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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流【精品】焊接工艺焊接方法与设备94.精品文档.教 案焊接工艺焊接方法与设备授课班级：高焊71授课教师：徐慧波授课时间：2007/2008学年第二学期 第一讲 绪 论 教学目的： 1.了解焊接及焊接工艺的特点及概念 2.了解焊接发展史 教学重点： 焊接发展史 教学过程： 授新一、焊接工艺的研究内容 （一）、焊接的定义及特点， 定义：焊接 焊接的优点： (1)节省金属材料，从而减轻结构的质量 (2)焊接工艺的过程简单，生产率高 (3)焊接质量高 (4)能将不同材料连接成整体 (5)劳动强度小、噪声低 （二）、焊接工艺研究的内容 定义：焊接工艺 包
2、括：焊前准备、焊接材料 焊前方法、焊接顺序 焊接操作的最佳选择 、焊后处理 二 、焊接方法分类 三、焊接工艺课程的目的，任务和要求 （一）、焊接工艺课程的目的，任务 （二）、本课程的学习要求 1、 基本要求 （1）、了解常用焊接方法的特点过程。实质和实用范围 （2）、理解常用焊接设备的操作程序、焊接参数对焊接质量 的影响及其调试方法。 （3）、了解常用金属材料焊接性分析方法。 （4）、理解常用金属材料焊接性。 （5）、掌握常用金属材料的焊接工艺。 （6）、了解焊接新技术和新工艺。 2、 基本能力要求 3、 学习方法建议 小结：1、焊接工艺研究的内容 2、焊接方法的分类作业： 课后记： 第二讲
3、1-1 气 焊教学目的： 1、了解气焊用的材料教学重点：气焊用焊丝与焊剂教学难点：无教学过程：复习提问：什么叫焊接？一、 气焊与气割用材料1、 氧气（O2）氧气是一种无色、无味、无毒气体。氧气的化合能力随着压力的增大和温度的升高而增强，因此工业常用的高压氧气与油脂类等易燃物质接触时，极易燃烧甚至爆炸。使用时必须特别注意安全。对氧气的纯度有一定的要求：一般气焊时要求氧气的纯度不低于99.2%，气割时要求氧气的纯度不低于98.5%。2、 乙炔（C2H2）乙炔是气焊、气割中最常用的一种可燃气体，它具有低热值（每m3气体的最低发热量）高、火焰温度高、火焰对金属无有害的化学作用、制取方便等特点。乙炔是一
4、种易燃易爆的气体，当压力超过0.15MPa时，很容易发生爆炸。如果气体温度达到580600时，乙炔会自行爆炸。乙炔燃烧时，禁止用四氯化碳灭火。工业用乙炔主要由水分解电石而得到。3、 气焊丝和气焊熔剂（1）气焊丝气焊时，焊丝不断地送入熔池内，并与熔化的基本金属熔合形成焊缝。焊缝的质量在很大程度上与气焊丝的化学成分和质量有关。常用气焊丝的型号和用途如下：1）结构钢焊丝 一般低碳钢焊件采用的焊丝有H08A；重要的低碳钢焊件用H08Mn和H08MnA；中强度焊件用H15A；强度较高的焊件用H15Mn 。焊接强度等级为300350MPa的普通碳素钢时，采用H08A、H08Mn和H08MnA等焊丝。焊接优
5、质碳素钢和低合金结构钢时，可采用碳素结构钢焊丝或合金结构钢焊丝，如H08Mn、H08MnA、H10Mn2以及H10Mn2MoA等。2）铸铁用焊丝 铸铁焊丝分为灰铸铁焊丝和合金铸铁焊丝，其型号、化学成分可参见相关国家标准。（2）气焊熔剂1）气焊熔剂的作用 气焊过程中，被加热的熔化金属极易与周围空气中的氧或火焰中的氧化合生成氧化物，使焊缝中产生气孔和夹渣等缺陷。为了防止金属的氧化及消除已经形成的氧化物，在焊接有色金属、铸铁以及不锈钢等材料时必须采用气焊熔剂。2）常用气焊熔剂及选用 气焊熔剂应根据母材金属在气焊过程中所产生的氧化物的种类来选用。所选用的熔剂应能中和或溶解这些氧化物。小结：1、气焊与气
