金属熔化焊基础教案

本学期课时6每周具体上课时间教材名称金属熔化焊基

础

教学目标了解焊接基础知识为学生止确掌握和使用焊教材版本机工

接技术打下良好的基础能为焊接实践生产起

指导作用

周次月R——月H课时教学内容

13刀2—3刀66绪论焊接热过程

23月9—3月136焊缝金属的构成

33月16—3月206焊接化学冶金特点

43月23—3月276焊接熔渣

53月30—4月36有害元索对焊缝金属的作用及控制

64月6—4月106焊缝金属的合金化、焊缝的组织与性能

74刀13—4刀176焊接热影响区复习小结

84月20—4月246焊条

94刀27—5刀16焊丝

105)}4—5刀86焊剂

115月11一5月156焊接接头的类型、复习小结

125H18—577226焊接缺陷的种类及特征

135月25—5月296气孔、夹渣及结晶裂纹产生原因及防1上措施

146月1—6月56冷裂纹的产生原因及防止措施

156刀8—6刀126手弧焊设备

166月15—6月196复习总结

17

专业:焊接

年级08

学科焊接工艺教师

授课计划

08焊接2

授课班级授课时间2009/3/2课型新授课第I课

教学方

课翘绪论讲授法

法

教认知了解焊接基本概念

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点焊接方法的分类

材

分难点焊接分类的根据

析

关键焊接分类的特征

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入

导语：通过加热、加压或两者并用，使用（或不使用）

填充材料，使焊件达到结合的工艺方法，叫焊接。举例其所知道

的焊接方法

新授内容

正文：熔焊、压焊、钎焊为焊接的三大分类。

熔焊分为气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子

束焊、激光焊等，其中电弧焊乂分为焊条电弧焊、埋

弧焊、氟弧焊、二氧化碳气体保护焊。

这些焊接方法的焊接过程特点为：将焊接接头加热至认真听讲

熔化状态下，在不加压力的情况下，完成焊接的方法。

08焊接2

授课班级授课时间2009/3/2课型新授课第2课

教学方

课题绪论讲授法

法

教认知了解焊接基本概念

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点焊接方法的分类

材

分难点焊接分类的根据

析

关键焊接分类的特征

教具资料锡焊丝

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入

导语：书接上文

新授内容

正文：钎焊分为硬钎焊和软钎焊

钎焊的焊接过程特点为：采用比母材熔点低的金属材

料作为钎料，将焊件和钎料加热到高钎料熔点，低于

母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头认真听讲

间隙，并与母材相互扩散，实现焊接的方法。

焊接作为一种永久性的连接方法，与钏接相比具

有较高的牛产效率，节省金属，连接强度高，劳动强

度低，能满足气密性要求，从制造工艺来看，比铸造

生产周期短，比锻压生产能获得更复杂的毛坯或零件。

因此焊接广泛应

用丁•船舶、车辆、航空、锅炉、电动机、石汕化工机

械、建筑等工业部门6

说明焊接的

分类

板书设课题

计

一、分类二、特点

教学总结

授课班级08焊接2授课时间2009/3/3课型新授课第3课

教学方法

课题焊接冶金基础绪论讲授法

教认知增强专业认知

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点焊接接头的区域划分

材

分难点焊接接头的区域划分

析

关键焊接接头的区域划分

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入导语：焊接时，焊件或同焊接材料被加热到高温而熔

化，冷却后形成的结合部分叫做焊缝。

新授内容

认真听讲

1—焊缝2—熔合区(0.1—0.4mm)

3一热影响区4—未变化的母材

一、母材因受热的膨响(未熔化)而发生组织与力学性

能变化的区域叫热影响区。

二、焊缝与热影响区的交界线叫熔合线或熔合区大约

在0」10.4mmZ间。

焊缝、热影响区与熔合区共同构成焊接接头，

焊接过程中，随温度的变化，焊缝区要发生熔化，

化学反应、凝固及固态相变一系列过程；热影响区

则会发生组织变化，这些变化总称焊接冶金过程,

冶金过程将决定焊缝的成分和接头的组织及某些

缺陷的形成，从而决定了焊接接头。

板书设

计

二、焊接接头示意图

教学总结

授课班级08焊接授课时间2009/3/3课型新授课第1课

教学

课题焊接热过程讲授法

方法

教认知了解焊接基础知识

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点影响焊接温度场的因素

材

分难点焊接温度场的意义

析

关键焊接温度场代表的意义

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

导Z音•了解焊接冶金有关的问题，必须先学握焊件上的

课程导入温度分布规律及温度和时间的关系。

新授内容正文：

一、焊接热源

焊接热源的性能不仅彩响焊接质量，对焊接牛产率有

决定性的作用。以电弧为例，其功率可以表达为：

认真听讲

P=U+I

U—电弧电压(V)

