电焊工技术教案本.doc

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1、第一章 焊接电弧学习目的：为了认识和掌握电弧方法，首先弄清电弧的实质，掌握电弧的基础知识。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知识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来是不能导电的，为了在气体中产生电弧而通过电流，就必须使气体分子(或原子)电离成为正离子和电子。而且，为了使电弧维持燃烧，要求电弧的阴极不断发射电子，这就必须不断地输送电能给电弧，以补充能量的消耗。气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如果气体原子得到了外加的能量

2、，电子就可能从一个较低的能级跳跃到另一个较高能级，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，根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(电子、离子)与中性点(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(或分子)互相碰撞而引起的电离。(3)光电离。是指气体原子(或分子)吸收了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。二、焊接电弧

3、的概念电弧是一种气体导电（放电）现象。焊接电弧则是两个电极之间强烈而持久的放电现象。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，气体成为导体则需要两个条件，即阴极电子发射和气体电离。 阴极电子发射 气体电离第二章 常用焊接材料知识学习目的：认识一些常用焊接材料重点难点：了解什么焊条、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

4、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标准确定的。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。(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

5、合金焊条用L表示、气焊条用HS表示。焊条的分类按照焊条的用途，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。二者没有原则区别，前者用商业牌号表示，后者用型号表示。如果按照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

6、类按照药皮的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因为药皮成分和配比不同，焊条的工艺性能等也会出现明显的差别。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： 直流或交流 （2）药皮类型：钛钙型 药皮主要成分 ：氧化钛30%以上，碳酸盐20%以下 焊接电源：直流或交流 （3）药皮类型：钛铁矿型 药皮主要成分 ：钛铁矿30% 焊接电源：直流或交流 （4）药皮类型：氧化铁型 药皮主要成分 ：多量氧化铁及较多的

7、锰铁脱氧剂 焊接电源： 直流或交流 （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：在某些焊条中采用氧化锆、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：直流或交流 主要特点：含多量氧化钛，焊条工艺性能良好，电弧稳定，再引弧方便，飞溅很小，熔深较浅，熔渣覆盖性良好，脱渣容易，焊缝波纹特别美观，可全位置焊接，尤宜于薄板焊接，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

8、量铁粉的焊条，可以称为铁粉焊条。这时，按照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，都是根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。焊条的选用原则焊条的选用须在确保焊接结构安全、可行使用的前提下，根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、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，必要时还需进行焊接性试验。

9、（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普通结构钢，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，有时还要求合金成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况下，应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中容易产生裂纹，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受载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，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，应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类

10、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形状复杂、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、焊接部位难以清理干净的焊件，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足产品使用性能要求的情况下，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，有条件时应尽量采用高效率焊条，如铁粉焊条

11、、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，对熔化金属起保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，定义应该很广泛，包括熔盐、有机物、活性气体、金属蒸汽等，即除去母材和钎料外，泛指第三种用来降低母材和钎料界面张力的所有物质。钎料与母材的湿润能力与钎料的本性固然有很大关系，但与钎

12、剂的作用相比则次要多了。 2、焊剂的功能：焊剂的功能部分可分为三个：1、去除焊接面的氧化物，降低焊料熔点和表面张力，尽快达到钎焊温度。2、保护焊缝金属在液态时不受周围大气中有害气体影响。3、使液态钎料有合适流动速度以填满钎缝。钎剂的熔点应该低于钎料熔点10-30，特殊情况下也可使钎剂的熔点高于钎料。钎剂的熔点若过低于钎料则过早熔化使钎剂成分由于蒸发、与母材作用等原因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

13、入有机酸、有机胺或其HCL或HBr的盐，以提高去膜能力和活性。三、氩气、钨极1、什么是氩？氩气是一种无色、无味的惰性气体，分子量 39.938 ，分子式为 Ar ，在标准状态下，其密度为 1.784kg/m3。 其沸点为-185.7 2、氩的用途氩是目前工业上应用很广的稀有气体。它的性质十分不活泼，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，往往用氩作为焊接保护气，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，对钛、锆、锗等特殊金属的冶炼，以及电子工