6、割用气体 2、气焊用焊丝与焊剂作业：课后记：第三讲 1-2 气焊用具及设备教学目的：使学生熟悉气焊用具和设备教学重点：焊炬与割炬教学难点：无教学过程：复习提问：气焊熔剂的作用是什么？1气焊、气割用设备和工具气焊设备及工具主要由氧气瓶、氧气减压器、乙炔发生器（可乙炔瓶）、乙炔减压器回火保险器、焊炬和橡皮管等组成气割时所用设备，除所用的割炬与焊炬不同外，其他设备均与气焊用的相同。（1）氧气瓶氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器。瓶体漆成天蓝色，并漆有“氧气”黑色字样。氧气瓶容量一般为40L，额定工作压力为15MPa。（2）减压器减压器是将氧气瓶中高压气体的压力减到气焊气割所需压力的一种调节装置。减压器
7、不但能减低压力、调节压力，而且能使输出的低压气体的压力保持稳定，不会因气源压力降低而降低。气焊气割用减压器有氧气减压器、乙炔减压器和丙烷减压器等。（3）乙炔瓶乙炔瓶是贮存和运输乙炔的容器。瓶体漆成白色，并漆有“乙炔”红色字样。使用时，必须用乙炔减压器将乙炔压力降到低于0.103MPa方可使用。（4）回火保险器回火保险器是装在燃烧气体系统防止向燃气管路或气源回烧的保险装置。目前国内使用的回火保险器有水封式和干式两种。（5）焊炬焊炬是用于控制火焰进行焊接的工具，其功用是将可燃气体与氧气按一定比例混合后以一定速度喷出。应用最广的为射吸式焊炬。等压式焊炬由于使用中压或高压乙炔，尚未获得广泛应用。常用的
8、射吸式焊炬型号有H016、H0112、H0120等（型号中H表示焊炬，0表示手工，1表示射吸式，后缀数字表示焊接低碳钢最大厚度，单位为mm）。每个焊炬都配有不同规格的5个焊嘴，每个焊嘴上刻有不同数字1、2、3、4、5，数字小的焊嘴孔径小，数字大的孔径大，焊接时可根据材料、板厚选用所需的焊嘴。（6）手工割炬同焊炬一样，割炬也有射吸式和等压式两种，目前应用得较多的是射吸式割炬。常用的射吸式割炬型号有G0130、G01100、G01300等（型号中G表示割炬，0表示手工，1表示射吸式，后缀数字表示切割低碳钢最大厚度，单位为mm）。小结：1、气焊用设备 2、气割用设备作业：课后记：第四讲 1-3 气
9、焊 工 艺教学目的：掌握气焊工艺教学重点：气焊焊接参数的选择教学难点：气焊焊接参数的选择教学过程：复习提问：气焊与气割的设备有何不同？一、气焊工艺（1）气焊接头的种类及坡口形式1）气焊接头的种类常用的气焊接头形式有卷边接头、对接接头及角接接头等几种。焊接接头的形式可根据焊件厚度、结构形式、强度要求和施工条件等情况选定。一般气焊接头采用对接接头形式。气焊0.51mm的薄钢板时，宜采用卷边接头及角接接头；当板厚小于3mm时，亦可采用I形坡口的对接接头；当板厚等于或大于4mm时，可采用Y形坡口。2）气焊焊缝坡口的基本形式与尺寸在GB/T 9851988标准中规定了钢焊接接头的各种坡口形式与尺寸。可以
10、根据板厚从该标准中查出装配间隙b。如果焊件厚度较大，需要开坡口，亦可从该标准中查出相应的坡口形式及尺寸。（2）气焊焊接参数的选择气焊焊接参数通常包括焊丝的牌号和直径，熔剂，火焰性质，焊嘴的倾角，焊接方向和焊接速度等。1）焊丝直径的选择焊丝直径是根据工件厚度选择。2）气焊火焰的选择气焊火焰是可燃性气体（或可燃性液体蒸气）与氧气混合燃烧而形成的。包括氧乙炔焰、氢氧焰及液化石油气燃烧的火焰。乙炔与氧混合燃烧所形成的火焰，一般称为氧乙炔焰。氧乙炔焰具有很高的温度（约3200），加热集中，这是目前气焊中采用的主要火焰。氧乙炔焰由于混合比不同有三种火焰；中性焰、氧化焰和碳化焰。 中性焰 当氧气与乙炔的混合
11、比（体积）为1.11.2时，可获得此火焰。其特征为亮白色的焰心端部有淡白色火焰闪动。中性焰热量集中，温度可达30503150，由焰心、内焰和外焰三部分组成的。其中内焰处在焰心前24mm部位，燃烧最激烈，温度最高（31003150），这个区域最适合焊接。 碳化焰 是氧气与乙炔的混合比小于1.1时的火焰。其特征是内焰呈淡白色。碳化焰由焰心、内焰和外焰三部分组成，最高温度可达到27003000。碳化焰不能用于焊接低碳钢及低合金钢。但轻微的碳化焰应用较广，可用于焊接高碳钢、中合金钢、高合金钢、铸铁、铝及铝合金等材料。 氧化焰 是氧气与乙炔的混合比大于1.2时的火焰。其特征是焰心端部无淡白色火焰闪动，内
