焊接工艺—焊接方法与设备教案

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4、 （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

5、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

6、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580600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

7、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300350MPa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

8、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

9、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

10、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H016、H0112、H0120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

11、前应用得较多的是射吸式割炬。常用的射吸式割炬型号有G0130、G01100、G01300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

12、。气焊0.51mm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/T 9851988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

13、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。 中性焰 当氧气与乙炔的混合比（体积）为1.11.2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30503150，由焰心、内焰和外焰三部分组成的。其中内焰处在焰心前24mm部位，燃烧最激烈，温度最高（31003150），这个区域最适合焊接。 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

14、三部分组成，最高温度可达到27003000。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。 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31003400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。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