高焊工艺教师课时授课计划特殊金属材料的焊接.doc

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1、河北省技工学校 表51教师课时授课计划学校：唐山劳动技师学院 授课序号 授课日期授课班级缺 席课题： 第一章 特殊金属材料的焊接 1-1铸铁的焊接（一） 本次授课目的与要求： 1、了解铸铁的焊接性 2、了解焊补铸铁的焊接方法和焊接材料 3、掌握铸铁焊补的焊接工艺及操作技术 课堂类型： 综合课 教具、挂图与参考书：高级焊工工艺与技能训练中国劳动社会保障出版社 焊工初中高教程中国劳动出版社考核对象： 全体学生，随机提问 复习旧课要点： 1、什么是晶间腐蚀 2、防止晶间腐蚀的措施 3、奥氏体不锈钢产生热裂纹的原因及防止措施 新课难点，重点与解决措施： 重点： 1、铸铁的焊接性及焊接时产生的主要问题

2、2、铸铁的焊接方法及焊接材料 难点：铸铁冷焊工艺 措施：通过举实例加深同学们对知识点的理解、掌握 表52巩固新课要点： 1-1铸铁的焊接（一） 一、铸铁的基础知识 二、铸铁的焊接性 三、灰铸铁焊补工艺 课外作业（复习题）： 1、铸铁的概念？分类？特点？应用？ 2、焊接铸铁易产生的问题？产生原因？防止措施？ 3、铸铁的电弧焊方法？ 4、气焊灰铸铁的焊条选择及气焊溶剂？ 任课教师： 组长审阅： 年 月 日 年 月 日本课题小结与改进措施： 小结： 1、铸铁的分类、特性 2、铸铁的焊接性 3、各种铸铁的焊补 新课内容（附后）以提问的形式检查同学们对上次课知识点掌握情况，同时进行复习，加深印象。通过举

3、例，引出铸铁焊补重要意义。提问：金属材料铸铁部分的相关知识简画铁碳合金相图进行说明l 课时安排： 4课时（180分钟）l 教学方法： 讲授、举例、探究、提问l 旧课复习：（5分钟）1、概述上次课不锈钢焊接的重点内容。2、提问：什么是晶间腐蚀，防止措施？焊接不锈钢产生裂纹的原因，防止措施？l 引入新课：（5分钟）铸铁与钢比较，力学性能较低。但是，它有良好的铸造性、耐磨性、切削加工性、减震性，加工低廉，应用广泛。常见的有床身、壳体、内燃机缸体、缸盖等。铸铁件在制造或使用中常会出现铸造缺陷或裂纹、磨损，若能进行焊补，十分有意义。l 新课内容：1.1铸铁焊补(一)一、铸铁的基础知识（35分钟）1铸铁概

4、念：含碳量大于2.11%的铁碳合金Fe-Fe3C相图2铸铁的分类（按碳在组织中的存在形式）1）灰铸铁结合实际生产举例：灰铸铁的特点、应用，常见的实效形式画草图讲解结合实际讲授其它铸铁的特点、应用。碳的存在形式 ：片状石墨 断口呈暗灰色特点：具有优良的耐磨、吸震，良好的切削加工性、造性，但抗拉强度和塑性低，熔炼的工艺条件简便（强度和塑性最差），应用最广 例如：床身、机架、结构复杂的壳体、箱体、缸体、导轨等 2）白口铸铁碳的存在形式： 以化合物（Fe3C）的形式存在断面呈银白色特点：硬而脆，冷加工、热加工和切削加工困难应用少 炼钢的原料3）可锻铸铁（马钢或玛钢）碳的存在形式：以团絮状石墨存在（白口

