金屬材料焊接工藝 第3版 教案 9 高碳鋼的焊接

授課教案首頁學(xué)年第學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院材料技術(shù)系（部）焊接技術(shù)及自動(dòng)化教研室課程名稱金屬材料焊接工藝任課教師授課形式理論教學(xué)√課內(nèi)實(shí)踐□理實(shí)一體□習(xí)題復(fù)習(xí)□考核評(píng)價(jià)□其他活動(dòng)□課時(shí)安排2課時(shí)序號(hào)9授課日期月日月日月日月日授課班級(jí)教學(xué)內(nèi)容：第二章非合金鋼及其焊接工藝4、高碳鋼的焊接教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：1、了解高碳鋼的成分特點(diǎn)及焊接性能力目標(biāo)：1、掌握高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)素質(zhì)目標(biāo)：1、培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣2、具有與人溝通、與人合作的社會(huì)交往能力重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法：使學(xué)生充分理解高碳鋼的特殊焊接工藝。授課地點(diǎn)：教室教學(xué)媒體：投影儀設(shè)備及材料：其它資源：學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)方式：課堂提問及作業(yè)作業(yè)和思考題：課后小結(jié)：填表說明：1.序號(hào)，指該課程授課的順序號(hào)，應(yīng)與授課計(jì)劃一致；2.授課形式在相應(yīng)的選項(xiàng)打“√”。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時(shí)間分配方法及手段一、教學(xué)組織1．引入10分鐘2．講解50分鐘3．提問15分鐘4.小結(jié)15分鐘二、教學(xué)內(nèi)容綜合知識(shí)模塊四高碳鋼的焊接能力知識(shí)點(diǎn)一高碳鋼的成分特點(diǎn)與焊接性高碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wc＞0.6%，焊接性很差，在實(shí)際中不用作焊接結(jié)構(gòu)，一般是用作工具鋼和鑄鋼，用于要求高硬度和高耐磨性的部件、零件和工具，所以高碳鋼的焊接大多為修復(fù)性焊接。其特點(diǎn)如下：1）由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更大，因此焊接時(shí)比中碳鋼更容易產(chǎn)生熱裂紋；2）高碳鋼對(duì)淬火更加敏感，焊接時(shí)熱影響區(qū)極易產(chǎn)生脆硬的高碳馬氏體組織，所以淬硬傾向和冷裂紋傾向都很大；3）高碳鋼導(dǎo)熱性比低碳鋼差，在焊接高溫下晶粒長大快，且碳化物容易在晶界上集聚、長大，使焊縫脆性增大，從而使接頭強(qiáng)度降低；同時(shí)在接頭中引起的內(nèi)應(yīng)力也較大，更容易促使裂紋的產(chǎn)生。能力知識(shí)點(diǎn)二高碳鋼的焊接工藝要點(diǎn)1．焊接方法高碳鋼焊接主要是高硬度、高耐磨性部件、零件和工具的焊接與修復(fù)，所以主要的焊接方法是焊條電弧焊和釬焊。2．焊接材料高碳鋼焊接一般不要求接頭與母材等強(qiáng)度。焊接材料根據(jù)鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用條件來選擇。填表說明：1.本頁可續(xù)頁；2.教學(xué)方法如：項(xiàng)目教學(xué)、案例分析、分組討論、角色扮演、啟發(fā)引導(dǎo)等；3.教學(xué)手段如：課件演示、模型講解、實(shí)物講解、掛圖講解、視頻講解、網(wǎng)絡(luò)課程等。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時(shí)間分配方法及手段高碳鋼的抗拉強(qiáng)度一般在675MPa以上，當(dāng)要求接頭強(qiáng)度較高時(shí)可選擇E7015-D2（J707）或E6015-D2（J607）焊條；強(qiáng)度要求不高時(shí)可選擇E5015（J507）或E5016（J506）焊條；或者選擇與以上焊條強(qiáng)度等級(jí)相當(dāng)?shù)牡蜌湫偷秃辖痄摵笚l；必要時(shí)可選用奧氏體不銹鋼焊條，牌號(hào)與中碳鋼所選焊條相同。3．施焊工藝要點(diǎn)1）高碳鋼零件一般經(jīng)過淬火+回火的熱處理，因此焊接之前要先行退火，以減小裂紋傾向。2）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時(shí)，焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱和道間溫度控制在250～350℃以上。3）采取與中碳鋼相同的焊接工藝措施，如減小熔合比、小電流、低焊速焊接，整個(gè)工件應(yīng)連續(xù)施焊完成，并采取措施減小內(nèi)應(yīng)力。4）焊后將焊件立即放入爐中，在650℃保溫，進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。2．鋼索對(duì)接某鋼索斜拉橋（圖2-3）的鋼索直徑為146mm，是由許多根直徑為7mm的80優(yōu)質(zhì)高碳鋼絲擰絞而成，每根鋼索都很長，安裝時(shí)要求拉緊鋼索，因此要求事先在鋼索端頭對(duì)接上一個(gè)高碳鋼拉緊接頭。焊接采用焊條電弧焊，選用強(qiáng)度級(jí)別比鋼索低的焊條，預(yù)熱溫度和道間溫度不低于350℃，焊后采取緩冷措施。填表說明：1.本