机电69班焊工教案.docx

1、机电69班焊工教案宁夏工商职业技术学院实验（实训）教案实验（实训）项目 焊工实训 学期 2012-2013第二学期 院系 机械工程系 实验（实训）班级 11级机电6、7、8、9班 姓名 张清林 时间 2013.2.253.10 地点 机电校区焊接车间项目Q235B板平、立位断弧敷焊训练课型实训班级11级机电6、7、8、9班时间第一、二周目标要求1、了解焊条电弧焊的焊接参数和弧焊电源的正确使用；2、掌握Q235B材料的可焊性；3、能正确使用焊接辅助工具、量具。4、掌握断弧操作操作方法及各种运条方法对焊接熔池热量的影响。工具材料准备材料：Q235B t 4 辅助设备与工具：1、100角向磨光机；2

2、、ZYH-20焊条烘干箱； 3、焊条保温桶；4、清渣鎯头；5、焊缝检测尺40型；6、钢丝刷；实验实训内容1、焊工安全技术；2、焊条电弧焊焊接参数的选择；3、Q235B板平、立位断弧敷焊焊条电弧焊的基本操作方法；4、焊缝外观检验过程设计教师活动学生活动时间一、 安全实训教育；遵守劳动动纪律，执行安全操作规程，严格按工艺要求操作是保证产品质量的重要前提，安全为了生产，生产必须安全。安全文明生产的一般常识有：（1）工作前按要求穿戴好防护用品；（2）不准擅自使用不熟悉的焊接设备及辅助工具；（3）焊接设备合闸时应带皮手套，侧脸。（4）不得用手直接拿炽热的焊件；（5）工具、夹具、量具应放在指定的地点，严禁

3、乱放；（6）工作中一定要严格遵守焊工操作规程；二、实训纪律要求：（1）必须着工作服上课，若没穿不让进入实训室实训，扣5分。（2）不得迟到、早退、旷课；（3）上课前奏分钟集合、点名，实训中必须按老师要求工作，不得随意拿实训室与工作无关工件，更不得乱动其它设备及器具。（4）在实训室不得随意打闹、嬉戏，尤其不得操持钳工工具打闹，扣20分。（5）上课打手机，听MP3等，一次警告，二次就没收。（6）实训结束，把工具摆放工具箱里，打扫工位。三、焊条电弧焊焊接参数的选择焊接参数就是焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数的总称。焊条电弧焊的主要焊接参数包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊层数等。选

4、择合适的焊接参数，对提高焊接质量和生产效率是十分重要的。一、焊条直径的选择为了提高生产效率，应尽可能地选择直径较大的焊条。但是用直径过大的焊条焊接，容易造成未焊透或焊缝成形不良等缺陷。因此，必须正确选择焊条直径。焊条直径的选择与下列因素有关：1、焊件厚度 选用焊条直径时，主要考虑焊件厚度。焊条直径与焊件厚度之间的关系见表2-1。表2-1 焊条直径与焊件厚度的关系（）焊件厚1.5234561213焊条直1.523.23.2445562、焊接位置 在焊件厚度相同的情况下，平焊位置焊接用的焊条直径比其它位置要大一些，立焊所用焊条直径最大不超过5，仰焊及横焊时，焊条直径不应超过4，以获得较小熔池，减少

5、熔化金属下淌。3、焊接层次 多层焊的第一层焊道应采用直径34的焊条，以后各层可根据焊件厚度，选用较大直径的焊条。二、焊接电流的选择 焊接电流是焊条电弧焊最重要的焊接参数。焊接电流越大，熔深越大，焊条熔化越快，焊接效率也越高。但是，焊接电流太大时，飞溅和烟雾大，焊条药皮易发红和脱落，而且容易产生咬边、焊瘤、烧穿等缺陷，若焊接电流太小，则引弧困难，电弧不稳定，熔池温度低，焊缝窄而高，熔合不好，而且易产生夹渣、未焊透等缺陷。 选择焊接电流时，要考虑的因素很多，如焊条直径，药皮类型、焊件厚度、接头形式、焊接位置、焊道和焊层等。但主要由焊条直径、焊接位置和焊道、焊层决定。1、焊条直径参考值见表2-2表2

