金属焊接与切割作业教案

黔南民族职业技术学院 金 属 焊 接 与 切 割 作 业 教 案 一 安全生产方针的含义 1 我国安全生产的基本方针 安全第一 预防为主 综合治理 2 安全生产工作的重要意义 3 安全方针的含义 安全第一 强调把安全放在一切工作的首位 安全优先 当安全与生产 安全 与效益 安全与进度相冲突是时 必须首先保证安全 即生产必须安全 安全为了生产 不安全不生产 预防为主 在生产各环节 遵章守纪 履行职责 防微杜渐 发现隐患 及时处理 无能力处理 及时上报不延迟 综合治理 运用经济 法律 行政等多种手段 人管 法治 技防多管齐下 发挥社会 职工 舆论的监督作用 实现安全生产的齐抓共管 综合治理是安全生产方针的新发展 安全第一 预防为主 综合治理是目标 原则和手段 措施的有机统一辩证关系 安全第一是前提 预防为主是手段 综合治理是保证 二 安全生产方针的贯彻执行 1 突出强调 以人为本 人的生命是最宝贵的 人的生命权是人的一切权利的基础 2 安全第一 是相对生产而言 生产必须在安全的前提下进行 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 安全生产方针学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员深刻理解安全生产方针的含义 并能在工作中认真执行 本讲重点 本讲重点 安全生产方针的含义及安全生产方针的落实 本讲难点本讲难点 安全与生产 安全与效益的关系 教学方法教学方法 讲授案例 教学用具教学用具 黑板 多媒体 教学内容教学内容 安全生产方针 3 在生产工作中 必须正确处理好安全与生产的关系 越是任务忙 越是要重视安全 4 安全生产工作必须强调 预防为主 预防为主 是落实 安全第一 的基础 5 发生事故 法追究行政责任 民事责任和刑事责任 三 选讲一些事故案例 让员工从真实的安全事故中感悟到 人的生命是最宝贵的 安全就是 幸福 安全就是效益 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 安全生产法律法规学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员了解相关的安全生产法律法规 做一个知法 守法和护法的 好员工 本讲重点 本讲重点 安全生产法律法规出台的目的及主要内容 本讲难点本讲难点 从业人员的权利和义务 教学方法教学方法 讲授案例 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 安全生产法律法规 一 安全生产法律法规体系组成 二 安全生产主要法律 一 安全生产法 2002 年 6 月 29 日九届全国人民大会常务委员会第 28 次会议通过 2002 年 11 月 1 日起施行 安全生产法 立法目的 为了加强安全生产的监督管理 防止和减少安全事故 保障人民群众生命和 财产安全 促进经济发展 安全生产法 的根本宗旨 保护从业人员在生产经营活动中应享有的保证生命安全和身心健康的权利 安全生产法 的主要内容 1 生产经营单位应当具备本法和有关法律 行政法规和国家标准或行业标准规定的安全生产条件 2 生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训 未经安全培训考核合格的从业人员不得上岗 作业 3 生产经营单位应当教育和督促从业人员执行本单位的安全规章制度和操作规程 如实向从业人员告 知岗位存在的危险因素 防范措施以及事故应急措施 4 任何单位或个人对事故隐患或安全生产违法行为均有权向负有安全生产监督管理职责的部门报告举 报 安全生产法 对从业人员的权利和义务规定 从业人员依法享有的安全生产权利包括 知情 建议权 批评 检举 控告权 合法拒绝权 遇险停 撤权 保 险 外索赔权 从业人员依法履行的义务 遵章作业义务 佩戴和使用劳动防护用品的义务 接受安全生产教育培训 的义务 安全隐患报告的义务 依照国家有关规定取得特种作业操作资格证书方可上岗作业 二 劳动法 1994 年 7 月 5 日第八届全国人大常务委员会第八次会议通过 1995 年 1 月 10 日 起施行 1 立法目的 保护劳动者的合法权益 调整劳动关系 建立和维护适应社会主义市场经济的劳动制 度 促进经济发展和社会进步 2 特殊工种应掌握的 劳动法 的主要内容 三 职业病防治法 在第九届全国人大常委会第二十四次会议于 2001 年 10 月 27 日通过 自 2002 年 5 月 1 日起施行 1 职业病防治法 的立法目的 为预防 控制和消除职业病危害 防治职业病 保护劳动者健康 及相关权益 促进经济发展 2 特种作业人员应掌握的主要内容 1 用人单位应为劳动者提供符合国家职业卫生标准和卫生要求的工作环境和条件 保障劳动者获得 职业卫生保护 2 用人单位须依法参加工伤社会保险 3 用人单位的设立应符合法律 法规规定 其工作场所应符合职业卫生要求 二 行政法规 一 工伤保险条例 2003 年 4 月 16 日国务院第五次常委会议通过 2004 年 1 月 1 日起实施 工伤保险条例 规定 1 中过境内的各类企业 有雇主的个体商户应为本单位全部员工缴纳工伤 保险费 员工有依法享受工伤保险待遇的权利 2 用人单位应公示参加工伤保险的情况 职工发生工 伤应采取措施及时救治 二 生产安全事故报告和调查处理条例 于 2007 年 3 月 28 日以国务院第 493 号颁布 2007 年 6 月 1 日起施行 事故报告程序和时限 