平對(duì)接焊教案

1、（ 焊接 ）專業(yè)工藝、實(shí)習(xí)一體化教學(xué)課題授課計(jì)劃 （20122013學(xué)年度下學(xué)期第 周） 第 1 頁(yè)審批意見 （簽字） 年 月 日授課班級(jí)本課題需課時(shí)實(shí) 施 日 期12焊接班46月 28日 至 6月 28日月 日 至 月 日課題名稱： 平對(duì)接焊 目的要求：通過學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握焊接工藝參數(shù)、電源極性、電弧偏吹、平對(duì)接焊定位焊、I形V形坡口的焊接方法。重點(diǎn)難點(diǎn)：焊接工藝參數(shù)的選擇，克服電弧偏吹的方法，板對(duì)接平位單面焊雙面成形的操作要領(lǐng)。 設(shè)備、工具、教具等： 手工電弧焊機(jī)，3.2mm、4.0mm焊條、鋼板、防護(hù)用品、輔助用品等。 相關(guān)工藝知識(shí)： 授課內(nèi)容 授課時(shí)間1焊接工藝參數(shù)6.282焊接電源極性

2、、電弧偏吹6.283平對(duì)接焊技能訓(xùn)練（一）4平對(duì)接焊技能訓(xùn)練（二）5平對(duì)接焊技能訓(xùn)練（三）編寫日期2013.6.12指導(dǎo)教師課題圖樣及技術(shù)要求、課日授課計(jì)劃附后時(shí)間授課內(nèi)容方法540一、組織教學(xué)：1 組織學(xué)生按時(shí)進(jìn)入實(shí)習(xí)場(chǎng)地考勤。2 強(qiáng)調(diào)安全文明生產(chǎn)。3 布置實(shí)習(xí)任務(wù)，準(zhǔn)備實(shí)習(xí)工具。二、相關(guān)工藝知識(shí)：（一）焊接工藝參數(shù)1.焊接工藝參數(shù)：焊接時(shí)為保證焊接質(zhì)量而選定的各項(xiàng)參數(shù)的總稱。2.手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)：（1）焊條的選擇 . 焊條牌號(hào)的選擇：根據(jù)所焊鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、工作環(huán)境等方面的要求，以及焊接結(jié)構(gòu)承載的情況和弧焊設(shè)備的條件等綜合考慮，選擇合適的焊條牌號(hào)。. 焊條直徑的選擇： a

3、.焊件的厚度：大于5mm應(yīng)選擇4.0、5.0mm直徑的焊條，反之，應(yīng)選擇3.2、2.5mm直徑的焊條。b.焊縫的位置：板厚相同的情況下，平焊焊縫選用的焊條直徑比其他位置焊縫大一些，但一般不超過5mm,立焊一般使用3.2、4.0mm直徑的焊條，仰焊、橫焊時(shí)，選用的焊條直徑不超過4mm。c.焊接層數(shù)：多層焊時(shí)，打底焊應(yīng)選用直徑較小的焊條進(jìn)行焊接，以后各層可選用較大直徑的焊條。d.接頭形式：搭接接頭、T形接頭應(yīng)選用較大的焊條直徑。（2）焊接電流. 根據(jù)焊條直徑來(lái)選擇：經(jīng)驗(yàn)公式 Ih=(3055)d. 根據(jù)焊縫位置選擇：在相同焊條直徑條件下，平焊時(shí)適當(dāng)?shù)倪x擇較大的焊接電流，立焊和橫焊時(shí)的焊接電流比平焊

