焊接教案项目三

1、项目三 气体保护焊一、导入从焊接机器人开始讲起，引入气体保护焊。二、本项目重、难点分析重点： 气体保护焊的原理和特点； 气体保护焊的设备； 气体保护焊工艺参数的选择； 气体保护焊的操作方法。难点： 气体保护焊工艺参数的选择； 气体保护焊的操作方法；第1讲 熔化极惰性气体保护焊的基本知识导入通过讲解焊接方法类型引入熔化极惰性气体保护焊。课前分析一、教学目的 能够正确描述MIG焊的原理、特点及应用； 能够正确描述MIG焊设备的构成与连接原理； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点 MIG焊的原理、特点及应用； MIG焊设备和工具的作用。二、教学难点 MIG焊的原理； MIG焊设备和工具的作用。四

2、、教学内容与时间分配 MIG焊的含义和特点； MIG焊的分类、原理和应用； MIG焊的设备。五、板书设计教学步骤一、气体保护焊的含义和分类1、含义 利用气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。2、分类管状焊丝气体保护焊（FCAW）电极是否熔化和保护气体不同气体保护焊非熔化极（钨极）惰性气体保护焊（TIG焊）熔化极气体保护焊（GMAW）熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）氧化性混合气体保护焊（MAG焊）CO2气体保护焊二、MIG焊的含义和特点1、含义先在切割线的端头（工件的边缘）预热，使其温度达到燃烧温度（呈红色）。2、特点 采用Ar、He或Ar+He作保护气，

3、电弧稳定，几乎可以焊接所有的金属； 由于用焊丝作为电极，可采用高密度电流，因此母材熔深大，填充金属熔敷速度快。在焊接铝、铜等金属时，要优于TIG焊； MIG焊可采用直流反接，焊接铝及和合金时有良好的阴极雾化作用； MIG焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用较为显著。三、MIG焊的分类和应用1、分类根据保护气体类型和焊丝形式根据操作方式2、应用范围n 熔化极气体保护焊适用于焊接大多数金属和合金，最适合焊接碳钢和低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金及镁合金。n 对于高强度钢、超强铝合金等高熔点金属要焊前进行相应的处理。n 对于低熔点的金属，不宜采用熔化极气体保护焊。n 焊接的最低厚度1

4、mm。n 在焊接位置方面，适应性也较强。四、MIG焊的原理五、MIG焊的设备1焊接电源 2保护气体 3送丝轮 4送丝系统 5气源 6控制系统1、焊接电源n 熔化极气体保护焊的焊接电源通常采用直流焊接电源。焊接电源的功率取决于个中用途所需要的电流范围。n 焊接电源的外特性（平特性、陡降特性和缓降特性）n 电源主要技术参数的调节（电弧电压 焊接电流）2、送丝系统送丝系统通常由送丝机（包括电动机、减速器、校直轮、送丝轮）、送丝软管、焊丝盘等组成 3、焊枪n 熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪n 半自动焊枪根据冷却方式不同可分为气冷式和水冷式4、供气系统n 由高压气瓶（气源）、减压阀、流量

5、计和气阀组成 高压气瓶 采用高强度合金钢压制而成，是公称压力等于或大于8MPa的气瓶，用于存储高压气体。在使用过程中，应注意轻拿轻放，并避免过热或过冷。 减压阀 减压阀可以用来调节气体压力，也可以用来控制气体的流量。一般情况下，可采用较低压力的乙炔压力表（压力调节范围为10150kPa）或带有流量计的医用减压阀。 流量计 流量计用来标定和调节保护气体的流量大小。通常采用转子流量计。实际的流量与流量计标定的流量有些差异。 气阀气阀是用来控制保护气体通断的元件。根据不同的要求，可采用机械气阀的通断或用电磁气阀开关控制系统来完成气体的准确通断。 预热器预热器应尽量装在钢瓶的出气口处。预热器的结构比较

6、简单，一般采用电热式，在开气瓶之前，应先将预热器通电加热一段时间。 干燥器为了最大限度地减少CO2气体中的水分含量，供气系统中一般设有干燥器。干燥器分为装在减压阀之前的高压干燥器和装在减压阀之后的低压干燥器两种5、水冷系统冷却水系统一般由水箱、水泵和冷却水管及水压开关组成。水箱里的冷却水经水泵流经冷却水管，经水压开关后流入焊枪，然后经冷却水管再回流入水箱，形成冷却水循环。水压开关的作用是保证当冷却水未流经焊枪时，焊接系统不能启动焊接，以保护焊枪，避免由于未经冷却而烧坏焊枪。6、控制系统控制系统由基本控制系统和程序控制系统组成：n 基本控制系统的主要作用：调节焊接电流或电压、送丝的速度、焊接速度

