立對接焊條教案

1、（ 焊接 ） 專業(yè)工藝、實習一體化教學(xué)課題授課計劃 （20122013 學(xué)年度下學(xué)期第3-5周） 第 1 頁審批意見（簽字）2013年 9月15日授課班級本課題需課日實 施 日 期13焊工班159月16日 至10 月 4 日月 日 至 月 日課題名稱： 立對接焊 目的要求：通過學(xué)習使學(xué)生掌握焊條的組成及作用；焊條藥皮的類型；焊條的分類；I形坡口立對接焊；開坡口立對接焊、板對接立位單面焊雙面成形的操作。重點難點：焊條的組成及作用、焊條的分類、立對接焊的運條方法和操作要領(lǐng)。設(shè)備、工具、教具等：手工電弧焊機、Ø3.2mm焊條、鋼板、防護用品、輔助用品等。 相關(guān)工藝知識： 授課內(nèi)容 授課時間

2、1、焊條的組成及作用 2013 9.17-9.182、焊條藥皮的類型 2013 9.19-9.203、焊條的分類及型號的編制方法 2013 9.21-9.244、立對接焊技能訓(xùn)練（一） 2013 9.25-9.265、立對接焊技能訓(xùn)練（二）2013 9.27-9.28編寫日期 2013.9.15指導(dǎo)教師 課題圖樣及技術(shù)要求、課日授課計劃附后課 題 實 施 記 錄課題名稱立對接焊實習日期9月17日 至9 月 28 日實習班級13 焊工班課 題 訓(xùn) 練 情 況（一）9.17-9.18日焊條的組成及作用1.焊芯：焊條中被藥皮包覆的金屬芯。(1)焊芯中各合金元素對焊接的影響(2)焊芯的分類及牌號 1)

3、焊芯的分類：碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼，不銹鋼三類。（二）9.19-9.20日焊條藥皮的類型1.焊接結(jié)構(gòu)鋼用的焊條藥皮類型2.酸性焊條和堿性焊條(1)酸性焊條：熔渣以酸性氧化物為主的焊條。(2)堿性焊條：熔渣以堿性氧化物和氟化鈣為主的焊條。（三）9.21-9.24日焊條的分類及型號的編制方法1.焊條的分類 焊條按用途分為十大類焊條型號的編制方法(1)碳鋼焊條：字母“E”表示焊條(2)低合金鋼焊條：字母“E”表示焊條(3)不銹鋼焊條：字母“E”表示焊條（四）9.25-9.26日立對接焊技能訓(xùn)練（一）1.立對接焊是指對接接頭焊件處于立焊位置時的操作。通常由下向上施焊；有時在薄板對接或間隙較大的薄件焊接

4、時，采取由上向下施焊，這種焊法熔深淺，薄件不易燒穿，有利于焊縫成形。2.I形坡口立對接焊(1)操作手法（五）9.27-9.28日立對接焊技能訓(xùn)練（二）1.板對接立位單面焊雙面成形：焊件準備、焊件裝配、反變形的操作內(nèi)容和要領(lǐng)同平位單面焊雙面成形相似。焊接時焊件垂直固定，高度以板的上緣與焊工兩腿叉開站立時的視線齊平為宜。其 他說明：課題實時記錄的填寫以課日為單位，全面記錄每天的課題實施情況。時間授 課 內(nèi) 容方 法 1580 一、組織教學(xué)： 1.組織學(xué)生按時進入實習場地考勤。 2.強調(diào)安全文明生產(chǎn)。 3.布置實習任務(wù)，準備實習工具。二、相關(guān)工藝知識：（一）焊條的組成及作用 焊條既作為電極，又作為填

5、充金屬與母材熔合后形成焊縫金屬。因此，焊條不但影響電弧的穩(wěn)定性，而且直接影響到焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。1. 焊芯：焊條中被藥皮包覆的金屬芯。 (1)焊芯中各合金元素對焊接的影響 1)碳：鋼中的主要合金元素，是一種良好的脫氧劑。低碳鋼焊芯中的含碳量一般0.10。 2)錳：鋼中的合金劑、脫氧劑、脫硫劑。一般碳素結(jié)構(gòu)焊芯含錳量為0.300.55。 3)硅：較好的合金劑。焊芯中的含硅量應(yīng)盡量少。要求在0.03以下。 4)鉻：用來冶煉合金鋼和不銹鋼，是一種重要元素；對低碳鋼來說，是一種雜質(zhì)。一般碳素鋼焊芯中含鉻量0.20。 5)鎳：對低碳鋼來說是一種雜質(zhì)。碳素鋼焊芯中含鎳量要求0.30。 6)硫：