事故发生后 事故现场有关人员立即立即向单位负责人报告 单位负责人在 1 小 时内上发生地县级以上人民政府安全生产监督管理部门和负有安全生产监督管理职责的有关部门报告 安全生产监督管理部门应于 2 小时内向对应上级管理部门汇报 情况紧急可现场人员越级上报 一 生产安全事故隐患排查治理暂行规定 于 2007 年 12 月 22 日由国家安全生产监督管理总局 第 16 号令公布 2008 年 2 月 1 日起施行 生产安全事故隐患排查治理暂行规定 规定 任何单位和个人发现事故隐患 均有权 向安全监管部门和有关部门报告 生产经营单位要建立事故隐患报告和举报奖励制度 安监部门依法履 行事故隐患监督检查职责 生产经营单位应积极配合 不得拒绝 二 作业场所职业健康监督管理暂行规定 与 2009 年 6 月 15 日国家安全生产监督管理总局第 23 号令公布 自 2009 年 9 月 1 日起施行 作业场所职业健康监督管理暂行规定 规定 1 生产经营单位加强作业场所的职业危害防治 保 证从业人员的职业健康 3 用人单位对从业人员进行岗前职业健康培训和在岗定期培训 督促从业人 员按章操作 4 生产经营单位应为从业人员发放符合国家标准 行业标准的职业危害防护用品 督促 员工正确佩戴 使用 不得发放钱物替代发放职业危害防护用品 5 不得安排未经上岗前职业健康检 查的人员从事职业危害作业 不得安排有职业禁忌的人员从事其所禁忌的作业 对发病人员应调离岗位 妥善安置 未经离岗检查职业病危害的从业人员 不得以此解除或终止劳动合同 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 特种作业人员安全生产职业规范与岗位职责学时数学时数 2 课时 教学目的及要教学目的及要 求求 通过本讲的教学 使学员懂得在生产中本岗位的职业规范和职责 并在工作中身体力 行 成为一名职业道德高 责任心强 诚实守信的好员工 本讲重点 本讲重点 职业道德基本要求及安全生产岗位责任制 本讲难点本讲难点 如何履行好安全生产岗位责任制 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 特种作业人员安全生产职业规范与岗位职责 一 基本职业道德规范 1 爱岗 尽责 2 文明 守则 二 特种作业人员的安全生产岗位职责 安全生产岗位责任制是各项安全管理制度的中心 建立健全安全生产责任制 并认真履行 是保障 安全生产的重要手段 特种作业人员的安全生产岗位责任制的主要内容为 1 执行规定 对本职安全工作负责 2 对本岗位的设备设施与系统做到三知四会 3 在工作中遵章作业发现违章及时制止或向有关部门或领导反映 4 严守劳动纪律 不擅自离岗 5 工作期间 不干与工作无关的事情 不乱动乱摸与自己无关的机具设备和车辆 6 搞好环境检查 和设备维护保养 发现为题及时处理 汇报 7 积极参加安全学习和教育活动 接受监督检查 参见解决不安全问题 8 发生事故 保护好现场 参与事故抢险救援 三 焊接与切个人员持证上岗制度 1 基本条件 年满 18 周岁 初中以上文化程度 身体健康 双目视力在 4 8 以上 矫正到 5 0 以上 无高血压 心脏病 癫痫病 眩晕症等妨碍本作业的疾病及缺陷 2 技术要求 3 培训与考核 特种设备使用单位应当对特种设备作业人员进行特种设备安全教育和培训 没有培训能 力和委托发证部门组织 特种作业人员应积极参加培训与考核 既是法规规定也是自身工作 生产 生 命的需要 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 焊接与切割知识学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员掌握焊接与切割基本原理与分类方法 了解焊接与切割在 实际工作中的应用 明白学习安全焊接技术的目的 激发员工的学习热情 掌握安 全技术措施 保证安全生产 本讲重点 本讲重点 焊接与切割的基本原理 分类方法 本讲难点本讲难点 焊接与切割的基本原理 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 焊接与切割知识 一 焊接与切割的基本原理及分类 一 基本原理 焊接的概念 通过加热或加压 或者两个并用 并且使用或不使用填充材料 使工件达到结合的方法 二 焊接方法的分类 焊接的分类 按照焊接过程中金属所处的状态及工艺特点 可以将焊接方法分为熔化焊 压力焊和钎 焊 1 熔化焊的概念 气焊 电弧焊 电渣焊 气体保护焊 等离子弧焊属于熔化焊 2 压力焊的概念 冷压焊 爆炸焊都属于压力焊 3 钎焊的概念 例如烙铁钎焊 火焰钎焊 感应钎焊等 三 切割的方法和分类 切割方法的种类 按照金属切割过程的加热方法的不同大致分为火焰切割 电弧切割和冷切割三类 1 火焰切割 利用加热气源使被切割的金属燃烧而完成的切割方法 按加热气源的不同分为四种 1 气割 利用氧 乙炔预热火焰使金属在纯氧气流中剧烈燃烧 生产熔渣和放出大量的热量原理 而进行的 2 液化石油气切割 利用液化石油气与氧气预热火焰使金属在纯氧气流中剧烈燃烧 生产熔渣和放出大 量的热量原理而进行的 原理与气割相同 不同点是液化石油气与乙炔的燃烧特性不同 割据不同 3 氢氧源切割 利用水电解氢氧发生器电解水生成的氢气和氧气燃烧火焰加热切割 其完全燃烧的温度 可达 2800 3000 4 氧熔剂切割 切割氧气流中加入纯铁粉或其他溶剂 利用它们的燃烧热和废渣作用实现气割的方法 2 电弧切割 按生产电弧的不同分为等离子电弧气割和碳弧气割 