7、和气流量的大小。n 程序控制系统将焊接电源、送丝系统、焊枪和行走系统、供气和冷却水系统有机地组合在一起，构成一个完整的、自动控制的焊接设备系统。 程序控制系统的主要作用 控制焊接设备的启动和停止。 控制电磁气阀动作，实现提前送气和滞后停气，使 焊接区受到良好保护。 控制水压开关动作，保证焊枪受到良好的冷却。 控制引弧和熄弧 控制送丝和小车的（或工作台）移动（自动焊时）。程序控制器由延时控制器、引弧控制器、熄弧控制器等组成。六、复习本次课的内容 MIG焊的原理、特点及应用； MIG焊设备和工具的作用。七、作业气体保护焊可为哪几种？试述每种方法的原理、特点及其应用范围？ 答：非熔化极（钨极）惰性气

8、体保护焊（TIG焊）和熔化极气体保护焊（GMAW）。 熔化极气体保护焊分为包括熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）氧化性混合气体保护焊（MAG焊）CO2气体保护焊和管状焊丝气体保护焊（FCAW）。非熔化极（钨极）惰性气体保护焊原理：TIG焊是在惰性气体的保护下利用钨极和工件之间产生的焊接电弧熔化母才和焊丝。特点：1 保护效果好。2 接过程稳定。 3 适宜于各种位置施焊。 4 易于实现自动化。 5 应用范围广。 6 需要特殊的引弧措施。 7 对工件清理要求高。 8 生产率低。 9 生产成本高。应用范围：通常应用于焊接铝 镁 钛 铜等有色金属，以及不锈钢 耐热钢等熔化极气体保护焊（GMAW）原理：采用

9、可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧 熔化的焊丝 熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用特点：1 熔化极气体保护焊时一种明弧焊。 2 熔化极气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时降低了焊接成本。 3 熔化使用范围广生产效率高，易进行安全位置焊及实现机械化和自动化。应用范围：1 适用的焊材 大多数金属和合金最适用于碳钢和低合金钢 不锈钢 耐热合金及铝合金铜及铜合金及镁合金。2 可焊接的金属厚度范围很广，最薄约1mm，最厚几乎没有限制。 3 熔化极气体保护焊适应性强，平焊和横焊时焊接效率

10、高。第2讲 熔化极惰性气体保护焊的气体和焊丝导入通过熔化极惰性气体保护焊含义引入熔化极惰性气体保护焊气体和焊丝。课前分析一、教学目的 能够正确描述MIG焊气体的种类、特点及应用； 能够正确描述MIG焊焊丝的种类、特点及应用； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点 MIG焊气体的种类、特点及应用 MIG焊焊丝的种类、特点及应用。二、教学难点无四、教学内容与时间分配 保护气体 焊丝五、板书设计教学步骤一、保护气体（1）氩气Ar 密度大、缺少活性、导热系数很小（2）氦气He 密度小1/7、缺少活性、导热系数大（3）氩气和氦气的混合气体Ar+He（4）氮气 氮（N2）与铜及钢合金不起化学作用，因而对

11、于铜及铜合金，N2相当于惰性气体，因此可用于铜及其合金的焊接 二、焊丝n 熔化极惰性气体保护焊使用的焊丝直径一般为0.82.5mm。焊丝的直径越小，焊丝的表面积与体积的比值越大。n 熔化极惰性气体保护焊使用的焊丝成分通常应与母材的成分相近，它应具有良好的焊接工艺性，并能提供良好的接头性能。n 在某些情况下，为了满意的进行焊接并获得满意的焊缝金属性能，需要采用与母材成分完全不同的焊丝。三、复习本次课的内容四、作业1气体保护焊时为什么要提前供气和滞后停气？2为什么熔化极气体保护焊常用直流反接？3熔化极气体保护焊时选用气体应考虑哪些方面？纯Ar保护有哪些不足之处？第3讲 熔化极惰性气体保护焊的焊前准

12、备和工艺参数的选择导入通过回忆手工电弧焊的基本知识引入熔化极惰性气体保护焊的焊前准备和工艺参数的选择。课前分析一、教学目的 了解MIG焊焊前的劳动保护； 掌握MIG焊工艺参数的选择； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点 MIG焊工艺参数的选择二、教学难点 MIG焊工艺参数的选择四、教学内容与时间分配 准备工作 工艺参数的选择五、板书设计教学步骤一、准备工作焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备与组装、焊件和焊丝表面的清理以及劳动保护等。与其他焊接方法相比，MIG焊对焊件和焊丝表面的污染物非常敏感，故焊前表面清理工作是焊前准备工作的重点。1、焊前清理 化学清理：化学清理的方式随材质的不同而异

