项目四任务六铝及铝合金的焊接.doc

项目教学课程教案项目名称任务六：铝及铝合金的焊接（一）课程名称教师焊工工艺与技能训练王明课型新授课班级：时间：课时：2教学目标知识目标： 1. 了解铝及铝合金的性能、分类及用途。2. 掌握铝及铝合金的焊接性。3. 掌握铝及铝合金的焊接工艺。能力目标： 1.了解铝及铝合金的性能、分类及用途。2.掌握铝及铝合金的焊接性及其工艺。3.培养学生的动手及分析能力情感目标：通过对铝及铝合金焊接工艺参数的讲解，培养学生注意观察，勤于动脑、动手、善于反思的工作态度。教学重点铝及铝合金的焊接性及其工艺 教学难点铝及铝合金的焊接工艺课前准备铝合金板材 PPT任务描述模块1、铝及铝合金的性能、分类及用途。 模块2、铝及铝合金的焊接性及其工艺。 教学过程教学活动教师活动学生活动时间分配开篇语任务描述铝是地球上含量极为丰富的金属元素，其含量在金属中位居第二位其金属及其合金广泛应用于电气工程、航天和汽车等行业。学习其焊接性极为重要。模块一、铝及铝合金的性能、分类及用途。 1、铝及其合金简介1） 、性能 铝是一种轻金属,密度小(2.79/Cm3), 具有良好的强度和塑性，铝合金具有较好的强度，超硬铝合金的强度可达600Mpa，因此在机械制造中得到广泛的运用。2） 、铝及其合金的分类(1) 工业纯铝(2) 铝合金 铝合金分类如下：模块二、铝及铝合金的焊接性及其工艺。2、 铝及其合金的焊接性铝及铝合金的焊接特点具体有以下几点： 1).极容易被氧化 铝和氧的化学结合力很强，常温下表面就能被氧化，另外铝合金中所含的一些合金元素也极易氧化，在焊接高温条件下氧化更加激烈，氧化生成一层极薄（厚度为0.10.2m）的氧化膜（主要成分是氧化铝Al2O3）。讲述讲述、分析讲述讲述分析讲述引导听讲记录听讲、记录记录分析总结分析总结3715任务实施重点 2).容易产生气孔 铝及铝合金熔化焊时，气孔是焊缝中另一种最常见的焊接缺陷，尤其是纯铝和防锈铝熔化焊时更容易产生。 3).热裂纹倾向大 铝及铝合金焊接时一般不会产生冷裂纹。实践证明，纯铝及非热处理强化铝合金焊接时很少产生热裂纹；热处理强化铝合金和高强度铝合金焊接时，热裂纹倾向比较大。 4).需用强热源焊接 铝及铝合金的热导率、热容量都很大，约比钢大一倍多（其热导率约为钢的24倍），在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部，因此焊接时比钢的热损失大，需要消耗更多的热量. 5).易烧穿和塌陷 由于铝及铝合金由固态转变为液态时，没有明显的颜色变化，焊接过程中操作者不容易判断熔池的温度和确定接缝的坡口是否已熔化。 6).易变形 铝及铝合金的导热性强而热容量大，线胀系数大，使焊接时容易变形。 7).合金元素易蒸发和烧损 铝合金中含的低沸点合金元素，如镁、锌、锰等，在焊接电弧和火焰的高温作用下，极易蒸发和烧损，从而改变焊缝金属的化学成分和性能。 8）接头强度低于母材就焊缝而言，由于是铸造组织，即使在退火状态以及焊缝成分与母材基本相同的条件下，焊缝塑性一般仍不如母材。3. 铝及铝合金的焊接1）焊前准备及焊后清理 （1 ）除油、除污处理 （2) 铝合金焊前打磨引导点评、总结(讨论法)讲述引导引导总结讨论分析分析总结155101010 (3)焊缝修理（1） 长缺陷初级修理（2） 精确修理焊缝（3） 焊缝磨平（4） 化学清洗 (5) 焊后热处理 2)焊后总结 焊件进行完全的重新热处理是不实际的，焊件可以在固溶热处理状态下焊接，焊后进行人工时效处理。在这种焊接方法中，当使用高焊接速率时，有时性能能够获得显著的提高，超过了正常焊接状态的强度。例如，对于6061合金在T4（固溶处理加自然时效）热处理状态焊接，焊后用T6（固溶处理加人工时效）处理，焊缝的强度可以达到280Mpa，强度提高显著，超过了190Mpa的焊接状态强度。