3 冷切割 切割后工件相对变形小的切割方法有激光切割 水射流切割 1 激光切割 利用激光束把材料穿透 是激光束移动实现的切割 2 水射流切割 利用高压换能泵产生出的 200 400Mpa 高压水流动能 实现对材料的切割方法 二 焊接与切割的应用 焊接具有生产周期锻 成本低 结构设计灵活 用材合理及能够以小拼大等诸多优点 在工业生产 中广泛应用 每年工业国家由 40 的钢材用于生产焊接结构 随着工业的发展 被焊接材料的种类越来越 多 产品日益朝着高参数 高温 高压 高寿命 大型化方向发展 焊接结构越来越复杂 焊接工作 量越来越大 对焊接的质量和技术提出的更高的要求 将推动着焊接技术的飞速发展 使它在工业生产 中的应用更加广泛 三 学习焊接切割安全技术的必要性 特种作业的概念 是指容易发生人员伤亡事故 对操作者本人 他人即周围设施的安全有重大危害的作 业 因此 特种作业人员安全技术素质及行为对于安全状况至关重要 从事特种作业者称为特种作业人 员 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 金属学及热处理基础知识学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员对金属结构和常用的热处理工艺由一定的了解 为今后更 好地学习掌握钢材的性能和焊接特点奠定一定的基础 本讲重点 本讲重点 晶体的特点与结构 合金组织 常见的钢热处理工艺 本讲难点本讲难点 同素异晶转变热处理对钢性能的影响 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 金属学及热处理基本知识 一 金属晶体结构的一般知识 物质的分类 物质皆有化学元素组成 按期化学元素的性质不同分为两类 金属与非金属 1 金属 化学元素中有 83 中金属元素 固态金属特性不透明 有光泽 有延展性 有良好的导电性 和导热性 随温度升高 导电性降低 电阻率增大 2 非金属 化学元素有 22 种 非金属元素不具备金属元素的特性 随温度升高 电阻率减小 导电 性提高 钢材的性能取决于钢材的化学成分与钢材的组织 一 晶体的特点 二 典型的金属晶体结构 1 晶格的定义 金属的原子按一定的方式有规则地排列成一定的空间几何形状的空间格架称为晶格 晶胞 能够反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞 结晶 金属由液态转变为固态的过程叫结晶 金属的结晶由晶核的产生和长大两个基本过程 每个晶 核形成一颗外形不规则的晶体 通常称这些不规则的晶体称为晶粒 晶粒大小通常分为八级 一级最粗 八级最细 晶粒越细 金属的力学性能越高 晶粒越粗力学性能越差 晶粒大小与过冷度 理论结晶温 度与实际结晶温度之差 有关 过冷度越大 晶粒越细 2 常见的三种金属晶格类型 1 体心立方晶格 2 面心立方晶格 3 密排六方晶格 金属在固态下 随着温度的变化 由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异构转变 同素异 晶转变 二 合金的基本知识 合金的定义 由两种或两种以上的元素 至上有一种金属元素 组合成的金属 合金组织的分类 根据两种元素的相互作用的关系 以及形成晶体结构和显微组织的特点分为三类 1 固溶体 一种物质的原子均匀地溶解在另一种物质的晶格内 形成单相晶体的结构 固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体 形成置换固溶体的溶质和溶剂的原子相近 可以是无限固溶剂或 有限固溶剂 间隙固溶剂两元素原子大小差别大 D质 D溶 0 59 间隙固溶体一般都是有限固体溶体 形成固溶体后引起晶格扭曲 增加金属塑性变形的阻力 固溶体比纯金属硬度高 强度大 2 化合物 两种元素的原子按一定比例相结合 具有新的晶体结构 各元素原子相互位置固定 化合 物机有高硬度 低塑性 脆性较大 3 机械混合物 合金是由两种不同的晶体结构彼此机械混合物 它往往比单一的固溶体合金有更高的 强度 硬度和耐磨性 塑性和压力 加工性能则较差 三 钢的热处理 热处理 将金属加热到一定温度 并保持一定的时间 然后以一定的冷却速度冷却到室温 这个过程 称为热处理 1 淬火定义 淬火的目的 把奥氏体化的钢件淬火成马氏体 提高钢的硬度 强度和耐磨性 但其不能作为最终的组 织 焊接中碳钢和某些合金钢 热影响区可能发生淬火现象变硬 易形成冷裂纹 2 回火定义 回火的目的 减少或消除工件淬火时产生的内应力 防止工件变形或开裂 降低硬度和强度 提高塑性 和韧性 稳定工件组织 淬火加高温回火的热处理工艺称为调质 调质能得到韧性和强度最好的配合 获得良好的综合力学 性能 3 正火定义 4 退火定义 退火可分为完全退火 球化退火 去应力退火 退火的目的 降低硬度 提高塑性 便于加工 细化晶粒 均匀组织及成分 改善钢的性能 消除 内应力 防止变形和裂纹 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 常用金属材料的一般知识学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员对常用金属材料的性能又一个基本了解 掌握钢材及有色金 属的分类方法及编号方法及含义 本讲重点 本讲重点 金属材及材料的分料性能类及编号 本讲难点本讲难点 金属材料的工艺性能 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 