I—焊接电流(A)

P—电弧功率(W)

二、焊接温度场举例其所知

热源的热量传递到焊件主要是通过对流道的热源

与辐射，母材与焊丝获得热量后在其内部的传递方式

则以传导为主。

1、焊接温度场是指某一II舜时焊件上各点的温度分

布。

2、影响温度场的因素

1.热源的性质

2.焊接参数

3.被焊金属的导热能力

4.被焊金属的儿何尺寸

能明确

判断焊接

方向

图示1

判断焊接方向

板课题

书

一、焊接热源

设

计二、焊接温度场

三、习题

08焊接

授课班级授课时间2009/3/6课型新授课第5课

07数控

教学方

课题焊接热循环讲授法

法

教认知了解焊接基础知识

学

B技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点焊接热循环的意义

材

分难点焊接热循环对焊接的影响

析

关键焊接热循环的表达方式

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

导语：焊件上某一点的温度随时间的变化叫做焊接热

课程导入

循环。焊接热循环通常以温度一时间曲线来表示

止文：一、焊接热循环的基木参数：

新授内容

1、加热速度（W）焊接中加热速度要比其他热加工耍

高的多，其与焊接方法、焊接参数有关。

认真听讲

2、最高加热温度（3ax）乂称峰值温度，

图1

(3)、相变以上停留时间(3)：焊接时，近缝区必然高于30(TC以上，其某些

部位发生晶粒粗化现象，从而对焊接质量带来不利影响。

(4)、在制定温度下的冷却速度(u)

£课题

板

书一、焊接参数

设1

计

2

08焊接

授课班级授课时间课型新授课第6课

2

教学方

课题焊缝金属的构成讲授法

法

教认知了解焊接基础知识

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点焊条的加热与熔化

材

分难点焊条的加热与熔化的特点

析

关键焊条的加热与熔化的过程

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入

导语：熔焊时的焊缝是由熔化的母材与填充金属共同

构成，其组成的比例取决丁•焊接条件，木节将介绍母

材与焊条金属在焊条屯弧焊中加热与熔化的特点以及

影响二者组成比例的因素。

新授内容

正文：

一、焊条的加热：认真听讲

1、加热与熔化焊条的热量来自三方而：焊接电弧传给

焊条的热量；焊接时电流通过焊芯时产牛的电阻热；

化学冶金反应所产牛的反应热。

2、电弧加热特点是热量集中端部10mm以内。热量

约占电弧总热量的20%L30%O

3、屯阻加热特点是，电流不大和加热时间不长

时，电阻热对焊接过程无明显影响，但电流过大会引起焊芯熔化过快引起飞溅;

