2022年电焊工技术教案本.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第一章 焊接电弧 学习目的: 为了熟识和把握电弧方法,第一弄清电弧的实质,把握电弧的 基础学问;本章就从理论上对电弧的性质及作用进行分析,通过学习,使 我们能把焊接电弧的学问应用到电弧焊焊接工作中去,从而达到提高焊接 质量的目的;重点难点: 焊接电弧的产生、焊接电弧的概念;教学课时: 8 课时 一、焊接电弧的产生 中性气体原先是不能导电的,为了在气体中产生电弧而通过电流,就 必需使气体分子 或原子 电离成为正离子和电子;而且,为了使电弧爱护燃 烧,要求电弧的阴极不断发射电子,这就必需不断地输送电能给电弧,以 补充能量的消耗;气
2、体电离和电子发射是电弧中最基本的物理现象;1.气体原子的激发与电离 假如气体原子得到了外加的能量,电子就可能从一个较低的能级跳动到另一个较高能级,这时原子处于“激发 ”状态;使原子跃为“激发 ”状态所需的能量称为激发能;气体原子的电离就是使电子完全脱离原子核的束缚,形成离子和自由电子的过程;由原子形成正离子所需的能量称为电离能;在焊接电弧中,依据引起电离的能量来源,有以下 3 种形式:1 撞击电离;是指在电场中,被加速的带电粒子 原子 碰撞后发生的电离;2 热电离; 是指在高温下, 具有高动能的气体原子 引起的电离;电子、离子 与中性点或分子 相互碰撞而3 光电离;是指气体原子 或分子 吸取了
3、光射线的光子能而产生的电 离;2电子发射 1 热发射 2 光电发射;3重粒子撞击发射;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案二、焊接电弧的概念电弧是一种气体导电 (放电) 现象;焊接电弧就是两个电极之间猛烈而长久的放电现象; 电弧产生的条件就是气体要成为导电体;通常气体是不导电的, 气体成为导体就需要两个条件,即阴极电子发射和气体电离; 阴极电子发射 气体电离名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案其次章 常用
4、焊接材料学问学习目的: 熟识一些常用焊接材料重点难点: 明白什么焊条、焊芯、 氩气、钨极;及其组成与分类教学课时: 8 课时一、焊条焊条 covered electrode 气焊或电焊时熔化填充在焊接工件的接合处的金属条;焊条的材料通常跟工件的材料相同;焊芯焊芯有两个作用:一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能,二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝;焊条型号与牌号:( 1)焊条的牌号以结构钢为例:牌号,编制法;结XXX, 结为结构钢焊条,第 3 个数字 ,代表药皮类型 ,焊接电流要求,第 1、 2 数:代表焊缝金属抗拉强度;(2)焊条的型号焊条的型号是按国家有关标准与国际
5、标精确定的;EXXX, 以结构钢为例,型号编制法为字母“ E”表示焊条,第一、二位表示熔敷金属最小抗拉强度,第三位数字表示焊条的焊接位置,第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案3 焊条型号的表示方法:铸铁焊条用Z 开头表示、低温钢镍合金焊条用 W Ni 表示、耐热钢焊条用 R 表示、 堆焊焊条 用 D 表示、铬不锈钢焊条 用 G A 表示、特种焊条用 TS 表示、银基焊条用 HL 表示、铜及铜合金焊条 用 T 表示、铝及 铝合金 焊条用 L 表示、气焊条用 H
6、S 表示;焊条的分类依据焊条的用途,有两种表达形式,一为原机械工业部编制的的,可 以将电焊条分为:结构钢焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低 温钢焊条、铸铁焊条、镍和镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊 条以及特殊用途焊条;二为国家标准规定,为碳钢焊条,低合金焊条、不 锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条;二 者没有原就区分,前者用商业牌号表示,后者用型号表示;假如依据焊条药皮的主要化学成分来分类,可以将电焊条分为:氧化 钛型焊条、氧化钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊 条、低氢型焊条、石墨型焊条及盐基型焊条;3 按药皮主要成分分类 依据药皮的
7、主要成分可以确定焊条的药皮类型,见;由于药皮配方 组成不同,致使各种药皮类型焊条的熔渣特性、焊接工艺性能以及焊缝金 属力学性能有很大差别;即使是同一类型药皮,但不同牌号的焊条也由于 药皮成分和配比不同,焊条的工艺性能等也会显现明显的差别;焊条药皮 类型及主要特点见;焊条药皮类型分类:(1)药皮类型:钛型 药皮主要成分:氧化钛 35% 焊接电源:直流或沟通名师归纳总结 ( 2)药皮类型:钛钙型 药皮主要成分:氧化钛 30% 以上,碳酸盐第 4 页,共 33 页20% 以下 焊接电源:直流或沟通- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - (3)药皮类型:钛铁矿型名师