常用金属材料的一般知识 一 金属材料的性能 金属材料的性能包括物理性能 化学性能 力学性能和工艺性能 一 金属材料的物理性能 二 金属材料的力学性能 力学性能 从开始受力直至材料破坏的全部过程中所呈现的力学特征 力学性能主要包括强度 塑性 硬度和韧性 1 强度 金属材料的强度性能表示金属材料对变形和断裂的抗力 用单位截面上所受的力表示 有屈 服强度及抗拉强度两个指标 单位为 Mpa 2 塑性 在外力作用下产生塑性变形的能力 表示塑性的有延伸率 断面收缩率及冷弯角 3 冲击韧性 衡量金属材料抗动载荷或冲击力的能力 冲击可以测定材料在突加载荷时对缺口的敏感 性 用冲击值 k 表示 该值越大 材料的韧性越好 4 硬度 抵抗表面变形的能力 有布氏硬度 HB 洛氏硬度 HR 维氏硬度 HV 三种 三 金属材料的工艺性能 金属的工艺性能是指承受各种冷热加工的能力 1 切削性能 金属材料是否易于切削的性能 钢的硬度在 HB180 200 范围内时具有较好的切削性能 2 铸造性能 指金属在液态时的流动性以及液态金属在凝固过程中的收缩和偏析程度 铸造性能保证铸 件质量 3 焊接性能 指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件 并满足预定的要求的能力 焊 接性受材料 焊接方法 构件类型及使用要求四个因素影响 焊接性评定方法广泛使用的方法是碳当量法 碳当量法用于对碳钢和低合金钢淬硬及冷裂倾向的估算 二 钢材和有色金属的分类与编号 一 钢材的分类 1 按化学成分分类 碳素钢和合金钢 1 碳素钢中除铁外 含有碳 硅 锰 硫 磷等 总量一般不超过 2 碳素钢按含碳量分为低碳钢 含碳量小于 0 25 中碳钢 含碳量为 0 25 0 6 和高碳钢 含碳量 0 6 2 11 2 合金钢 除碳素钢所含元素外 还含铬 镍 钛 钼 钨 钒 硼等 碳素钢中锰的含量超过 0 8 硅的含量超过 0 5 这种钢也称合金钢 普通低合金钢 合金元素含量小于 5 中合金钢合金元素含量 5 10 高合金钢合金元素含量大于 10 2 按用途分类 结构钢 工具钢和特殊用途钢 3 按品质分类 根据含硫 磷的含量划分 1 普通钢 2 优质钢 3 高级优质钢 二 钢材的编号 1 碳素钢的编号 1 碳素结构钢 结构钢和工程用热轧钢板 型钢均属此钢类 牌号由代表屈服强度字母 屈服强度 值 质量等级符号 脱氧方法符号四部分按序组成 例 Q235 A F 2 优质碳素结构钢 钢号用两位数字表示 表示含碳量的万分之一 含锰量高的钢需标出锰元素 例如 50Mn 2 合金结构钢的编号 数字 碳含量的万分之几 化学元素符号 合金 数字 合金元素百分含 量 三部分组成 合金元素小于 1 5 不标数字 3 不锈钢与耐热钢的编号 数字 含碳量的千分之几 合金元素 数字 合金元素的百分之几 当含碳量小于 0 03 钢号前标以 00 当含碳量小于 0 08 钢号前标以 0 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 焊接工艺基础知识学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员掌握焊接工艺所涉及的一些基本概念及相关技术参数选择 原则与要求 为下一步更好地学习焊接工艺参数的合理选用打好基础 本讲重点 本讲重点 焊接接头型式 坡口的基本形状与尺寸 焊接位置种类 焊缝形状和尺寸 本讲难点本讲难点 坡口与焊缝的形状与尺寸 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 焊接工艺基础知识之一 一 焊接接头的分类 焊接接头的定义 用焊接的方法联接起来的接头叫焊接接头 包括焊缝熔合区和热影响区 焊接接头可分为十种 常用的接头形式由四种 1 对接接头 两件表面构成大于或等于 135 小于或等于 180 夹角的接头 是焊接结构中采用最 多的一种接头形式 2 角接接头 两件表面构成大于 30 小于 135 夹角的接头 这种接头受力状况差 用于不重要的 结构 3 T 形接头 一件端面与另一件表面构成直角或近似直角 4 搭接接头 两件部分重叠构成的结构 特别适用于被焊结构狭小处及密闭焊接结构 分为不开坡口 圆孔内塞焊 长孔内角焊三种形式 二 焊缝坡口的基本形式与尺寸 一 坡口形式 二 坡口的几何尺寸 1 坡口面 2 坡口面角度与坡口角度 3 根部间隙 又名装配间隙 4 钝 边 5 根部半径 三 焊接位置种类 焊接位置 熔焊时 焊件接缝所处的空间位置 用焊缝倾角或转角表示 焊缝倾角 焊缝轴线与水平面之间的夹角 焊缝转角 焊缝中心线和水平参照面的夹角 平横立仰及平角焊合仰角焊得角度值 四 焊缝形式及形状尺寸 焊缝的分类 二 焊缝的形状尺寸 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 焊接工艺基础知识学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员掌握焊缝符号的表示方法及符号含义 了解焊缝工艺参数 及其对焊缝的影响 能够读懂一般的焊接工艺图纸 根据焊接技术要求合理选用工 艺参数进行焊接 使焊接质量达到规定要求 本讲重点 本讲重点 焊缝符号的表达方法 焊接工艺参数对焊缝的影响 本讲难点本讲难点 焊缝工艺参与对焊缝的影响 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 焊接工艺基础知识之二 五 