金属材料焊接工艺电子教案(3)

《金属材料焊接》课程整体教学设计发布日期：2012-08-03 14:23:54《金属材料焊接》课程整体教学设计（2010～ 2011学年第二学期）课程名称：金属材料焊接所属系部：焊接系制定人：王博佳木斯职教集团课程整体教学设计一、课程基本信息二、课程目标设计总体目标：掌握金属材料焊接性及评价方法的同时，理解碳素钢及低合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属和异种金属材料的焊接。

并能够对上述金属材料进行焊接，从而达到提高能力、掌握知识的教学目标。

能力目标：通过完成Q235钢板V形坡口对接平焊、薄板气焊、板对接二氧化碳气体保护焊、轴（35钢）与法兰的焊接、16Mn钢板V形坡口对接立焊、不锈钢的焊接（1Cr18Ni9Ti钢）、灰铸铁的焊补以及有色金属的焊接，学生运用上课所学金属材料焊接理论知识，根据焊接考试标准、规范，完成好焊件，并进行相应的检验。

知识目标：1) 掌握常用金属材料的焊接性特点，熟悉其在焊接过程中易产生的问题及解决问题的途径和方法。

2) 掌握金属材料焊接性的概念，熟悉常用金属焊接性的检验方法、特点及选用原则，能够根据金属材料的化学成分进行焊接性分析及常规的工艺试验。

3) 能够根据给定的金属材料，正确选择焊接方法、焊接材料，并制订合理的焊接工艺。

素质目标：工学交替的教学模式培养学生吃苦耐劳的精神，以便以后更好的适应工作环境。

其它目标：理念与思路课程教学应服务于高职教育的培养目标和定位，坚持以职业岗位技能培养为主线、以工学结合为主要手段、以能力培养为核心，培养学生金属材料焊接综合运用能力和职业素质。

按照高职院校人才培养的特点，充分利用自身的行业优势和资源优势, 从岗位能力标准与课程标准的融合原则的贯彻，来进行《金属材料焊接》课程设计，以突出专业课程职业能力的培养。

具体思路如下：（1）校企合作共同制定教学计划。

组织职业技术教育教学专家、专业教师、焊接工业管理一线专家，采用“头脑风暴”式讨论方法，制订用于课程教学资源开发、课程教学实施的岗位能力标准，把岗位能力标准融入课程中，建立课程标准。

国际标准 ISO 15609-32004金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第3部分：电子束焊标准号ISO15609-3：2004（E）© ISO目录1 范围 (3)2 规范性引用文件 (3)3 术语和定义 (3)4 焊接工艺规程（WPS）的技术内容 (5)金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第3部分：气焊1 范围本标准规定了电子束焊焊接工艺规程的内容要求。

本标准是一套系列标准的组成部分，ISO15607：2003的附录A提供了该系列标准的详细说明。

本标准所列出的参数对焊接接头的质量有影响。

2 规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本国国际标准中引用而构成本国际标准的条文。

标准出版时，所示标准均为有效。

所有的标准都可能被修订，因此使用本国际标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

IEC及ISO的成员保持着现行有效国际标准的目录。

ISO4063:1998,金属的焊接、硬钎焊、软钎焊及钎接焊－用于图样上符号表示的工艺术语及参照代号ISO6947，焊缝—焊接工作位置—倾角和转角的定义ISO15607，金属材料焊接工艺规程及评定—一般原则3 术语和定义出于本标准的目的，采用了ISO15607中的术语和定义。