4、時(shí)應(yīng)減少1015，而仰焊時(shí)要比平焊減小1020。. 根據(jù)焊條類型選擇：在焊條直徑相同時(shí)，奧氏體不銹鋼焊條使用的焊接電流要比碳鋼焊條小些，堿性焊條要比酸性焊條使用的焊接電流小些。實(shí)習(xí)車間內(nèi)落實(shí)板書講解板書講解時(shí)間授課內(nèi)容方法405. 根據(jù)焊接經(jīng)驗(yàn)選擇：a. 焊接電流過大時(shí)：焊接爆裂聲大，熔滴向熔池外飛濺；而且熔池也大，焊縫成形寬而低，容易產(chǎn)生燒穿、焊瘤、 咬邊等缺陷；運(yùn)條過程中熔渣不能覆蓋熔池起保護(hù)作用，而使熔池裸露在外，造成焊縫成形波紋粗糙；過大的電流使焊條熔化到大半根時(shí)，余下部分焊條均已發(fā)紅。b. 焊接電流過小時(shí)：焊縫窄而高，熔池淺，熔合不良，會(huì)產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷；還會(huì)出現(xiàn)熔渣超前，與液

5、態(tài)金屬分不清；有時(shí)焊條會(huì)與焊件粘結(jié)。c. 合適的焊接電流:熔池中會(huì)發(fā)出煎魚般的聲音；運(yùn)條過程中，以正常的焊接速度移動(dòng)，熔渣會(huì)半蓋半露著熔池，液態(tài)金屬和熔渣容易分清；焊縫金屬與母材呈圓滑過渡，熔合良好；在操作過程中，有得心應(yīng)手之感。（3）電弧電壓：主要由電弧長(zhǎng)度來(lái)決定。電弧長(zhǎng)，電弧電壓就高；電弧短，電弧電壓就低。（4）焊接速度：憑焊工的焊接經(jīng)驗(yàn)靈活掌握。（5）焊接層數(shù)：焊件較厚時(shí)需要多層焊。對(duì)一些重要的結(jié)構(gòu)，焊接層數(shù)多些為好，每層厚度最好不大于4mm。（6）線能量：熔焊時(shí)，由焊接能源輸入給單位長(zhǎng)度焊縫上的能量。公式為： 或 各種電弧焊方法有效功率系數(shù)值弧焊方法種類直流手工電弧焊交流手工電弧焊埋弧

6、自動(dòng)焊CO2氣體保護(hù)焊鎢極氬弧焊熔化極氬弧焊0.750.850.650.750.800.900.750.900.650.750.700.80當(dāng)焊接電流增大或焊接速度減慢使焊接線能量增大時(shí)，過熱區(qū)的晶粒粗大，韌性嚴(yán)重降低；反之，線能量趨小時(shí)，硬度雖然有所提高，但韌性要變差。布置作業(yè)1.焊接工藝參數(shù)的概念。2.手弧焊焊接工藝參數(shù)的選擇。板書講解分析講解時(shí)間授課內(nèi)容方法40（二）焊接電源極性和電弧偏吹1.焊接電源的極性有正極性和反極性兩種。 正極性：焊件接電源正極，電極（焊鉗）接電源負(fù)極的接線法。也稱正接。 反極性：焊件接電源負(fù)極，電極接電源正極的接線法。也稱反接。 交流弧焊機(jī)不存在正極性和反極性。

7、 焊接電源極性的選擇：主要根據(jù)焊條的性質(zhì)和焊件所需熱量來(lái)決定。使用酸性焊條（E4303）時(shí)，用直流正極性，焊接較厚的鋼板，以獲得較大的熔深；采用反極性，焊接薄鋼板，可以防止燒穿。使用堿性低氫鈉型（E5015）焊條時(shí)，無(wú)論焊件的板薄或板厚，均應(yīng)采用直流反接，可以減少飛濺現(xiàn)象和減小氣孔傾向，并使電弧穩(wěn)定燃燒。2.焊接電弧的偏吹：在焊接過程中，因焊條偏心、氣流干擾和磁場(chǎng)的作用，常會(huì)使磁場(chǎng)的中心偏離焊條軸線的現(xiàn)象。（1）焊條偏心的影響焊焊條偏心度過大焊條偏心度過大e、補(bǔ)充符號(hào)、基本符號(hào)、焊縫尺寸符號(hào)、分析講解掛圖演示時(shí)間授課內(nèi)容方法405（2）氣流的影響（3）磁場(chǎng)的影響：在使用直流弧焊機(jī)施焊過程中，常