5、铸铁加热到930缓冷，长时间退火得到）特点：具有较高的抗拉强度和较好的塑性，但不能锻造，宜铸造形状复杂受冲击载荷的薄壁零件例如：轮毂、制动器 曲轴、凸轮轴、连杆、活塞环、万向节4）球墨铸铁（Mg）碳的存在形式：以球状石墨存在 特点：强度、塑性与韧性优于灰铸铁，接近钢，具有和灰口铁同样好的铸造、切削、减震、耐磨及低的缺口敏感性等。通过热处理能提高力学性能，应用较广 例如：内燃机曲轴、连杆、机床主轴、轧辊、汽车桥壳5）蠕墨铸铁：蠕虫状石墨 大马力柴油机缸盖、缸套、进排气管、阀体6）麻口铸铁：碳以渗碳体和游离状态的石墨存在断口呈灰白色相间成麻点灰铸铁白口铁过渡组织，难加工，很少用讲授：铸铁焊接易出现

6、的问题、原因及防止措施。利用铁碳合金相图板图讲解画草图讲解加热减应区二、铸铁的焊接性（易产生的问题）（45分钟）1、焊后产生白口组织1）产生原因：冷却速度快和石墨化元素不足2）解决方法减慢焊缝的冷却速度 焊前预热，焊后保温冷却改变焊缝的化学成分 增加焊缝中石墨化元素的含量（焊丝或焊条中加入碳、硅）2、产生裂纹（冷裂纹和热裂纹）1）产生原因 灰铸铁的塑性接近零，抗拉强度低，焊接局部加热和冷却产生的应力大焊缝处产生白口组织，冷却收缩率比灰铸铁大得多2）防止方法焊前预热（600-700），焊后缓冷加热减应区调整焊缝化学成分采用合理的焊补工艺:短段焊、分散焊、断续焊（薄壁件10-20mm，厚壁件30-

7、40mm）、细焊丝、小电流、浅熔深 焊后锤击焊缝，减小焊接应力采用载丝焊 （厚件装加强筋）孔深20-30mm，间距50mm左右河北省技工学校 表51教师课时授课计划学校：唐山劳动技师学院 授课序号 授课日期授课班级缺 席课题： 第一章 特殊金属材料的焊接 1-1铸铁的焊接（二） 本次授课目的与要求： 1、了解铸铁的焊接性 2、了解焊补铸铁的焊接方法和焊接材料 3、掌握铸铁焊补的焊接工艺及操作技术 课堂类型： 综合课 教具、挂图与参考书：高级焊工工艺与技能训练中国劳动社会保障出版社 焊工初中高教程中国劳动出版社考核对象： 全体学生，随机提问 复习旧课要点： 1、什么是晶间腐蚀 2、防止晶间腐蚀的

8、措施 3、奥氏体不锈钢产生热裂纹的原因及防止措施 新课难点，重点与解决措施： 重点： 1、铸铁的焊接性及焊接时产生的主要问题 2、铸铁的焊接方法及焊接材料 难点： 铸铁冷焊工艺 表52巩固新课要点： 1-1铸铁的焊接（二） 一、铸铁的基础知识 二、铸铁的焊接性 三、灰铸铁焊补工艺 课外作业（复习题）： 1、铸铁的概念？分类？特点？应用？ 2、焊接铸铁易产生的问题？产生原因？防止措施？ 3、铸铁的电弧焊方法？ 4、气焊灰铸铁的焊条选择及气焊溶剂？ 任课教师： 组长审阅： 年 月 日 年 月 日本课题小结与改进措施： 小结： 1、铸铁的分类、特性 2、铸铁的焊接性 3、各种铸铁的焊补 新课内容（附

9、后）讲授灰铸铁的焊补方法、分类原则。结合今天课题复习焊条的相关知识，加深铸铁焊接焊条的选择讲授灰铸铁焊补的各种工艺过程 1.1铸铁焊补(二)三、灰铸铁的焊补（75分钟） 焊补方法：焊条电弧焊、气焊、钎焊、CO2气体保护焊1、焊条电弧焊1）分类（按焊前是否预热及预热温度高低）冷焊法：焊件焊前不预热，焊接过程中也不辅助加热半热焊：预热温度在400以下,少用热焊：预热温度600-700，少用不预热焊法：采用铸铁型焊材，大的焊接热输入2）电弧冷焊的工艺措施焊前准备工作 彻底清理油污，裂纹两端打止裂孔，缺陷加工成坡口（铸件厚度或缺陷深度大于5mm）焊条 采用焊缝金属为非铸铁型焊条焊缝有良好塑性，能受锤击

