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焊接质量检测课程设计

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题 目： 焊接质量检测课程设计(综合实训)说明书

学 院： 机械工程学院

专 业：焊接技术与工程1301

学生姓名：陈帅学 号：201302210106

指导老师：吴安如 孙小刚 董丽君 耿晓峰

2016年6月27 日

1、文 献 综 述

手工电弧焊试样力学和金相质量检测

摘要：本文介绍了如何前期选择焊接材料和焊接工艺来进行手工电弧焊接，焊接完成后使用切割机把焊

0.引言

焊接质量检测是保证焊接结构的完整性，可靠性，安全性和使用性，除了对焊接技术和焊

1.手工电弧焊

手工电弧焊使用各种各样的方法保护焊接熔池，防止和大气接触。热能由电弧提供。

2.焊接质量检测

焊接质量检测是保证焊接结构的完整性，可靠性，安全性和使用性，除了对焊接技术焊接检测的职能

(一) 焊接质量检测的一般步骤如下: 1.明确质量要求 2.进行项目检测 3.评定测试结(二) 焊接质量检测的职能有以下三方面: 1.质量保证的职能 2.缺陷预防的职能 3.结

3.材料的拉伸试验

拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的 图1，拉伸试验机 图2，一般结构钢的拉伸伸长关系图

拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据

4.材料的弯曲试验

测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。弯曲图，3 弯曲曲线，又称M-f曲线或者F-f曲线。它是将弯矩M(或者载荷F)作为纵坐标，试样的挠

5.晶相试验 金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一，采用定量金相学原理，由二维金相试结合焊接结构设计，焊接工艺参数，拉伸弯曲试验，晶相组织观察和参考众多的文献

参 考 文 献

[1] 边美华，许先果. 铝合金复合焊接技术的发展现状[J], 电焊机, 2005, 35（8）:29～33.

[2] 李亚江.焊接冶金学—材料焊接性[M].北京：机械工业出版社，2006.10

[3] 龙伟民，刘胜新.焊接工程质量—评定方法及检测技术[M].北京：机械工业出版社，2015.10

[4]方洪渊.焊接结构学[M].北京：机械工业出版社，2008.4

[5]朱艳.钎焊[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2012.11（2015.8重印）

[6]焊接材料手册[M].薛松柏等主编.北京：机械工业出版社，2006,1：1-170.

[7]刘红兰. 低碳钢焊接工艺评定试样的试验方法[J].南方金属，2006，（150）：23-29. [8]樊东黎,[9]张文钺.焊接冶金学（基本原理）[M].机械工业出版社，2004,2.

[10]朱张校.工程材料[M].清华大学出版社，2001.1.