6、-2各种直径焊条使用的焊接电流参考值焊条直径 1.62.02.53.24.05.05.8焊接电流 A254040655080100130160 2102002702603002、焊接位置 相同的情况下，在平焊位置焊接时，可选择偏大些的焊接电流，在横焊、立焊、仰焊位置焊接时，焊接电流应比平焊位置小10%20%。3、焊道 通常焊接打底焊道时，使用的焊接电流较小，焊填充焊道时，通常都使用较大的焊接电流和焊条直径，而焊盖面焊道时，为防止咬边和获得较美观的焊缝成形，使用的焊接电流稍小些。三、电弧电压 焊条电弧焊的电弧电压是由电弧长度来决定的，电弧长，电弧电压高，电弧短，电弧电压低，在焊接过程中，电弧不宜

7、过长，否则会出现电弧燃烧不稳定、飞溅大、保护效果差、特别是采用E5015焊条焊接时，还容易在焊缝中产生气孔，所以应尽量采用短弧焊。四、焊接速度 焊接速度就是单位时间内完成的焊缝长度，焊接速度由焊工根据具体情况灵活掌握。五、焊层的选择在厚板焊接时，必须采用多层焊或多层多道焊。多层焊的前一层焊道对后一层焊道起预热作用，而后一层焊道对前一层焊道起热处理作用。有利于提高焊缝金属的塑性和韧性，因此，每层焊道的厚度不应大于45。第二节、焊条电弧焊的基本操作技术 一、平焊的操作姿势 焊工在平焊时，一般采用蹲式操作，蹲式操作姿势要自然，两脚夹角为7085，距离约240260。持焊钳的胳膊半伸开，悬空操作。二、

8、焊条的夹持夹持焊条时，要将焊条的夹持端夹在焊钳的夹口夹持槽内。三、引弧与稳弧1、引弧弧焊时，引燃焊接电弧的过程叫引弧，焊条电弧的引弧方法有两种：（1）直击法：先将焊条末端对准引弧处，然后使焊条末端与焊件表面轻轻一碰，并保持一定距离，电弧随之引燃，如图2-2所示。（2）划擦法：这种方法与划火柴有些相似，先将焊条末端对准引弧处，然后将手腕扭动一下，使焊条在引弧处轻轻微划擦一下，划动长度为20左右，电弧引燃后应立即使弧长保持在所用焊条直径相适应的范围内（约34）。2、稳弧电弧的稳定性取决于合适的弧长，稳定电弧的方法是：焊接过程中运条要平稳，手不能抖动，焊条要随其不断熔化而均匀地送进，并保证焊条的送进

9、速度与熔化速度基本一致。教师活动学生活动时间四、焊缝的起头引燃电弧后先将电弧稍微拉长些，对焊件进行必要的预热，然后适当压低电弧进行正常焊接。五、运条的基本动作及方法焊接过程中，焊条相对焊件接头所做的各种动作总称叫运条。正确运条是保证焊缝质量的基本因素之一，因此，每个焊工都必须掌握好运条这项基本动作。1、运条的基本动作当电弧引燃后，焊条要有三个基本方向的运动才能使焊缝成形良好。这三个基本动作是：朝着熔池方向逐渐送进，横向摆动，沿着焊接方向的移动。2、运条方法在焊接生产中，运条的方法很多，选用时应根据接头的形式、焊接位置、装配间隙、焊条直径、焊接电流及焊工的技术水平等方面而定。下面介绍几种常用的基

10、本运条方法。（1）直线形运条方法 如图2-4 a所示。 这种方法适用于板厚35的I形坡口的对接平焊，多层焊的第一层焊道或多层多道焊。图2-4 基本运条法a直线形b直线往返形c锯齿形d月牙形e三角形f圆圈形（2）直线往返形运条方法 如图2-4 b所示，适用于薄板焊接和接头间隙较大的焊缝。（3）锯齿形运条方法 如图2-4 c所示。 主要是为了控制焊接熔化金属的流动和得到必要的宽度。适用于较厚的钢板对接接头的平焊、立焊和仰焊及T形接头的立角焊。（4）月牙形运条方法 如图2-4 d所示。月牙形运条方法在生产中应用的也比较广泛。月牙形运条方法的适用范围与锯齿形运条方法基本相同，这种运条方法的优点是：使金

