立对接焊条教案

1、（ 焊接 ） 专业工艺、实习一体化教学课题授课计划 （20122013 学年度下学期第3-5周） 第 1 页审批意见（签字）2013年 9月15日授课班级本课题需课日实 施 日 期13焊工班159月16日 至10 月 4 日月 日 至 月 日课题名称： 立对接焊 目的要求：通过学习使学生掌握焊条的组成及作用；焊条药皮的类型；焊条的分类；I形坡口立对接焊；开坡口立对接焊、板对接立位单面焊双面成形的操作。重点难点：焊条的组成及作用、焊条的分类、立对接焊的运条方法和操作要领。设备、工具、教具等：手工电弧焊机、3.2mm焊条、钢板、防护用品、辅助用品等。 相关工艺知识： 授课内容 授课时间1、焊条的组

2、成及作用 2013 9.17-9.182、焊条药皮的类型 2013 9.19-9.203、焊条的分类及型号的编制方法 2013 9.21-9.244、立对接焊技能训练（一） 2013 9.25-9.265、立对接焊技能训练（二）2013 9.27-9.28编写日期 2013.9.15指导教师 课题图样及技术要求、课日授课计划附后课 题 实 施 记 录课题名称立对接焊实习日期9月17日 至9 月 28 日实习班级13 焊工班课 题 训 练 情 况（一）9.17-9.18日焊条的组成及作用1.焊芯：焊条中被药皮包覆的金属芯。(1)焊芯中各合金元素对焊接的影响(2)焊芯的分类及牌号 1)焊芯的分类：

3、碳素结构钢，合金结构钢，不锈钢三类。（二）9.19-9.20日焊条药皮的类型1.焊接结构钢用的焊条药皮类型2.酸性焊条和碱性焊条(1)酸性焊条：熔渣以酸性氧化物为主的焊条。(2)碱性焊条：熔渣以碱性氧化物和氟化钙为主的焊条。（三）9.21-9.24日焊条的分类及型号的编制方法1.焊条的分类 焊条按用途分为十大类焊条型号的编制方法(1)碳钢焊条：字母“E”表示焊条(2)低合金钢焊条：字母“E”表示焊条(3)不锈钢焊条：字母“E”表示焊条（四）9.25-9.26日立对接焊技能训练（一）1.立对接焊是指对接接头焊件处于立焊位置时的操作。通常由下向上施焊；有时在薄板对接或间隙较大的薄件焊接时，采取由上

4、向下施焊，这种焊法熔深浅，薄件不易烧穿，有利于焊缝成形。2.I形坡口立对接焊(1)操作手法（五）9.27-9.28日立对接焊技能训练（二）1.板对接立位单面焊双面成形：焊件准备、焊件装配、反变形的操作内容和要领同平位单面焊双面成形相似。焊接时焊件垂直固定，高度以板的上缘与焊工两腿叉开站立时的视线齐平为宜。其 他说明：课题实时记录的填写以课日为单位，全面记录每天的课题实施情况。时间授 课 内 容方 法 1580 一、组织教学： 1.组织学生按时进入实习场地考勤。 2.强调安全文明生产。 3.布置实习任务，准备实习工具。二、相关工艺知识：（一）焊条的组成及作用 焊条既作为电极，又作为填充金属与母材

5、熔合后形成焊缝金属。因此，焊条不但影响电弧的稳定性，而且直接影响到焊缝金属的化学成分和力学性能。1. 焊芯：焊条中被药皮包覆的金属芯。 (1)焊芯中各合金元素对焊接的影响 1)碳：钢中的主要合金元素，是一种良好的脱氧剂。低碳钢焊芯中的含碳量一般0.10。 2)锰：钢中的合金剂、脱氧剂、脱硫剂。一般碳素结构焊芯含锰量为0.300.55。 3)硅：较好的合金剂。焊芯中的含硅量应尽量少。要求在0.03以下。 4)铬：用来冶炼合金钢和不锈钢，是一种重要元素；对低碳钢来说，是一种杂质。一般碳素钢焊芯中含铬量0.20。 5)镍：对低碳钢来说是一种杂质。碳素钢焊芯中含镍量要求0.30。 6)硫：一种有害杂质