10、焊后不需要加工的： 铜铁铸铁焊条（Z607、Z612）高钒铸铁焊条（Z116、Z117）氧化性铸铁焊条（Z110）有时也普通低碳钢焊条如E4315（J427）、E5015（J507）焊后需加工的 ：纯镍EZNi-1(Z308)、镍铁EZNiFe(Z408)、镍铜EZNiCu(Z508)采用短段、断续、分散焊 每次10-40mm，待其充分冷却后再焊采用分段退焊焊后锤击 （0.25Kg检查锤，锤头半径3-6mm）口诀：短段断续分散焊，较小电流熔深浅，焊后锤击消应力，退火焊道前段软。3）半热焊工艺讲授灰铸铁焊补的各种工艺过程讲授气焊铸铁的特点，焊丝、焊剂选择，操作要点。 焊条 选用石墨型钢芯铸铁焊条

11、EZC（Z208）预热 一般400操作 采用较大电流，中等长弧焊接，慢焊速，连续焊，多层清理迅速再堆焊。焊后处理 保温冷却，一般覆盖保温（石棉），厚大重要铸件炉中加热600-700保温12h，随炉冷却。4）热焊工艺清理缺陷准备坡口造型 用耐火砖、铸造型砂焊条 采用焊缝金属为铸铁成分的焊条，石墨型钢芯铸铁焊条EZC（Z208）、铸铁芯铸铁焊条EZC（Z248），大直径大电流。预热 600-700，温度小于700，不得超过共析转变温度操作 快速，大直径，大电流，中长弧，连续焊。焊后处理 同半热焊2、气焊1）特点：质量较好（T低，冷却速度慢），生产率低，变性大，焊工的劳动强度大，焊补大型铸件时难以焊

12、透2）焊丝 高碳和高硅 RZC-1碳硅低适用热焊 RZC-2碳硅高适用不预热焊 焊剂 气剂2013）火焰 焊炬H01-20中性焰或弱碳化焰，火焰能率大些4）要点基本金属熔透后再加入焊条金属发现熔池中有小气孔和白亮点夹杂物，熔池中加入气焊剂，不宜过多（夹渣、气孔）进行本次课小结，明确学习要点，加深记忆布置课下作业，帮助学生理解、记忆知识点 加入焊丝时，轻搅溶池焊补将完毕后焊缝应高于焊件，后用焊丝刮去杂质较多的表面l 课堂小结：（10分钟） 本次课主要讲述了：一、铸铁的分类、特性 1、铸铁的概念2、铸铁的分类、特点、应用二、铸铁的焊接性（易产生的问题） 1、产生白口组织 原因防止方法2、产生裂纹

13、原因防止措施三、灰铸铁的焊补 1、焊条电弧 冷焊、热焊、半热焊 2、气焊l 布置作业：（5分钟） 1、铸铁的概念？分类？特点？应用？ 2、焊接铸铁易产生的问题？产生原因？防止措施？ 3、焊条电弧焊灰铸铁按焊前是否预热及预热温度高低分为哪几种方法？各种方法的加热温度？焊条的选择？ 4、气焊灰铸铁的焊条选择及气焊溶剂？ 河北省技工学校 表51教师课时授课计划学校：唐山劳动技师学院 授课序号 授课日期授课班级缺 席课题： 1-2铝及铝合金的焊接 本次授课目的与要求： 1、了解铝及铝合金的焊接性 2、了解铝及铝合金的焊接方法和焊接材料 3、掌握铝及铝合金氩弧焊工艺及操作技术 课堂类型： 综合课 教具、