13、； 机械清理：机械清理有打磨、刮削和喷砂等，用以清理金属表面的氧化膜。2、其他准备（1）设备检查 一般应先检查焊接设备外部有无明显受伤的痕迹、电焊机部件有无缺损，并了解其维修史、使用年限、观察使用场所环境和焊接工艺等，然后对电焊机进行检查。先检查电焊机的种类、接线、接地、配电容量以及使用的焊接工艺是否正确，当确定电焊机没有问题之后再检查其他设备。（2）焊件坡口的准备与组装 厚度不大于3mm的碳钢、低合金钢、不锈钢、铝的对接接头，一般开I形坡口或不开坡口。对于汽车车身焊接来说，由于车身板件的厚度较小，一般不需开坡口进行焊接。 厚度在312mm的上述材料，可开U形、Y形坡口。 厚度大于12mm的上

14、述材料，可开双U形或双Y形坡口。（3）劳动保护n 作业人员焊前要穿戴好合适的劳动保护用品如口罩、防护手套、防护鞋、帆布工作服；n 在操作时戴好护目镜或面罩；n 在潮湿的地方或雨天作业时应穿上胶鞋。n 要注意做好防尘、防电、防烫、防火和防辐射等。二、工艺参数的选择MIG焊的工艺参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、极性、保护气体的种类和流量大小等。（1）焊接电流与电弧电压n 通常是根据工件的厚度选择焊丝直径，然后确定焊接电流和熔滴过渡类型。n 焊接电流与送丝速度的关系.n 电流的临界电流（2）焊接速度n 单道焊的焊接速度是焊枪沿接头中心线的相对移动

15、速度。n 在其他条件不变的时，熔深随焊速减小而增加。n 随着焊速的提高，熔深和容宽都减小。（3）焊丝伸出长度n 焊丝伸出长度越长，焊丝的电阻热越大，则焊丝的熔化速度越快。n 长度过长，填充金属会过多。n 长度过短，容易烧导电嘴。n 长度约为焊丝直径的10倍。（4）焊丝位置n 焊丝轴线相对于焊缝中心线的角度和位置会影响焊道的形状和熔深。n 在焊丝轴线和中心线的平面内，焊丝轴线和中心线垂线的夹角称为行走角。（5）焊接位置n 喷射过渡可适合于平焊、立焊、仰焊位置。n 上坡焊和下坡焊。（6）气体流量n 保护气体冲喷嘴喷出有两中情况：较厚的层流和接近紊流的较薄层流。n 通常喷口直径为20mm，气体流量为

16、3060L/min。三、复习本次课的内容本次课的重点难点是工艺参数的选择，也是大家要掌握的内容。四、作业1为什么细焊熔化极气体保护焊时通常采用平特性电源与等速送丝焊机？2 MIG焊时主要工艺参数有哪些？如何选择？3 MIG焊时的焊前清理有何作用？通常清理方法有哪些？各有什么特点？第4讲 MIG焊的基本操作导入通过回忆手工电弧焊的基本知识引入熔化极惰性气体保护焊的基本操作。课前分析一、教学目的 掌握MIG焊基本操作过程； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点 MIG焊基本操作过程二、教学难点 MIG焊基本操作过程四、教学内容与时间分配 MIG焊基本操作过程； 铝制车身的焊接工艺。五、板书设计教

17、学步骤一、MIG焊接工艺1、引弧熔化极气体保护电弧焊都是利用短路引弧法进行引弧，非熔化极气体保护焊大都采用非接触引弧法，但也有采用短路引弧法。短路引弧法的原理如图所示。提高引弧成功率的方法 提高短路电流增长速度d，主要是改善电源的工作状态 减小接触电阻RA的衰减速度。引弧时令焊丝送进速度慢一些，以便减小焊丝与母材的压力增长速度，RA衰减速度减缓。送丝速度太慢也不利，通常选用1.53m/min。引弧成功后，应立刻转换为正常送丝速度。 利用剪断效应引弧。 导电嘴磨耗较大时，将增大B点处的接触电阻RB，不利于引弧。为此应及时更换导电嘴。2、施焊MIG焊的施焊过程（包括定位、焊缝的起头、运条方法、焊缝

18、的连接以及焊缝的收尾等）参照项目一中电弧焊的规则要求进行。二、铝制车身的焊接工艺1、短路过渡焊接工艺；2、喷射过渡和亚射流过渡焊接工艺；3、大电流焊接工艺；三种焊接工艺的比较？（小组讨论）第5讲 CO2气体保护焊的基本知识导入通过回忆手工电弧焊的基本知识引入CO2气体保护焊的基本知识课前分析一、教学目的 能够正确描述CO2气体保护焊的原理、特点及应用； 能够正确描述CO2气体保护焊设备和工具的构成及作用； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点 CO2气体保护焊的原理、特点及应用二、教学难点无四、教学内容与时间分配 CO2焊的特点及应用； CO2焊的气孔； CO2焊的飞溅和防止。五、板书设计教