14、业中也需要用氩作保护气。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，如果工业使用后，产生的废气则对人体危害很大，会造成矽肺、眼部损坏等情况。 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%时就有窒息的危险。当氩气浓度超过50%时，出现严重症状，浓度达到75%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）、钍钨极。牌号是WTH7、WTH10、WTH15.（3）、铈钨极。牌号是

15、：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：制造厂家按长度范围供给为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 常用电弧焊工艺学习目的：掌握常用电弧焊工艺教学重点：手工电弧焊、埋弧焊、手工TIG焊、气体保护焊教学课时：32课时1、手工电弧焊基本知识一、焊剂/焊条的类型 焊条药皮的化学成分对电弧的稳定性、熔深、金属熔敷率和定位能力有很大影响。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

16、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，熔渣也很容易清除。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，电弧力度较小，减少了焊道的熔深。 3、电源 焊条可以在交流或直流电源下使用。并不是所有的直流焊条都能在交流电源下使用，但交流焊条通常都能在直流电源下使用。 4、焊接电流 对焊接电流的选择取决于焊条的尺寸，生产厂商向用户推荐正常的操作范围和焊接电流。选择焊条尺寸的标准

17、操作范围如左图所示。根据经验，选择电流所依据的焊条标准约是40A/mm（直径）。因此，一个直径为4mm的焊条首选的电流大小应该是160A，但实际的操作范围可以是140180A。 二、手工电弧焊过程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定性、熔深、金属熔敷率和定位能力有很大影响。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动的熔渣混合在一起，所以

18、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悉。特点：在所有位置都能形成较深的熔深；适用于向下立焊；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容易。这种通用焊条具有良好的焊接特性。在交流电或直流电下，它们可用于所有位置的焊接，特别适用于横角/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动的熔渣（含氟化物）；易清除熔渣。3、碱性焊

19、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动，这也是一种协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，要求具有较高的焊接质量、良好的机械性能和抗裂纹能力（过度拘束会产生裂纹）。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，熔渣也很容易清除。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，

20、电弧力度较小，减少了焊道的熔深。手工电弧焊水平固定管技术随着国民经济的发展，钢材的产量逐年的增长，而钢管占全部钢材的比例也越来越大，其中电焊管已占全部钢管的比例为45以上，随着焊接技术的进步，电焊管，特别是中、小直径钢管的焊接已应用到许多制造工业中。水平固定管的焊接，是最常用的钢管焊接技术之一，应用极广，它通常称为吊焊，是将管子悬吊在水平位置或接近水平的位置焊接。它包括平、立、仰等空间位置焊接，而且要单面焊双面成型，因此是难度较大的焊接技术。操作时，通常以平、仰焊点为界，将环形焊口分成两个半圆形焊口。按仰立平的顺序焊接，对下带残留垫圈的管接头采用灭弧法(酸性焊条)或边焊边调节电流(碱性焊条)的

21、方法控制熔池温度和根部焊透程度，以达到正反面成形良好的目的。1水平固定管的手工电弧焊11水平固定管常用的焊接万法金属管的焊接方法多种多样，一般在生产实际中大直径管采用熔焊法，如：埋弧焊，c02气保焊等；中，小直径管大多采用气焊，手工电弧焊、氩弧焊、等离子弧焊，摩擦焊、电阻焊等。12于工电弧焊特点手工电弧焊的生产率较低，但它的适用性强的特点仍然是其他焊接方法无法被取代的，是焊接各种金属管的重要方法之一，它的主要特点是： 第四章 手工电弧焊教学目的：了解电弧焊的特点及主要设备有哪些重点难点： 电弧焊的特点及设备教学课时：4课时一、手工电弧焊有以下特点：（1）操作方便，使用灵活，适应性强。适用于各种