2、试验设备及过程

一、焊接接头的设计采用手工电弧焊，分别用酸性焊条和碱性焊条焊接试板各十二副，待焊试板为长条形，

图.4焊接反变形及防止方法

采用手工电弧焊，分别用酸性焊条和碱性焊条在长条形的焊接试板上堆焊，每条上焊两用钢锯分别从接头和熔敷金属上锯取适量样品，进行金相样品制备和观察。

2.使用的实验设备

钨极交、直流方波氩弧焊焊机（焊机型WANBO-WSE-350）、BM-4XDV倒置金相显微镜、

3.手工电弧焊

保证实验是空气流通良好，检查切割机、焊机、焊条、母材是否适合焊接的操作，保证（1）选取标准钢材，把Q235钢材切割成12个尺寸相近的小试样。

（2）对试样进行双层焊堆焊焊接。

（3）进行焊接，依次观察并记录引弧性，稳弧性，飞溅，电弧吹力，渣的覆盖情况，脱渣（4）待焊件冷却将焊件切割成适合打磨的小块。

（5）先用砂轮机把试样表面磨平，再用砂纸打磨试样直到最后一道砂纸磨出的试样只有同（6）用拉伸试验机测量力学性能。

（7）进行实验分析。

图.5 焊后板材

5.材料的拉伸试验

检测步骤

1.准备试件。用刻线机在原始标距 范围内刻划圆周线（或用小钢冲打小冲点），将标距 2.调整试验机。根据低碳钢的抗拉强度σb和原始横截面面积估算试件的最大载荷，配置 3.装夹试件。先将试件装夹在上夹头内，再将下夹头移动到合适的夹持位置，最后夹紧试 4.检查与试车。请实验指导教师检查以上步骤完成情况。开动试验机，预加少量载荷 （5.进行试验。开动试验机，缓慢而均匀地加载，仔细观察测力指针转动和绘图装置绘出 图 6.取下试件和记录纸。

7.用游标卡尺测量断后标距。

8.用游标卡尺测量缩颈处最小直径d1。

6.晶相组织分析

实验步骤：

本体取样-试块镶嵌-粗磨-精磨-抛光-腐蚀-观测

第一步:试样选取部位确定及截取方式 选择取样部位及检验面，此过程综合考虑样品第二步:镶嵌。 如果试样的尺寸太小或者形状不规则，则需将其镶嵌或夹持。

第三步:试样粗磨。 粗磨的目的是平整试样，磨成合适的形状。一般的钢铁材料常在第四步:试样精磨。 精磨的目的是消除粗磨时留下的较深的划痕，为抛光做准备。对第五步:试样抛光。 抛光的目的是把磨光留下的细微磨痕去除，成为光亮无痕的镜面第六步:试样腐蚀。 要在显微镜下观察到抛光样品的组织必须进行金相腐蚀。腐蚀的方法

图.6 打磨砂纸

图.7 粗抛光机 图.8 精抛光机

组织观察

本次试验采用金相显微镜进行组织观察，试样浸蚀后观察其金相组织，在BM-4XD

倒置金相显微镜下拍照，

具体操作如下：

1）首先了解显微镜各个主要部件的作用及所有位置。

2）打开显微镜开关。

3）把试样分成几个有代表性区域。同一区域下用先低倍（4×）物镜进行调试，即转动4）然后用高倍的物镜观察，轻轻转动物镜座，将所需物镜转到试样下方，再稍微调整5）调节孔径光栏至最佳位置，×可提高映像的清晰度。

6）寻找相应的组织区进行观察，并分别进行拍照存档。

7)试样不动，旋转物镜到10×、40×，重复以上3、4、5、6的步骤。

8）移动试样换个区域，重复以上3、4、5、6、7的步骤。

3、试验结果及分析

1 焊接接头组织

接头金属及填充金属熔化后，又以较快的速度冷却凝固后形成。焊缝组织是从液体金属结晶 熔合区附近，焊缝与母材不规则结合，形成了分界面，非自发晶核会依附在这个表面上

2 焊接缺陷分析

焊接接头的不完整性称为焊接缺欠，主要有焊接裂纹、孔穴，固体加杂，未熔合，未焊透、在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生

图.9 实际焊接过程中的缺陷

3 焊接试样金相组织分析

本试验的试样是Q235钢用直径为2.5mm的J422焊条手工电弧焊得到的，观察其焊接接

图.10 母材显微组织示意图 图.11 母材区显微组织示意图

图.12 热影响区显微组织示意图 图.13 焊缝区显微组织示意图

图.10，11 为母材的金相组织图，可以看出Q235焊缝区的组织主要由灰白色铁素体和图.12 是不同放大倍数下观察到的焊接热影响区组织图，这个区域组织主要有铁素体由于焊接接头各区域经历的热循环不同，出现了以上有代表性的各种组织，焊缝金属在

