安全防护，规范操作标准；

6.能够分析焊接缺陷引发的原因；

二、能力目标

1.知道焊机各参数的调试标准、学会焊机性能的调试方法；；

2.学会对接焊、填孔焊的操作工艺流程、技术要点；

3.学会对接焊、填孔焊质量的检验方法；理解焊接质量检验标准。

三、素质要求

能够正确合理使用气体保护焊焊接工具和设备，具备一定的设备保养能力，养成爱护工具和设备的良好习惯以及规范、安全操作的工作意识。

四、教学要求

1.理解气体保护焊焊接原理；

2.知道焊接设备的组成，每部分的功能，同时学会根据不同的焊接对象调整焊接参数。

3.通过对不同厚度板件的对接、填孔焊接，掌握气体保护焊对接焊和填孔焊的操作技术。

4.通过综合结构件的焊机成型，初步具备对结构件焊接成型的技术能力，并具备检验焊接质量、分析焊接标准的能力。

【教学重点】

1.气体保护焊焊接原理与组成。

2.气体保护焊焊接工艺参数分析.

3.气体保护焊对接焊操作技术

4.气体保护焊填孔焊操作技术。

5.结构件焊装成型的综合技术。

【难点分析】

1.焊接参数分析与理解。

2.结构件焊装成型的优化、持续改善的能力锻炼。

3.操作过程中的细节把握，理论和实操的分析与融会贯通。

【分析学生】

学生经过任务一、二的学习，对车身钢板的基础知识有一定的理解，同时对于钢板的性能也有了一定的分析能力；经过任务二的学习，具备了一定的铝合金板件焊接和损伤维修的基本功，因此，学生具备一定的学习基础。

对于钢板的焊接，虽然和铝板焊接有一定的共通性，但存在不少的差异。

所以，在教学上，需要采用理论联系实际，通过实际的练习来发现问题，从而解决在理论方面的疑惑并验证理论的正确性。

【教学思路设计】

从气体保护焊的应用背景着手——分析铝气体保护焊机的组成及其作用——分析气体保护焊接的工作原理——讲解焊接在车身的应用——实验焊机的调整——焊接常用工具和设备的认识——影响焊接质量的主要因素分析——对接焊技术练习与讲解——填孔焊技术练习与讲解——焊接质量拼盘标准总结——综合结构件焊装成型演示讲解与练习——总结、评价。

【教学安排】

32学时，理论建议8学时（含理论测试），实操练习24学时。

【教学过程】

一．专业知识引导

回顾焊接铝板的操作注意事项和心得，并回顾钢板在损伤维修中的操作注意事项、技术要点，借此引申出钢板如何发现裂纹或者钢制车身结构零件发生严重损坏，如果需要更换新件的情况下，需要采用什么连接方式？