11、属熔化良好，高温停留时间长，容易使熔池中的气体逸出和熔渣上浮，防止产生气孔和夹渣，对提高焊接质量有好处。（5）三角形运条方法 如图2-4e所示。三角形运条方法适用于开坡口的对接接头和T形接头立焊，它的特点是一次能焊出较厚的焊缝断面。（6）圆圈形运条方法 如图2-4 f所示。圆圈形运条方法适用于较厚焊件的平焊，它的特点是能使熔池金属有足够的温度，促使熔池中的气体有机会逸出。第三节 不同焊接位置焊条电弧焊的基本操作方法焊接时，不同焊接位置的焊接接头，虽然具有各自不同的特点，但也具有共同的规律，其共同规律就是保持正确的焊条角度，掌握好运条的三个动作，控制熔池表面形状、大小和温度，使熔池金属的冶金反应

12、较完全，气体、杂质排出彻底，并与母材很好地熔合，得到优良的焊缝质量和美观的焊缝成形。一、平焊平焊时，由于焊缝处在水平位置，熔滴主要靠自重过渡，所以操作技术比较容易掌握。 平焊又分为对接平焊、船形焊和平角焊。 对接平焊的焊接参数见表2-31、薄板对接平焊 当板厚小于6的板对接接头，一般采用I形坡口双面焊。焊接正面焊缝时，采用短弧焊接，使熔深为焊件厚度的2/3，焊缝宽度58，余高应小于1.5。表2-3 对接平焊的焊接参数接头坡口焊接厚度/第一层焊接其它各层焊接封底焊接焊条直径/焊接电流/A焊条直径/焊接电流/A焊条直径/焊接电流/AI 形坡口225060255602.543.2801103.285

13、120453.2903.21004160416052005220V形坡口5641602003.21004180641602004160418052205220焊接背面焊缝时，除重要构件外，不必清焊根。焊接时，若发现熔渣和液态金属混合不清，可把电弧稍微拉长些，同时将焊条前倾，并做往熔池后面推送熔渣的动作，即可把熔渣推送到熔池后面去如图2-6所示。2、厚板对接平焊 当板厚超过6时，由于电弧的热量较难深入到I形坡口根部，必须开V形坡口或X形坡口，可采用多层焊或多层多道焊。 图2-6 推送熔渣的方法多层焊时，第一层应选用直径较小的焊条，运条方法应根据焊条直径与坡口间隙而定，间隙小时可采用直线形，间隙大

14、时可采用直线往返形运条方法。二、板对接立焊单面焊双面成形重点：掌握板对接立焊单面焊双面成形操作技术难点：正确的焊条角度和运条方法成为单面焊双面成形的关键1、板对接立焊断弧法的特点 板对接立焊时，试件焊缝坡口呈垂直向上位置，熔滴和熔渣受重力作用易下淌，当焊接电流选择不当或操作方法不当时，易产生焊瘤、咬边等缺陷，因此，采用短弧焊接和正确的焊条角度及运条方法成为立焊单面焊双面成形的关键。2、用途：适用于无法从背面清除焊根，并且进行封底焊的重要焊件。如：锅炉、压力容器、管道维修及其它重要焊接结构中。下面我们分四部分讲V形坡口，立焊单面焊双面成形（1）试件尺寸及要求（2）试件装配（3）立焊焊接工艺参数（

15、4）操作要点及注意事项（一）、试件尺寸及要求1、试件材料牌号：Q2352、试件尺寸：300150103、坡口尺寸：60V形坡口4、焊接位置：立焊5、焊接要求：单面焊双面成形6、焊接材料：E 43037、焊机：BX33002型8、钝边：0.51.09、清理：清除坡口及焊缝20范围内的油、锈、水等污物，并且露出金属光泽。（二）、试件装配1、装配间隙：始端为3.5 终端为42、定位焊：采用与焊接试件相同牌号焊条进行定位焊，并且在试件反面两端点焊，焊点长度10153、预置反变形量：5或 74、错边量：0.5（三）、立焊焊接工艺参数焊接层次焊条直径焊接电流A焊接速度/min打底焊 13.21001106