6、一種有害雜質(zhì)。一般焊芯的含硫量0.04。 7)磷：一種有害雜質(zhì)。一般焊芯的含磷量0.04。 (2)焊芯的分類及牌號 1)焊芯的分類：碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼，不銹鋼三類。 2)焊芯牌號的分類：牌號前用“焊(H)”字注明；牌號表示方法與鋼號表示方法一樣；末尾注有“高”或“特”或未注字。實習車間內(nèi)落實分析講解多媒體演示時間授 課 內(nèi) 容方 法 805 2.藥皮：壓涂在焊芯表面上的涂料層。其組成物根據(jù)藥皮成分在焊接過程中的作用通常分為： (1)穩(wěn)弧劑：在焊條引弧和焊接過程中改善引弧性能、穩(wěn)定電弧。 (2)造渣劑：形成熔渣，保護熔池、改善焊縫成形。 (3)造氣劑：形成保護氣氛，有利于熔滴過渡。 (4)脫

7、氧劑：對熔渣和焊縫金屬脫氧。 (5)合金劑：補償焊接過程中被燒損、蒸發(fā)的合金元素，補加特殊性能要求的合金元素。 (6)稀釋劑：降低焊接熔渣的熔點、黏度、表面張力，改善熔渣的流動性能。 (7)粘結(jié)劑：用于粘結(jié)藥皮涂料。 (8)增塑劑：增加涂料的塑性和潤滑性。藥皮的作用 (1)改善焊條的焊接工藝性能：提高電弧燃燒的穩(wěn)定性，改善熔滴過渡和焊縫成形，提高熔敷效率。 (2)機械保護：產(chǎn)生氣體和熔渣，隔絕空氣，防止熔滴和熔池金屬與空氣接觸，防止高溫的焊縫金屬被氧化，減慢焊縫金屬的冷卻速度，改善焊縫結(jié)晶和成形。 (3)冶金處理：去除有害元素，添加有益元素，從而使焊件獲得合適的化學(xué)成分。布置作業(yè) 1.焊條中焊

8、芯的作用。 2.焊芯中各合金元素對焊縫金屬性能的影響。 3.鋼焊絲的分類。 4.焊條藥皮的作用。 分析講解布置作業(yè)時間授 課 內(nèi) 容方 法 80 （二）焊條藥皮的類型 1.焊接結(jié)構(gòu)鋼用的焊條藥皮類型 (1)鈦鐵礦型：藥皮含有鈦鐵礦30%以上。熔渣流動性良好，電弧稍強，熔深較深，渣覆蓋良好，脫渣容易，飛濺一般，焊波整齊，適用于全位置焊接。焊接電源為交流或直流正、反接。 (2)鈦鈣型：藥皮含30%以上的氧化鈦和20%以下的鈣或鎂的碳酸鹽礦石。熔渣流動性良好，電弧穩(wěn)定，脫渣容易，熔深適中，飛濺少，焊波整齊，適用于全位置焊接。焊接電源為交流或直流正、反接。(3)鐵粉鈦鈣型：在鈦鈣藥皮中加入一定數(shù)量的鐵

9、粉。熔敷效率高，適用于平、橫角焊。焊接電源為交流或直流正、反接。 (4)高纖維素鈉型：藥皮含30%左右的纖維素及其他材料。電弧吹力大，熔深較深，熔化速度快，熔渣少，脫渣容易，飛濺一般，通常限制采用大電流焊接，適用于全位置焊接。焊接電源為直流反接。 (5)高纖維素鉀型：藥皮在高纖維素鈉型的基礎(chǔ)上添加了少量的鈣與鉀的化合物。電弧穩(wěn)定，適用于全位置焊接。焊接電源為交流或直流反接，當采用直流反接焊接時，熔深淺。 (6)高鈦鈉型：藥皮氧化鈦30%左右，還含有少量的纖維素、錳鐵、硅酸鹽及鈉水玻璃等。電弧穩(wěn)定，熔深較淺，脫渣容易，焊接電源為交流或直流正接，適用于焊接薄板及表面焊等。 (7)高鈦鉀型：藥皮在高