14、挂图与参考书：高级焊工工艺与技能训练中国劳动社会保障出版社 焊工初中高教程中国劳动出版社考核对象： 全体学生，随机提问 复习旧课要点： 1、铸铁焊接易出现的问题 2、冷焊铸铁的工艺措施 新课难点，重点与解决措施： 难点、重点：1、铝及铝合金的焊接性 2、铝及铝合金的焊接工艺及操作技术 解决措施： 1、结合气焊其它材料的工艺进行对比记忆。 2、加强课题听讲效果检查，调动听课积极性。 表52巩固新课要点： 1-2铝及铝合金的焊接 一、铝及铝合金基础知识 二、铝及铝合金的焊接性 三、铝及铝合金的焊接 课外作业（复习题）： 1、铝及铝合金性质、分类？ 2、铝及铝合金易出现的气孔类型？为什么？ 3、铝合

15、金的焊接工艺过程 任课教师： 组长审阅： 年 月 日 年 月 日本课题小结与改进措施： 小结： 1、铝及铝合金基础知识 2、铝及铝合金的焊接性 3、铝及铝合金的焊接 新课内容（附后）提问上次课知识点，加深印象。通过举例，引出铝及铝合金焊接特点讲授铝的物理、机械性能，铝的分类l 课时安排： 2课时（90分钟）l 教学方法： 讲授、举例、探究、提问l 旧课复习： （5分钟）1、概述上次课铸铁焊接的重点内容。2、提问：铸铁的分类，常见实效形式？铸铁焊接易出现的问题，防止措施？l 引入新课：（5分钟）铝及铝合金的物理化学性能和机械性能。铝及铝合金的应用。举例说明铝及铝合金与钢材的差异，焊接的难点问题，

16、激发同学们的求知欲望。1-2铝及铝合金的焊接一、铝及铝合金基础知识（15分钟）1、性能1）铝：银白色轻金属，熔点低，密度小，良好的塑性、导电性、导热性、抗氧化和耐蚀性，但强度低2）铝合金：强度明显提高2、分类1）纯铝：（98.8-99.7）括号中旧牌号高纯铝:1070A(L1) 1060(L2) 1050A(L3)杂质越来越多工业纯铝:1A85(LG1) 1A90(LG2) 1A93(LG3)2）铝合金变形铝合金：非热处理强化铝合金（防锈铝）：铝镁合金、铝锰合金（耐蚀性优良，强度中等，塑性、压力加工性好，焊接性较好） 提问上次课知识点，加深印象。通过举例，引出铝及铝合金焊接特点讲授铝的物理、机

17、械性能，铝的分类提问：钢材焊接常见气孔 硬铝热处理强化铝合金 超硬铝 锻铝（热处理后强度高，但焊接性差，熔化焊时，裂纹倾向大） 铝硅铸造铝合金： 铝铜铝镁铝锌二、铝及铝合金的焊接性（20分钟）1、易氧化：铝本身活跃，与氧结合力强（Al2O3）熔点高（2050），阻碍焊接、夹渣 （铝熔点660）1）对焊接的影响 氧化铝妨碍焊接进行妨碍金属结合，未熔合，未焊透密度大夹渣吸收水分，气孔逸出功低易发射电子，电弧不稳定2）防止氧化采取的措施 严格清理控制环境湿度加强熔池保护采用阴极破碎2、气孔1）类型：氢气孔（原因：氢溶与液态铝，不溶与固态铝，结晶来不及析出形成气孔） 无氮气孔、一氧化碳气孔（原因：氮不