16、7填充焊2、33.29510513151113盖面焊43.2100110911（四）、操作要点及注意事项操作要领：一听 、二看 、三准一听；注意听电弧击穿坡口根部发出的噗噗声，如没有这种声音就是没焊透，一般保持焊条端部离坡口跟部1.52为宜。二看：观察熔池形状和熔孔大小，并基本保持一致，熔池形状应为椭圆形，熔池前端始终应有一个深入母材两侧约0.51的熔孔，当熔孔过大时，应减少焊条与试件的下倾角，让电弧多压往熔池，少在坡口上停留，当熔孔过小时，应压低电弧，增大焊条与试件的下倾角。三准：施焊时，熔孔的端点位置要把握准确，焊条中心要对准熔池前端与母材的交界处，使每一个熔池与前一个熔池搭接2/3左右，

17、保持电弧的1/3部分在试件背面燃烧，以加热和击穿坡口跟部。1、焊接（1）引弧：将定位好的试件固定在焊接夹具上，使焊缝与地面呈垂直位置，间隙较小的一端为始焊端，引弧应在始焊端上部1020处，电弧引燃后迅速将电弧拉到定位焊缝上，预热焊件23s后，压向坡口根部，当听到击穿声后即向左右两侧做月牙形摆动，形成第一个熔孔，引弧焊接形成第一个熔孔的质量直接关系到第二步的间断击穿焊接质量。引弧部位由于温度交低，焊接过程中若操作不当，极易产生夹渣或未熔合，因此要特别注意观察熔池情况，发现熔池呈暗红状态下时，说明熔池也混有熔渣，要用电弧将熔渣向下轻轻拨动，以保证熔池熔合良好。（2）打底焊：第一个熔孔形成后，立即灭

18、弧，灭弧时间应视熔池液态金属凝固时间状态而定，一般为12s，当液态金属即将凝固的一瞬间，立即送进焊条施焊，进而形成第二个熔孔，熔孔尺寸一般应大于间隙23，如图3-4以此类推，直至焊完。焊条角度如图3-5所示。图3-4 板立焊熔孔尺寸 图3-5焊条角度示意图1熔孔 2 焊缝液态金属的位置：在不同的焊接空间位置，液态金属所形成的熔池尺寸，形态是不同的，立焊时熔池较平焊时相对较小，且熔池在正背面的尺寸差异也较小，因此焊接过程中液态金属的位置是3/5在坡口内侧。2/5在坡口外侧，运条方法：如图3-6反月牙形运条方法适用于间隙适中的厚板焊接，焊接不但成形美观，且可以防止背面焊缝产生咬边现象，当焊件间隙较

19、大或薄板焊接时，为有效控制熔池温度，基本上是采取直接击穿并在坡口两端做轻微锯齿形摆动运条。图3-6板立焊打底焊常用运条方法 a) 反月牙形 b) 锯齿形 立焊断弧法单面焊双面成形操作要点：在施焊过程中要始终保持在熔池上端有一个尺寸合理、清晰可见的熔孔，以熔孔为视线，将熔化的液态金属和熔渣在电弧气体的吹力下送入熔池，每滴液态金属和熔渣的送进，焊条都应在原熔池上方做一个反月牙形左右摆动，使液态金属和熔渣均匀地在正、反两面熔池上铺开，电弧要2/3对准熔池。1/3对准熔孔，每次送给液态金属和熔渣的时间及灭弧频率保持在12s之间。（3）填充焊：应对打底焊道仔细清理，应特别注意死角处的熔渣清理，填充焊层的

20、焊接，是保证焊件表面和内在质量的关键，焊条与焊缝下端夹角为5565，采用连弧焊方法，锯齿形横向摆动运条，为防止出现焊缝中间高两侧凹的现象，焊条从坡口一侧摆动到另一侧时应稍快些，并在坡口两侧稍微做停顿，电弧要短，填充焊道表面应平滑整齐，不得破坏坡口边缘，填充金属表面与母材表面差约0.51.5。（4）盖面焊：焊条角度略做调整，一般选择与焊缝下端夹角为7080为宜，采用连弧焊法，运条方法与填充层相同。图3-7盖面层操作运条方法 图3-8焊道的外形）合格的焊道（表面平整）应避免的焊道（凸起太高）五、立焊注意事项（1）在焊接每层焊道过程中，焊条角度要基本保持一致，才能获得均匀的焊道波纹。但是操作者往往在