以及魏氏组织。从以上金属显微组织照片中可以观察到，在焊缝区堆焊金属中组织成块

4力学试验数据

试样 1

试样

尺寸

mm 面积

mm^2 试件

标距

(mm) 试验

速度 屈服

应力

MPa 断裂

应力

MPa 最大

应力

MPa 断裂

延伸

率(%) 最大

力延

伸率%

17.4*

2.8 48.72 50 1

211.1 212.4 247.7 9.7 12.4

试样 2

试样

尺寸

mm 面积

mm^2 试件

标距

(mm) 试验

速度 屈服

应力

MPa 断裂

应力

MPa 最大

应力

MPa 断裂

延伸

率(%) 最大

力延

伸率%

17*3.25 55.25 50 2 213.8 272.6 281.4 9.9 17.7

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焊接方法课程设计

焊接方法课程设计

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第1章 课程设计任务书

题目：

试制定尺寸为φ220mm×8mm，材质为Q235，低碳钢管对接的焊接工艺。(CO2气保焊)

任务：

1. 根据设计题目中产品的结构特点和材料性能，选择焊接方法，确定焊接设备型号；

2. 根据所确定焊接方法及设备，选择焊接材料，确定焊接规范；

3. 焊前准备和焊后处理、焊接辅助设备等；

4. 焊接操作要点及相关注意事项；

5. 焊接检验方法及合格标准；

6. 编写设计说明书一份，内容包括上述产品的结构特点和材料焊接性能分析，所选择的焊接方法，确定的焊接设备，选择的焊接材料，确定的焊接规范；焊前准备和焊后处理、焊接辅助设备及焊接操作要点等。

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第2章 焊接方法及设备

2.1产品结构及材料性能分析

2.1.1产品结构

产品为直径220mm，厚度为8mm的低碳钢管。产品为低碳钢管的对焊接，焊缝为环缝。

2.1.2材质性能分析

（1）化学性能分析

板材的化学成分如表2-1所示。

表2-1 Q235的化学成分

牌号 化学成分﹪

C Mn Si S P

Q235 ≤0.17 0.30～0.68 0.30 0.035 0.035

（2）物理性能分析

机械力学性能为，屈服极限s为235MPa，抗拉强度b375～470MPa，伸长率26%。

（3）焊接性分析

低碳钢的碳含量较低，合金元素锰和硅的含量亦不高。总的来说，其焊接性良好，不会因焊接热周期的快速冷却，引起淬硬而使组织脆化。因此，在焊接板厚小于70mm的焊件时，焊前不需预热，不必严格保持层间温度。除了锅炉、压力容器等重要的焊接结构外，焊后不必作消除应力处理，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性能优良。

2.2焊接方法及设备型号

2.2.1焊接方法选择

该直径的管子无法从内部进行焊接，必须采用单面焊双面成型工艺。为了 - 3 -

保证焊透及根部焊接质量，采用U形坡口。焊接时可用“管子旋转—焊枪位置固定”的方法，因为利用这种方法焊接时熔池始终处于相同的位置，有利于获得良好的焊缝成形。管壁较厚时，焊枪固定在1点钟位置（如图2-1所示），而管壁较薄时，焊枪固定在3点位置。8mm壁厚属于中等厚度，可采用2CO焊接或细颗粒过渡2CO焊接。