8、會(huì)因焊接回路中產(chǎn)生的磁場(chǎng)在電弧周圍分布不均引起電弧偏向一邊，形成偏吹，叫磁偏吹。造成磁偏吹的原因：a.連接焊件的地線位置不正確；b.電弧附近有鐵磁物質(zhì)存在；c.在焊件邊緣處施焊，使電弧周圍的磁場(chǎng)分布不平衡。交流弧焊電源一般不會(huì)產(chǎn)生明顯的磁偏吹現(xiàn)象?？朔娀∑档拇胧海?）在條件許可的情況下，盡可能使用交流弧焊電源焊接。（2）室外作業(yè)可用擋板遮擋大風(fēng)或“穿堂風(fēng)”，以對(duì)電弧進(jìn)行保護(hù)。（3）將連接焊件的地線同時(shí)接于焊件兩側(cè)，可以減少磁偏吹。（4）操作時(shí)出現(xiàn)電弧偏吹，可適當(dāng)調(diào)整焊條角度，使焊條向偏吹一側(cè)傾斜。（5）采用小電流和短弧焊接。布置作業(yè)1.正極性和反極性的概念。2.焊接電源極性的選擇。3.電

9、弧偏吹的概念。4.磁偏吹的定義及產(chǎn)生原因。5.克服電弧偏吹的措施。繪圖講解掛圖演示時(shí)間授課內(nèi)容方法40（三）平對(duì)接焊技能訓(xùn)練 （1）1.定位焊的要求定位焊縫一般要形成最終焊縫金屬，因此選用的焊條應(yīng)與正式焊接所用焊條相同；定位焊縫余高不能過大；如定位焊縫有開裂、未焊透、超高等缺陷，必須鏟除或打磨，必要時(shí)重新定位焊。2.I形坡口平對(duì)接焊裝配時(shí)，保證兩板對(duì)接處平齊，無(wú)錯(cuò)邊。根部間隙在12.5mm之間。板厚為3mm左右，定位焊間距為70100mm;若板厚大于6mm,可以在焊件兩端焊牢。首先進(jìn)行正面焊。根據(jù)焊件厚度選擇焊條直徑和相應(yīng)的焊接電流，焊件較薄時(shí)，選擇小直徑焊條，焊件較厚時(shí)，選擇稍大些直徑的焊條

10、。以保證正面焊縫的熔深達(dá)到板厚的2/3。正面焊縫焊完后，將焊件翻轉(zhuǎn)，清理干凈熔渣。背面焊縫焊接時(shí)，可適當(dāng)加大焊接電流，保證與正面焊縫內(nèi)部熔合，避免產(chǎn)生未焊透現(xiàn)象。焊接過程中，采用直線運(yùn)條或直線往復(fù)運(yùn)條。為了獲得較大的熔深和寬度，運(yùn)條速度可以慢一些或者焊條作微微的攪動(dòng)。運(yùn)條過程中如果發(fā)現(xiàn)熔渣與熔化金屬混合不清時(shí)，可把電弧拉長(zhǎng)，同時(shí)將焊條向前傾斜，利用電弧的吹力吹動(dòng)熔渣，并做向熔池后面推送熔渣的動(dòng)作。動(dòng)作要快捷，以避免熔渣超前產(chǎn)生夾渣等缺陷。焊道的起頭、接頭和收尾與平敷焊相同。實(shí)物演示實(shí)物演示時(shí)間授課內(nèi)容方法40厚度小于3 mm的薄焊件，焊接時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象，因此裝配時(shí)可不留間隙。定位焊縫呈點(diǎn)