3.1 上升 slope up焊接开始时，电子束功率的控制增加。

3.2 下降 slope down焊接结束时，电子束功率的控制减少。

电子束功率下降的区域就是工件上有束流减少现象发生的区域。

该区域在不同焊接状态下，可能由一或两部分区域组成。

a）全熔透焊接：——焊缝完全熔透的区域；——焊缝布完全熔透的区域或者是熔深减少的区域。

b）部分熔透的焊接：——熔深持续减少的区域。

3.3工作距离 working distance工件表面与设备标准基准面（在实际聚焦镜中心处）之间的距离。

注：这仅是实际参照距离。

3.4 定位焊道 tacking pass为将被焊部件固定在合适位置，而在最终焊接之间焊制的焊道。

教案《焊接工艺—下》授课班级：三一焊61、焊62、焊63授课教师：徐慧波授课时间：2019年2月第一讲§9-1金属焊接性的基本概念教学目的：金属焊接性的概念焊接性影响因素教学重点：焊接性概念教学难点：焊接性影响因素教学过程：一、金属焊接性的基本概念1、焊接性金属焊接性是指材料在施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。

金属焊接性是指材料对焊接加工的适应性，又分为工艺焊接性和使用焊接性。

(1) 工艺焊接性是指在一定的焊接工艺条件下能否获得优质致密、无缺陷焊接接头的能力。

(2) 使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的程度。

使用焊接性与产品的工作条件有密切关系。

2、影响焊接性的因素(1)材料因素材料因素有钢的化学成分、冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等。

其中化学成分（包括杂质的分布）是主要的影响因素。

对焊接性影响较大的因素有碳、硫、磷、氢、氧和氮。

对钢中合金元素来说，还有锰、硅、铬、镍、钼、钛、钒、铌、铜和硼等。

(2)工艺因素包括施工时所采用的焊接方法、焊接工艺规程和焊后热处理等。

对于同一母材，当采用不同的焊接方法和工艺措施时，会表现出不同的焊接性。

（3）设计因素是指焊接结构的安全性不但受材料的影响，而且在很大程度还受到结构型式的影响。

焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性也发生影响。

结构的刚度过大，接口的断面突然变化，焊接接头的缺口效应等，均会不同程度地造成脆性破坏的条件。

此外，在某些部位焊缝过度集中和多向应力状态也会对结构的安全性有不良影响。

（4）服役环境因素是指焊接结构的工作温度、负荷条件和工作环境。

如在高温下工作时有可能发生蠕变；在低温或冲击载荷下工作时，会发生脆性破坏；在腐蚀介质中工作时，接头会发生腐蚀等。

3、评价焊接性准则：（1）评定焊接接头产生焊接缺陷的倾向（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求小结：1、金属焊接性概念2、金属焊接性的影响因素作业：P109 第1题课后记：第二讲§9-2 常用焊接性试验方法教学目的：1、了解常用焊接性试验方法2、用间接估算法、斜丫形坡口试验法教学重点：碳当量估算法教学难点：热影响区最高硬度法教学过程：复习提问：焊接性概念及影响因素是什么？一、焊接试验的研究目的与方法焊接热裂纹试验焊接冷裂纹试验直接法再热裂纹试验层状撕裂试验热应变时效脆化试验工艺焊接性焊接气孔敏感性试验由碳当量推测焊接性裂纹敏感指数及临界应力为判据间接法连续冷却组织转变图焊接性试验方法分类断口分析及相组织分析焊接热影响区最高硬度焊接热、应力模拟试验直接法实际产品结构运行的服役试验压力容器的爆破试验使用焊接性焊缝及接头的常规力学性能试验焊缝及接头的低温脆性试验间接法焊缝及接头的断裂韧性试验焊缝及接头的高温性能试验（蠕变、持久等）焊缝及接头疲劳、动载试验焊缝及接头抗腐性、耐磨性及应力腐蚀开裂试焊接性试验方法的分类1、焊接性试验的研究目的研究目的：制定最佳焊接工艺和正确选材2、金属焊接性的研究方法（1）对母材进行的试验方法（2）对焊接接头的试验方法二、常用焊接性试验方法（一）间接估算法1、碳当量估算法碳当量：把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量。