二．导入新课

（1）气体保护焊的基础知识

（2）气体保护焊接操作的基础知识

（3）气体保护焊—对接焊操作技术

（4）气体保护焊—填孔焊操作技术

（5）仿车身中柱结构件的对接焊、填孔焊成型综合练习

三．讲授新课

（一）气体保护焊的基础知识：

1.气体保护焊的应用背景：

车身的结构由车架式车身发展到整体式车身；

车身都是由薄钢板冲压制成复杂的形状，再通过各种连接方式形成一个整体；

在车身材料的选择方面，20世纪70年代中期以后，高强度低合金材料、超高强度材料、铝合金材料以及镀层材料逐渐代替了原有的低碳钢板材质；

外板材零件的厚度由0.9mm下降到0.7mm,结构零件的板材从3mm下降到1.2-2mm。

使用传统的氧乙炔焊接或者手工电弧焊接从事车身维修工作，已经不能达到恢复现代车身的安全性、强度和外观质量的要求。

气体保护焊用于车身修理能够焊接0.5-5mm之间不同厚度的钢板，亦可用于焊接低合金钢板和高强度钢板。

2.气体保护焊机的组成及其作用分析：

电源：

将交流电转变成直流电。

控制部分：

控制焊接时的电流大小、送丝速度的快慢，焊接功能的选用等。

送丝机构：

主要由焊丝、导丝轮、送丝电机等元件组成，保证焊丝能够按照控制面板调节的速度自动进给。

供气系统：

主要由气瓶、减压器、干燥器、流量计等元件，保证在焊接过程中提供一定压力保护气体，使焊接区域与空气隔绝，防止焊点氧化，并起到冷却焊点的作用。

焊枪：

焊枪主要由导电嘴和喷嘴、电缆等元件组成。

导电嘴起导电作用，喷嘴对喷出的保护气体进行压缩，使焊接区域完全隔离空气。

3.气体保护焊接的工作原理

焊接原理：

采用焊丝作为电极，使电极与母材之间接触而产生电弧，电弧燃烧时产生的热量将焊丝和母材金属熔融一体形成焊点。

属于熔接焊中电弧焊接的一种。

短路电弧焊接法：

根据图示解释和讲解。

以极细的焊丝、在小电流和低电压下，使电弧断断续续产生，从而使传入母材的热量减少，达到焊接薄钢板的目的。

4.焊接在车身的应用

根据图示讲解：

气体保护焊、电阻点焊、铜焊、激光焊等焊接方法的具体应用场合和作用。

（二）焊接操作的基础知识讲解分析：

1.焊机的调整

教师演示焊机的调整，演示之前先介绍焊机各组成部分，介绍焊接电流、焊接时间、流量调节等参数的调节位置。

调节不同的参数焊接，得到不同的焊接电弧和焊疤形态。

强调学生根据焊接过程、焊疤形态进行分析，从而理解焊机的调整方法。

2.焊接常用工具和设备的认识

（重点介绍其应用、如何正确使用和维护）

（重点介绍不同类型的大力钳使用的位置，如何保养）

（重点介绍滚轮式研磨机的使用位置，如何安全使用和维护）

（介绍皮带式研磨机的使用场合、使用注意事项，如何更换砂纸，安全规则等）

（焊接围裙和护腿，重点介绍如果没有按照要求穿戴所产生的危害，通过实例讲解）

（焊接头盔、透明头盔、护目镜主要介绍在什么情况下使用，强调安全规范操作的重要性）

3.小组工具设备准备

根据小组分工，根据学生准备情况，逐项检查、对照。

4.影响焊接质量的主要因素分析：

结合焊疤实物，分析以下焊接质量参数，总结这些参数对焊接质量产生的影响。

焊接电流对焊缝形态的影响：

焊接电流越大，焊珠宽度越宽，焊珠的表面容易塌陷，焊接表面容易过低，接的熔入深度也会更深。

焊接电流越小，焊珠宽度越窄，钢板没有充分熔合，导致焊丝金属堆积在钢板表面，从而造成焊缝高度过高，熔深减小。

焊接电流的调节与送丝速度息息相关，加大焊接电流的同时，也需要加快送丝速度。

焊接电流和送丝速度需要调大或者调小的依据则是板件厚度。

分析此表，总结对应的板件厚度所选取的焊接电流、焊丝直径。

让学生对于焊接电流和焊丝直径有一个初步的理解。

2）电弧电压

电弧电压适当时，可以获得良好的焊珠效果。

电弧电压太低，电弧的长度缩短，焊珠正面高度过高，焊珠宽度减小。

电弧电压太高时，电弧的长度缩伸长，焊接熔入深度降低，焊珠正面高度减小，焊珠宽度增大。

演示当电流、送丝速度不变的前提下，不同的焊丝伸出长度所产生的焊接电压变化、电弧燃烧状态的变化。

3）隔离气体的流量调节