8、精编优秀教案:钛铁矿 30% 焊接电 药皮主要成分源:直流或沟通(4)药皮类型:氧化铁型 药皮主要成分:多量氧化铁及较多的锰 铁脱氧剂 焊接电源:直流或沟通(5)药皮类型:高纤维素钠型 药皮主要成分: 有机物 15% 以上,氧化钛 30% 左右 焊接电源:直流 焊条药皮类型分类:(1)药皮类型:不属已规定的类型 电源种类:不规定 主要特点:在某些焊条中采纳氧化锆、金红石碱性型等,这些新渣 系目前尚未形成系列(2)药皮类型:氧化钛型电源种类:直流或沟通主要特点:含多量氧化钛,焊条工艺性能良好,电弧稳固,再引弧便利,飞溅很小,熔深较 浅,熔渣掩盖性良好,脱渣简洁,焊缝波纹特殊美观,可全位置焊接,尤
9、 宜于薄板焊接,但焊缝塑性和抗裂性稍差;随药皮中钾、钠及铁粉等用量 的变化,分为高钛钾型、高钛钠型及铁粉钛型 此外,对于药皮中含有多量铁粉的焊条,可以称为铁粉焊条;这时,依据相应焊条药皮的主要成分,又可分为铁粉钛型、铁粉钛钙型、铁粉钛 铁矿型、铁粉氧化铁型、铁粉低氢型等,构成了铁粉焊条系列;4 按焊条性能分类 按性能分类的焊条,都是依据其特殊使用性能而制造的专用焊条,如 超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效 铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等;焊条的选用原就焊条的选用须在确保焊接结构 安全、可行使用的前提下,依据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊
10、接结构特点、受力状态、结构使用条件对 焊缝 性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考 查后,有针对性地选用焊条,必要时仍需进行焊接性试验;( 1)同种 钢材 焊接时焊条选用要点 考虑焊缝金属力学性能和化学成分 对于一般结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属 抗拉强度等于或稍高于母材的焊条;对于合金结构钢,有时仍要求合金成名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案分与母材相同或接近;在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹 的不利情形下,应考虑选用比母材强度低的焊条;当母材中碳、硫、
11、磷等 元素的含量偏高时,焊缝中简洁产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢 型焊条;考虑焊接构件使用性能和工作条件 对承担载荷和冲击载荷的焊件,除满意强度要求外,主要应保证焊缝 金属具有较高的冲击韧性和塑性,可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条;接触腐蚀介质的焊件,应依据介质的性质及腐蚀特点选用不锈钢类焊条或 其他耐腐蚀焊条;在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接件,应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条;考虑焊接结构特点及受力条件 对结构外形复杂、刚性大的厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大的 内应力,易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条;对受力 不大、焊接部位难以清理
12、洁净的焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏 感的酸性焊条;对受条件限制不能翻转的焊件,应选用适于全位置焊接的 焊条;考虑施工条件和经济效益 在满意产品使用性能要求的情形下,应选用工艺性好的酸性焊条;在 狭小或通风条件差的场合,应选用酸性焊条或低尘焊条;对焊接工作量大 的结构,有条件时应尽量采纳高效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条 等,或选用底层焊条立向下焊条之类的专用焊条,以提高焊接生产率;铡母材的性能;因此,可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条;但是,为了防止焊接裂纹,应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定 焊接工艺 ,包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等;二、焊剂名师归纳总结 - -
13、- - - - -第 6 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案1、什么是焊剂:焊接时,能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起爱护和 冶金 处理作用的一种物质;用于 埋弧焊 的为埋弧焊剂;用于针焊时有:硬钎焊钎剂和软钎焊钎剂;焊剂也叫钎剂,定义应当很广泛,包括熔盐、有机物、活性气体、金属蒸汽等,即除去母材和 力的全部物质;钎料 外,泛指第三种用来降低母材和钎料界面张钎料与母材的潮湿才能与钎料的本性当然有很大关系,但与钎剂的作 用相比就次要多了;2、焊剂的功能:焊剂的功能部分可分为三个:度;1、去除焊接面的氧化物,降低 焊料 熔点和表面张力,尽快达到钎