21、更换焊条之后或焊至焊道上部时，因手臂伸长，焊条角度发生变化而影响焊道成形。（2）打底焊时，熔敷金属的熔入量应尽量可能少，保持焊道薄些，以利于背面焊缝成形。（3）打底击穿焊的电弧燃烧时间要适宜，熔孔大小、形状要一致，焊条角度要正确，保持短弧焊接。（4）打底焊或填充焊时，除避免产生各种缺陷外，正面焊道的表面还应平整，避免出现凸形，在坡口与焊道间形成夹角，如图3-8所示。否则，容易产生夹渣、焊瘤等缺陷。（5）焊缝背面不应有烧穿和焊瘤等缺陷。六、相关专业知识（1）采用小直径焊条：一般选用直径4以下的焊条，选用比对接平焊小10%左右的焊接电流，这样熔池体积小，冷却凝固快，可以减少和避免熔化金属下淌。（2

22、）短弧焊接：保持弧长不大于焊条直径，短弧即可以控制熔滴过渡准确到位，又可避免因电弧电压过高而使熔池温度升高，以致难以控制熔化过程。（3）控制焊条角度：焊接时焊条应垂直于焊件平面，并与焊件成6080的夹角，利用电弧吹力对熔池的推力作用，使熔滴顺利过渡并托住熔池。（4）合理运用握焊钳的方法：握焊钳有正握法和反握法，见图3-9，在焊接位置操作较为方便的情况下，均用正握法；当焊接部位距离地面较近，采用正握法焊条难以摆动时，则采用反握法。正握法在焊接时较为灵活，活动范围较大，尤其立焊位置利于手腕的动作，便于控制焊条摆动的节奏。因此，正握法是常用的握焊钳的方法。图3-9握焊钳的方法 a）、b）正握法 c）

23、反握法（5）控制熔孔大小和形状：立焊时熔孔可以比平焊时稍大些，熔池形状呈水平的椭圆形较好，见图3-4。焊接过程中，电弧要尽可能地短些，使焊条端头约1/2覆盖在熔池上，电弧的1/2在熔池的上部坡口间隙中燃烧，利用熔渣和焊条药皮产生的气体保护熔池，可避免产生气孔。每当焊完一根焊条收弧时，先在熔池上方做一个稍大些的熔孔，然后回焊10在断弧，并使其形成缓坡，为下面的接头做好准备。（6）挑弧焊法：若焊件根部间隙不大，而且不要求背面焊缝成形的第一层焊道采用挑弧焊法。挑弧焊法的要领是将电弧引燃后，拉长弧预热始焊端的定位焊缝，适时压弧开始焊接。当熔滴过渡到熔池后，立即将电弧向焊接方向（向上）挑起，弧长不超过6

24、，见图3-10，但电弧不熄灭，使熔池金属凝固，等熔池颜色由亮变暗时，将电弧立刻拉回到熔池，当熔滴过渡到熔池后，在向上挑起电弧，如此不断地重复直至焊完第一层焊道。 （7）断弧焊法：当焊件根部间隙较大 图3-10立焊挑弧法时采用断弧焊法。断弧焊法的要领是当熔滴过渡到熔池后，因熔池温度较高，而且根部间隙较大，熔池金属有下淌的趋向，此时立即将电弧熄灭，使熔池金属有瞬间凝固的机会，随后重新在熄弧处引弧，当形成的新熔池良好熔合后，再立即熄弧。如此燃弧一熄弧交替地进行。熄弧停留的时间长短需根据熔池温度的高低作相应的调节，燃弧时间也根据熔池的熔合状况灵活掌握。焊接第一层焊道时，可根据焊件的根部间隙来选择上述的

25、焊法，并通过有节奏的运条动作，控制好熔池温度和形状，上述情况始终保持一致就可获得均匀并且平整的底层焊道。（8）合理运用运条方法 运条方法采用月牙形或锯齿形运条，见图3-6。月牙形运条法适用于间隙适中的焊件，采取对准根部间隙直接击穿，同时在坡口两侧作轻微的月牙形摆动；当焊件间隙较大时，从坡口一侧落弧采用锯齿形运条摆动到另一侧，始终控制熔池温度，可以保证焊件背面良好成形。（9）接头方法1）热接法：更换焊条要迅速，在熔池尚处于烘热状态时，立即在熔池上端1015处引弧，稍拉长弧，并退至原焊接熔池处（约s）进行预热，然后逐渐压低电弧移动到熔孔处，将焊条向焊道背面压送，并稍作停留。当听到击穿声形成新熔孔时