22、钢种、各种厚度、各种位置和各种结构的焊接。特别是对不规则的焊缝、短焊缝、仰焊缝、高空和位置狭窄的焊缝，均能灵活运用，操作自如。（2）焊接质量好。因电弧温度高，焊接速度较快，热影响区小，焊接接头的机械性能较为理想。另外，由于焊条和电焊机的不断改进，在常用的低碳钢和低合金钢的焊接结构中，焊缝的机械性能能够有效地控制，达到与母材等强的要求。对于焊缝缺陷，在一定范围内可以通过提高焊工水平、改进工艺措施得到克服。（3）手工电弧焊易于分散应力和控制变形。所有焊接结构中，因受热应力的作用，都存在着焊接残余应力和变形，外形复杂的焊缝、长焊缝和大工件上的焊缝，共残余应力和变形问题更为突出。采用手工电弧焊，可以通

23、过工艺调整，如跳焊、逆向分段焊、对称焊等方法，来减少变形和改善应力分布。（4）设备简单，使用维护方便。无论交流电焊机还是直流电焊机，焊工都容易掌握，使用可靠，维护方便。不象埋弧焊、电渣焊设备那样复杂。二、手弧焊的主要设备：手弧焊的主要设备有弧焊机，按其供给的焊接电流种类的不同可分为交流弧焊机和直流弧焊机两类。1.交流弧焊机 交流弧焊机供给焊接时的电流是交流电，是一种特殊的降压变压器，它具有结构简单、价格便宜、使用可靠、工作噪声小、维护方便等优点，所以焊接时常用交流弧焊机，它的主要缺点是焊接时电弧不够稳定。2.直流弧焊机 直流弧焊机供给焊接时的电流为直流电。它具有电弧稳定、引弧容易、焊接质量较好

24、的优点，但是直流弧焊发电机结构复杂、噪声大、成本高、维修困难。在焊接质量要求高或焊接2mm以下薄钢件、有色金属、铸铁和特殊钢件时，宜用直流弧焊机。第五章 埋弧焊教学目的：了解什么是埋弧焊，埋弧焊的优点与缺点重点难点： 埋弧焊的特点教学课时：4课时埋弧焊简介：埋弧焊是目前广泛使用的一种生产效率较高的机械化焊接方法。 一、埋弧焊的焊接过程埋弧焊是利用焊丝与工件之间在焊剂层下燃烧的电弧产生热量，熔化焊丝、焊剂和母材金属而形成焊缝的熔化极电弧焊方法。由于焊接时电弧掩埋在焊剂层下燃烧，电弧光不外露，因此被称为埋弧焊。二、埋弧焊的特点1埋弧焊的主要优点（1）焊接生产率高 （2）焊缝质量好 （3）焊接成本较

25、低 （4）劳动条件好 2埋弧焊的主要缺点（1）难以在空间位置施焊 （2）工件装配质量要求高 （3）不适合焊接薄板和短焊缝 第六章 手工TIG焊教学目的：掌握TIG焊的特点和应用、电流种类和极性、TIG焊的设备重点难点：TIG焊的特点与应用、电流种类和极性、设备与工艺教学课时：4课时 第一节：TIG焊的特点和应用一、TIG焊的原理TIG焊是在惰性气体的保护下，利用钨极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（也可以不加填充焊丝）,形成焊逢的焊接方法。TIG焊分为手工焊和自动焊。焊接时，用难熔金属钨或钨合金制成的电极基本上不熔化，故容易维持电弧长度的恒定。TIG焊一般采用氩气作保护气体，称为钨极氩弧

26、焊。在焊接厚板、高导热率或高熔点金属等情况下，也可采用氦气或氦氩混合气作保护气体。在焊接不锈钢、镍基合金和镍铜合金时可采用氩-氢混合气作保护气体。二、TIG焊的特点TIG焊与其它焊接方法相比有如下特点：（1） 可焊金属多（2）适应能力强 （2） 焊接生产率低（4）生产成本较高 第二节 TIG焊的电流种类和极性一、直流TIG焊直流TIG焊时，电流极性没有变化，电弧连续而稳定，按电源极性的不同接法，又可将直流TIG焊分为直流正极性法和直流反极性法两种方法。1直流正极性法直流正极性法焊接时，工件接电源正极，钨极接电源负极。直流正极性有如下特点：（1）熔池深而窄，焊接生产率高，工件的收缩应力和变形都小