12、焰，外焰分不清。其最高温度可达到31003400左右。氧化焰有过量的氧，因此氧化焰有氧化性，除黄铜外（因氧化焰会使熔化金属表面覆盖一层硅的氧化膜可阻止黄铜中锌的挥发，故可用氧化焰。），一般材料的焊接，绝不能采用氧化焰。气割时可以使用。3）焊炬倾角的选择焊炬倾角是指焊炬中心线与焊件平面之间的夹角。焊炬倾角大，热量散失小，焊件得到的热量多，升温快；焊炬倾角小，热量散失多，焊件受热少、升温慢。因此，在焊接厚度大，熔点较高或导热性较好的焊件时，或开始焊接时，为了较快地加热焊件和迅速形成熔池，焊炬的倾角要大些；反之，可以小些。4）焊接方向左向焊适用于焊接薄板，右向焊适用于焊接厚度较大的工件。5）焊接速度
13、的选择对于厚度大、熔点高的焊件，焊接速度要慢些，以免发生未熔合的缺陷；而对于厚度小、熔点低的焊件，焊接速度要快些，以免烧穿或使焊件过热，降低焊缝质量。焊接速度的快慢，应根据焊工操作的熟练程度与焊缝位置等具体情况而定。在保证焊接质量的前提下应尽量加快焊接速度，以提高生产率。小结：1、气焊接头的种类及坡口形式 2、气焊工艺参数选择作业：课后记：第五讲 1-4 气割工艺教学目的：掌握气割工艺教学重点：气割参数的选择教学难点：气割参数的选择教学过程：复习提问：气焊与气割的设备有何不同？1、气割过程气割是利用气体火焰的热量将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法，
14、气割具有设备简单、方法灵活、基本不受切割厚度与零件形状限制、容易实现机械化自动化等优点，广泛应用于切割低碳钢和低合金钢零件。氧气切割包括下列三个过程：1） 预热 气割开始时，先用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度（燃点）。2） 燃烧 向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属在纯氧中剧烈地燃烧。3） 氧化与吹渣 金属氧化燃烧后，生成熔渣并放出大量的热，熔渣被切割氧吹掉，所产生的热量和预热火焰的热量将下层金属加热到燃点，这样继续下去就将金属逐渐地割除穿。随着割炬的移动，就割出了所需的形状和尺寸。2、气割参数与选择气割参数包括切割氧压力、切割速度、预热火焰能率、割炬与工件间的倾角，以及割炬离开工件表
15、面的距离等。1） 切割氧压力 切割氧的压力与割件厚度、割嘴号码以及氧气纯度等因素有关。随着工件厚度的增加，选择的割嘴号码要增大，氧气压力也要相应增大。反之，则所需氧气的压力就可适当降低。2） 切割速度 工件越厚，切割的速度越慢；反之，工件越薄，则切割速度应该越快。切割速度太慢，会使割缝边缘熔化；切割速度过快，则会产生很大的后拖量或割不穿。3） 预热火焰的性质 气割时，预热火焰应采用中性焰或轻微的氧化焰而不能采用碳化焰，碳化焰会使割缝边缘增碳。 4）割炬与割件间的倾角 割炬与割件间的倾角大小，主要根据割件的厚度来定。如果倾角选择不当，不但不能提高切割速度，反而使气割困难，而且还会增加氧气的消耗量
16、。5）割炬离割件表面的距离 火焰焰芯离开割件表面的距离应保持在35mm范围内。影响气割质量的因素还有钢材质量及表面状况、切口形状、可燃气体种类及供给方式和割炬形式等。3、气割方法分类气割可分为手工气割和机械气割两大类。1）手工气割 手工割炬具有轻便、灵活的特点，不受切割位置的限制，并随操作者依切割线可切割出所需的任何形状，适用于各种场合，特别适用于检修、安装工地及野外施工。但手工切割的劳动强度大，切口质量不高，生产率也比较低。2）机械气割 与手工切割相比，机械化气割具有劳动强度低、气割质量好、生产效率高及成本低等优点，因此其应用越来越广泛。 半自动气割 常用的CG1-30型半自动气割机是一种小