6、。一般焊芯的含硫量0.04。 7)磷：一种有害杂质。一般焊芯的含磷量0.04。 (2)焊芯的分类及牌号 1)焊芯的分类：碳素结构钢，合金结构钢，不锈钢三类。 2)焊芯牌号的分类：牌号前用“焊(H)”字注明；牌号表示方法与钢号表示方法一样；末尾注有“高”或“特”或未注字。实习车间内落实分析讲解多媒体演示时间授 课 内 容方 法 805 2.药皮：压涂在焊芯表面上的涂料层。其组成物根据药皮成分在焊接过程中的作用通常分为： (1)稳弧剂：在焊条引弧和焊接过程中改善引弧性能、稳定电弧。 (2)造渣剂：形成熔渣，保护熔池、改善焊缝成形。 (3)造气剂：形成保护气氛，有利于熔滴过渡。 (4)脱氧剂：对熔渣

7、和焊缝金属脱氧。 (5)合金剂：补偿焊接过程中被烧损、蒸发的合金元素，补加特殊性能要求的合金元素。 (6)稀释剂：降低焊接熔渣的熔点、黏度、表面张力，改善熔渣的流动性能。 (7)粘结剂：用于粘结药皮涂料。 (8)增塑剂：增加涂料的塑性和润滑性。药皮的作用 (1)改善焊条的焊接工艺性能：提高电弧燃烧的稳定性，改善熔滴过渡和焊缝成形，提高熔敷效率。 (2)机械保护：产生气体和熔渣，隔绝空气，防止熔滴和熔池金属与空气接触，防止高温的焊缝金属被氧化，减慢焊缝金属的冷却速度，改善焊缝结晶和成形。 (3)冶金处理：去除有害元素，添加有益元素，从而使焊件获得合适的化学成分。布置作业 1.焊条中焊芯的作用。

8、2.焊芯中各合金元素对焊缝金属性能的影响。 3.钢焊丝的分类。 4.焊条药皮的作用。 分析讲解布置作业时间授 课 内 容方 法 80 （二）焊条药皮的类型 1.焊接结构钢用的焊条药皮类型 (1)钛铁矿型：药皮含有钛铁矿30%以上。熔渣流动性良好，电弧稍强，熔深较深，渣覆盖良好，脱渣容易，飞溅一般，焊波整齐，适用于全位置焊接。焊接电源为交流或直流正、反接。 (2)钛钙型：药皮含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐矿石。熔渣流动性良好，电弧稳定，脱渣容易，熔深适中，飞溅少，焊波整齐，适用于全位置焊接。焊接电源为交流或直流正、反接。(3)铁粉钛钙型：在钛钙药皮中加入一定数量的铁粉。熔敷效率

9、高，适用于平、横角焊。焊接电源为交流或直流正、反接。 (4)高纤维素钠型：药皮含30%左右的纤维素及其他材料。电弧吹力大，熔深较深，熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，飞溅一般，通常限制采用大电流焊接，适用于全位置焊接。焊接电源为直流反接。 (5)高纤维素钾型：药皮在高纤维素钠型的基础上添加了少量的钙与钾的化合物。电弧稳定，适用于全位置焊接。焊接电源为交流或直流反接，当采用直流反接焊接时，熔深浅。 (6)高钛钠型：药皮氧化钛30%左右，还含有少量的纤维素、锰铁、硅酸盐及钠水玻璃等。电弧稳定，熔深较浅，脱渣容易，焊接电源为交流或直流正接，适用于焊接薄板及表面焊等。 (7)高钛钾型：药皮在高钛钠型的基础

10、上采用钾水玻璃作粘结剂。工艺性能和焊缝成形比高钛钠型好，适用于全位置焊接，焊接电源为交流或直流正、反接。 (8)铁粉钛型：药皮在高钛钾型的基础上添加铁粉。熔敷效率高，适用于全位置焊接，焊缝表面光滑，脱渣性好，角焊缝略凸出。焊接电源为交流或直流正、反接。 (9)氧化铁型：药皮中含有较多的氧化铁及锰铁脱氧剂。电弧吹力大，熔深较深，电弧稳定，熔化速度快，焊缝致密，略带凹度，飞溅稍大。适用于焊接平、横角焊，不适宜焊薄板。焊接电源为交流或直流正接。 (10)铁粉氧化铁型：药皮在氧化铁型的基础上添加了大量的铁粉。熔敷效率很高，适用于平、横角焊。焊接电源为交流或直流正接，可采用大电流焊接。 分析讲解时间授