焊缝符号的表示方法 焊缝符号的组成 基本符号和指引线 必要时加上辅助符号 不重复号和焊缝尺寸符号 一 符号 1 基本符号 有表示焊缝截面形状的符号 例 I 性焊缝 V 形焊缝 2 辅助符号 表示焊缝表面特征的符号 平面符号 凹面符号和凸面符号 3 补充符号 补充说明焊缝某些特征而采用的符号 例如平面 V 形对接焊缝 二 符号在图纸上的位置 三 焊缝尺寸符号及其标准位置 1 焊缝尺寸符号 符号及标注方法 2 焊缝尺寸符号及数据的标准原则 A 焊缝截面尺寸标注在基本符号的左侧 B 焊缝长度尺寸标准在基本符号的右侧 C 坡口角度 坡口面角度 根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧 D 相同焊缝数量符号标准在尾部 E 标注尺寸较多不易辨认可加相应的尺寸符号 箭头线方向发生变化时 上述原则不变 3 关于尺寸符号的说明 六 焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响 焊接工艺参数的定义 焊接时 为保证焊接质量而选定的各项参数的总称 一 焊接电流 其他条件不变 焊接电流增大 焊缝厚度和余高增加 焊缝宽度几乎不变 或略 有增加 焊接电流是作业人员在操作时唯一可调的工艺参数 二 电弧电压 其他条件不变 电弧电压增长 焊缝宽度增加 焊缝厚度和余高略有减少 电流决定焊缝厚度主要因素 二电压是影响焊缝宽度的主要因素 二者相互制约 三 焊接速度 速度增加 焊缝厚度和宽度大为下降 提高焊接生产率 应综合考虑焊接速度 焊接电流和焊接电压三者之间的关系 合理选用 四 其他工艺参数及因素的影响 1 电极直径和焊丝外伸长度 电极直径减少 电弧截面减少 焊缝厚度和余高减少 2 电极倾角 电极的倾角顺着焊接方向叫后倾 逆着焊接方向叫前倾 前倾时 焊缝宽度增加 余高减少 焊缝厚度减少 后倾则相反 3 焊件倾角 焊件相对水平面倾斜时 从高处相低处焊叫下坡焊 从低处往高处 焊叫上坡焊 4 坡口形状 其他条件不变 增加坡口深度和宽度时 焊缝厚度和宽度略有增加 余高显著减 少 5 焊剂埋弧焊 焊机的成分 密度 颗粒及堆积高度对焊缝形状有影响 稳弧性差的焊接 焊缝厚度大 宽度小 焊剂密度小 颗粒大 堆积高度减小 焊缝厚度小 余高小 宽度增加 熔渣粘度大 透气性不良 熔池结晶形成的气体无法排除 焊缝表面形成许多凹坑 成形恶化 6 保护气体成分以及与其相关熔滴过渡形式对焊缝形状的影响 7 母材的化学成分不同 对焊缝的影响也不一样 氩弧焊特别明显 通过实验数据对比 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 焊接与切割用电安全学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员掌握一般的安全用电基础知识 为更好地学习和掌握电焊切 割设备的安全用电要求奠定基础 并在实际工作中能够做到安全用电 有效防止触电 事故的发生 本讲重点 本讲重点 电的基本概念 电流对人体的伤害及触电方式 本讲难点本讲难点 电流对人的伤害 影响电击严重程度的因素 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 安全用电基础知识 一 电的基本概念 1 电流 电荷有规则的移动就是电流 规定导体中正电荷的移动方向为电流的方向 电流强度单位时间内通过导体任意截面的电量为电流强度 简称为电流 电流分为直流电和交流电两大类 2 电阻 导体对电流的阻碍作用叫电阻 电阻符号用 R 表示 单位为欧姆 符号为 3 电位与电位差 单位正电荷在电场中某点所具有的电位能叫做这一点的电位 单位为伏 符号 V 电场中任意两点电位之差叫电位差 又叫电压 单位为 V 4 电路 电流经过的路径称为电路最基本的电路的电路有电源 负载和连接导线组成 电动势 衡量电源力移动电荷做功本领大小的物理量叫电源的电动势 符号为 E 单位为 V 电动势 的方向规定为由负极指向正极 由地电位指向高电位 且存在电源内部 二 电流对人体的伤害 电流对人体的伤害分为电击 电伤和高频电磁场生理伤害 通常绝大部分触电死亡事故是由电击造 成的 电击引发心室颤动 颤动频率高 颤动极细微 心脏不再起输送血液的作用 使血液循环终止 致人死亡 三 影响电击严重程度的因素 电流流经人体电流强度 持续时间 流经途径 通过人体电流频率 人体健康状况等 1 电流的影响 感知电流 工频 1 毫安 直流 5 毫安 摆脱电流 交流为 10 毫安 直流为 50 毫安 致命电流 心室颤动电流 交流为 50 毫安 在有防止触电保护装置的条件下 人体允许电流大小一般可按 30 毫安考虑 2 通电时间影响 电流持续时间超过 1 秒钟 必然与心脏最敏感的间歇重复 造成很大 危险 通电时间越长 发生心室颤动的可能性越大 越短危险性越小 3 通过的途径 通过心脏 肺部 中枢神经 尤其是心脏危险性最大 从手到脚的电流途径最危险 尤其是从左手到右脚 其次是从手到手 再次是脚到脚 4 电流频率 工频交流电最危险 25 300 赫兹的交流电对心肌影响最大 2000 赫兹以上的交 流电对心脏的影响较小 但高压高频电也有致命的危险 5 健康状况 患心脏病 神经系统疾病 结核病受电击危害程度严重 四 安全电压 通过人体的电流决定于外加电压和人体电阻 人体电阻由体内电阻和皮肤电阻组成 体内电阻数值一般不低于 500 欧姆 皮肤电阻一般不低于 1000 欧姆 人体电阻最低不低于 650 欧 姆 一般情况人体电阻按 1500 欧姆考虑 1 