19、学步骤一、CO2气体保护焊的含义1、含义二氧化碳气体保护焊是利用CO2作为焊接保护气的一种熔化极、气体保护的电弧焊方法。2、为何要用CO2作为焊接保护气？ 焊条药皮造气剂的造气结果就是 CO2工业生产中产生大量廉价的CO2。 与焊条电弧焊相比，熔化极气体保护焊效率高。二、CO2焊的特点及应用1、优点 焊接生产率高：高24倍； 焊接成本低：4050%； 焊接变形小：尤适于薄板焊接； 焊接质量高：对铁锈不敏感，焊缝含氢量低； 适用范围广：全位置焊接能力好，打底/填充/盖面、厚/薄板均宜； 操作简便：容易操作、适于自动焊； 绿色环保： CO2来自可再生资源。2、缺点 飞溅较大；（这一缺陷目前已经解决

20、）； 焊接设备较“复杂”；（用今天的眼光看，已不复杂）； 抗风能力差；（所有气体保护焊的共同缺憾，但药芯焊丝CO2焊无此问题）； 不能焊接有色金属。3、CO2焊的应用材料：黑色金属低碳钢、合金结构钢；厚度：厚薄均可，尤薄板有优势；位置：全位置；结构：车辆、船舶、机械、容器等。三、CO2焊的气孔正常焊接条件下， CO2焊并不容易产生气孔。相反，由于CO2气氛的氧化性，其抗氢气孔能力较强四、 CO2焊的飞溅及防止1、飞溅产生的原因与CO2电弧的行为有关具体包括以下几个方面： 气体爆破引起（通过脱氧可以改善）； 电弧斑点压力引起（通过采用直流反接可以改善）； 焊接参数不当引起（采用合理的参数可以改善

21、）； 短路过渡引起。这是CO2焊产生飞溅的主要原因。过去的焊机采用改变回路接入电感来调节，效果非常有限。美国林肯公司建立在逆变焊机基础上的表面张力过渡（STT）专利技术使这一问题基本得以解决。五、复习本次课的内容本次课的重点是掌握CO2气体保护焊的原理、特点及应用。六、作业试述CO2焊各种熔滴过度的形成条件、电弧特点、工艺特点及其应用范围。第6 讲 CO2气体保护焊的气体、焊丝和设备导入通过回忆MIG焊的基本知识引入CO2气体保护焊的气体和焊丝一、教学目的 能够正确描述CO2气体保护焊气体的种类、特点及应用； 能够正确描述CO2气体保护焊焊丝的种类、特点及应用； 培养良好的安全和卫生习惯。二、

22、教学重点 CO2气体保护焊气体的种类、特点及应用 CO2气体保护焊焊丝的种类、特点及应用。二、教学难点无四、教学内容与时间分配 保护气体 焊丝五、板书设计教学步骤一、CO2气体（1）无色、无味、比空气重0.5倍；升华凝华压缩才能液化；高温下会分解；（2）铝白色标准钢瓶装（40L/25kg），允许使用的最高环境温度40；（3）压力表指示乃瓶内CO2饱和蒸气压（与液态多少无关）针下降即应换气；（4）主要杂质：水(减压器中预热装置乃防止水分冻结堵塞管路)。去除水分的办法： 倒置排水 正置后使用前再预排气 使用干燥器 瓶内气压低至1MPa即停止使用纯度标准为合格品99.5、一等品99.7、优等品99.

23、9二、焊丝CO2焊的焊丝设计、制造和使用原则，与上述的MIG焊、MAG焊有相同之处，但对焊丝的化学成分还有一些特殊要求。 焊丝必须含有足够数量的脱氧元素。 焊丝的含碳量要低，一般要求小于0.15%。 应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能。三、CO2焊设备焊接电源/送丝机构 /焊枪/供气系统 /控制系统 /循环水冷系统。（一）焊接电源：直流电源1、平特性电源用于细丝（短路过渡）焊接，配用等速送丝系统；2、下降特性电源用于粗丝焊接，配用变速送丝系统；（二）送丝系统1、送丝方式的变化主要在于细丝/平特性（等速送丝）焊机上，以适应不同场合的要求。2、送丝机构（送丝机）由送丝电机、减速装置、送丝滚

24、轮和压紧机构等组成；CO2焊专用焊机的送丝机采用单主动送丝即可。（三）焊枪半自动焊枪推丝式焊枪拉丝式焊枪推拉式焊枪送不同材质的焊丝，要用不同的送丝套管（如送钢焊丝用钢质套管即可，而送铝焊丝通常要用特氟隆套管）。自动焊枪多见于专用焊机上。易损件喷嘴形式圆柱形（常用）圆锥形（用于深坡口或窄间隙内）材料铜镀铬（多见）陶瓷（易碎，少用）导电嘴 纯铜或铜合金做以上易损件是事实上的“标准件”，使用时应注意： 不同品牌的焊枪，其易损件的尺寸不同，往往无法替代； 有专业厂家专门生产焊枪易损件，同一种易损件可能有不同品牌的选择（其寿命、价格不一）； 喷嘴端部与导电嘴端部的距离会影响焊丝伸出长度，从而影响到电弧的