10、鈦鈉型的基礎(chǔ)上采用鉀水玻璃作粘結(jié)劑。工藝性能和焊縫成形比高鈦鈉型好，適用于全位置焊接，焊接電源為交流或直流正、反接。 (8)鐵粉鈦型：藥皮在高鈦鉀型的基礎(chǔ)上添加鐵粉。熔敷效率高，適用于全位置焊接，焊縫表面光滑，脫渣性好，角焊縫略凸出。焊接電源為交流或直流正、反接。 (9)氧化鐵型：藥皮中含有較多的氧化鐵及錳鐵脫氧劑。電弧吹力大，熔深較深，電弧穩(wěn)定，熔化速度快，焊縫致密，略帶凹度，飛濺稍大。適用于焊接平、橫角焊，不適宜焊薄板。焊接電源為交流或直流正接。 (10)鐵粉氧化鐵型：藥皮在氧化鐵型的基礎(chǔ)上添加了大量的鐵粉。熔敷效率很高，適用于平、橫角焊。焊接電源為交流或直流正接，可采用大電流焊接。 分析

11、講解時間授 課 內(nèi) 容方 法 205 (11)低氫鈉型：藥皮主要組成物是碳酸鹽礦石和氟石，堿度較高。熔敷金屬有良好的抗裂性能和力學(xué)性能。焊接工藝性能一般。焊波較粗，角焊縫略凸出，熔深適中，脫渣性較差。焊接時要求焊條干燥，采用短弧焊，可全位置焊接。焊接電源直流反接。 (12)低氫鉀型：藥皮在低氫鈉型的基礎(chǔ)上添加了鉀水玻璃等穩(wěn)弧劑。電弧穩(wěn)定，工藝性能和焊接位置和低氫鈉型相似，熔敷金屬有良好的抗裂性能和力學(xué)性能。焊接電源為交流或直流反接。 (13)鐵粉低氫型：藥皮在低氫鉀、鈉型的基礎(chǔ)上添加了約25%40%的鐵粉，使藥皮較厚。熔敷效率較高，角焊縫較凸，適用于全位置焊接。焊接電源為交流或直流反接。2.酸

12、性焊條和堿性焊條 (1)酸性焊條：熔渣以酸性氧化物為主的焊條。如：鈦鐵礦型、鈦鈣型、高鈦型、氧化鐵型和纖維素型焊條。對鐵銹、水不敏感，力學(xué)性能較低。特點是焊接工藝性能好，價格較低，廣泛用于焊接低碳鋼和不太重要的鋼結(jié)構(gòu)。 (2)堿性焊條：熔渣以堿性氧化物和氟化鈣為主的焊條。如：低氫鈉、鉀型焊條。焊縫金屬合金化效果較好；容易產(chǎn)生氫氣孔；加入氟石可去氫，但氟石不利于電弧穩(wěn)定，故必須采用直流反接；若加入碳酸鉀等，可使用交流電源。特點是工藝性能差，但焊縫金屬的力學(xué)性能和抗裂性均較好，可用于合金鋼和重要的碳鋼結(jié)構(gòu)的焊接。布置作業(yè) 1.焊接結(jié)構(gòu)鋼用的焊條藥皮類型有哪些。 2.酸性焊條和堿性焊條各自的特點。多

13、媒體演示布置作業(yè)時間授 課 內(nèi) 容方 法 （三）焊條的分類及型號的編制方法 1.焊條的分類 焊條按用途分為十大類：結(jié)構(gòu)鋼焊條；鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條；低溫鋼焊條；不銹鋼焊條；堆焊焊條；鑄鐵焊條；鎳及鎳合金焊條；銅及銅合金焊條；鋁及鋁合金焊條；特殊用途焊條。2. 焊條型號的編制方法 (1)碳鋼焊條：字母“E”表示焊條；前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值，單位為×10MPa；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接，“2”表示焊條適用于平焊及橫角焊，“4”表示焊條適用于向下立焊；第三位和第四位數(shù)字組合時，表示焊接電流種類及藥皮類型；第四位數(shù)字后附加“R”表示耐