药皮开裂过早电弧不稳；焊缝成型不良产生气孔；焊条发红变软操作困难。

因此为了焊接过程的正常进行，焊接时必须对焊接电流与焊条长度加以控

制。焊芯材料的电阻较大时，更应降低焊接电流，以控制电阻热。

4、一般情况下化学反应热仅占总热量的可忽略不计。

班课题

板

书一、焊条的加热

设1电弧加热的特点

计

2电阻加热的特点

3化学热的特点

08焊接

授课班级授课时间课型新授课第7课

2

教学方

课题焊缝金属的构成讲授法

法

教认知了解焊接基础知识

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点焊条金属的过渡形式

材

分难点焊条金属的过渡形式

析

关键焊条金屈的过渡形式

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入

导语：焊条金属或焊丝熔化后，90%・95%以滴状过渡

到熔池中，熔滴过渡的形式、尺寸和质量过度的频率

均随焊接参数而变化，并影响焊接过程的稳定性，及

新授内容生产率。

正文：

认真听讲

1、粗滴短路过渡：主要发生在短弧焊接时，由于熔滴

用图表示尺寸手电弧t度限制，熔滴在t大过程中尚未脱离

焊条端部时，就与熔池接触形成短路。特点是电弧

稳定性较羌，飞溅大。

2、附壁过渡：熔滴沿着焊条药皮套筒向熔滴过渡。其

明显的特点是熔滴尺寸小，焊芯端部可同时容纳2

〜3个熔滴。是一种较好的过渡形式。

3、喷射过渡：熔滴以更小的颗粒，高频率、高速从焊

条套筒内喷出a过渡过程稳定，飞溅小，熔深大，

焊缝成型美观，但只有电流密度人的条件下才会出

现喷射过渡。

4、爆炸过渡：熔滴在成型过程中，由于激烈的冶金反

应，其内部产生的气体急剧膨胀，而导致大颗粒熔

滴爆炸而粉碎。焊接时应避免。

1、手弧焊的熔滴表现形式是什么过渡？作业：对四种

过渡形式进行比较。

板书设

计一、熔滴的过渡形式

1短路过渡3喷射过渡

2附壁过渡4爆炸过渡

教学总结

08焊接

授课班级授课时间课型新授课第8课

教学方

课题焊缝金属的构成讲授法

法

“了解焊接基础知识

学

目培养专业技能

标

增强专业索质

教重点药皮的熔化与过渡

材

难点药皮的长度对焊接性能的影响

分

析药皮的长度对焊接性能的影响

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入导语：

正文:

