机械制造基础电子教案 第三章 焊接

教案第__6_次课授课内容第三章焊接§3-1概述§3-2电弧焊接基础知识1焊接电弧2焊接接头金属组织与性能3焊接应力与变形4焊条电弧焊目的要求掌握焊接接头金属组织与性能、焊接应力与变形的产生原因与防止；掌握焊条电弧焊方法及电焊条的选择重点难点掌握焊接过程、特点；焊接接头金属组织与性能的变化；焊接应力与变形的预防和消除课型课堂讲授计划学时3课前准备板书设计1（多媒体提纲）第三章焊接§3-1概述一、金属焊接成形二、焊接成形的分类三、焊接成形的特点四、焊接的应用§3-2电弧焊接基础知识1焊接电弧一、电弧焊焊接过程二、焊接电弧2焊接接头的组织与性能一、焊接工件上温度的变化与分布二、焊接接头的组织和性能三、焊接接头的主要缺陷四、改善焊接热影响区组织和性能的方法3焊接应力与变形一、焊接应力二、焊接变形三、电弧焊缺陷及其预防、消除措施4焊条电弧焊一、焊条电弧焊的焊接过程二、电焊条课堂小结作业、思考课后小结备课纸第三章连接§3-1概述焊接：用加热或加压的方法，通过材料的原子扩散，使其连接成一个整体的工艺过程。切割：使材料切断、割离的工艺过程。一、金属焊接成形二、焊接成形的分类一般都根据热源的性质、形成接头的状态及是否采用加压来划分。焊接分三类：①熔化焊：熔化金属从而使接头连接起来。②压力焊：金属焊件受压使接头连接起来。③钎焊：熔化钎料使焊件接头连接起来。三、焊接成形的特点特点：①省料省时。②拼小成大。③技术高。④能制双层金属。⑤焊接结构不可拆卸。⑥焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。四、焊接的应用1、制造金属结构2、制造金属零件或毛坯3、连接电器导线§3-2电弧焊接基础知识1焊接电弧一、电弧焊焊接过程手工电弧焊工作原理：二、焊接电弧1.焊接电弧的概念在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。电路短路－电弧－放电－热量Q（2000～8000℃）第1页备课纸2.电弧的构造及热量分布工作区域：阳极、弧柱区、阴极区（直流电）阳极区：42～43％Q；弧柱区：20～38％Q、6000～8000℃；阴极区：36～38％Q2400～3200℃。3.电弧的极性阳极接焊件、阴极接焊条－正接法（厚焊件）。阳极接焊条、阴极接焊件－负接法（薄焊件）。电焊机（弧焊机）直流弧焊机：焊逢质量好。交流弧焊机：价格较低。2焊接接头的组织与性能焊接接头包括焊缝区和焊接热影响区。一、焊接工件上温度的变化与分布焊缝区金属经受有偿稳状态开始被加热大较高的温度，然后在逐渐冷却到常温这样一个热循环。二、焊接接头的组织和性能1.焊缝区熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。2.焊接热影响区焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性能发生变化的区域。SHAPE（1）熔合区是焊缝和母材金属的交界区。强度、塑性、韧性极差，是裂纹和局部脆断的发源地。第2页备课纸（2）过热区在热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。（3）正火区在热影响区内相当于受到正火处理的区域。力学性能优于母材（4）部分相变区在热影响区内发生部分相变的区域。力学性能较母材稍差。力学性能最差的区域：熔合区和过热区三、焊接接头的主要缺陷（1）气孔气孔是焊接时熔池中的气泡在焊缝凝固时未能逸出而留下来形成的空穴。（2）夹渣夹渣是焊后残留在焊缝中的熔渣。（3）焊接裂纹是由于焊接残余应力较大而在焊缝或热影响区产生的裂纹。（4）未焊透未焊透是焊接接头根部未完全熔透的现象。四、改善焊接热影响区组织和性能的方法①小电流、快速焊接；②采用先进的焊接方法；③焊前预热、焊后热处理（正火）3焊接应力与变形一、焊接应力焊接应力与变形产生的根本原因是：焊件(工件）在焊接过程中受到局部加热和快速冷却。焊接应力状态：焊缝区域—拉应力两侧冷金属—压应力二、焊接变形焊接变形的基本形式：第2页备课纸三、电弧焊缺陷及其预防、消除措施1）焊缝不要密集交叉，截面和长度应尽可能小。ⅡⅠⅡⅠⅢ123）反变形法。焊前反变形焊后焊前反变形焊后4）焊前预热（150℃~350℃）5）焊后热处理（去应力退火）6）焊接变形的矫正4焊条电弧焊一、焊条电弧焊的焊接过程工件和焊芯熔化→熔池→焊缝。第3页备课纸二、电焊条1.电焊条的组成及作用1).焊条芯：导电、填充焊缝。焊芯组成：C≤0.1％、Si≤0.03％、S<0.04％、P<0.03％。2).药皮：稳定电弧、隔绝空气、冶金作用。药皮组成：稳弧剂（K2CO3、Na2CO3）＋造气剂（淀粉）＋造渣剂（萤石）＋脱氧剂（Mn、Fe）＋粘结剂（W、Fe）＋合金剂（水玻璃）。3）焊条药皮的种类a）酸性焊条——药皮中含有多量酸性氧化物，如SiO2、TiO2、Fe2O3等。b）碱性焊条——药皮中含有多量碱性氧化物，如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。2.焊条的种类、型号和牌号十种分类：结构钢焊条J、钼和铬钼耐热钢焊条R、低温钢焊条D、不锈钢焊条G、A、特殊用途焊条W、堆焊焊条B、铸铁焊条Z、镍及镍合金焊条N、铜及铜合金焊条T、铝及铝合金焊条L。型号（国标）：药皮种类（钙钛型）药皮种类（钙钛型）焊接位置（平、立、仰,横）抗拉强度等级σbmin=430MPaE4303碳钢焊条J422J422药皮