11、狀密集形式。操作中采用短弧和快速直線往復(fù)式運(yùn)條法，為避免焊件局部溫度過高,可以分段焊接。必要時(shí)也可以將焊件一頭墊起，使其傾斜510進(jìn)行下坡焊，這樣可以提高焊接速度.減小熔深，防止燒穿和減小變形。3.V形坡口平對(duì)接焊與I形坡口平對(duì)接焊比較，V形坡口平對(duì)接焊需要在坡口內(nèi)進(jìn)行多層焊。焊接第一層焊道選用直徑較小的焊條(一般為3.2mm)。間隙小時(shí)用直線形運(yùn)條法;間隙大時(shí)用直線往復(fù)運(yùn)條法，以防燒穿。當(dāng)間隙很大以致無(wú)法焊接時(shí)，先在坡口兩側(cè)各堆敷一條焊道，使間隙變小，然后再在中間施焊;采用這種方法可完成大間隙底層焊道的焊接。 底層焊接之后，清理干凈熔渣，陸續(xù)焊接以后各層。此時(shí)應(yīng)選用4mm或5mm直徑的焊條，

12、焊接電流也應(yīng)相應(yīng)加大。第二層焊道如不寬可采用直線形或小鋸齒形運(yùn)條，以后各層采用鋸齒形運(yùn)條，但擺動(dòng)幅度應(yīng)逐漸加寬。擺動(dòng)到坡口兩側(cè)時(shí)，焊條稍作停頓，以保證與母材的良好熔合。表面焊時(shí)應(yīng)通過焊條的擺動(dòng)，熔合坡口兩側(cè)11.5mm的邊緣，以控制焊縫寬度。 應(yīng)注意每層焊道控制在34mm的厚度，各層之間的焊接方向應(yīng)相反，其接頭相互錯(cuò)開30mm，同時(shí)要控制層間溫度，最好不超過180，以保證焊接接頭的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)。分析講解操作演示時(shí)間授課內(nèi)容方法540布置作業(yè)1.定位焊的要求。2.V形坡口平對(duì)接焊的操作方法。（四）平對(duì)接焊技能訓(xùn)練 （2） 板對(duì)接平位單面焊雙面成形鍋爐及壓力容器等重要構(gòu)件，要求在構(gòu)件的厚度方向

13、完全焊透。對(duì)于大型容器，可以采取雙面焊接工藝;對(duì)于直徑較小的容器，因無(wú)法進(jìn)入內(nèi)部施焊，則就要求焊工掌握單面焊雙面成形的操作技術(shù)。1) 準(zhǔn)備焊件將開成v形坡口的焊件表面清理干凈，露出金屬光澤，然后銼削鈍邊，其尺寸為0.51.5mm，最后在距坡口邊緣一定距離(50mm)用劃針劃一條平行線，作為焊后測(cè)量焊縫在坡口每側(cè)增寬的基準(zhǔn)線。2) 焊件裝配將兩塊鋼板裝配成V形坡口的對(duì)接接頭，起焊處的根部間隙為3.2 mm，終焊處為4 mm，(裝配時(shí)可分別用直徑3.2、4mm的焊條芯夾在焊件兩端)。放大終焊端的間隙是考慮到焊接過程中的橫向收縮量，以保持熔透坡口根部所需要的間隙。將組對(duì)好間隙的焊件在距端頭20mm之

14、內(nèi)進(jìn)行定位焊，定位焊縫長(zhǎng)1015mm。3）反變形由于v形坡口具有不對(duì)稱性，只在一側(cè)焊接，焊縫在厚度方向橫向收縮不均，鋼板會(huì)向上翹起產(chǎn)生角變形。其大小用變形角來(lái)表示。要求變形角控制在3以內(nèi)。為此采用反變形法來(lái)預(yù)防焊后的角變形，即焊前將組對(duì)好的焊件向焊后角變形的相反方向折彎一定的反變形量。反變形量一般憑經(jīng)驗(yàn)確定:用一水平尺擱在焊件兩側(cè)（鋼板寬度為125mm時(shí))，中間的空隙剛好放置一根直徑為操作演示時(shí)間授課內(nèi)容方法404mm的焊條（包括藥皮)并能通過。操作方法單面焊雙面成形的焊件其背面焊縫足否符合質(zhì)量要求，關(guān)健在于底層的焊接。底層的焊接方式主要有滅弧法和連弧法兩種滅弧法：主要是通過調(diào)節(jié)燃弧和熄弧時(shí)間