17、车式半自动气割机，它具有构造简单、质量轻、可移动、操作维护方便等优点，因此应用较广。 仿形气割 仿形气割是指气割割炬跟着磁头沿一定形状的钢质靠模移动进行的机械工业化切割。 数控气割 数控气割是指按照数字指令规定的程序进行的热切割。数控气割不仅可省去放样、划线等工序，使工人的劳动强度大大降低，而且切口质量好，生产效率高，因此 在造船、锅炉及化工机械等部门越来越广泛地得到应用。 光电跟踪自动气割 光电跟踪自动气割是一项新技术，它是将被切割零件的图样，以一定比例画成缩小的仿形图，用作光电跟踪。由于光电跟踪的稳定性好和传动可靠，因此大大地提高了气割质量和生产率，减轻了工人的劳动强度，故光电跟踪自动气割
18、在造船、锅炉及化工机械等部门均得到了应用。 小结：1、气割过程； 2、气割参数选择； 3、气割方法分类作业：课后记：第六讲 2-1埋弧焊概述教学目的：1、了解埋弧焊的原理及过程2、理解埋弧焊特点教学重点：埋弧焊特点教学难点：埋弧焊原理教学过程：复习提问：手工气割的特点？ 埋弧自动焊是指电弧在颗粒状焊剂层下燃烧的一种自动焊方法，是目前广泛使用的一种高效的机械化焊接方法。广泛用于锅炉、压力容器、石油化工、船舶、桥梁、冶金及机械制造工业中。一、 埋弧自动焊原理及特点 （1）埋弧焊原理埋弧焊的焊接过程：先送丝，经导电嘴与焊件轻微接触，焊剂堆敷在待焊处，引弧。随着电弧向前移动，熔池液态金属冷却凝固形成焊
19、缝，液态熔渣冷却而形成渣壳。焊接时，焊机的启动、引弧、送丝、机头(或焊件)移动等过程全由焊机机械化控制。 （2）埋弧自动焊的特点焊接生产率高 埋弧自动焊可采用较大的焊接电流，同时因电弧加热集中，使熔深增加，单丝埋弧焊可一次焊透20mm以下不开坡口的钢板。单丝埋弧焊焊速可达3050mh。焊接质量好 因熔池有熔渣和焊剂的保护，使空气中的氮、氧难以侵入，提高了焊缝金属的强度和韧性，焊接质量好。另外，焊缝表面光洁、平整、成形美观。 劳动条件好 由于实现了焊接过程机械化，操作较简便，而且电弧在焊剂层下燃烧没有弧光的有害影响，放出烟尘也少，因此焊工的劳动条件得到了改善。焊接成本较低 由于熔深较大，埋弧自动
20、焊时可不开或少开坡口，减少了焊缝中焊丝的填充量，也节省因加工坡口而消耗掉的母材。 焊接范围广 埋弧焊不仅能焊接碳钢、低合金钢、不锈钢，还可以焊接耐热钢及铜合金、镍基合金等有色金属。此外，还可以进行抗磨损、耐腐蚀材料的堆焊。但不适用于铝、钛等氧化性强的金属及其合金的焊接。埋弧自动焊主要缺点是：一般只适用于平焊或倾斜度不大的位置及角焊位置焊接；焊接时不能直接观察电弧与坡口的相对位置，容易产生焊偏及未焊透，不能及时调整工艺参数；焊接设备比较复杂，维修保养工作量比较大；仅适用于直的长焊缝和环形焊缝焊接。小结：1、埋弧焊的原理； 2、埋弧焊的特点。作业：课后记：第七讲 2-2埋弧焊工艺（一）教学目的：掌
21、握埋弧焊工艺教学重点：埋弧焊工艺参数对焊缝质量的影响教学难点：埋弧焊工艺参数的选择教学过程：复习提问：埋弧焊的特点？埋弧焊焊接工艺 1、焊前准备 埋弧焊在焊接前必须做好准备工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的装配以及焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。 坡口加工坡口加工要求按GB 9861988执行，以保证焊缝根部不出现未焊透或夹渣，并减少填充金属量。坡口的加工可使用刨边机、机械化或半机械化气割机、碳弧气刨等。 待焊部位的清理 焊件清理主要是去除锈蚀、油污及水分，防止气孔的产生。一般用喷砂、喷丸方法或手工清除，必要时用火焰烘烤待焊部位。在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部
