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1、一体化教学教案专 业焊 工学习领域焊接材料序号授课班级授课日期审 签学习任务焊接材料铸铁、有色金属课 时教学目标能够正确选用和使用铸铁、有色金属的焊条、焊丝和焊剂。 教学媒体准备1投影仪、课件。2焊工实训设备。3焊工实训耗材。学生基础掌握了手工电弧焊的基本技能操作，对焊接参数及焊接工艺有了正确认识作业布置教学反思审批签字一体化教学教案教学过程备注第七章 焊 前 准 备高级焊工在进行焊接工作前的准备工作中，首先要进行安全检查。安全检查包括对场地、设备、工具、夹具等的安全检查。同时，高级焊工要做好个人的劳动保护。安全检查和劳动保护的主要内容、方法和注意事项同初级焊工部分。 第一节 焊 接 材 料学
2、习目标：能够正确选用和使用铸铁、有色金属的焊条、焊丝和焊剂。 一、铸铁焊接材料 1.铸铁焊条的种类 为适应不同铸铁焊接的需要，铸铁焊条的种类很多，根据国家标准（GB10044-88 ）的规定，铸铁焊条的分类见表7-1。表7-1类 型名 称型 号铁基焊条灰铸铁焊条EZC球墨铸铁焊条EZCQ镍基焊条纯镍铸铁焊条EZNi镍铁铸铁焊条EZNiFe镍铜铸铁焊条EZNiCu镍铁铜铸铁焊条EZNiFeCu其他焊条纯铁及碳钢焊条EZFe高钒铸铁焊条EZV2. 铸铁焊条型号（新）及牌号（旧）（1）型号（新）表示方法 依据国家标准（GB10044-88 ）标准，铸铁焊条是根据熔敷金属的化学成分及用途来划分型号的。
3、其具体方法为： 1）用字母“E”表示焊条。 3）在字母“EZ”后用熔敷金属主要化学元素符号或金属类型代号表示，见表1-1 4）再细分时用数字表示，并用短划“”与前面元素符号分开： 5）举例 一体化教学教案教学过程备注 （2）型号（新）与牌号（旧）对照 为了便于识别，现将常用铸铁焊条型号（新）与牌号（旧）对应情况列于表7-2。 3. 铸铁焊条的选用 常用铸铁焊条的主要用途以及使用时应注意的问题列于表7-3，以便正确的选用。 4. 铸铁焊丝的选用 （l）铸铁焊丝型号 依据国家标准（GB10044-88 ）的规定，铸铁焊丝的型号是根据焊丝本身的化学成分及用途来划分的。具体表示为：一体化教学教案教学过
4、程备注 1）用字母“R”表示焊丝。 2）用字母“Z”表示焊丝用于铸铁焊接。 3）在字母“RZ”后用焊丝主要化学元素符号或金属类型代号表示，见表7-4。 4）再细分时用数字表示，并以短划“”与前面化学元素符号分开。 5）举例 （2）铸铁焊丝的选用 1）RZC型焊丝的选用 RZC型是采用石墨化元素较多的灰铸铁浇铸成焊丝。适用于中小型薄壁件铸铁的气焊。可以配合焊粉使用。采用热焊和不预热焊法。热焊是焊前把工件预热至6000C左右，在4000C以上焊补，焊后6007000C保温消除应力。焊缝可加工，其硬度、强度及颜色与母材相同。不预热焊是焊前工件不预热或局部预热，焊后缓冷。焊缝可加工，其硬度、强度及颜色
5、与母材基本相同。 2）RICH型焊丝的选用 RICH型焊丝中含有一定质量分数的合金元素，焊缝强度较高，适用于高强度灰铸铁及合金铸铁等气焊。可以配合焊粉使用，补焊工艺与RZC基本相同。根据需要，焊后可以进行热处理： 3）RZCQ型焊丝的选用 RZCQ型焊丝中含有一定量的球化剂，焊缝中的石墨呈球状，具有较好的塑性和韧性适用于球墨铸铁、高强度灰铸铁及可锻铸铁的气焊。补焊工艺与RZC基本相同，焊后可进行热处理。5. 铸铁焊粉 铸铁气焊时，由于硅易氧化而生成高熔点的酸性氧化物SiO2，其粘一体化教学教案教学过程备注度较大，流动性不好，妨碍焊接过程的正常进行，易使焊缝造成夹渣等缺陷，故应设法除去。因此采用