对于比较干燥而触电危险较大的环境 人体电阻按 1000 1500 欧姆计算 通电电流按不引发心 脏颤动的最大电流 30 毫安计算 U 安全电压 30 毫安 1000 1500 欧姆 30 45 伏 我国原规定安全电压的 36 伏 凡危险级特别危险环境用照明 携带式电动工具均应采用 36 伏安全电压 2 对于潮湿环境 人体电阻按 650 欧姆计算 通电电流按 30 毫安计算 安全电压为 U 30 毫安 650 欧姆 19 5 伏 我国原规定 12 伏 3 水下或其他触电导致严重二次事故的环境 人体电阻按 650 欧姆 电流按不引起强烈痉挛的电 流 5 毫安计算 U 5 毫安 650 欧姆 3 25 伏 国家原规定 2 5 伏以下 这种环境安全电压为 3 伏 我国安全电压等级 42 伏 36 伏 24 伏 12 伏 6 伏 五 人体触电方式 1 低压单相触电 大部分属于单相触电 2 低压两相触电 人体承受的电压为 380 伏 危险性大 3 跨步电压 两脚之间出现的电压 高压故障接地处或有大电流流过的接地装置附近 都可能出 现较大的跨步电压 4 高压触电 在 1000 伏以上的高压电气设备上 人体过分接近带电体 高压电鞥把空气击穿 使 电流通过人体 伴随高温电弧 把人烧伤 六 作业环境按触电危险性分类 考虑工作环境的潮气 粉尘 腐蚀性气体或蒸汽 高温等条件分为三类 1 普通环境 这类环境触电危险性小 相对湿度不超过 75 无导电粉尘 非导电材料铺设地面 金 属占有系数小于 20 2 危险环境 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 焊接与切割用电安全学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员掌握电焊切割设备的安全用电要求 并在实际工作中能够 做遵章操作 安全用电 有效防止触电事故的发生 本讲重点 本讲重点 保护接零 保护接地及设备电源安全要求 本讲难点本讲难点 焊接切割设备接零接地安全要求 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 焊接切割设备安全用电要求 焊接切割作业场所属于危险与特危险作业场所 一 焊接切割设备的保护接零 用于三相四线制 用导线将设备的外壳与零线连接 焊机绝缘损坏导 电体接触到外壳时 绝缘损坏的一项与零线短路产生短路电流引发保险熔断或电源跳闸 起到保护作用 二 焊接切割设备的保护接地 用于三相三线制 用导线和接地极将设备金属外壳同大地连接起来 三 焊接设备的安全要求 一 对设备的电源的安全要求 二 焊接切割设备保护接零和保护接地的安全要求 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 气焊与切割的基本知识及安全特点学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员了解气焊 切割的基本原理 适用范围及安全特点 并在 生产中能够进行安全作业 本讲重点 本讲重点 气焊切割基本原理 优缺点与安全特点 本讲难点本讲难点 气焊气割的安全特点 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 气焊与切割的基本原理及安全特点 一 气焊与气割的基本原理和适用范围 一 气焊 利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰熔化工件接缝处的金属和焊丝达到金属间牢 固连接的方法 是化学能转化为热能的一种熔化焊接 气焊用的设备及工具 氧气瓶 乙炔瓶 回火防止器 焊炬 减压器及氧气与乙炔输送管 气焊的适用范围 薄钢板 低熔点材料 铸铁件 硬质合金刀具 磨损 报废零件的补焊构件变形 的火焰校正 二 气割定义 气割的过程 预热 燃烧 吹渣 金属气割的条件 1 金属在氧气中燃烧点低于金属的熔点 2 气割是金属氧化物的熔点低 于金属的熔点 3 金属在切割氧流中燃烧释放热反应 4 金属的导热性不应太高 5 金属 中阻碍气割过程的提高钢的淬火性杂质要少 可气割的材料 纯铁 低碳钢 中碳钢和低合金钢及钛 二 气焊气割的的优缺点 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 气焊与切割火焰及工艺参数学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员掌握气焊 切割的工艺参数对气焊气割的影响 能够根据 生产需要合理选用工艺参数 提高工效和气焊气割质量 本讲重点 本讲重点 火焰的形状及性质 气焊气割的工艺参数 本讲难点本讲难点 工艺参数的选择 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 气焊与切割火焰及工艺参数 一 气焊气割火焰的特点 氧 乙炔火焰由焰心 内焰和外焰组成 氧 乙炔火焰根据氧和乙炔混合比例不同 可分为中性焰 碳化焰和氧化焰三种类型 氧一乙炔燃烧的过程的两阶段 第一阶段 乙炔在焰心被分解为碳和氢 白光 温度 1000 接着在 内焰部分 碳与混合气体中的氧发生反应生成 CO 蓝色 温度最高达 3150 3200 本区为焊接区 对 氧化物有还原作用 第二阶段 燃烧靠空气中的氧进行 生成二氧化碳和水 放热反应 外层火焰成桔 红色 火焰的形状与性质决定混合气体中氧与乙炔的比例 O2 C2H2 1 1 1 2 为中性焰 与焊件无化学反应 应用最广 常用于焊接低碳钢 