总结、点评总结总结听讲、记录55课后小结本课程主要讲授了常用的铝及铝合金，并对其组成、原理、适用范围进行了阐述，要求同学们要熟练掌握所学知识。总结讲解听讲记录5项次考核要求配分得分自评30%学生互评30%教师评价40%总分1焊接设备识别202焊接设备的原理303设备正确选用204设备的使用205安全知识10项目教学课程教案项目名称任务四：铝及铝合金焊接（二）课程名称教师焊工工艺与技能训练王明课型新授课班级：时间：课时：2教学目标知识目标： 1.了解铸造铝合金的补焊工艺 2.掌握铝合金的焊接工艺能力目标： 能够根据图纸进行相应的焊接操作，并对焊缝给出合理的评价。情感目标：通过对平铝合金焊操作技巧的讲解，培养学生注意观察，勤于动脑、动手、善于反思的意识。教学重点铝合金的焊接技能训练教学难点 铸造铝合金的补焊工艺课前准备铝合金板材、PPT任务描述模块1、铸造铝合金的补焊工艺模块2、铝合金的焊接操作训练 教学过程教学活动教师活动学生活动时间分配开篇语任务描述任务分析任务实施铝合金的焊接操作不同于碳钢的焊接操作其温度控制及其焊前准备要求焊接参数更加严格苛刻所以掌握铝合金的焊接很有必要。模块1、铸造铝合金的补焊工艺 一些铝合金铸件在铸造或者使用时，常常会出现一些缺陷和损伤，如缩孔、裂纹、疏松、夹渣、穿孔以至断裂。所以需要进行修补。铸铝件中常用的材料成分为铝硅、铝铜、铝镁合金。焊接性能亦为上述顺序排列。 根据实践经验，可用下述方法鉴别铝铸件。铝硅合金颜色发青、发暗、断口组织较细，熔化后液体金属流动性较好，上面附有黑色斑点。铝镁合金颜色发白、断口组织粗大，加热熔化时有白花飞出23m高，发出白色亮光，并冒白烟。 1.补焊前准备 补焊件必须彻底清除泥砂等杂物。铸件缺陷应全部铲除干净，当壁厚大于5mm时，还应加工成60的V形坡口。如果缺陷为裂纹，则在裂纹两端钻止裂孔，为了防止补焊处烧穿，可在背面垫上湿石棉布。离补焊处较近的铸件边缘也应用金属块垫好或挡牢。为了保证铸件的冶金缺陷彻底清除，重要件应在焊前用X射线检查补焊外。 焊丝选用与工件相同的材料。也可用 HS311铝硅焊丝补焊除铝镁合金以外的各种铸铝合金。 2.预热及坪后退火 为了避免焊接时产生变形和裂纹，同时，不致散热太快，厚大铸件焊前要进行预热，预热温度为300左右。面壁厚小于10mm、重量小于10kg的小铸件一般可不用预热，为了消除焊接内应力，焊后最好将焊件进行300-350退火，然后缓冷。有时将铸件放入箱内，周围用粘土和石英砂固定，送入炉中预热后补焊，焊后随型砂缓冷。模块2、铝合金的焊接操作训练 1.操作要点 铝合金手工钨极氩弧焊时焊接工艺选择及基本操作方法 2.焊前准备 由于在焊接时涂层金属会产生中间合金，降低接头的性能，因此焊接前需去除合金表面的涂层。针对车间现 状制定以下焊接过程： 1)酸洗试块，以清除零件表面氧化膜及油污。 2)焊机采用氩弧焊机AEP一500。焊接装备如下：讲述讲述引导分析分析引导引导讲述听讲记录记录分析听讲分析讨论分析52051515 3.焊接工艺参数的确定 1)确定坡口尺寸借鉴3A21氩弧焊焊接经验，确定坡口尺寸为39。、a6(图2)， 2)焊接试件的选取选用与零件母材同牌号同批次的铝合金5A06，规格为?20mm100ram300ram，进行对接氩弧焊接试验。 3)试验l确定焊接5A06的焊丝牌号关于氩弧焊焊接铝合金5A06的焊丝确定，我们做了如下实验：焊丝选用母材5A06、焊丝311、焊丝LF6(5A06)，采用对接焊，焊后做拉伸试验，试样如图3，拉伸实验数据如表3。 4)焊接层次的确定 确定铝合金5A06焊缝的焊接层次我们做了四组实验，具体实验数据如表4：3.操作过程（1）焊件及焊丝的表面清理（2）装配及定位：定位焊缝长6-15mm，间距50-80mm。（3) 打底层要求单面焊双面成形 (4）操作方法如钨极氩弧焊总结记录25 4.注意事项 （1）焊接过程不可触及钨极 （2）收弧时要防止出现弧坑 （3）要求焊缝平直美观课堂小结本次课主要讲授了铝合