22、位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。 焊件的装配 装配焊件时要保证间隙均匀，高低平整，错边量小，定位焊缝长度一般大于30mm，并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。必要时采用专用工装、卡具。 对直缝焊件的装配，在焊缝两端要加装引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接头的始端和末端获得正常尺寸的焊缝截面，而且还可除去引弧和收尾容易出现的缺陷。 焊接材料的清理 埋弧焊用的焊丝和焊剂对焊缝金属的成分、组织和性能影响极大。因此焊接前必须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈及油污等。焊剂保存时要注意防潮，使用前必须按规定的温度烘干待用。2、埋弧焊的工艺参数埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速
23、度、焊丝直径和伸出长度等。焊接电流 当其他参数不变时，焊接电流对焊缝形状和尺寸的影响如图所示。一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。 电弧电压 电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。 焊接速度 当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热输入量相应减小，从而使焊缝的
24、熔深也减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。为保证焊接质量必须保证一定的焊接热输入量，即为了提高生产率而提高焊接速度的同时，应相应提高焊接电流和电弧电压。 焊丝直径与伸出长度 当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。 当其他焊接参数不变而焊丝长度增加时，电阻也随之增大，伸出部分焊丝所受到的预热作用增加，焊丝熔化速度加快，结果使熔深变浅，焊缝余高增加，因此须控制焊丝伸出长度，不宜过长。 焊丝倾角 焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向和大小不同，电弧对熔池的力和热作用也不同，从而影响焊缝成形。当焊丝后倾
25、一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝宽而熔深变浅。反之，焊缝宽度较小而熔深较大，但易使焊缝边缘产生未熔合和咬边，并且使焊缝成形变差。其他 a.坡口形状 b.根部间隙 c.焊件厚度和焊件散热条件。小结：1、焊前准备； 2、焊接工艺参数对焊缝质量的影响。 作业：课后记：第八讲 2-2埋弧焊技术（二）教学目的：掌握埋弧焊焊接技术教学重点：对接接头的焊接技术教学难点：角焊缝的焊接教学过程：复习提问：埋弧焊焊接参数对焊缝质量有何影响？埋弧焊技术1、对接接头单面焊在焊剂垫上焊接 用这种方法焊接时，焊缝成形的质量主要取决于焊剂垫托力的
26、大小和均匀度以及装配间隙的均匀与否。在焊剂铜垫板上焊接 采用带沟槽的铜垫板，沟槽中铺撒焊剂。焊接时这部分焊剂起到焊剂垫的作用，同时又保护铜垫板。沟槽起焊缝背面成形作用。板料用电磁平台或龙门压力架固定。在永久性垫板或锁底上焊接 当焊件结构允许焊后保留永久性垫板时，厚10mm以下的工件可采用永久性垫板单面焊方法。垫板必须紧贴在待焊板缘上，垫板与工件板面间的间隙不得超过1mm。厚度大于l0mm的工件，可采用锁底接头焊接的方法在临时衬垫上焊接 采用柔性的热固化焊剂衬垫贴合在接缝背面进行焊接。还有采用陶瓷材料制造的衬垫进行单面焊的方法。 悬空焊 当工件装配质量良好并且没有间隙的情况下，可以采用不加垫托的