25、稳定性和焊接质量此点初学者往往容易忽略。（四）供气系统由气瓶（铝白色）、预热器、减压流量计、气管和电磁气阀组成，必要时可加装干燥器。通常将预热器、减压器、流量计做为一体，叫CO2减压流量计（通常属于焊机的标准随机配备）。不同气体的减压流量计按规定不能互换使用。四、复习本次课的内容重点掌握CO2气体保护焊的气体和焊丝的特点，设备的使用。五、作业1、CO2气体保护焊的气体有哪些特点？2、CO2气体保护焊的焊丝有哪些特点？3、CO2气体保护焊的设备有哪些？第7 讲 CO2气体保护焊的准备工作和工艺参数的选择导入通过回忆MIG焊的基本知识引入CO2气体保护焊的准备工作和参数的选择一、教学目的 能够正确

26、准备CO2气体保护焊焊前准备工作； 能够正确选择CO2气体保护焊工艺参数； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点CO2气体保护焊工艺参数二、教学难点CO2气体保护焊工艺参数四、教学内容与时间分配 焊前准备 工艺参数五、板书设计教学步骤一、准备工作1劳动保护的准备（1）防辐射和灼伤CO2焊焊接时，由于电流密度大，电弧温度高，弧光辐射比手工电弧焊时强得多，应特别注意加强安全防护，防止电光性眼炎及裸露皮肤灼伤。工作时应穿好帆布工作服，戴好焊工手套，以防止飞溅灼伤。使用表面涂有氧化锌油漆的面罩，配用912号滤光镜片，各焊接工位要设置专用遮光屏。（2）防中毒CO2气体保护焊不仅产生烟雾和金属粉尘，而且

27、还产生CO、NO2等有害气体，应加强焊接场地通风。二、焊接工艺参数的选择（1）焊丝直径短路过渡焊接主要采用细焊丝，特别是直径在0.61.2mm范围内的焊丝。随着直径增大，飞溅颗粒和数量都相应增大。 （2）焊丝伸出长度焊丝伸出长度过大，焊丝容易发生过热而成段熔断；喷嘴至焊件距离增大，保护效果变差，飞溅严重，焊接过程不稳定。焊丝伸出长度过小，喷嘴至焊件距离减小，飞溅金属容易堵塞喷嘴。一般焊丝伸出长度为焊丝直径的10倍较为合适，通常在515mm范围内。（3）电弧电压和焊接电流电弧电压决定了电弧的长短和熔滴的过渡形式。实现短路过渡的条件之一是保持较短的电弧长度。就焊接参数而言，短路过渡的一个重要特征是

28、低电压。为减少飞溅，保证焊接电弧的稳定性，CO2焊应选用直流反接。（4）焊接回路电感在其他工艺条件不变的情况下，回路的电感值直接影响短路电流上升速度和短路峰值电流大小 （5）气体流量气体流量通常选用515L/min（粗焊丝可适量增加）。若焊接电流增大，焊接速度加快，焊丝伸出长度较大或在室外作业等情况下，气体流量应加大，以使保护气体有足够的挺度、加强保护效果。但气体流量也不宜过大，以免将外界空气卷入焊接区，降低保护效果。（6）焊接速度焊接速度过快，易产生咬边、未熔合等缺陷，且气体保护效果差，可能出现气孔；焊接速度过慢，则易产生烧穿，焊件变形增大，生产率降低。一般焊接速度在1540m/h。三、复习

29、本次课的内容重点掌握CO2气体保护焊的工艺参数的选择。四、作业1、CO2气体保护焊的准备工作有哪些？2、CO2气体保护焊的工艺参数有哪些，怎样选择？第8讲 CO2气体保护焊的基本操作导入通过回忆手工电弧焊的基本知识引入CO2气体保护焊的基本操作。课前分析一、教学目的 掌握CO2气体保护焊基本操作过程； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点 CO2气体保护焊基本操作过程二、教学难点 CO2气体保护焊基本操作过程四、教学内容与时间分配 CO2气体保护焊焊基本操作过程； 不同位置的操作方法。五、板书设计教学步骤一、CO2气体保护焊1、引弧CO2气体保护焊一般采用接触短路法引弧。引弧前应调节好焊丝的

30、伸出长度，引弧时应注意焊丝和焊件不要接触太紧，使焊丝端头与焊件保持23mm的距离。如焊丝端部有粗大的球形头应剪去。2、熄弧当焊接要结束时，不要立即熄弧，否则会在熄弧处留下弧坑，并且易产生裂纹、气孔等缺陷。熄弧时应在弧坑处稍作停留，待弧坑填满后再缓慢抬起焊枪，以使熔池金属在凝固前仍受到良好保护。3、焊缝的连接焊缝接头的连接一般采用退焊法，其操作方法与手工电弧焊相同。4、左焊法和右焊法CO2焊一般都采用左焊法。5、运丝方式运丝方式有直线移动法和横向摆动法。直线移动法焊出的焊道稍窄，主要应用于薄板和打底层焊接；横向摆动法运丝是指在焊接过程中焊丝以焊缝中心线为基准作两侧横向交叉摆动，常用的方式有锯齿形