18、溶于液态铝，铝不含碳）分析气孔的防止措施通过板图，说明氢与温度的关系通过举例，介绍铝焊接最大的难点2）防止措施：焊前严格清理控制环境湿度加快焊接速度延长熔池停留时间尽量平位焊氢在铝中的溶解度 （=101kPa）3、热裂纹 （一般不会产生冷裂纹）1）原因： 应力大，膨胀率大钢一倍，收缩率大钢2倍2）措施： 采用铝硅焊丝ER4043 减少应力，不要加固 焊前预热4、易烧穿和塌陷1）原因：固、液态颜色不明显温度升高，强度降低2）措施：不悬空，采用垫板 5、接头不等强1）原因：热影响区受热软化结合钢的焊接，讲授铝及铝合金的焊接工艺过程2）措施：焊后热处理采用较小的热输入焊后完全固溶和人工时效（自行恢复

19、强度） 6、易变性 导热强而热容量大，线膨胀系数大，易变形。可焊接采用夹具，防止变形，但焊后应力大，影响结构长期尺寸稳定性。 7、合金元素的蒸发和烧损焊接高温下，蒸发、烧损。选用能补充镁、锌、锰合金元素的焊丝。 8、采用大的焊接热输入 导热系数、热容量比钢大（导热为钢的2-4倍）。采用热量集中，功率大的热源焊接，厚大件预热。三、铝及铝合金的焊接（30分钟）1、焊前准备1）焊前清理 （目的：去除氧化膜、油污）机械清理：先用有机溶剂（丙酮或汽油）除油，后用钢刷或刮刀清除氧化膜化学清理：步骤：脱脂去油和除氧化膜除油：汽油、煤油、丙酮碱洗：6-10左右NaOH水 清洗后2-3h内焊接，不要超过24h。

20、2）预热：薄、小铝件一般可不预热,厚度超过5-8mm的铝件可预热100-3003）加垫板：高温强度低，流动性好，容易下榻2、焊后清理 （目的：清除残存的溶剂和焊渣）方法：10%硝酸溶液浸洗，溶液温度15-20，时间10-20min；或温度60-65，时间5-15min两种。 然后热水冲洗，热空气吹干或在100烘干。3、焊接方法 铝锰合金、铝镁合金焊接性良好，铝铜合金焊接性较差。 钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、气焊1）钨极氩弧焊 焊接铝及铝合金的主要方法。1-10mm薄板，全位置 钨极选择 钍钨极：电子发射能力强，电流密度大，燃烧稳定，寿命长，有放射性。 （国外应用多） 铈钨极： 无放射性，普遍采用

21、 端部形状：锥形 直径：按电流选取 电源选择： 一般选择交流 直流反接，具有阴极破碎作用，但钨极接正极烧损严重，容易夹钨。 气体： 氩气纯度99.9 阴极清理好 氩-氦混合气 氦热量集中，熔深大，昂贵 流量：取决喷嘴孔径，到工件距离，焊接速度，电流，接头形式 流量保护电弧稳定性焊缝发黑不光亮 流量浪费紊流保护 焊丝：HS311（铝硅焊丝）是通用焊丝，抗裂性好2）熔化极氩弧焊 焊8mm中厚板 脉冲焊适合2-12mm薄板，全位置 直流反接进行小结，明确学习要点，加深记忆布置课下作业，帮助学生理解、记忆知识点3）气焊 效率低，变形大，质量差，用于厚度不大不重要结构，薄板和铸件焊补。焊接材料 焊丝 与母材成分相同：丝301 纯铝 丝311 铝硅 丝321 铝锰 丝331 铝镁 焊剂 气剂401火焰选择 ：中性焰或轻微碳化焰2）手工电弧焊：板厚在4mm以上才用,焊条不摆动，焊接速度比钢焊条快2-3倍，很少用。 焊条E1100主要焊接纯铝，强度不高的铝合金E3003主要焊接铝锰合金，纯铝，其它铝合金E4043纯铝，铝硅铸件，一般铝合金，锻铝，硬铝但不宜焊接铝镁合金l 课堂小结：（10分钟）一、铝及铝合金的性能、分类二、铝的焊接性：易出现的焊接缺陷及措施三、铝的焊接工艺 1、工艺过程 2、焊接方法l 布置作业：（5分钟） 1、铝及铝合金性能、分类？ 2、铝及铝合金易出现的