27、。（2）钨极许用电流大，寿命长。（3）电弧引燃容易，燃烧稳定。总之，直流正极性优点较多，所以除铝、镁及其合金的焊接以外，TIG焊一般都采用直流正极性焊接。2直流反极性法直流反极性时工件接电源负极，钨极接正极。这时工件表面温度很高，氧化膜很快被汽化破碎，这时阴极斑点就会自动转移到附近有氧化膜存在的地方，如此下去，就会把工件表面的氧化膜清除掉，这种现象称为阴极破碎（或称阴极雾化）现象。除了铝、镁及其合金的薄件焊接外，很少采用直流反极性法。综上所述，TIG焊既可以使用交流电流也可以使用直流电流进行焊接，对于直流电流还有极性选择的问题。焊接时应根据焊接材料来选择适当的电流或极性 第三节 TIG焊设备

28、一、分类钨极惰性气体保护焊（TIG焊）设备按操作方式可分为手工TIG设备和自动TIG设备两类；按焊接电源不同又可分为交流TIG设备、直流TIG设备以及矩形波TIG设备。二组成手工TIG设备主要由焊接电源、焊枪、供气系统、供水系统及焊接控制装置等部分组成。自动TIG设备则还包括小车行走机构和送丝机构。 第四节 TIG焊工艺TIG焊工艺主要包括焊前清理、工艺参数的选择和操作技术等几个方面。一、焊前清理 氩气是惰性气体，在焊接过程中，既不与金属起化学作用，也不溶解于金属中，为获得高质量焊缝提供了良好条件。但是氩气不象还原性气体或氧化性气体那样，它没有脱氧去氢的能力。为了确保焊接质量，焊前对工件及焊丝

29、必须清理干净，不应残留油污、氧化皮、水分和灰尘等。二、工艺参数的影响及选择 TIG焊的工艺参数有：焊接电流、电弧电压(电弧长度)、焊接速度、填丝速度、保护气流量与喷嘴孔径、钨极直径与形状等。合理的焊接工艺参数是获得优质焊接接头的重要保证。三、TIG 焊的焊接技术TIG焊可分为手工TIG焊和自动TIG焊两种，其操作技术的正确与熟练是保证焊接质量的重要前提。由于工件厚度，施焊姿式，接头形式等条件不同，操作技术也不尽相同。1引弧 引弧前应提前510s送气。引弧有两种方法： (高频振荡引弧或脉冲引弧)和接触引弧，最好是采用非接触引弧。采用非接触引弧时，应先使钨极端头与工件之间保持较短距离，然后接通引弧

30、器电路，在高频电流或高压脉冲电流的作用下引燃电弧。 2焊接 焊接时，为了得到良好的气保护效果，在不妨碍视线的情况下，应尽量缩短喷嘴到工件的距离，采用短弧焊接，一般弧长47mm。焊枪与工件角度的选择也应以获得好的保护效果，便于填充焊丝为准。 第七章 气体保护焊教学目的：掌握气体保护焊的特点与分类重点难点：气体保护焊的特点、分类与安全特点教学课时：4课时1、特点气体保护焊与其它焊接方法相比，具有以下特点：(1)电弧和熔池的可见性好，焊接过程中可根据熔池情况调节焊接参数。(2)焊接过程操作方便，没有熔渣或很少有熔渣，焊后基本上蒙不需清渣。(3)电弧在保护气流的压缩下热量集中，焊接速度较快，熔池较小，

31、热影响区窄，焊件焊后变形小。(4)有利于焊接过程的机械化和自动化，特别是空间位置的机械化焊接。(5)可以焊接化学活泼性强和易形成高熔点氧化膜的镁、铝、钦及其合金。(6)可以焊接薄板。(7)在室外作业时，需设挡风装置，否则气体保护效果不好，甚至很差。(8)电弧的光辐射很强。(9)焊接设备比较复杂，比焊条电弧焊设备价格高。 2、气体保护焊分类气体保护焊通常按照电极是否熔化和保护气体不同，分为非熔化极（钨极）惰性气体保护焊（TIG）和熔化极气体保护焊(GMA W)，熔化极气体保护焊包括情性气体保护焊(MIG）、氧化性混合气体保护焊（MAG)、C岛气体保护焊、管状焊丝气体保护焊(FCAW）。 第八章