15、，來(lái)控制熔池溫度、形狀及填充金屬的薄厚，以獲得良好的背面成形和內(nèi)部質(zhì)量。焊接時(shí)，采用短弧操作，焊條與焊接方向的夾角為3050電弧引燃、熄滅的節(jié)奏應(yīng)一致(一般焊接時(shí)間在0.81.2s)。正式焊接前先在試板上試焊,檢查電流是否合適及焊條有無(wú)偏吹現(xiàn)象。確認(rèn)無(wú)誤后，從焊件間隙較小的那一端引弧，經(jīng)過適時(shí)的長(zhǎng)弧預(yù)熱，然后立即壓低電弧，可看到定位焊縫及坡口根部金屬熔化形成的熔池，并聽到“撲撲”聲，這時(shí)應(yīng)立即滅弧。當(dāng)熔池的熔化金屬顏色由亮變暗的瞬時(shí)，迅速在熔池的2/3處引弧，從坡口一側(cè)運(yùn)條到另一側(cè)稍作停頓，然后向后方滅弧。接著新熔池顏色剛變暗時(shí)，立即在剛熄弧的坡口那一側(cè)位置引弧。壓弧焊接之后再運(yùn)條到另一側(cè)稍作

16、停頓，聽到“撲撲”聲再立即滅弧。這樣左右擊穿周而復(fù)始，直至完成打底焊。滅弧法要求每一個(gè)熔滴都要準(zhǔn)確送到欲焊位置，燃、滅弧節(jié)奏應(yīng)控制在4555次/min。節(jié)奏過快，坡口根部熔不透，節(jié)奏過慢，熔池溫度過高，焊件背面焊縫會(huì)超高（應(yīng)控制在2mm以下），甚至出現(xiàn)焊瘤和燒穿現(xiàn)象。要求每形成一個(gè)熔池都要操作演示操作演示時(shí)間授課內(nèi)容方法在其前面出現(xiàn)一個(gè)熔孔，熔孔的輪廓由熔池邊緣和坡口兩側(cè)被熔化的缺口構(gòu)成。打底焊的焊接質(zhì)量主要取決于熔孔的大小和間距，熔孔以大于根部間隙約1mm為宜，其間距始終應(yīng)保持熔池之間由2/3的搭接量。 更換焊條前，壓低電弧向熔池前沿連續(xù)過渡一二滴熔滴，使其背面飽滿，防止形成冷縮孔，隨即滅弧

17、。更換焊條要快，在圖1-62所示的位置重新引弧，沿焊道焊至接頭處的位置，作長(zhǎng)弧預(yù)熱來(lái)回?cái)[動(dòng)幾下之后()，在的位置壓低電弧。當(dāng)出現(xiàn)熔孔并聽到“撲撲”聲時(shí)，迅速滅弧。這時(shí)更換焊條的接頭操作結(jié)束，轉(zhuǎn)入正常滅弧焊法。連弧法：是在焊接過程中，電弧始終燃燒并作有規(guī)則的擺動(dòng)，使熔滴均勻地過渡到熔池中，達(dá)到良好的背面焊縫成形。一般采用較小的根部間隙、適當(dāng)?shù)暮附与娏鳌⑴c電流相適應(yīng)的焊接速度，并通過熟練的運(yùn)條動(dòng)作，就可以獲得均勻、細(xì)膩的背面焊縫。 操作時(shí)，從定位焊縫上引弧，焊條在坡口內(nèi)側(cè)作U形運(yùn)條，見圖l-63。電弧從坡口兩側(cè)運(yùn)條時(shí)均稍停頓，焊接頻率約為50個(gè)/min熔池。應(yīng)保證熔池間重疊2/3,熔孔明顯可見,每