中碳钢和不锈 钢 O2 C2H2小于 1 1 碳化焰或还原焰 易使焊缝金属增碳 轻微的碳化焰用于焊接铸铁 高碳钢 硬 质合金 镁合金 O2 C2H2大于 1 2 为氧化焰 燃烧温度最高 达 3100 3300 弱氧化焰可防止低沸点金属元素蒸 发 气割时 通常使用氧化焰 二 气焊的工艺参数 气焊工艺参数包括焊丝直径 火焰能率 焊嘴与工件的倾角 焊接速度和气体压力等 1 焊丝直径 焊丝直径过小 焊丝熔化下滴快 易造成熔合不良缺陷 焊丝直径过大 加热时间 增加 焊件过热 热影响区扩大 降低焊接质量 2 火焰能率 每小时可燃气体的消耗的能量来计算 单位为 L h 国产焊炬 1 5 号焊嘴的火焰能率分别为 120 240 280 330 430L h 3 焊嘴的倾斜角 焊嘴与工件平面之间的夹角 4 焊接速度 根据焊件的厚度和所需熔池的宽度而定 5 气体压力 主要指来自氧气和乙炔的压力 三 焊接方向 左向焊和右向焊两个方向 焊炬与焊丝运走方向从左到右为右向焊 从右到左则为左向焊 左向焊焊炬火焰背着焊缝指向焊件未焊部分 焊接过程由右向左 焊炬跟着焊丝后面运走 右向焊焊炬火焰指向焊缝 焊接过程由左向右 焊炬在焊丝前面移动 右向焊得优点 防止金属氧化 减少产生气孔 改善焊缝质量 火焰热利用率高 熔深增加 生产 率高 缺点是不易掌握 对焊件未进行预热 只用于焊接厚件和熔点高的工件 左向焊得优点 能看清楚熔池上部凝固边缘 利于获得高度和宽度均匀的焊缝 预热焊件 焊接薄 板提高生产效率 容易掌握 应用普遍 缺点 冷却较快 热量利用率低 适用薄板和低熔点金属 四 气焊操作要点 1 焊炬和焊丝的摆动 焊炬有三种运动 一是沿焊接放方向移动 二是沿焊缝作横向摆动 三是打 圆圈摆动 焊接有色金属还要用焊丝不断搅动熔池促使气体析出 氧化物上浮 2 起焊 提高加热速度 采用大倾角 焊丝末端深入外焰预热 焊件加热至熔化状态 加焊丝 焊 丝熔化滴入熔池后 向前微移焊炬形成新的熔池 3 收尾 操作要领 倾角小 焊速快 加丝快 慢离开 防止熔池扩大和烧穿 气泡溢出 防止气 孔 4 火焰调节 气焊一般用中性焰 焊黄铜采用氧化焰 焊铸铁用碳化焰 气割钢材易用中性焰 5 火焰高度焰心距焊件熔池表面 2 4 毫米 加热速度快 效率高 焊接效果好 不易回火 6 焊缝接头 对原焊缝端头充分加热 使新老焊缝金属充分融合 重要焊件需适当增高与原焊缝 的重叠厚度 7 钢板厚度不同时的火焰偏向 焊接钢板厚度不同 火焰应偏向厚板方向 为防止工件烧穿 可 用焊丝挡住焰心 五 气割工艺参数 主要包括割炬型号和切割氧压力 气割速度 预热火焰能率 割嘴与工件的倾 斜角 割嘴距工件表面的距离等 1 割炬型号和切割氧压力 2 气割速度 与工件厚度和割嘴形式有关 工件厚 气割速度慢 反之相反 合适的气割速度切 口产生的后拖量最小为原则 3 预热火焰能率 预热火焰应采用中性焰或轻微的氧化焰 预热火焰能率的大小与工件厚度有关 工件越厚 火焰能率应越大 4 割嘴与工件的倾斜角 依据工件的厚度来确定 5 割嘴距工件间的距离应保持在 3 5 毫米 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 气焊与切割常用的气体及设备学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员了解和掌握气焊气割常用气体的特性 常用设备的结构及 使用要求 在生产中严格按安全规定使用 确保生产安全 本讲重点 本讲重点 常用气体的特性及乙炔发生器构造及使用要求 本讲难点本讲难点 乙炔发生器的构造及安全使用 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 气焊与切割常用气体及设备 一 乙炔 C2H2 属不饱和碳氢化合物 化学性能活泼 是一种高热值 容易燃烧和爆炸的气体 密度比空气轻 可燃气体的定义 能够燃烧并在燃烧过程中释放出大量热的气体称为可燃气体 一 乙炔具有燃烧和爆炸危险性的具体表现方面 二 乙炔中的杂质及危害 纯净的乙炔在常温和大气压下为无色无味气体 工业用乙炔因混有硫化 氢 H2S 和磷化氢 PH3 和空气等杂质 具有特殊的臭味 磷化氢有低燃点 使乙炔的爆炸性增加 乙炔中的混入的空气增加了乙炔燃烧和爆炸的可能 硫化氢 具有毒性气体 其混入能引发乙炔中毒现象 磷化氢和硫化氢均是制作乙炔用的电石不纯 在制作乙炔 的过程中生成的 硫化氢和磷化氢的存在对焊接质量影响较大 使焊缝质量变坏 二 液化石油气 石油气是炼油工业副产品 主要有丙烷 C3H8 占 50 80 丙烯和丁烷和丁烯 常温 常压是气态 稍加压力即变成液态 便于装瓶储存 运输 一 液化石油气的燃烧爆炸危险性 二 液化石油气的安全使用要求 三 氧气 常温和大气压下是无色无味的活泼助燃剂 强氧化剂 满罐氧气瓶的压力为 14 7Mpa 焊接用氧气的纯度一级含氧量不低于 99 2 二级纯度不低于 98 5 输送氧气管道内的压力为 0 5 15Mpa 二 使用安全要求 四 乙炔发生器 一 构造原理 1 乙炔发生器的分类 按工作原理分类和压力分类两种 我国目前广泛使用的是排水式中压乙炔 发生器 2 乙炔发生器的制气原理 电石 碳化钙 CaC2 与水化合生成乙炔和熟石灰 Ca OH 2 二 电石 俗称碳化钙 分子式为 CaC2 利用焦炭和氧化钙放在电炉中熔炼而成 CaO 3 C CaC2 CO 热量 吸热反应 电石的粒度一般为 20 80 毫米 2 80 毫米 2 毫米以下的很少使用 装桶封存 电石燃烧爆炸的危险性主要有 1 遇水反应 生成乙炔 