11、课 内 容方 法 205 (11)低氢钠型：药皮主要组成物是碳酸盐矿石和氟石，碱度较高。熔敷金属有良好的抗裂性能和力学性能。焊接工艺性能一般。焊波较粗，角焊缝略凸出，熔深适中，脱渣性较差。焊接时要求焊条干燥，采用短弧焊，可全位置焊接。焊接电源直流反接。 (12)低氢钾型：药皮在低氢钠型的基础上添加了钾水玻璃等稳弧剂。电弧稳定，工艺性能和焊接位置和低氢钠型相似，熔敷金属有良好的抗裂性能和力学性能。焊接电源为交流或直流反接。 (13)铁粉低氢型：药皮在低氢钾、钠型的基础上添加了约25%40%的铁粉，使药皮较厚。熔敷效率较高，角焊缝较凸，适用于全位置焊接。焊接电源为交流或直流反接。2.酸性焊条和碱性

12、焊条 (1)酸性焊条：熔渣以酸性氧化物为主的焊条。如：钛铁矿型、钛钙型、高钛型、氧化铁型和纤维素型焊条。对铁锈、水不敏感，力学性能较低。特点是焊接工艺性能好，价格较低，广泛用于焊接低碳钢和不太重要的钢结构。 (2)碱性焊条：熔渣以碱性氧化物和氟化钙为主的焊条。如：低氢钠、钾型焊条。焊缝金属合金化效果较好；容易产生氢气孔；加入氟石可去氢，但氟石不利于电弧稳定，故必须采用直流反接；若加入碳酸钾等，可使用交流电源。特点是工艺性能差，但焊缝金属的力学性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要的碳钢结构的焊接。布置作业 1.焊接结构钢用的焊条药皮类型有哪些。 2.酸性焊条和碱性焊条各自的特点。多媒体演示布置

13、作业时间授 课 内 容方 法 （三）焊条的分类及型号的编制方法 1.焊条的分类 焊条按用途分为十大类：结构钢焊条；钼和铬钼耐热钢焊条；低温钢焊条；不锈钢焊条；堆焊焊条；铸铁焊条；镍及镍合金焊条；铜及铜合金焊条；铝及铝合金焊条；特殊用途焊条。2. 焊条型号的编制方法 (1)碳钢焊条：字母“E”表示焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为10MPa；第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接，“2”表示焊条适用于平焊及横角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时，表示焊接电流种类及药皮类型；第四位数字后附加“R”表示耐吸潮焊条，附加“M”表示

14、耐吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，附加“1”表示冲击性能性能有特殊规定的焊条。例：(2)低合金钢焊条：字母“E”表示焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为10MPa；第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接，“2”表示焊条适用于平焊及横角焊；第三位和第四位数字组合时，表示焊接电流种类及药皮类型；后缀字母为熔敷金属的化学成分分类代号，并以短划“”与前面数字分开。若还有附加化学成分时，附加化学成分直接用元素符号表示，并以短划“”与前面后缀字母分开。分类后缀字母或化学成分后面加字母“R”时，表示耐吸潮焊条。时间授 课 内 容方 法 80 例： (3)不锈钢焊

15、条：字母“E”表示焊条；“E”后前的数字表示熔敷金属的化学成分分类代号，如有特殊要求的化学成分，该化学成分用元素符号表示放在数字的后面；短划“”后面的两位数字表示焊条药皮类型、焊接位置及焊接电流种类。例： 分析讲解多媒体演示时间授 课 内 容方 法 5 布置作业 1.焊条按其用途不同的分类。 2.解释焊条型号的含义：E4303、E5015、E5015A1、 E5515B2VNb、E30816、E410NiMo15布置作业时间授 课 内 容方 法 80 （四）立对接焊技能训练 一1.立对接焊是指对接接头焊件处于立焊位置时的操作。通常由下向上施焊；有时在薄板对接或间隙较大的薄件焊接时，采取由上向下

16、施焊，这种焊法熔深浅，薄件不易烧穿，有利于焊缝成形。2.I形坡口立对接焊 (1)操作手法： 1)立焊挑弧法：当熔滴过渡到熔池后，立即将电弧向焊接方向(向上)挑起，弧长不超过6，但电弧不熄灭。使熔池金属凝固，等熔池颜色由亮变暗时，将电弧立刻拉回到熔池，当熔滴过渡到熔池后，再向上挑起电弧。如此不断的重复进行。其节奏应该有规律，落弧时，熔池体积应尽量小，但熔合状况要好；挑弧时，熔池温度要掌握好，适时下落很重要。 2)立焊灭弧法：当熔滴过渡到熔池后，因熔池温度较高，熔池金属有下淌趋向，这时立即将电弧熄灭，使熔池金属有瞬间凝固的机会，随后重新在灭弧处引弧，当形成的新熔池良好熔合后，再立即灭弧。就这样燃弧