18、側(cè)坡口根部熔化缺口為0.5mm左右，同時(shí)聽到擊穿坡口的“撲撲”聲。一般3.2mm直徑的焊條可焊長(zhǎng)約80mm的焊縫。更換焊條應(yīng)迅速，在接頭處的熔池后面約10mm處引弧。焊至熔池處，應(yīng)壓低電弧擊穿熔池前沿，形成熔孔，然后向前運(yùn)條，以2/3的弧柱在熔池上，1/3的弧柱在焊件背面燃燒為宜。收尾時(shí)，將焊條運(yùn)動(dòng)到坡口面上緩慢向后方提起收弧，以防止在弧坑表面產(chǎn)生縮孔。其他各層的焊接：焊接電流要選擇稍大一些，焊條直徑選用4mm，其操作要領(lǐng)與V形坡口平對(duì)接焊相同。操作演示操作演示時(shí)間授課內(nèi)容方法5布置作業(yè)1.打底焊有哪兩種方法？具體操作過程怎樣？2.V形坡口平對(duì)接焊其角變形應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)？避免焊件角變形的具

19、體方法是什么？（五）平對(duì)接焊技能訓(xùn)練 三常見焊接缺陷產(chǎn)生原因及防止措施焊接缺陷定義產(chǎn)生原因防止措施焊縫表面尺寸不符合，要求焊縫外表形狀高低不平、焊波寬窄不齊、尺寸過大或過小、角焊縫單邊以及焊腳尺寸不符合要求1.焊件坡口不當(dāng)或裝配間隙不均勻;2.焊接速度不當(dāng)或運(yùn)條手法不正確，焊條與焊件夾角太大或太小;3.焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)1.選擇適當(dāng)?shù)钠驴诮嵌群脱b配間隙，提高裝配質(zhì)量; 2.正確選擇焊接工藝參數(shù).特別是焊接電流值最為關(guān)鍵;3.提高操作技術(shù)水平未熔合熔焊時(shí)，焊道與母材之間或焊道與焊道之間.未完全熔化結(jié)合1.層間清渣不干凈;2.焊接電流太小，焊條偏心;3.焊條擺幅太小等1.加強(qiáng)層間清渣;2.正確選

20、擇焊接電流;3.注意焊條擺動(dòng)繪圖講解實(shí)物演示時(shí)間授課內(nèi)容方法40焊接缺陷定義產(chǎn)生原因防止措施咬邊由于焊接參數(shù)選擇不當(dāng).操作工藝不正確，而在母材上產(chǎn)生沿熔合線方向的溝槽或凹陷1.焊接電流過大，電弧過長(zhǎng);2.坡口內(nèi)填充量不足就進(jìn)行表面焊;3.運(yùn)條時(shí)，焊條擺動(dòng)至焊縫兩側(cè)停頓時(shí)間少，運(yùn)條角度不正確1.正確選擇焊接電流和焊接速度，采用短弧焊接;2.掌握正確的運(yùn)條方法和運(yùn)條角度;3.焊縫兩側(cè)要做適當(dāng)停頓未焊透 焊接時(shí)，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象1.坡口鈍邊過大，坡口角度太小，焊根未清理干凈，間隙太小;2焊條角度不正確，熔池偏于一側(cè);3.焊接電流過小，速度過快，弧長(zhǎng)過長(zhǎng)；4.有磁偏吹現(xiàn)象;5.層間或根部間隙有污物等1.正確選用和加工坡口尺寸，保證必需的裝配間隙;2.正確選用焊接電流和焊接速度;3.認(rèn)真操作，防止焊偏夾渣焊后殘留在焊縫中的熔渣1.焊接電流太小以致液態(tài)金屬和熔渣分不清;2.焊接速度過快，使熔渣來(lái)不及浮起;3.多層焊時(shí)清渣不徹底;4.焊條角度不正確1.正確選用焊接電流及運(yùn)條角度2.焊件坡口角度不宜過小;3.多層焊時(shí)認(rèn)真做好清理工作實(shí)物演示實(shí)物演示時(shí)間授課內(nèi)容方法40焊接缺陷定義產(chǎn)生原因防止措施焊瘤焊接過程中.熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤1.焊接電流過大，焊接速度過慢