推荐将保护气体流量调整到10-15L/Min。

演示将气体流量调大或者调小产生的焊接质量影响。

4）电极到母材的距离

电极到母材的距离太近，遮住了焊接位置的视线，且容易造成焊丝回烧，造成电极头堵塞。

电极到母材的距离太远，电弧被拉长，容易造成焊丝熔深不够，电弧燃烧不稳定。

演示不同的焊接电极与母材之间距离焊接状态，分析通过电弧燃烧的状态和形成的焊珠形态。

让学生理解标准参数的意义。

5）焊枪角度和焊接方向

分析前进法和后退法如何操作。

通过两种焊接方法的演示，分析不同焊接方法所得到不同的焊珠形态。

焊枪的角度一般倾斜10-30度。

演示90度角度焊接、接近于0度焊接，所得到的焊接形态分析；

演示10-30度角度焊接，分析焊珠形态。

通过对比方法，让学生理解推荐采用10-30度焊接原因。

6）焊接速度的影响

焊接速度和板厚之间的关系

演示0.8mm钢板的焊接；1mm钢板的焊接；2mm钢板的焊接。

明确不同厚度钢板的焊接速度。

理解焊接速度与钢板厚度之间关系。

5.隔离气体的使用与选择

气体保护焊类型

气体性质

气体应用

气体含量

二氧化碳气体保护焊

氧化性气体，焊接时分解成氧气和一氧化碳

低碳钢板

高强度钢板

100%二氧化碳

MAG焊（活性气体保护焊）

混合气体

高强度钢板

不锈钢板

镀层钢板

80%氩气

20%二氧化碳

MIG焊

惰性气体

铝合金板/镁合金板

100%氩气

选取高强度钢板和普通钢板，准备纯二氧化碳保护气体和混合保护气体、纯氩气。

通过这三种不同气体的焊接，根据焊接形态进行分析，从而理解不同的保护气体具体的应用、优缺点。

二氧化碳：

价格低廉，可以焊接低碳钢板和高强度钢板。

在车身维修车间广泛应用，但焊接时电弧的平稳性以及抗氧化性较混合气体差。

混合气体：

混合气体由80%的氩气和20%二氧化碳混合而成。

焊接电弧平稳，也广泛应用到车身维修车间。

氩气：

焊接铝合金和镁合金等活泼金属时广泛选用，气体的分子不活跃。

6.焊接作业应注意的几个问题

通过错误操作的图片进行讲解和分析，重点强调焊接操作过程中工人的自身保护、车辆保护、环境保护、工具和设备的保护。

通过反面图片分析总结出良好的工作习惯和规范操作的意义。

（三）气体保护焊—对接焊技术：

1）焊前准备

强调焊丝末端氧化物形成原因，每次剪除的必要。

（2）保持焊嘴电极对中

分析在什么情况下需要检查电极是否对中，电极是否对中对焊接操作所产生的阻碍。

（3）清洁喷嘴

讲解如何正确清洁喷嘴里面的焊渣。

（4）喷涂防溅膏

介绍防止飞溅产品的正确使用，使用的目的。

2）焊机设定

焊机设定的要点主要确保焊接参数（焊接电流、送丝速度、保护气体流量等）的正确调整，焊接电弧的稳定燃烧。

3）钢板定位

保持对接焊缝隙约0.5mm

讲解如何不留缝隙与保留缝隙，对于板件变形所产生的差异。

4）钢板试焊接

通过演示后，分析试焊接的作用和重要性。

通过试焊接焊珠的形态，分析焊机参数调整是否恰当。

5）定点焊接

演示定点焊接的操作技术。

强调分析，不同板件厚度所采用的定点焊接间距，并讲解其原因。

定点焊接的距离根据板件厚度确定，一般是钢板厚度的15-30倍。

若焊接表面有棱线，则先定位棱线位置，再定位平坦表面。

6）主焊接

焊接顺序：

先棱线定位，后平面定位。

焊接时，聚集热量大的位置后焊。

分段错位焊接的目的是为了分散热量，防止因为某局部位置热量过于集中导致变形增大或者烧穿。

强调研磨焊珠的方法、工具的正确使用，研磨的程度，为什么需要研磨。

7）喷涂防锈剂

防锈产品介绍与讲解，同时介绍防锈剂在什么时候喷涂？

为什么要喷涂？

8）对接焊应注意的几个问题总结：

（参照上述的讲解和演示，总结要点，并突出强调技术操作的注意点：

）——找同学分小组进行表述和总结，在理解专业理论的同时，锻炼学生的总结和沟通能力。

（1）焊板产生热变形的因素有哪些？

有哪些渠道可以控制焊接热变形？

（2）为什么要在定点焊之前，焊板装配时要保留0.5-1.0的焊接缝隙，为什么要先对有棱线位置先定点焊，再对平坦位置定点焊？