14、吸潮焊條，附加“M”表示耐吸潮和力學(xué)性能有特殊規(guī)定的焊條，附加“1”表示沖擊性能性能有特殊規(guī)定的焊條。例：(2)低合金鋼焊條：字母“E”表示焊條；前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度的最小值，單位為×10MPa；第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置，“0”及“1”表示焊條適用于全位置焊接，“2”表示焊條適用于平焊及橫角焊；第三位和第四位數(shù)字組合時，表示焊接電流種類及藥皮類型；后綴字母為熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號，并以短劃“”與前面數(shù)字分開。若還有附加化學(xué)成分時，附加化學(xué)成分直接用元素符號表示，并以短劃“”與前面后綴字母分開。分類后綴字母或化學(xué)成分后面加字母“R”時，表示耐吸潮焊條。時間授 課 內(nèi)

15、容方 法 80 例： (3)不銹鋼焊條：字母“E”表示焊條；“E”后前的數(shù)字表示熔敷金屬的化學(xué)成分分類代號，如有特殊要求的化學(xué)成分，該化學(xué)成分用元素符號表示放在數(shù)字的后面；短劃“”后面的兩位數(shù)字表示焊條藥皮類型、焊接位置及焊接電流種類。例： 分析講解多媒體演示時間授 課 內(nèi) 容方 法 5 布置作業(yè) 1.焊條按其用途不同的分類。 2.解釋焊條型號的含義：E4303、E5015、E5015A1、 E5515B2VNb、E30816、E410NiMo15布置作業(yè)時間授 課 內(nèi) 容方 法 80 （四）立對接焊技能訓(xùn)練 一1.立對接焊是指對接接頭焊件處于立焊位置時的操作。通常由下向上施焊；有時在薄板對接

16、或間隙較大的薄件焊接時，采取由上向下施焊，這種焊法熔深淺，薄件不易燒穿，有利于焊縫成形。2.I形坡口立對接焊 (1)操作手法： 1)立焊挑弧法：當熔滴過渡到熔池后，立即將電弧向焊接方向(向上)挑起，弧長不超過6，但電弧不熄滅。使熔池金屬凝固，等熔池顏色由亮變暗時，將電弧立刻拉回到熔池，當熔滴過渡到熔池后，再向上挑起電弧。如此不斷的重復(fù)進行。其節(jié)奏應(yīng)該有規(guī)律，落弧時，熔池體積應(yīng)盡量小，但熔合狀況要好；挑弧時，熔池溫度要掌握好，適時下落很重要。 2)立焊滅弧法：當熔滴過渡到熔池后，因熔池溫度較高，熔池金屬有下淌趨向，這時立即將電弧熄滅，使熔池金屬有瞬間凝固的機會，隨后重新在滅弧處引弧，當形成的新熔

17、池良好熔合后，再立即滅弧。就這樣燃弧滅弧交替地進行。滅弧停留的時間長短根據(jù)熔池溫度的高低作相應(yīng)的調(diào)節(jié)，燃弧時間根據(jù)熔池的熔合狀況靈活掌握。 由于起焊時焊件溫度偏低，起頭、接頭處容易產(chǎn)生焊道過高凸起和夾渣等缺陷，因此應(yīng)進行預(yù)熱。方法是在起焊處引燃電弧，并將電弧拉長36，適當延長預(yù)熱烘烤時間(一般熔滴下落24滴)當焊接部位有熔化跡象時，把電弧逐漸推向待焊處，保證熔池與焊件良好熔合。(2)運條方法：第一層焊道采用挑弧法或滅弧法；第二層焊縫一般采用鋸齒形運條法和月牙形運條法。 分析講解多媒體演示時間授 課 內(nèi) 容方 法 80 運條方法選定后，焊接時要合理的運用焊條的擺動幅度、擺動頻率，以控制焊條上移的