17、灭弧交替地进行。灭弧停留的时间长短根据熔池温度的高低作相应的调节，燃弧时间根据熔池的熔合状况灵活掌握。 由于起焊时焊件温度偏低，起头、接头处容易产生焊道过高凸起和夹渣等缺陷，因此应进行预热。方法是在起焊处引燃电弧，并将电弧拉长36，适当延长预热烘烤时间(一般熔滴下落24滴)当焊接部位有熔化迹象时，把电弧逐渐推向待焊处，保证熔池与焊件良好熔合。(2)运条方法：第一层焊道采用挑弧法或灭弧法；第二层焊缝一般采用锯齿形运条法和月牙形运条法。 分析讲解多媒体演示时间授 课 内 容方 法 80 运条方法选定后，焊接时要合理的运用焊条的摆动幅度、摆动频率，以控制焊条上移的速度，掌握熔池温度和形状的变化。焊条

18、摆动的幅度应稍小于焊缝要求的宽度。操作时，当熔池的边缘移近焊缝宽度界限处，焊条就要立即向焊缝的另一侧摆动，如此左右摆动，在控制摆幅的同时向上移动焊条。焊条向上移动的速度应根据熔池的温度变化灵活掌握。熔池温度偏高，上移速度就稍快些。要通过均匀而有节奏的焊条摆动、适宜的上移速度获得光滑平整的焊缝。焊条摆动频率的快与慢，直接影响焊缝外观成形，摆动频率快，焊缝波纹较细且平整；摆动频率慢，焊缝波纹较粗，成形不太光滑。要掌握合适的焊条摆动频率，调整与其相适应的焊接电流。可以采用正握法，通过手腕左右灵活动作来完成。3.开坡口立接对焊 一般采用多层焊，包括打底焊、填充层焊、表面层焊。 (1)开坡口立对接焊的第

19、一层焊道的背面成形不作要求，可以采用I形坡口立对接焊中第一层焊道的挑弧法或灭弧法进行焊接。 (2)填充焊前应该清理干净前一层熔渣，每层所焊焊道要平整，避免焊道成形中间高、两侧低的尖角形状，给以后清渣带来困难，造成夹渣、未焊透等缺陷。可采用锯齿形运条法，焊条摆动到焊道两侧时，要稍作停顿或上下稍作摆动，以控制熔池温度，使两侧良好熔合，并保持扁圆形的熔池外形。填充焊的最后一层焊道，应低于焊件11.5，显露坡口边缘，对局部低洼处要通过补焊将整个填充焊道焊接平整，为表面焊打好基础。 (3)表面焊形成修饰焊缝，直接影响焊缝外观质量。焊接时可根据焊缝余高的不同要求来选择运条方法，如要求余高稍平些，可选用锯齿

20、形运条法，若要求余高稍凸些，可采用月牙形运条法。运条速度要均匀，摆动要有节奏。运条至两边时，应将电弧进一步缩短并稍作停留，有利于熔滴过渡和防止咬边。焊条摆动到焊道中间的过程要快些，防止熔池外形凸起产生焊瘤。若表面焊缝要获得薄而细腻的焊缝波纹，焊接时可采用短弧运条，焊接电流稍大，与焊条摆动频率相适应，采取快速左右摆动的运条方法。 分析讲解多媒体演示时间授 课 内 容方 法 5 布置作业 1.立焊挑弧法和灭弧法的操作要领及适用场合。 2.试分析立焊运条时，焊条的摆动幅度、焊条的上移速度、焊条摆动的频率、及熔池温度和形状对焊缝成形的影响。 分析讲解布置作业时间授 课 内 容方 法 80 805 （五

21、）立对接焊技能训练 二1.板对接立位单面焊双面成形：焊件准备、焊件装配、反变形的操作内容和要领同平位单面焊双面成形相似。焊接时焊件垂直固定，高度以板的上缘与焊工两腿叉开站立时的视线齐平为宜。打底焊接：首先在引弧板上校验焊条和焊接电流无误后，在定位焊缝上方1015处引弧，然后将电弧拉回到定位焊缝中心稍加摆动进行预热，在压低电弧焊接，使钝边根部与定位焊缝熔化形成第一个熔池，接着左右灭弧击穿焊接。两侧击穿的缺口应该均匀地保持在1.52.5范围内。缺口过大会因为电弧燃烧时间长，熔池温度升高使液态金属体积偏大，重力大于表面张力而下滴，造成背面焊缝超过，甚至出现焊瘤。若缺口过小，则焊不透。焊缝背面如果透度不够，击穿焊时，可