新授内容

认真听讲

课题

板书设

计

1

2

3

教学总结

08焊接

授课班级授课时间课型新授课第1.2课

2

教学方

课题绪论讲授法

法

教认知了解焊接基础知识

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点

材

分难点

析

关键

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入导语：

新授内容正文：

认真听讲

课题

板书设

计

1

2

3

教学总结

08焊接

授课班级授课时间课型新授课第课

2

教学方

课题讲授法

法

教认知了解焊接基础知识

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点

材

分难点

析

关键

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入导语：

新授内容正文：

认真听讲

课题

板书设

计

1

2

3

教学总结

08焊接2

授课班级授课时间课型新授课第课

教学方

课题讲授法

法

教认知了解焊接基础知识

学

目技能培养专业技能

标

情感增强专业素质

教重点

材

分难点

析

关键

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入导语：

新授内容正文：

认真听讲

课题

板书设

计

1

2

3

教学总结

授课班级07焊接授课时间2009/3/4课型新授课第1课

教学方

课题结论讲授法

法

教认知

学

目技能

标

情感

教重点

材

分难点

析

关键

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

导语：基于上个学期焊接方法的学习，这学期将重点

课程导入

讲解常用材料的焊接，结合常用焊接设备、方法和手

弧焊的实训练习，制定常用焊件的焊接工艺。

认真听讲

课题

板书设

计

1

2

3

教学总结

课时计划

07焊接

授课班级授课时间3月4课型新授课第2课

教学方

课题低碳钢的焊接讲授法

法

教认知学习专业知识

学：

B技能培养专业技能

标

情感提高学生专业素质

教重点低碳钢的焊接工艺

材

分难点低碳钢的焊接特点

析

关键低碳钢的焊接特点

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入

导语：低碳钢的焊接性好，一般为20钢，25钢。

正文：一、碳钢牌号的意义

新授内容

二、焊接时的特点：

1.可装配成不同的接头，适应各种不同位置的施焊,

且焊接工艺和技术简单，易掌握。

2.焊前一般不须预热。

3.塑性较小，焊接接头产生的裂纹少，适合制造各

类大型结构件和受压容器。

认真听讲

4.不需要使用特殊和复朵的设备，对焊接电源没有

特殊的要求，交、直流焊机都可以使用。对焊接

材料也五特殊要求，酸碱性皆可。

5.焊接温度越高，热影响区在高温停留时间越长，晶

粒长大越严重。

三、手弧焊焊接工艺：

焊询预热和焊后处理：在寒冷地区室外焊接，温

度小于0。（2的情况下需预热；直径大于3000mm、壁

厚大于50mm的产品第一道焊的焊接焊前都需预热,

一般预热温度为80〜150。＜2。琏厚大丁30mm必须进

练习

行焊后热处理。

四、结合在山上焊接过程，理解低碳钢焊接工艺的

板书设课题低碳钢的焊接

计

1牌号

2特点

3工艺要点

教学总结理解较好

07焊接

授课班级授课时间2009/3/4课型新授课第3课

教学方

课题低碳钢的焊接讲授法

法

教认知学习匕业知识

学

目技能培养专业技能

标

情感提高学生专业索质

教重点低碳钢的焊接工艺

材

分难点低碳钢的焊接特点

析

关键低碳钢的焊接特点

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

正文工

三、焊接实例：

油线输油管线材质为20无缝钢管，其外径为

新授内容（p60mm、壁厚3.5mm,采用手工IM极氟弧焊打底、

焊条电弧焊该面进行施焊。

1、坡口为Y形，破口角度为65。±5。，钝边

1.5mm,坡口用机械加工或砂轮机打磨均可，要求认真听讲

光滑平整，坡口两侧20mm范围内要求清除铁锈、

油污及水分，且露出金属光泽。

2、焊接电源选用弧焊整流器。焊条选用E5015或

E5O16碱性低氢性焊条，（p3.2mmo焊丝选用

H08Mn2SiA,q）2.0mm«

3、手弧焊电流100〜110A,焊速12〜16cm/min」

4、焊接检验：焊缝余高0〜1.5,坡口每侧增宽0.5〜2.5,

错边量0〜1.0,咬边深度W0.5,变形角度W3。。

板书设课题

计

1坡口4焊后检验

2电流

3焊条

教学总结较好理解

授课班级07焊接授课时间3月5课型新授课第4课

教学方法

课题中碳钢的焊接讲授法

教认知学习专业知识

学

目技能培养专业技能

标

情感提高学牛专业素质

教重点中碳钢的焊接工艺

材

分难点中碳钢的焊接工艺

析

关键小碳钢的焊接工艺

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

新授内容正文：

一、中碳钢的焊接特点：中碳钢的焊接性较差，随钢中

碳的质量分数的增加，焊接性会变弟。主要的焊

接缺陷是热裂纹、冷裂纹、气孔和接头脆性，有

时热影响区里的强度还会下降，当钢中的杂志较

多，焊件刚性较人，焊接问题会更加突出。

二、焊接工艺

1、坡口制备：减少熔合比，一般开U型或V型认真听讲

坡口，将两侧油污、氧化物等清除干净。

2、预热：通常35钢、40钢预热温度可为150〜

250℃o

3、焊接电源：一♦般选用直流弧焊电源，反极接,

降低裂纹倾向和气孔的敏感性。

4、焊后热处理：焊后尽量立即进行消除应力热处理，特别是对于厚度大