18、速度，掌握熔池溫度和形狀的變化。焊條擺動的幅度應(yīng)稍小于焊縫要求的寬度。操作時，當熔池的邊緣移近焊縫寬度界限處，焊條就要立即向焊縫的另一側(cè)擺動，如此左右擺動，在控制擺幅的同時向上移動焊條。焊條向上移動的速度應(yīng)根據(jù)熔池的溫度變化靈活掌握。熔池溫度偏高，上移速度就稍快些。要通過均勻而有節(jié)奏的焊條擺動、適宜的上移速度獲得光滑平整的焊縫。焊條擺動頻率的快與慢，直接影響焊縫外觀成形，擺動頻率快，焊縫波紋較細且平整；擺動頻率慢，焊縫波紋較粗，成形不太光滑。要掌握合適的焊條擺動頻率，調(diào)整與其相適應(yīng)的焊接電流?？梢圆捎谜辗?，通過手腕左右靈活動作來完成。3.開坡口立接對焊 一般采用多層焊，包括打底焊、填充層焊、

19、表面層焊。 (1)開坡口立對接焊的第一層焊道的背面成形不作要求，可以采用I形坡口立對接焊中第一層焊道的挑弧法或滅弧法進行焊接。 (2)填充焊前應(yīng)該清理干凈前一層熔渣，每層所焊焊道要平整，避免焊道成形中間高、兩側(cè)低的尖角形狀，給以后清渣帶來困難，造成夾渣、未焊透等缺陷?？刹捎娩忼X形運條法，焊條擺動到焊道兩側(cè)時，要稍作停頓或上下稍作擺動，以控制熔池溫度，使兩側(cè)良好熔合，并保持扁圓形的熔池外形。填充焊的最后一層焊道，應(yīng)低于焊件11.5，顯露坡口邊緣，對局部低洼處要通過補焊將整個填充焊道焊接平整，為表面焊打好基礎(chǔ)。 (3)表面焊形成修飾焊縫，直接影響焊縫外觀質(zhì)量。焊接時可根據(jù)焊縫余高的不同要求來選擇運

20、條方法，如要求余高稍平些，可選用鋸齒形運條法，若要求余高稍凸些，可采用月牙形運條法。運條速度要均勻，擺動要有節(jié)奏。運條至兩邊時，應(yīng)將電弧進一步縮短并稍作停留，有利于熔滴過渡和防止咬邊。焊條擺動到焊道中間的過程要快些，防止熔池外形凸起產(chǎn)生焊瘤。若表面焊縫要獲得薄而細膩的焊縫波紋，焊接時可采用短弧運條，焊接電流稍大，與焊條擺動頻率相適應(yīng)，采取快速左右擺動的運條方法。 分析講解多媒體演示時間授 課 內(nèi) 容方 法 5 布置作業(yè) 1.立焊挑弧法和滅弧法的操作要領(lǐng)及適用場合。 2.試分析立焊運條時，焊條的擺動幅度、焊條的上移速度、焊條擺動的頻率、及熔池溫度和形狀對焊縫成形的影響。 分析講解布置作業(yè)時間授

21、課 內(nèi) 容方 法 80 805 （五）立對接焊技能訓(xùn)練 二1.板對接立位單面焊雙面成形：焊件準備、焊件裝配、反變形的操作內(nèi)容和要領(lǐng)同平位單面焊雙面成形相似。焊接時焊件垂直固定，高度以板的上緣與焊工兩腿叉開站立時的視線齊平為宜。打底焊接：首先在引弧板上校驗焊條和焊接電流無誤后，在定位焊縫上方1015處引弧，然后將電弧拉回到定位焊縫中心稍加擺動進行預(yù)熱，在壓低電弧焊接，使鈍邊根部與定位焊縫熔化形成第一個熔池，接著左右滅弧擊穿焊接。兩側(cè)擊穿的缺口應(yīng)該均勻地保持在1.52.5范圍內(nèi)。缺口過大會因為電弧燃燒時間長，熔池溫度升高使液態(tài)金屬體積偏大，重力大于表面張力而下滴，造成背面焊縫超過，甚至出現(xiàn)焊瘤。若缺口過小，則焊不透。焊縫背面如果透度不夠，擊穿焊時