14、焊温2、爱护焊缝金属在液态时不受四周大气中有害气体影响;3、使液态钎料有合适流淌速度以填满钎缝;钎剂的熔点应当低于钎料熔点 10-30 ,特殊情形下也可使钎剂的熔点高于钎料;钎剂的熔点如过低于钎料就过早熔化使钎剂成分由于蒸发、与 母材作用等缘由使钎料熔化时钎剂已经失去活性;在 450 以下钎焊用的钎剂成为软钎剂;软钎剂分为两种,一是水溶性的通常是盐酸盐和磷酸盐的单个或索格盐的水溶液构成,活性高,腐蚀性 强,焊后需要清洗;林一种是不溶于水的有机物钎剂,通常以松香或人工树脂为基,加入有机酸、有机胺或其 活性;三、氩气、钨极1、什么是氩?HCL 或 HBr 的盐,以提高去膜才能和名师归纳总结 氩气是
15、一种无色、无味的惰性气体,分子量39.938 ,分子式为Ar ,第 7 页,共 33 页在标准状态下,其密度 为 1.784kg/m3 ; 其沸点为 -185.7 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案2、氩的用途氩是目前工业上应用很广的稀有气体 ;它的性质特别不活泼,既不能燃烧,也不助燃;在飞机制造、造船、原子能工业和机械工业部门,对特 殊金属,例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接 爱护气,防止焊接件被空气氧化或氮化;在金属冶炼方面,氧、氩吹炼是生产优质钢的重要措施,每炼 1t 钢的 氩气消耗量为 13m3 ;此外,
16、对钛、锆、锗等特殊金属的冶炼,以及电子 工业中也需要用氩作爱护气;3、氩对人体的危害 氩气为惰性气体 ,对人体无直接危害;但是,假如工业使用后,产生的 废气就对人体危害很大,会造成矽肺、眼部损坏等情形;氩本身无毒,但在高浓度时有窒息作用;当空气中氩气浓度高于 33% 50% 时,显现严峻症状, 浓度达到 75% 时就有窒息的危急;当氩气浓度超过 以上时,能在数分钟内死亡;液氩可以伤皮肤,眼部接触可引起炎症;所 以生产场所要通风,并且,从事与氩气有关的技术人员,每年定期进行职 业病体检,确保身体健康;5、钨极的牌号和规格1、钨极的牌号及编制方法:(1)、纯钨极;牌号是 W1、W2. (2)、钍钨
17、极;牌号是WTH7、WTH10、WTH15. (3)、铈钨极;牌号是: WCe-5、WCe13、WCe20 (4)、镧钨极;牌号是: WZr-15,它的性能在纯钨极和钍钨极之间;2、钨极的规格: 制造厂家按长度范畴供应为76610mm的钨极: 常用钨极的直径为: 0.5 、1.0 、1.6 、2.0 、2.5 、3、4.0 、5.0 、6.3 、8.0 、10mm多种;第三章 常用电弧焊工艺名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案学习目的: 把握常用电弧焊工艺教学重点: 手工电弧焊、埋弧焊、手工 教学课
18、时: 32 课时1、手工电弧焊基本学问 一、焊剂 /焊条的类型TIG 焊、气体爱护焊焊条药皮的化学成分对电弧的稳固性、熔深、金属熔敷率和定位才能 有很大影响;焊条可分为三大类:纤维素型焊条;氧化钛药皮焊条;碱性 焊条;2、 特点低氢焊缝金属;要求高焊接电流/速度;焊道成形差(表面轮廓弯曲、粗糙);清除熔渣困难;金属粉末焊条包含加有金属粉末的涂料,可使焊 接电流增加到最大容许电流;因此,与药皮中不含铁粉的焊条相比,金属 粉末焊条的金属熔敷速度和效率(金属熔敷比例)都有所提高,熔渣也很 简洁清除;由于熔敷速度快,铁粉焊条主要用于平焊、横焊和立焊;氧化 钛焊条和碱性焊条没有显著的电弧特性,电弧力度较
19、小,削减了焊道的熔 深;3、 电源 焊条可以在沟通或直流电源下使用;并不是全部的直流焊条都能在交 流电源下使用,但沟通焊条通常都能在直流电源下使用;4、 焊接电流 对焊接电流的挑选取决于焊条的尺寸,生产厂商向用户举荐正常的操 作范畴和焊接电流;挑选焊条尺寸的标准操作范畴如左图所示;依据体会,挑选电流所依据的焊条标准约是 40A/mm (直径) ;因此, 一个直径为 4mm 160A ,但实际的操作范畴可以是 140180A ;的焊条首选的电流大小应当是二、手工电弧焊过程名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优
20、秀教案在焊钳更换新的焊条前,手工电弧焊过程只能完成短焊缝的焊接;焊 缝熔深浅,熔敷质量取决于焊工的技能;焊剂 /焊条的类型 焊条药皮的化学成分对电弧的稳固性、熔深、金属熔敷率和定位才能 有很大影响;焊条可分为三大类:纤维素型焊条;氧化钛药皮焊条;碱性焊条;1、纤维素型焊条的药皮中含有大量的纤维素,它的特点是电弧熔深深、摩擦变形速度快,这也提高了整个焊接速度;但由于焊缝沉淀物比较粗糙 并且和流淌的熔渣混合在一起,所以除渣很困难;这种焊条在任何位置都可以使用,而且因其在高架焊管(stovepipe welding technique)中的使用而为人们所熟识;特点:在全部位置都能形成较深的熔深;适用
21、于向下立焊;良好的机械性能;产生大量的氢 有造成热影响区(Haz )裂纹的风险;2、氧化钛焊条的药皮中含有大量的氧化钛(rutile );氧化钛使起弧、平滑电弧操作和降低弧飞溅变得简洁;这种通用焊条具有良好的焊接特性;在沟通电或直流电下,它们可用于全部位置的焊接,特殊适用于横角 /立角 位置的接头焊接;特点:合适的焊缝金属机械性能;粘性熔渣能形成良好的焊道外形;定位焊接可能会产生流淌的熔渣(含氟化物);易清除熔渣;3、碱性焊条药皮中含有大量的碳酸钙(石灰石)、氟化钙(萤石);这使它的熔渣比氧化钛型焊条的熔渣更易流淌,这也是一种帮助立焊和仰 焊快速冷却的方法;这些焊条用于焊接中型和大型结构,要求
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