放出大量的热 易引发乙炔爆炸 属遇水的一级危险品 2 电石含有硅铁杂质 硅铁与硅铁或与其他杂质发生碰撞 容易产生火花 成为乙炔爆炸的危险 火源 3 电石粒度越小 分解越快 反应生产的大量的热不易散发 易造成局部过热产生危险 三 乙炔发生器着火爆炸事故的原因 四 乙炔发生器使用安全要求 操作人员应经过培训 对发生器做到三知四会 经考核合格上岗 严禁给操作工操作乙炔发生器 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 气焊与切割常用气瓶及焊炬 割炬学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员了解气瓶与焊炬 割据的结构 掌握安全操作要领 在生 产中能够安全使用 确保生产安全 本讲重点 本讲重点 气瓶把发生爆炸的原因及安全措施 焊炬与割据的安全使用要求 本讲难点本讲难点 气瓶及焊割炬的结构 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 气焊与切割常用气体及设备 一 常用气瓶 一 气瓶结构 1 氧气瓶 用来储存和运输氧气的高压容器 最高工作压力为 14 7 兆帕 2 乙炔瓶 是一种储存 运输乙炔用的压力容器 乙炔瓶内有浸满丙酮的多孔性填料 乙炔气瓶由瓶帽 瓶阀 分解网 瓶体 微孔填料 底座和易熔塞组成 瓶体白色 瓶上有 乙 炔 和 不可近火 红色字样 乙炔瓶设计压力为 3Mpa 水压试验压力为 6Mpa 3 液化石油气瓶 采用 16Mn 钢 优质碳素结构钢等薄板制造 气瓶壁厚 2 5 4 毫米 气瓶为银灰 色 用红色写 液化石油气 最大工作压力为 1 56Mpa 水压试验为 3Mpa 二 气瓶发生爆炸事故的原因和安全措施 三 气瓶的定期检验和涂色 二 焊炬 一 焊炬的分类 二 射吸式焊炬的构造和工作原理 三 焊炬的安全使用 四 焊炬发生会回火的原因 三 割炬 一 割炬的作用与分类 割炬的作用是将氧气和乙炔混合形成预热火焰 将高压纯氧喷射到割件上 使被切割金属在氧射 流中燃烧氧射流将燃烧生成的熔渣吹走形成割缝 割炬是切割工作的工具 割炬分类 按气体的混合方式分为射吸式和等压式 射吸式使用广泛 按用途分为普通割据 重型割炬以及焊割两用炬 二 G01 30 割炬 能切割 3 30 毫米厚的低碳钢 割炬备用 3 个割嘴 1 割炬的组成 构造 割炬分为预热部分和切割部分 2 焊炬的混合气喷孔为一小圆孔 火焰呈圆锥形 割嘴的混合气喷孔呈环形 火焰呈环状分布 3 点火程序 微开预热氧调节阀 再开乙炔调节阀并立即点火 然后增大预热氧流量 对工件加 热至燃点时 开启切割氧 4 关停程序 关切割氧调节阀 关乙炔调节阀 再关预热氧调节阀 三 GD1 100 型割炬 等压割炬 能切割 5 40 毫米厚的低碳钢 割炬备有三个割嘴 特点 气体混合在割嘴接头与割嘴间的空隙完成 割嘴为整体式梅花割嘴 火焰燃烧稳定 不易回 火 割炬重量轻 使用灵便 四 割炬的安全使用 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 气焊与气割的安全操作学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员了解气气焊与气割的安全操作程序和注意事项 进一步提高 的安全操作技能 避免因操作不当引发爆炸和火灾事故 本讲重点 本讲重点 作业前的检查和作业中安全注意事项 本讲难点本讲难点 作业中的安全注意事项 教学方法教学方法 讲授 教学用具教学用具 黑板多媒体 教学内容教学内容 气焊与气割的安全操作 一 从业人员的要求 经过安全技术培训 考试合格 持证上岗 二 作业场所要求 通风 照明要好 物料分区放置 摆放有序 留有通道 现场配备足够的灭火 器材 三 作业前的准备 四 作业中的注意事项 1 气瓶应直立稳固或装在专用的胶轮车上使用 2 气焊设备严禁沾染油污和搭架电缆电线 气瓶不得剧烈震动 日光暴晒 开启瓶阀用专用扳手 3 电石需桶装储存 开启不得用铁器敲击 不准在易燃易爆及明火 易产生静电场合打开电石 接触电石应戴手套 口罩和防护眼镜 4 严禁将燃烧的焊炬随意放置 5 交替使用焊割炬 应在容器外点火 容器内不得存放焊割炬 6 在密闭容器和狭小的空间内作业 应先打开孔 洞 使空气流通 设专人监护 7 严禁用氧气通风 不准用氧气代替压缩空气吹扫衣服和吹除乙炔管道内的堵塞物 或做试压气 动工具的起源 8 氧气瓶远离明火和热源 与明火保持 10 米以上 与乙炔发生器或乙炔瓶保持在 3 米以上 9 安装减压器应先打开瓶阀吹出瓶嘴处污物 10 安全减压器需开启氧气阀 检查有无漏气 压力是否正常 再接氧气胶管 11 开启氧气瓶阀动作应缓慢 人站在瓶嘴侧面 12 夏季应做好气瓶防暴晒的安全措施 13 冬季使用 有结冰现象严禁用明火烘烤 氧气可用热水或蒸汽解冻 乙炔可用温水解冻 14 同在一作业地点作业 氧气瓶必须绝缘 乙炔瓶要接地措施 15 瓶内应留有余气 氧气为 0 1 兆帕以上 乙炔须留 0 05 0 1 兆帕的压力 五 工作结束整理 1 现场检查 确认无隐患 2 要保所用工具设备清点 盘放好 清扫环境卫生 课程名称课程名称 金属焊接与切割作业总课时 总课时 64 课时 本次课课题 本次课课题 焊条电弧焊与电弧切割的基础知识学时数学时数 2 课时 教学目的及要求教学目的及要求 通过本讲的教学 使学员掌握焊条电弧焊与电弧切割的基本原理 使用范围 熟知其 安全特点 为进一步学习和掌握焊接和切割的安全操作技能奠定基础 本讲重点