和刚性大的工件。消除应力回火温度为550℃〜650℃,如不能进行

去应力退火，也要进行换冷措施。

三、中碳钢焊接举例

法兰长轴：材料为35钢，焊条电弧焊，焊条选用E5015碱性低氢性焊条,

焊前烘干300〜500。仁保温1小时，出炉后在保温中保存。焊件预热150〜

20(FC,焊前清理焊口，点固焊缝4〜5段，每段长SOmmo焊件水平放置。圆周

焊缝分为6段或4段，分段跳焊，第一道焊焊速稍慢，焊肉稍厚，灭弧注意

填满弧坑。

k课题

板

书

设

计

2

07焊接

授课班级授课时间3JJ11课型新授课第5课

教学方

课题高碳钢的焊接讲授法

法

教认知学习匕业知识

学

目技能培养专业技能

标

情感提高学生专业索质

教重点高碳钢的焊接特点及工艺

材

分难点高碳钢的焊接特点及工艺

析

关键高碳钢的焊接特点及工艺

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入导语：高碳钢由于含碳量很高，凶此焊接性很差，多

为补焊和堆焊。一般采用电弧焊和气焊，一般不用丁・

承受动载荷的结构件。

新授内容正文：

一、高碳钢的焊接特点：

1、高碳钢比中碳钢焊接时产生热裂纹的倾向更

人。

认真听讲

2、高碳钢对淬火更敏感

3、段碳钢的焊接接头品粒易长大，接头强度低

4、熔池急剧冷却时易形成裂纹

二、高碳钢的焊接工艺

1、高碳钢焊接选用低氢型焊条，接头强度低时，可选

用E5016(J506)、

E5015(J507)焊条；强度高时选E6015(J607)、E7015(J707)等；如不

能进行焊前预热和焊后回火时，课选用E3019-16(A302)、E3019-15

(A307)等不锈钢焊条。

2、焊前严格消理，焊后大于10mm时焊前应预热至200〜300。。一般直

流反接，焊接电流应比焊低碳钢小10%左右。

3、焊条在焊接前应进行400〜50(TC烘干1至2小时，并在100%：下保

温随取随川。

4、焊件小于5mm以下，不开坡口，焊条做直线往复运动。

5、多层焊时，第一层采用小直径焊条，往复运动，以后采用环形运条法，

每层保持3〜4mm厚度。

6、焊接时不准在基本金属的表面引弧。收弧时必须将弧坑填满，焊后应

进行600〜65CTC回火处理，消除应力，同定组织，防止裂纹、改善

性能。

班课题

板

书

设1

计

2

07焊接

授课班级授课时间3JJ11课型新授课第6课

教学方

课题合金钢的焊接工艺讲授法

法

教认知学习匕业知识

学

目技能培养专业技能

标

情感提高学生专业索质

教重点合金钢的焊接工艺

材

分难点合金钢的焊接工艺

析

关键合金钢的焊接工艺

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

课程导入导语：对合金钢焊接性影响的元素主要有碳、硅、镭、

珞、钳、牒、觥、钛、觇。

新授内容正文：合金钢的接头主要缺陷是：热影响区的脆化、

冷裂纹、热裂纹、在热裂纹、层状裂纹。针对焊接缺

陷制定焊接工艺：

1.焊接材料的选择;热轧及正火钢主要用于制造受力

构件，要求焊接接头具有足够的强度，适当的屈

认真听讲

强比，足够的韧性和较低的时效敏感性。因此，

选择焊接材料时，就必须要使用焊缝金屈的强度、

塑性和韧性等力学性能指标不低于母材0

2.焊接方法的选择：Qsv980Mpa的钢，可选

用焊条电弧焊、埋弧焊、钩极或熔化极气保

焊；<5s>980MPa钢，必须用鹤极氮弧焊或

电子束焊。

3.焊前准备：合金结构钢开破口时，可采用火焰切割、等离子切割和机械加

工等方法。为了防止产生切割裂纹，屈服点超过500MPa或合金中的质量

分数大于3%的低合金结构钢，当板厚5>50mm时，切割前应将钢板切

割区预热到100C以上；切割示采用磁粉探伤对切割表面进行表面裂纹检

查,低合金钢接头坡口背面采用碳弧气创清根时，气创前应对_1件进行预

热，

4.焊接工艺参数地选择

5.焊后热处理：

•去应力退火

•正火加回火

•淬火加问火

课题

板

书

设1

计

2

3

授课班级07焊接授课时间3月12课型新授课第7课

教学方

课题典型合金结构钢的焊接工艺讲授法

法

教认知学习专业知识

学

目技能培养专业技能

标

情感提高学牛专业素质

教重点典型合金结构钢的焊接工艺

材

分难点典型合金结构钢的焊接工艺

析

关键典型合金结构钢的焊接工艺

教具资料

教学环节教师讲授指导内容学生活动时间

新授内容正文：

一、Q345(16Mn)钢的焊接工艺

a)焊前准备：氧乙烘火焰气割或等离子弧

切割。

b)焊条电弧焊焊接工艺：

•可采用V或U型坡口。

・使用焊条为J502、J503、J506、

J507o

认真听讲

・焊条烘干范围:J5O2.J5O3为120〜

150℃/h,J506.J5O7为350〜

400℃/2ho

•使用时，焊接电流T=160〜180A,电弧

电压二21〜22Vo使用时，焊接电

流1=210〜240A,电弧电压二23〜

24Vo

•预热温度：预热至100C以上。

二、13MnNiMoNb钢厚板的焊接工艺

13MnNiMoNb钢是中温厚壁压力容器钢，有较

好的综合力学性能，可在450c以下工作。

1、焊前准备:用火焰切割厚度为80mm的钢板时，在切

割前将切割起点周围lOOmni处预热至100℃以

上。

2、焊条电弧焊焊接工艺：

・可采用V或U型坡口。

・使用焊条为J606、J607o

•焊条烘干范围：350〜400℃/ho

•使用4)4mm焊条时，底层焊道焊接电流I二

140A,电弧电压二23〜24V,填充焊道焊接电

流I二160〜170A。使用4)5mm时，焊接

电流1二220〜250A,电弧电压二23〜24VO

・板厚大于10mm口寸，应预热150〜200℃,并保

持层间温度不低于板厚大于90mm时，

焊后应立即进行350-400℃/2h的消金处理。

­焊后应进行去应力退火

课题

板书设

计

1

2

3

教学总结