31、、月牙形、正三角形和斜圆圈形，与手工电弧焊的运条方法相似。二、不同位置的焊接操作方法1平焊平焊一般采用左焊法，焊丝前倾角为1015。薄板和打底层的焊接采用直线移动运丝法焊接，坡口填充层焊接时可采用横向摆动运丝法焊接。2T形接头和搭接接头的焊接焊接T形接头时，易产生咬边、未焊透、焊缝下垂等缺陷，操作中应根据板厚和焊脚尺寸来控制焊枪角度。不等厚板的T形接头平角焊时，要使电弧偏向厚板，以使两板受热均匀。 3立焊CO2焊立焊有两种方式，即向上立焊法和向下立焊法。向上立焊由于重力作用，熔池金属易下淌，加上电弧作用，熔深大，焊道较窄，故一般不采用这种操作法。 4横焊横焊时的工艺参数与立焊基本相同，焊接电流

32、可比立焊时稍大些。三、复习本次课的内容重点掌握CO2气体保护焊基本操作过程四、作业1、CO2气体保护焊基本操作过程怎样？2、不同位置的操作方式与手工电弧焊有什么不同？第9 讲钨极惰性气体保护焊的基本知识 导入通过回忆MIG焊的基本知识引入钨极惰性气体保护焊的气体和焊丝一、教学目的 能够正确描述钨极惰性气体保护焊特点和应用； 能够正确描述钨极惰性气体保护焊的设备及连接方法； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点 钨极惰性气体保护焊特点及应用 钨极惰性气体保护焊。二、教学难点钨极惰性气体保护焊设备连接原理四、教学内容与时间分配 钨极惰性气体保护焊特点 设备及其连接五、板书设计教学步骤一、钨极惰性

33、气体保护焊1、含义钨极惰性气体保护焊，简称TIG焊，是以高熔点的纯钨或钨合金作电极，用惰性气体或其混合气体作为保护气体的一种不熔化极电弧焊方法。2、应用范围n 材料：多用于有色金属及其合金n 厚度：多用于薄件（从生产效率考虑，以3mm以下为宜）n 位置：多用于打底（单面焊双面成形），薄件及管-管、管-板、也用于填充和盖面3、TIG焊的基本原理1喷嘴 2钨极 3电弧 4焊缝 5焊件 6熔池 7填充焊丝 8氩气4、特点优点n 保护效果好n 焊接过程稳定n 适宜于各种位置施焊n 容易实现自动化缺点n 需要特殊的引弧措施。n 对工件清理要求高n 生产率低n 生产成本高n 紫外线强烈、臭氧浓度高n 抗风

34、能力差二、设备TIG焊的设备一般由焊接电源、引弧及稳弧装备、焊枪、供气系统、水冷系统和焊接控制系统等部分组成。（一）焊接电源焊接电源有直流、交流、或直流交流两用三种电源形式。电源均采用陡降或垂直下降外特性。陡降外特性的电源与普通电弧焊的并无多大差别，原则上可以通用。 （二）引弧及稳弧装置n 接触引弧：钨极与引弧板或焊件接触引燃电弧。n 高频引弧：利用高频振荡器产生的高频高压击穿钨极与焊件之间的气体间隙而引燃电弧。n 高压脉冲引弧：在钨极与焊件之间加一个高压脉冲，使两极之间气体介质电离而引燃电弧。（三）焊枪及电极n 能可靠夹持电极n 具有良好的导电性n 能及时输送保护气体n 具有良好的冷却性能n

35、 可达性好，适用范围广n 结构简单，重量轻，使用可靠，维修方便（四）供气及供水系统n 供气系统n 气瓶（灰色）减压流量计电磁气阀焊枪n 水冷系统（用于焊接电流150A时）n 开放式（国产机多见，浪费水）n 循环式（进口机多见，节约水）（五）控制系统控制系统由引弧器、稳弧器、行车（或转动）速度控制器、程序控制器、电磁气阀和水压开关等构成。 控制电源的通断。 焊前提前供气1.54s，焊后滞后停气515s。 自动控制引弧器、稳弧器的起动和停止。 焊接结束前电流能自动衰减，以消除火口和防止弧坑开裂，这点对于环缝焊接及热裂纹敏感材料尤为重要。 三、复习本次课的内容重点掌握钨极惰性气体保护焊特点，设备的使

36、用。五、作业1、钨极惰性气体保护焊有哪些特点？2、钨极惰性气体保护焊有哪些？怎样连接的？第10讲 钨极惰性气体保护焊的准备工作和工艺参数的选择导入通过回忆MIG焊的基本知识引入钨极惰性气体保护焊的准备工作和参数的选择一、教学目的 能够正确准备钨极惰性气体保护焊焊前准备工作； 能够正确选择钨极惰性气体保护焊工艺参数； 培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点钨极惰性气体保护焊工艺参数二、教学难点钨极惰性气体保护焊工艺参数四、教学内容与时间分配 焊前准备 工艺参数五、板书设计教学步骤一、准备工作1劳动保护的准备（1）接头及坡口形式（2）焊前清理对油污、水分、氧化皮等比较敏感。这样，焊前必须对焊丝、焊