32、焊接接头及焊缝形式教学目的：了解焊接材料、接法、工艺重点难点：焊缝区、熔合区、热影响区、焊接接头性能教学课时：16课时一、焊接接头用焊接方法连接的接头称为焊接接头。焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区：1 焊缝区：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的铸态组织，晶粒粗大，成分偏析，组织不致密。但是，由于焊接熔池小，冷却快，化学成分控制严格，碳、硫、磷都较低，还通过渗合金调整焊缝化学成分，使其含有一定的合金元素，因此，焊缝金属的性能问题不大，可以满足性能要求，特别是强度容易达到。2 熔合区：熔化区和非熔化区之间的过渡部分。熔合区化学成分不均匀，组织粗大，

33、往往是粗大的过热组织或粗大的淬硬组织。其性能常常是焊接接头中最差的。熔合区和热影响区中的过热区(或淬火区)是焊接接头中机械性能最差的薄弱部位，会严重影响焊接接头的质量。3热影响区：被焊缝区的高温加热造成组织和性能改变的区域。低碳钢的热影响区可分为过热区、正火区和部分相变区。(1)过热区 最高加热温度1100以上的区域，晶粒粗大，甚至产生过热组织，叫过热区。过热区的塑性和韧性明显下降，是热影响区中机械性能最差的部位。(2)正火区 最高加热温度从Ac3至1100的区域，焊后空冷得到晶粒较细小的正火组织，叫正火区。正火区的机械性能较好。(3)部分相变区最高加热温度从Ac1至Ac3的区域，只有部分组织

34、发生相变， 叫部分相变区。此区晶粒不均匀，性能也较差。 在安装焊接中，熔焊焊接方法应用较多。焊接接头是高温热源对基体金属进行局部加热同时与熔融的填充金属熔化凝固而形成的不均匀体。根据各部分的组织与性能的不同，焊接接头可分为三部分。 二、影响焊接接头性能的因素：焊接接头的机械性能决定于它的化学成分和组织。因此，影响焊缝化学成分和焊接接头组织的因素，都影响焊接接头的性能。(1)焊接材料 手工电弧焊的焊条，埋弧自动焊和气体保护焊等用的焊丝，熔化后成为焊缝金属的组成部分，直接影响焊缝金属化学成分。焊剂也罢影响焊绕的化学成分。(2)焊接方法 不同焊接方法的热源，其温度高低和热量集中程度不同。因此，热影响

35、区的大小和焊接接头组织粗细都不相同，接头的性能也就不同。此外，不同焊接方法，机械保护效果也不同。因此，焊缝金属纯净程度，即有害杂质含量不同，焊缝的性能也会不同。(3)焊接工艺 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，叫焊接工艺参数。三、焊接接头型式：焊接接头型式主要有对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头四种。有时焊接结构中还有一些其它类型的接头型式，如十字接头、端接接头、卷边接头、套管接头、斜对接接头、锁底对接接头等。在国家标准GB 98588中有详细规定。一、对接接头两焊件相对平行的接头称为对接接头，这种接头从力学角度看是较理想的接头型式

36、，受力状况较好，应力集中较小，能承受较大的静载荷或动载荷，是焊接结构中采用最多的一种接头型式。根据焊件厚度、焊接方法和坡口准备的不同，对接接头可分为不开坡口对接接头和开坡口对接接头两种。 二、T形接头一焊件的端面与另一焊件表面构成直角或近似直角的接头，称为T形接头。T形接头的型式如图32所示。T形接头在钢结构件中应用较多，作为一种联系焊缝，它能承受各方向的力和力矩。在选用时尽量避免单面角焊缝，因其根部有较深的缺口，承载能力很低。对于要求较高的焊件可采用K形坡口，根据受力状况决定是否根部焊透，这样比不开坡口而用大焊脚的焊缝经济，而且接头疲劳强度高。第九章 焊接用工夹具及辅助设备教学目的：认识焊接