26、，不宜急于熄弧，最好连弧锯齿形摆动几下之后，再恢复正常的断弧焊法。）冷连法：一般是在最初练习阶段或耽误了热接时间采用。冷接时要将熔池周围的熔渣和飞溅物清理干净，必要时将接头打磨成缓坡，然后再熔池的上方1015处引燃电弧，迅速移至原熔池下部10处将电弧稍稍拉长，轻轻摆动s，对熔池及其附近区域预热，接下来将电弧压下，作向下的预热焊接，焊至熔孔处随着温度的升高和熔孔熔化，将电弧推向焊道背面直接击穿形成新的熔孔，然后采用与热接法相同的操作方法进行焊接。如果操作得当，效果与热接法基本一样，只是预热焊所形成的局部高出部分，需要在进行填充焊时将其熔合。使熔池与焊件良好熔合后，转入正常的焊接。三、板对接横焊单

27、面焊双面成形重点：掌握板对接横焊单面焊双面成形操作技术难点：控制坡口上侧金属熔化下坠和保护坡口下侧金属熔合良好1、板对接横焊断弧法的基本特点：横焊时，熔滴和熔渣受重力作用的影响极易下淌，从而焊缝坡口上侧出现咬边，焊瘤、夹渣和未熔合等缺陷，为克服重力影响，避免产生缺陷，宜采用小直径焊条，控制焊接电流，选择合适的焊条角度，短弧操作进行焊接。如果焊接参数选择合理，操作得当，背面焊缝成形十分美观，焊接时在坡口上侧可以清晰地观察到熔孔，坡口的下侧则由于熔渣的下淌无法看到熔孔。2、用途：适用于无法从背面清除焊根，并进行封底焊的重要焊件。如：压力容器，管道维修等重要焊接结构中。（一）、试件尺寸及要求1、试件

28、材料牌号：Q2352、试件尺寸：300150103、坡口尺寸：60V形坡口4、焊接位置：横焊5、焊接要求：单面焊双面成形6、焊接材料：E 43037、焊机：BX33002型8、钝边：11.59、清理：清除坡口及焊缝20范围内的油、锈、水等污物，并且露出金属光泽。二、试件装配1、装配间隙：始端为3.5 终端为42、定位焊：采用与焊接试件相同牌号焊条进行定位焊，并且在试件反面两端点焊，焊点长度10153、预置反变形量：10或 124、错边量：0.5（三）、横焊焊接工艺参数试件厚度焊接层次焊接道次焊条直径焊接电流A焊接速度/min10113.210511578213.2125135161821517

29、313.212513518192161731617413.21151301820218203182042022（四）、操作要点及注意事项： 横焊时熔化金属在自重的作用下易下淌，使焊缝上边易产生咬边、下边易出现焊瘤和未熔合等缺陷，所以宜采用较小直径焊条与焊接电流，多层多道焊，短弧操作。焊接上下焊道时，要注意坡口上下侧与打底焊道间夹角处熔合情况，以防止产生未焊透与夹渣等缺陷，并且使上焊道覆盖下焊道1/22/3为宜，以防焊层过高或形成沟槽。1、焊接（1）引弧：将装配好的横焊试件固定在焊接夹具上，间隙较小的一侧为始焊端，引弧，开始焊接时，可直接在始焊端引弧，电弧引然后稍稍拉长预热23s，压低电弧做上下斜拉摆动，当焊至坡口间隙部位时，将电弧推向试板背侧，此时焊条角度要做较大调整，由预热焊时与焊接方向成7080调整到4050之间，当形成一个可以从坡口上侧清晰可见的熔孔后，立即停弧。（2）打底焊：板对接横焊打底焊与其他位置有很大不同，横焊时由于熔渣极易下淌，从而影响坡口下侧的熔合，而上侧钝边又由于熔