焊缝尺寸检验教案设计模板

焊缝尺寸检验教案设计模板

一、教学目标

1. 知识目标：

（1）掌握焊缝尺寸检验的基本概念和意义；

（2）了解焊缝尺寸检验的方法和步骤；

（3）熟悉常用焊缝尺寸检验工具和仪器。

2. 技能目标：

（1）能够根据焊缝尺寸要求，选择合适的检验方法；

（2）能够正确使用焊缝尺寸检验工具和仪器；

（3）能够对焊缝尺寸进行准确测量和记录。

3. 情感目标：

（1）培养学生的严谨、细致的工作态度；

（2）提高学生的团队协作能力和沟通能力；

（3）激发学生对焊接专业的兴趣和热爱。

二、教学内容

1. 焊缝尺寸检验的基本概念和意义；

2. 焊缝尺寸检验的方法和步骤；

3. 常用焊缝尺寸检验工具和仪器；

4. 焊缝尺寸检验结果的处理和分析。

三、教学过程

1. 导入

（1）介绍焊缝尺寸检验的重要性，引导学生关注焊接质量；

（2）提出本节课的学习目标。

2. 讲解 （1）焊缝尺寸检验的基本概念和意义；

（2）焊缝尺寸检验的方法和步骤；

（3）常用焊缝尺寸检验工具和仪器。

3. 实践操作

（1）分组进行焊缝尺寸检验实践操作；

（2）教师巡回指导，解答学生疑问；

（3）学生互相交流学习心得。

4. 结果处理和分析

（1）收集各组焊缝尺寸检验结果；

（2）分析结果，找出存在的问题；

（3）讨论解决方案，提高焊缝尺寸检验质量。

5. 总结与反思

（1）回顾本节课所学内容；

（2）总结焊缝尺寸检验的关键点；

（3）提出改进建议，提高焊缝尺寸检验效果。

四、教学评价

1. 课堂表现：观察学生课堂参与度、提问回答情况；

2. 实践操作：评估学生焊缝尺寸检验操作的正确性和熟练程度；

3. 结果处理和分析：评价学生对焊缝尺寸检验结果的处理和分析能力；

4. 反思总结：考察学生对本节课内容的理解和掌握程度。

五、教学资源

1. 教学课件；

2. 焊缝尺寸检验工具和仪器； 3. 焊缝尺寸检验实物或模拟件。

六、教学反思

1. 教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教；

焊接检验课程教学一体化的设计

焊接检验课程教学一体化的设计

教育教学论坛EDUCATIONTEACHINGFORUM2014年1月第5期Jan.2014NO.5一、引言焊接检验教学一体化，是理论与实际的融合，教师教、学生学、动手做三环节的融合，知识学习与能力训练很好的融合。在一体化教学中教师合理地运用了教学设计思想，将一门课程的理论内容、实训内容和技能训练融为一体，使教学内容很好地融合到一起。这种一体化教学使理论和实际操作紧密结合，大大提高了教学效率，使教学内容更有针对性，使学生对课堂教学产生兴趣，使学生对知识的掌握能力更强。一体化教学也充分贯彻我校学习方针“适应市场、以人为本、技能至上、质量第一”的特色教育模式。二、课程设计的主要内容（一）课程理念设计本课程设计紧紧围绕焊接检验方法为目标要求，坚持以就业为目标，以实用性为主要特征。在课程设计上将理论与实践教学融为一体，体现以实现内容为中心、以课程设计为依据、以学生动手能力为目的，加强实训后总结提高学生的知识掌握能力。在传统的教学方法中，先理论后实践、先教后学、先学后做的模式。（二）课程的建立为实现一体化教学目的，我们将课程分为三个阶段，形成从低到高，从基础知识到实训结束、从传授知识到培养综合能力逐渐提高知识难度。焊接检验课的教学目标可分为基础知识目标、阶段实训目标和实训总结目标，内容如下。基础知识目标：基础知识紧跟现代焊接检测技术发展的步伐，强调应用性，及掌握各检测方法为主要教学目的。阶段实训目标：通过完成单个焊件或多个焊件的检验项目，把学（2）如何理解K值的前提条件“在环境条件不受破坏的情况下”？请举例说明。师生共同探究，达到知识的进一步升华。5.学生展示学案中关于种群数量的波动和下降中相关问题的自学成果教师提出疑问：种群数量达到K值时，都能在K值维持稳定吗？学生之间相互交流人类活动对种群数量变化的影响，从多因素思考种群数量变化，使学生认识到珍稀物种的现状及保护的重要性。（三）知识整合，回归生活种群在理想环境中，呈“J”型曲线增长；在有环境阻力条件下，呈“S”型曲线增长。结合图1思考：（1）图中阴影部分的含义？（2）绘制“S”型曲线的增长率变化曲线图并思考与图中各点的关系？（3）为保护鱼类资源，捕捞后的剩余量不应该低于（ ）点？原因是什么？（4）为了有效控制家鼠等有害动物，应尽量将其控制在（ ）点？原因是什么？从环境容纳量的角度考虑，应当采取什么措施？在此环节学生畅所欲言，提出合理化建议。既能提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，又能提高学生的环保意识。六、典型例题、变式训练例1：在营养和生存空间等没有限制的理想条件下，某细菌每20分钟就分裂繁殖一代。现将该细菌种群（m个个体）接种到培养基上，T小时后该种群的个体总数是多少？答案为：N=N。·λt=m·23T例2：下列有关种群增长的“S”型曲线的叙述，错误的是（ ）。A.通常自然界中的种群增长曲线最终呈“S”型B.达到K值时种群增长速率为零C.种群增长受自身密度的影响D.种群的增长速率逐步降低答案为：D七、教学反思本节课的教学模式为“先学后教，巩固反思”。这样一来，就可以真正的实现将教学重心，由老师如何“教”，转变为学生如何“学”这一理念。利用实例分析，将知识有效的“回归”到生活中，解决实际问题，真正达到“学能所用”的目的。学生学习知识的最终目的就是能将其用于生活中，去解决有关问题。如果达不到这一点，那么所学的知识就是“无效”的知识。由于学案是学生在课余时间提前预习完成的，所以教师无法具体指导，这就会造成有些学生只是流于形式，使学案没有起到应有的作用。如何能够解决课前指导的问题至关重要。再者，受到时间的限制，课堂上的“知识回归生活”的训练还不够，可以让学生回去后自行关联，改变回家后就只能做题、做练习册的习惯。但是又怎样判断学生是否真正的能够将所学的知识转化为对生活实际问题的解决能力呢？这是值得我们思考的问题。基金项目：省教改项目———生物科技类应用型人才培养模式的创新研究与实践（12-XJ14086）。作者简介：邢严（1979-），男，黑龙江牡丹江人，大学本科理学学士学位，牡丹江师范学院在读研究生，现工作于黑龙江省牡丹江市第二高级中学，一线生物教师，中学一级职称