6、熔剂（焊粉），使其与碱性氧化物结合成低熔点的渣，因而能浮到熔池表面上而清除。铸铁用熔剂见表7-5。二、有色金属焊接材料 1.有色金属焊条选用 （1）铝及铝合金焊条 依据铝及铝合金焊条（GB366983）的规定，铝及铝合金焊条是根据焊态的焊缝机械性能及焊态的化学成分分类来表示型号的。由于实际生产中铝焊条使用极少，故不作详细介绍。 （2）铜及铜合金焊条 依据铜及铜合金焊条（GB/T3670-1995）的规定，铜及铜合金焊条是根据熔敷金属的化学成分来分类并表示的。同样生产中使用铜焊条不多，因此这里也不做介绍。 2.有色金属焊丝选用 （1）铝及铝合金焊丝 1）铝及铝合金焊丝型号 依据铝及铝合金焊丝（G
7、B10858-89）的规定，该标准适用于惰性气体保护焊、等离子弧焊、气焊等焊接方法的铝及铝合金焊丝。铝及铝合金焊丝是根据化学成分来分类并确定型号的，见表7-6一体化教学教案教学过程备注型号的具体编制方法为： 焊丝型号以“丝”字的汉语拼音字母“S”为型号的第一个字； “S”后面用化学元素符号表示焊丝的主要合金组成； 化学元素符号后的数字表示同类焊丝的不同品种，并用短划“”，与元素符号分开。 2）铝及铝合金焊丝的选用 一常用铝及铝合金焊丝的用途见表7-7。如果没有现成的焊丝，可以用相应牌号的板材切成条或用铝合金铸件熔铸成长条做填充金属。表7-8和7-9还列举了同种母材及异种母材组合焊接时可采用的焊
8、丝。（2）铜及铜合金焊丝 1）铜及铜合金焊丝牌号 依据铜及铜合金焊丝（GB9460-88）规定，本标准适用于熔化极惰性气体保护焊和气焊等焊接工艺方法用的铜及铜合金焊丝。铜及铜合金焊丝的分类、名称及牌号见表7-10牌号的编制方法为 牌号表示以焊丝的“焊”和“丝”字汉语拼音字母“H”和“S”作为牌号的标记； “HS”后面的化学元素符号表示焊丝的主要组成元素； 元素符号后面的数字表示顺序号，代表不同的合金含量，并用短划“”与前面的元素符号分开。 焊丝表面每隔一定距离有打印表示牌号的代号或相应的颜色，如表7-10所示。每根直焊丝表面至少打印一个代号，涂色应涂在端面或距端面小于30mm处。 2）铜及铜合
9、金焊丝的选用 一般来说铜及铜合金气焊或氢弧焊应选用相同成分的焊丝但在焊接黄铜时，为了抑制锌的蒸发，可选用含硅量高的黄铜或硅青铜焊丝，以解决锌蒸发所带来的不利影响。一体化教学教案教学过程备注3.有色金属熔剂的选用 有色金属气焊时一般都必须采用熔剂，主要是用于清除焊件表面上的氧化物，使脱氧产物和其他一些非金属杂质过渡到渣中去，并改善液体金属的流动性，形成的渣还对熔池金属起到一定的保护作用。有色金属气焊用熔剂见表7-11。三、异种金属焊接材料由于金属材料品种繁多，各种金属材料相互组合时会产生各自不同的特点，因此，焊接材料没有统一的规定，一般都是根据异种金属的种类来确定，这里不一一介绍，具体焊接材料选
10、择，请看第八章异种金属焊接部分。一体化教学教案专 业焊 工学习领域工件准备序号授课班级授课日期审 签学习任务工件准备铸铁、有色金属的坡口制备课 时教学目标能够进行铸铁、有色金属、异种金属工件的坡口准备。 教学媒体准备1投影仪、课件。2焊工实训设备。3焊工实训耗材。学生基础掌握了手工电弧焊的基本技能操作，对焊接参数及焊接工艺有了正确认识作业布置教学反思审批签字一体化教学教案教学过程备注第二节 工 件 准 备学习目标：能够进行铸铁、有色金属、异种金属工件的坡口准备。 一、铸铁1. 铸铁分类 铸铁是碳的质量分数为2.11%6.67%的铁碳合金。工业中常用的铸铁的碳的质量分数为2.5%4%，硅的质量分