37、件坡口及坡口两侧至少20mm范围内的油污、水分等进行彻底清理。 二、气体保护效果影响气体保护效果的主要因素（1）气体种类（2）气体流量和喷嘴直径（3）喷嘴端面到焊件表面的距离（4）焊接速度（5）焊接接头形式二、焊接工艺参数的选择TIG焊的工艺参数有焊接电流、电弧电压（电弧长度）、焊接速度、钨极直径及端部形状、填丝速度与焊丝直径、保护气流量及喷嘴孔径等。 根据焊件的材料性质、板厚和结构特点确定焊接电流和焊接速度。 根据焊接电流的大小选择合适的钨极直径。 根据喷嘴口径（D）与钨极直径（d）之间的关系（D=2d+（25）mm）确定喷嘴尺寸。 根据喷嘴与气体流量之间的配合关系，即保护效果来确定气体流量

38、的大小。三、复习本次课的内容重点掌握钨极惰性气体保护焊的工艺参数的选择。四、作业1、钨极惰性气体保护焊的准备工作有哪些？2、钨极惰性气体保护焊的工艺参数有哪些，怎样选择？第10讲 习题课1 气体保护焊可为哪几种？试述每种方法的原理、特点及其应用范围？ 答：非熔化极（钨极）惰性气体保护焊（TIG焊）和熔化极气体保护焊（GMAW）。 熔化极气体保护焊分为包括熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）氧化性混合气体保护焊（MAG焊）CO2气体保护焊和管状焊丝气体保护焊（FCAW）。非熔化极（钨极）惰性气体保护焊原理：TIG焊是在惰性气体的保护下利用钨极和工件之间产生的焊接电弧熔化母才和焊丝。特点：1 保护效果

39、好。2 接过程稳定。 3 适宜于各种位置施焊。 4 易于实现自动化。 5 应用范围广。 6 需要特殊的引弧措施。 7 对工件清理要求高。 8 生产率低。 9 生产成本高。应用范围：通常应用于焊接铝 镁 钛 铜等有色金属，以及不锈钢 耐热钢等熔化极气体保护焊（GMAW）原理：采用可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧 熔化的焊丝 熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用特点：1 熔化极气体保护焊时一种明弧焊。 2 熔化极气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时降低了焊接成本。 3 熔化使用范

40、围广生产效率高，易进行安全位置焊及实现机械化和自动化。应用范围：1 适用的焊材 大多数金属和合金最适用于碳钢和低合金钢 不锈钢 耐热合金及铝合金铜及铜合金及镁合金。2 可焊接的金属厚度范围很广，最薄约1mm，最厚几乎没有限制。 3 熔化极气体保护焊适应性强，平焊和横焊时焊接效率高。2 气体保护焊时为什么要提前供气和滞后停气？ 答：防止焊接前后空气中的氧化性气体对焊缝产生影响3 熔化极气体保护焊设备通常包括哪几个主要部分？试说明各部分的作用及其对它们的要求。 答：1焊接电源 作用 提供电压 产生电弧 要求电流通常在100-500A之间，电源的负载持续率在60%-100%之间，空载电压在55-85

41、V之间。 2 送丝系统 作用 为焊枪送丝 要求 根据送丝方式不同分为推丝式 拉丝式 推拉丝式 行星式 3 焊枪及行走系统 分为自动焊枪和半自动焊枪 作用 向焊区输送保护气体和焊丝 要求 喷嘴和导电嘴课易于方便的更换 空气冷却CO2气体保护焊是断续负载课使用高达600A的电流，在氩气和氦气保护焊时通常只限于200A电流 4 供气系统及水冷却系统 由高压气瓶 减压阀 流量计 气阀组成 CO2供气系统还需要安装预热器和干燥器 5 控制系统 作用 1 控制焊接设备的启动和停止 2 控制电磁阀的动作，实现提前送气和滞后停气，使焊区受到良好的保护。 3 控制水压开关动作，保证焊枪受到良好的冷却 4 控制引

42、弧和熄弧 5 控制送丝和小车移动4 为什么细焊熔化极气体保护焊时通常采用平特性电源与等速送丝焊机？ 答：通过改变电源空载电压调节电弧电压，通过改变送丝速度来调节焊接电流，故焊接规 范调节比较方便。5 为什么熔化极气体保护焊常用直流反接？ 答：直流反接可以使焊丝的温度高于母材的温度，还可以利用阴极雾化作用出去母材的氧化层和锈蚀层6 熔化极气体保护焊时选用气体应考虑哪些方面？纯Ar保护有哪些不足之处？答：7 MIG焊时主要工艺参数有哪些？如何选择？答：焊接电流120-150A焊接电压20V左右焊接速度15-40m/h焊丝伸出长度短路过渡6.4-13mm其他形式过渡13-25mm焊丝倾角行走角5-1