焊接课程设计样本

焊接课程设计样本

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一、教学目标

本课程的教学目标是让学生掌握焊接的基本原理、方法和技巧，能够正确使用焊接设备和材料，具备一定的焊接操作能力。通过本课程的学习，使学生了解焊接技术在工程中的应用和重要性，培养学生的动手能力和创新意识，提高学生的综合素质。

具体来说，知识目标包括：了解焊接的基本概念、分类和原理；掌握焊接方法的选择和应用；了解焊接材料和设备的性能和选用原则。技能目标包括：能够正确操作焊接设备，进行焊接操作；能够分析焊接过程中出现的问题，并采取相应的措施解决；能够阅读和理解焊接图纸和技术文件。情感态度价值观目标包括：培养学生对焊接技术的兴趣和热情，增强学生的自信心和责任感；培养学生团队合作意识和创新精神，提高学生的沟通能力和解决问题的能力。

二、教学内容

本课程的教学内容主要包括焊接基本原理、焊接方法、焊接材料和设备、焊接工艺和质量控制等方面。具体安排如下：

1. 焊接基本原理：介绍焊接的定义、分类和原理，包括熔化焊接、压力焊接和钎焊等。

2. 焊接方法：介绍各种焊接方法的特点和应用，包括气体保护焊、电弧焊、激光焊等。

3. 焊接材料和设备：介绍焊接材料的种类和性能，焊接设备的结构和原理。

4. 焊接工艺：介绍焊接工艺参数的选择和调整，焊接过程的控制和优化。

5. 焊接质量控制：介绍焊接质量的检测方法和技术，焊接缺陷的产生和防止措施。

三、教学方法

为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。包括：

1. 讲授法：通过教师的讲解，使学生了解焊接的基本概念、原理和方法。

2. 讨论法：通过小组讨论，引导学生主动思考和探索焊接技术的问题和解决方案。 3. 案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解焊接技术在工程中的应用和挑战。

4. 实验法：通过动手操作焊接设备，使学生掌握焊接操作技巧，培养学生的动手能力。

四、教学资源

为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：