11、数为1%5%，以及少量的锰、硫、磷等元素。特种铸铁中含有一定的铬、铝等。 铸铁按碳存在的形式和状态不同，主要可分为白铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。 2. 铸铁焊前准备要求 （1）检查缺陷 利用肉眼、放大镜、磁粉、着色探伤法、煤油渗透法或水压试验法进行检查，准确确定缺陷的位置、性质和形状。 （2）清理工件 铸件在焊补前应将缺陷部位及附近的铁渣、油脂及残留的型砂、赃物等清除干净，直至露出金属光泽。 （3）准备坡口 根据缺陷的性质，用扁铲、砂轮等在缺陷处加工坡口，缺陷的性质、形状和焊补方法不同，加工坡口的尺寸也不相同。 1）热焊时，小而浅的缺陷开坡口时要予以扩大，面积须大于8cm，铲
12、出的型槽形状应当圆滑，如图7-1所示。为保证焊接后的几何形状，不使熔融金属外流，可在铸件待补L处简单造型，如图7-2，图7-3所示。造型应牢固可靠，以免焊接过程中脱落。焊前用气体火焰将焊补处的油污连同造型材料中的水分除掉。一体化教学教案教学过程备注2）冷焊时，坡口的形状及尺寸如图7-4，图7-5所示。 3）存在裂纹缺陷时，为了防止在焊补过程中裂纹扩展，应在离裂纹端部35mm处钻止裂孔（58mm），如图7-6所示： 4）开深坡口时，由于缺陷体积大，焊接层数多，焊接应力也会很大，容易引起焊缝与母材剥离，因此常采用栽螺钉法，即在母材上钻孔攻螺纹，拧入钢质螺钉，如图7-7所示焊接时先绕螺钉焊接，再焊螺
13、钉之间。 由于螺钉承担了部分焊接应力，防止了焊缝剥离。 （4）焊前预热 根据焊件形状、厚度、缺陷位置及焊补要求选择热焊法或冷焊法。热焊法预热温度为600700半热焊法预热温度为400左右，冷焊法一般不预热。预热方法可采用加热炉，砖砌的明炉加热，也可以采用煤气加热或气焊火焰加热。根据缺陷处刚度大小，可以整体预热，也可以局部预热 二、有色金属 1. 铝及铝合金 （1）铝及铝合金的分类 铝和铝合金可以分为纯铝、变形铝合金及铸造铝合金；其中变形铝一体化教学教案教学过程备注合金又分为防锈全硬铝、超硬铝和锻铝。焊接中应用较多的是纯铝和防锈铝合金。（2）铝及铝合金的焊前准备 1）下料及加工坡口 按照所规定的
14、坡口尺寸进行加工，加工采用机械刨削方法。用等离子切下料后，也要采用刨削坡口后能焊接。因为在坡口上进行化学清洗时，坡口上如果有裂纹和刀痕，已存清洗液，影响焊接质量。所以注意加工表面不能造成裂纹和明显的刀痕。坡口上板厚在1.522.0mm以下可用卷边接头。厚度小于35mm的铝板，一般不需要开坡口，在接头处留1mm的间隙。板厚515mm时，可开单面V形坡口，坡口角度约为60700，钝边小于或等于3mm时，其间隙为13mm。板厚大于8mm时，也可以开X形坡口或U形坡口，坡口角度约为600700。铝及铝合金TIG焊的坡口形式见表712。2）焊前清理 焊前清理的目的是清除工件和焊丝表面的油污、脏物和氧化膜。铝的氧化膜非常致密、不导电、熔点高（2050），在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，形成未熔合，并易造成夹渣。氧化膜还