37、用工夹具入辅助设备重点难点：焊接夹具的特点与使用教学课时：32课时焊接中常用装焊夹具的结构及其使用特点一、 对焊接夹具的要求1、 应保证装配件的尺寸、开状的正确性2、 使用与调整简便，且安全可靠3、 结构简单，制造方便，成本低二、 常用装焊夹具的分类1、 按期所起的作用分有下列四类：（1）、夹紧工具（2）、压紧夹具（3）、拉紧工具（4）、撑具2、接夹具的作用原理不同，又可分为：（1）、螺旋压夹器（2）凸轮及偏心夹紧器（3）斜槽式夹紧器（4）弹力夹紧器3、按作用力不同，又可分为：（1）手动夹具（2）气动夹紧器（3）液压夹紧器（4）磁力夹紧器焊接变位机械的结构及使用特点：一、 焊接变位机二、 焊接

38、翻转机三、 滚轮架四、 升降机其他辅助装置的构造及工作原理：一、 盘丝除锈机二、 焊剂垫（1） 橡皮膜式焊剂垫（2） 软管式纵缝焊剂垫（3） 圆盘式环缝焊剂垫（4） 带式环缝焊剂垫（5） 螺旋推进器工焊剂垫三、 焊剂输送与加收装置四、 焊接操作机工具的使用与维护：一、常用工具焊接常用的工具有：（1） 电焊钳（2） 焊接电缆及快速接头（3） 面罩及护目玻璃（4） 焊条保温筒和干燥筒焊接常用辅助工具有：（1） 角向磨光机（2） 电动磨头（3） 气动刮铲和针束打渣除锈器第十一章 气焊与气割教学目的：认识气焊、气割的基本原理重点难点：气焊气割的安全特点、气焊应用的设备和工具、常用的气体及氧炔火焰教学课

39、时：24课时一、气焊的基本原理 ：气焊是利用可燃气体与助燃气体，通过焊炬进行混合后喷出，经点燃而发生剧烈的氧化燃烧，以此燃烧所产生的热量去熔化工件接头部位的母材和焊丝而达到金属牢固连接的方法。 (1)气焊应用的设备和工具 气焊应用的设备包括氧气瓶、乙炔瓶以及回火防止器等。应用的工具包括焊炬、减压器以及胶管等。 (2)常用的气体及氧炔火焰 气焊使用的气体包括助燃气体和可燃气体。助燃气体是氧气；可燃气体有乙炔、液化石油气和氢气等。 3气焊与气割的安全特点 (1)火灾、爆炸和灼烫 1气焊的基本原理 气焊是利用可燃气体与助燃气体，通过焊炬进行混合后喷出，经点燃而发生剧烈的氧化燃烧，以此燃烧所产生的热量

40、去熔化工件接头部位的母材和焊丝而达到金属牢固连接的方法。 (1)气焊应用的设备和工具 气焊应用的设备包括氧气瓶、乙炔瓶以及回火防止器等。应用的工具包括焊炬、减压器以及胶管等。 (2)常用的气体及氧炔火焰 气焊使用的气体包括助燃气体和可燃气体。助燃气体是氧气；可燃气体有乙炔、液化石油气和氢气等。 乙炔与氧气混合燃烧的火焰叫做氧炔焰。按氧与乙炔的不同比值，可将氧炔焰分为中性焰、碳化焰(也叫还原焰)和氧化焰三种。 中性焰 中性焰燃烧后无过剩的氧和乙炔。它由焰芯、内焰和外焰三部分组成。焰芯呈尖锥形，色白而明亮，轮廓清楚。离焰芯尖端24mm处化学反应最激烈，因此温度最高，为31003200。内焰呈蓝白色