（3）为什么要在焊点背面施涂防锈剂？

为什么要在喷漆以后才能进行？

（四）气体保护焊—填孔焊操作技术：

（1）去除毛刺

如果钻孔的钢板产生毛刺，必须去除，否则影响焊接缝隙和工件定位。

讲解钻孔毛刺产生的来源，如何正确操作研磨机研磨毛刺。

（2）钢板定位

钢板定位的要求：

焊接时外板和内板贴合，焊接区域不要产生空隙。

（3）焊机设定

因前面已经针对对接焊设定过焊机，在此步骤中，突出演示填孔焊中5mm直径孔和8mm直径孔杂焊接参数上与对接焊之间的差异，且需要让学生理解为什么有这种差异？

（4）正式焊接

直径5mm的填孔焊：

焊枪对准孔径的中心，启动电弧，观察焊接位置是否性形成直径约为7mm左右的红圈，填满孔口以后稍作停留再松开焊枪扳手。

直径8mm或者以上的填孔焊接：

用螺旋运枪法，内外板的板件厚度一致，在孔的边缘靠中心约1mm处位置引燃电弧，然后均匀缓慢移动电弧作圆周旋转，填满孔口后松开焊枪扳机。

内板的厚度较外板的厚度大，建议由焊点的中心起弧，移动电弧均匀缓慢向外旋转，填满孔口后松开焊枪扳机。

演示时，突出讲解不同直径的焊接操作手法，并分析为什么使用这些焊接手法。

（5）研磨焊珠

注意研磨焊珠的把握度。

分析什么叫过度研磨；什么叫研磨未到位。

两者之间的差异。

（五）仿车身中柱结构件的对接焊、填孔焊成型综合练习

任务描述：

在进行更换车身钢板时（例如更换车身后翼子板和车身立柱等，切割的位置使用对接焊，而边缘的位置采用填孔焊的方式焊装成型。

介绍对接焊、填孔焊综合使用焊接成型结构的具体应用，车身维修的应用比例。

（1）焊接设备和工具准备

提供工件、设备好工具，由学生分组选择和确定自己所需要的工具和设备，并以小组为单位检验自己准备工具的性能好坏。

（2）焊接工件准备

（3）穿戴防护用品

展示穿戴防护用品的执行情况。

（4）板件清洁、画线和切割、去除毛刺。

根据提供的图纸，教师先集中讲解和演示板件清洁、划线、切割和去毛刺的具体操作。

学生分组依次实施，最后对完成的作品集中评价和讲解。

（5）外板件的装配与定位焊接

教师演示装配和定位的方法，并讲解操作要点。

学生分组实施。

注意在实施过程中的错误纠正！

（6）打磨定位焊点，工件背面防锈处理

教师演示强调定位焊的操作要点，背面防锈的具体操作方法。

学生分组实施。

（7）内外板件装配，填孔焊接

演示内外板件装配的要点，先装配四周还是中间？

演示填孔焊的操作技术，填孔焊的焊接顺序？

解释焊接顺序的重要性。

演示填孔焊焊接时需要采用错位焊接方法，从而防止板件过度变形。

（9）对接焊—连续点焊

在此步骤演示中，教师按照标准流程实施，先焊接平坦位置、再焊接两边的位置。

这样做的目的是在平坦位置焊接的焊缝较长，焊接时两边未焊接部分可以帮助其散热。

教师总结对接连续点焊的操作心得，与学生分享。

学生分组实施，最后作品汇总，分析各小组焊接作品的结果，同时分析好作品的优点，不好作品的不足和可以改善的地方。

（10）工具设备清洁、现场整理

学生现场整理各自小组的工具和设备，在必要的情况下，对工具和设备进行适度保养和维护。

四．小结

本学习任务主要针对车身钢板材质的结构零件，如果在事故中发生了严重损坏需要更换，则在维修的时候要应用到气体保护焊焊接。

从气体保护焊的应用背景着手，介绍了气体保护焊焊接工作原理、焊接设备工具组成、焊接参数的调整及其对质量的影响。

并通过对接焊、填孔焊和仿车身结构板件的综合练习，学生在学习相关理论的同时，掌握气体保护焊焊接操作技术。

本任务总共18学时，理论部分讲解建议8学时，实操部分建议24学时。

五．作业布置

（1）完成工作页中焊接质量检验分析内容，并填写完整工作页。

（2）气体保护焊的焊接原理是什么？

可以调节的工艺参数有哪些？

（3）如果焊接时烧穿，你该如何处理？

（4）如果在塞焊时，你发现板件产生了过大的热变形，你认为是什么原因导致？

怎么防范？

（5）气体保护焊对接焊和填孔焊有哪些质量检验的指标，请思考这些指标有无道理？