金属焊接与切割作业教案.doc

黔南民族职业技术学院金属焊接与切割作业教案课程名称：金属焊接与切割作业总课时：64课时本次课课题：安全生产方针学时数:2课时教学目的及要求： 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： 安全生产方针的含义及安全生产方针的落实本讲难点： 安全与生产、安全与效益的关系教学方法： 讲授案例教学用具： 黑板、多媒体教学内容：安全生产方针一、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。 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：金属焊接与切割作业总课时：64课时本次课课题：安全生产法律法规学时数:2课时教学目的及要求： 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： 安全生产法律法规出台的目的及主要内容本讲难点： 从业人员的权利和义务教学方法： 讲授案例教学用具： 黑板多媒体教学内容：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：金属焊接与切割作业总课时：64课时本次课课题：特种作业人员安全生产职业规范与岗位职责学时数:2课时教学目的及要求： 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： 职业道德基本要求及安全生产岗位责任制本讲难点： 如何履行好安全生产岗位责任制教学方法： 讲授教学用具： 黑板多媒体教学内容：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：金属焊接与切割作业总课时：64课时本次课课题： 焊接与切割知识学时数:2课时教学目的及要求： 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： 焊接与切割的基本原理、分类方法本讲难点： 焊接与切割的基本原理教学方法： 讲授教学用具： 黑板多媒体教学内容：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28003000。 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200400Mpa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：金属焊接与切割作业总课时：64课时本次课课题：金属学及热处理基础知识学时数:2课时教学目的及要求： 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： 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： 同素异晶转变热处理对钢性能的影响教学方法： 讲授教学用具： 黑板多媒体教学内容：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：金属焊接与切割作业总课时：64课时本次课课题：常用金属材料的一般知识学时数:2课时教学目的及要求： 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： 金属材及材料的分料性能类及编号本讲难点：金属材料的工艺性能教学方法： 讲授教学用具： 黑板多媒体教学内容：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HB180200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，