41、，有深蓝色线条；外焰的颜色从里向外由淡紫色变为橙黄色。火焰呈中性焰。 碳化焰 碳化焰燃烧后的气体中尚有部分乙炔未燃烧。它的最高温度为27003000。火焰明显，分为焰芯、内焰和外焰三部分。 氧化焰 氧化焰中有过量的氧。由于氧化焰在燃烧中氧的浓度极大，氧化反应又非常剧烈，因此焰芯、内焰和外焰都缩短，而且内焰和外焰的层次极为不清，我们可以把氧化焰看作由焰芯和外焰两部分组成。它的最高温度可达31003300。由于火焰中有游离状态的氧，因此整个火焰有氧化性。 气焊时，火焰的选择要根据焊接材料而定。 (3)气焊丝 气焊用的焊丝起填充金属的作用，焊接时与熔化的母材一起组成焊缝金属。常用气焊丝有碳素结构钢焊

42、丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、铸铁焊丝等。 2气割的基本原理 气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的预热火焰，将金属加热到燃烧点，并在氧气射流中剧烈燃烧而将金属分开的加工方法可燃气体与氧气的混合及切割氧的喷射是利用割炬来完成的。气割所用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气等。 归纳起来，氧炔焰气割过程是：预热一燃烧一吹渣。 并不是所有金属都能被气割，只有符合下列条件的金属才能被气割： (1)金属能同氧剧烈反应，并放出足够的热量。 (2)金属导热性不应太高。 (3)金属燃烧点要低于它的熔点。 (4)金属氧化物的熔点要低于金属本身的熔点 (5)生成的氧化物应该易于流

43、动。 符合上述条件的金属：有纯铁低碳钢、中碳钢和低合金钢以及钛等。其他常用的金属材料如：铸铁、不锈钢及耐酸钢、铝和铜等则必须采用特殊的气割方法。 三气焊与气割的安全特点 (1)火灾、爆炸和灼烫 气焊与气割所应用的乙炔、液化石油气、氢气和氧气等都是易燃易爆气体；氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶都属于压力容器。在焊补燃料容器和管道时，还会遇到其他许多易燃易爆气体及各种压力容器，同时又使用明火，如果设备和安全装置有故障或者操作人员违反安全操作规程等，都有可能造成爆炸和火灾事故。 在气焊与气割的火焰作用下，氧气射流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅，容易造成灼烫事故。较大的熔珠和铁渣能引着易燃易爆物品，造

44、成火灾和爆炸。因此防火防爆是气焊、气割的主要任务。 (2)金属烟尘和有毒气体 气焊与气割的火焰温度高达3000以上，被焊金属在高瘟作用下蒸发、冷凝成为金属烟尘。在焊接铝、镁、铜等有色金属及其他合金时，除了这些有毒金属蒸气外，焊粉还散发出燃烧物；黄铜、铅的焊接过程中都能散发有毒蒸气。在补焊操作中，还会遇到其他毒物和有害气体。尤其是在密闭容器、管道内的气焊操作，可能造成焊工中毒事故。 (2)金属烟尘和有毒气体 气焊与气割的火焰温度高达3000以上，被焊金属在高瘟作用下蒸发、冷凝成为金属烟尘。在焊接铝、镁、铜等有色金属及其他合金时，除了这些有毒金属蒸气外，焊粉还散发出燃烧物；黄铜、铅的焊接过程中都能散发有毒蒸气。在补焊操作中，还会遇到其他毒物和有害气体。尤其是在密闭容器、管道内的气焊操作，可能造成焊工中毒事故。第十二章 气焊与气割实训教学目的：掌握气焊与气割的使用方法重点难点：气焊、气割的使用方法教学课时：12课时1 气焊气割设备的构造.原理和使用方法2 气焊火焰的火焰种类与用途.焊丝与焊剂的作用3 切割金属材料的条件4 通过训练使学生初步获得气焊.气割的基本工艺知识5 接受安全操作.文明生产的训练(二)能力训练点1. 气焊气割的点火.灭火.火焰调节及选择方法2. 学会气焊.气割的方法3. 通过训练培养学生的动手能力.工艺分析能力.创新能力。(三)素质培养点1.