43、5工作角 平焊5-30 角焊45-50焊丝直径焊丝直径/mm焊件厚度/mm0.81-31.01.5-61.22-121.66-25=1.6中厚焊接位置喷射过渡可使用于平焊 立焊 仰焊。短路过渡可用于薄板焊接的全位置焊极性反接保护气体的种类氩气 氦气 氩和氦混合气体 氮气 流量大小30-60L/min8 MIG焊时的焊前清理有何作用？通常清理方法有哪些？各有什么特点？ 答：MIG焊所使用的焊丝与其他焊接方法相比通常要细一些，因此焊丝金属表面积相对也比较大，容易带入杂质。一旦有杂质进入焊缝，且MIG焊焊接速度比较快，熔池冷却也比较快则溶解在熔池中的杂质和气体比较难溢出而长生缺陷。另外当焊丝和焊件接

44、口表面出现氧化膜或污物是，电弧静特性曲线会下降从而改变了正常的焊接电流和电弧电压值影响焊缝形成和质量。清理方法和特点 1化学方法 化学清理方式随材质不同而异 2 机械清理 机械清理有打磨、刮削和喷砂等方法，用以清理焊件表面的氧化膜。9 试述CO2焊各种熔滴过度的形成条件、电弧特点、工艺特点及其应用范围。 答：形成条件电弧特点工艺特点应用范围滴状过渡较大焊接电流和较高焊接电压焊接时电弧集中在熔滴下部，熔滴受到较大的斑点力，迫使熔滴上挠，形成非轴向过渡大颗粒非轴向过渡，电弧不稳定飞溅很大，焊缝形成也不好，实际生产中不宜采用短路过渡采用细小电流特别是较低电弧电压的情况下电弧较短短路过渡电弧的燃烧 熄

45、灭 和熔滴过度过程均很稳定飞溅小广为采用潜弧射滴过渡焊接电流和电压比短路过渡大，比细颗粒状过渡小弧长较短，过程稳定，母材熔深大，生产中有时被采用中等厚度和大厚度板材的水平位置焊接10 分析CO2焊产生飞溅的原因、危害以及减少飞溅的措施。 答：飞溅原因危害措施FeO溶入熔滴时与碳同样会发生反应，生成CO气体，此时反应气体在电弧高温下急剧膨胀，使熔滴爆破而造成金属飞溅是熔池金属进一步氧化烧损，还易形成CO气孔与CO2的氧化性有关，因此必须从冶金采取措施解决。11 CO2焊时合金元素氧化烧损的主要原因是什么？答：一部分被直接氧化掉和蒸发掉，另一部分消耗于FeO的脱氧12 试述碳元素对CO2焊冶金过程

46、的影响，焊丝中对碳含量有何要求？答：影响1 合金元素的氧化 2脱氧反应及焊缝金属的合金化 要求 1焊丝必须含有足够数量的脱氧元素 2 焊丝含碳量要低，一般小于0.15% 3应保证焊缝金属具有满意的力学性能和抗裂性能13 CO2焊可能产生哪几类气孔？说明各种气孔产生的原因。工艺参数对产生气孔有什么影响？防止气孔的主要措施有哪些？ 答:产生原因工艺参数对产生气孔的影响措施CO气孔熔池中的FeO与C发生反应所致限制焊丝中的碳含量氢气孔熔池在高温时溶入大量的氢气，在结晶过程中不能充分排出留在焊缝金属中形成氢气孔增加CO2的流量氮气孔1空气侵入焊接 2 CO2气体不纯混有氮气降低焊接电压和焊接速度，增加

47、CO2的流量14 CO2钢瓶压力表示的压力能否表示瓶中CO2气体的储存量？为什么？ 答：不能 因为CO2在钢瓶中的压力是恒定的当钢瓶压力下降时，表示钢瓶内的CO2不足了，不能使用。（1） 什么是“阴极破碎”？答：阴极自动寻找并破碎清理阴极氧化膜的作用，称为“阴极破碎”作用。（2） TIG焊按电流种类和极性可分为哪几种？试述每种方法的优缺点？答：直流正极性TIG焊：优点：电弧稳定；钨极寿命长；焊缝形成好；缺点：焊接铝、镁等易氧化的金属及其合金时，由于在熔池表面和坡口边缘存在一层致命的高熔点氧化膜，这层氧化膜如不被清理，就会妨碍焊接正常进行。钨极正极性氩弧焊不具有清理作用，所以只用于焊接除铝、镁等易氧化的金属以外的其他金属。直流反极性TIG焊：优点：有利于焊接铝、镁等金属及其合金。缺点：产热分配不利