第1、2节课教学课题：电烙铁的工作原理与组装维修及焊锡、助焊剂的作用教学目标认知目标：1、了解电烙铁的种类和结构2、了解焊锡、助焊剂的基本作用技能目标：1、掌握检测电烙铁的好坏的方法2、掌握正确修整烙铁的方法3、掌握焊锡、助焊剂的使用方法情感目标：1、培养自我用电安全意识2、培养认真仔细的操作习惯3、能爱护公物节约原材料教学重点：1、电烙铁的工作原理2、电烙铁组成3、焊锡的使用温度教学难点：1、用电安全2、电烙铁的维修教学方法：实物展台展示、操作演示、学生实际操作和教师指导课前准备与教具：教学器材与设备：电烙铁，尖嘴钳，斜口钳、螺丝刀、导线、焊锡丝、助焊剂。

教学材料与媒体：教案设计、焊接视频文件、焊接工具与操作图形、硬件等。

教学过程：一、组织教学：1、清点人数2、组织学生做好相关准备工作二、引入新课：创设问题引发学生思考与兴趣，从而引入新课：老师提问：请问这些工具中最重要的工具是哪个？学生回答：老师补充：电烙铁是制作和维修电子的重要工具，焊接技术说到底就是电烙铁的使用！那么，电烙铁是怎么使用的，它有哪种类呢？学完本课以后，大家就可以理解和掌握了。

（引入新课的教学）三、新课教学：1、焊接概念：利用熔化的焊料，将两种相同或不相同的金属，结合处填满冷却凝固，形成的个良好的金属导电体。

2、焊接的分类及特点按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。

3、对焊接点的基本要求①焊点要有足够的机械强度，保证被焊件在受振动或冲击时不致脱落、松动。

不能用过多焊料堆积，这样容易造成虚焊、焊点与焊点的短路。

②焊接可靠，具有良好导电性，必须防止虚焊。

虚焊是指焊料与被焊件表面没有形成合金结构。

只是简单地依附在被焊金属表面上。

③焊点表面要光滑、清洁，焊点表面应有良好光泽，不应有毛刺、空隙，无污垢，尤其是焊剂的有害残留物质，要选择合适的焊料与焊剂。

4、烙铁及分类电子制作的焊接主要工具是烙铁。

３、箭头线的位置箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，但是在标注Ｖ、Ｙ、J形焊缝时，箭头线应指向带有坡口一侧的工件。

必要时，允许箭头线弯折一次。

４、基准线的位置基准线的虚线可以画在基准线的实线下侧或上侧。

基准线一般应与图样的底边相平行，但在特殊条件下亦可与底边相垂直。

５、基本符号相对基准线的位置为了能在图样上确切地表示焊缝的位置，特将基本符号相对基准线的位置作如下规定：（1）如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧。

（2）如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧。

（3）标对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线。

三、焊缝尺寸符号及其标注位置１、一般要求（１）基本符号必要时可附带有尺寸符号及数据，这些尺寸符号见表４—７。

（２）焊缝尺寸符号及数据的标注原则。

１）焊缝横截面上的尺寸，标在基本符号的左侧；２）焊缝长度方向尺寸，标在基本符号的右侧；３）坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸，标在基本符号的上侧或下侧；４）相同焊缝数量符号，标在尾部（国际标准ＩＳＯ２５５３对相同焊缝数量及焊缝段数未作明确区分，均用ｎ表示）；５）当需要标注的尺寸数据较多又不易分辨时，可在数据前面增加相应的尺寸符号。

当箭头线方向变化时，上述原则不变。

第三节：焊接工艺参数焊接工艺参数（焊接规范），是指焊接时为保证焊接质量而选定的诸物理量（例如，焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称。

手工电弧焊的焊接工艺参数通常包括。

焊条选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。

焊接工艺参数选择得正确与否，直接影响焊缝的形状、尺寸、焊接质量和生产率，因此选择合适的焊接工艺参数是焊接生产上不可忽视的一个重要问题。

一、焊条的违择１、焊条牌号的选择焊缝金属的性能主要由焊条和焊件金属相互熔化来决定。

在焊缝金属中填充金属约占50％～７０％。

因此，焊接时应选择合适的焊条牌号，才能保证焊缝金属具备所要求的性能。

否则，将影响焊缝金属的化学成分、力学性能和使用性能。