27、悬空焊。用这种方法进行单面焊时，工件不能完全熔透。一般的熔深不超过23板厚，否则容易烧穿。只用于不要求完全焊透的接头。2、对接接头双面焊工件厚度1214mm的对接接头，通常采用双面焊。对焊接工艺参数的波动和工件装配质量都较不敏感，能获得较好的焊接质量。焊接第一面采用的工艺方法有：悬空焊、在焊剂垫上焊、在临时垫板上焊等。悬空焊 装配时不留间隙或只留很小的间隙(一般不超过1mm)。第一面焊接达到的熔深一般小于工件厚度的一半。反面焊接的熔深要求达到工件厚度的60%70，以保证工件完全焊透。在焊剂垫上焊接 焊接第一面时，采用预留间隙不开坡口的方法最为经济。第一面的焊接参数应保证熔深超过工件厚度的60
28、%70 %。焊完第一面后翻转工件，进行反面焊接，其参数可以与正面的相同以保证工件完全焊透。预留间隙双面的焊接条件，依工件的不同而不同。在临时衬垫上焊接 采用此法焊接第一面时，要求接头处留有一定间隙，以保证焊剂能填满其中。临时衬垫的作用：托住间隙中的焊剂。焊完第一面后，去除临时衬垫及间隙中的焊剂和焊缝根部的渣壳，用同样参数焊接第二面。要求每面熔深均达板厚6070。3、对接接头环缝埋弧焊制造圆筒形容器最常用的一种焊接形式，一般是先在专用的焊剂垫上焊接内环缝，然后再在滚轮转胎上焊接外环缝，如图所示。环缝坡口采用不对称布置，将主要焊接工作量放在外环缝，内环缝主要起封底作用。环缝埋弧焊的焊接条件可参照平
29、板双面对接的焊接条件选取，焊接操作技术也与平板对接时的基本相同。为了防止熔池中液态金属和熔渣从转动的焊件表面流失，无论焊接内环缝还是外环缝，焊丝位置都应逆焊件转动方向偏离中心线一定距离，使焊接熔池接近于水平位置，以获得较好成形。焊丝偏置距离随所焊筒体直径而变，一般为3080mm，如图所示。角焊缝焊接焊接T形接头或搭接接头的角焊缝时，通常可采用船形焊和横角焊两种方法。船形焊 将工件角焊缝的两边置于垂直线各成45的位置，要求接头的装配间隙不超过15mm；否则，必须采取措施，防止液态金属流失。 横角焊 对接头装配间隙较不敏感，间隙可达到23mm。焊丝偏角一般在2030之间。实际焊丝位置应视接头具体情
30、况确定。每一单道横角焊缝的断面积为4050mm2，即焊脚长度超过88mm时，会产生金属溢流和咬边。 小结：1、对接单面焊技术； 2、对接双面焊技术； 3、对接环焊缝； 4、角焊缝的焊接。 作业： 课后记：第九讲 习 题 课教学目的：进一步巩固前两章所学内容教学过程：1、学生做习题 2、老师总结问题讲解一、 填空题：1、 埋弧焊接头的基本形式可分为和 、 、 和 4种。2、 焊缝按其空间位置不同可分为 、 、 和 。3、 埋弧焊的焊接工艺内容包括 、 、 、 、和 。其中主要的焊接工艺参数是指 、 。 4、根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状经装配后形成的沟槽，称为 。5、MZ
31、-1000型自动埋弧焊机主要由 、 和部分组成。6、自动埋弧焊时，焊丝一般处于 位置，焊件的倾斜角度不宜超过 ，否则会严重破坏焊缝成形，并造成 、 等缺陷。7、焊丝伸出长度越大，则焊丝熔化越 ，结果使熔深越 ，余高 。二、 判断题1、 埋弧焊的焊接速度减少，则线能量减小，熔深减小。（ ）2、 用埋弧焊进行上坡焊时，易产生未焊透现象。（ ）3、 埋弧焊的焊丝和焊剂都会影响焊缝金属的成分。（ ）4、 埋弧焊时焊接电流主要影响焊缝的熔宽，而电弧电压主要影响焊缝的熔深。（ ）5、 一般埋弧焊不能进行全位置的焊接。（ ）6、 气割过程中发生回火现象时，应先关闭氧气，再关闭乙炔。（ ）三、 问答题1、 埋
32、弧焊与焊条电弧焊相比具有哪些优、缺点？2、 简述气割操作过程和注意事项？ 课后记：第十讲 3-1熔化极气体保护焊概述教学目的：1、熔化极气体保护焊的基本概念 2、熔化极气体保护焊的分类 3、熔化极气体保护焊的应用教学重点：熔化极气体保护焊的特点及应用教学难点：气体保护焊的工作原理教学过程：复习提问：常用的焊接方法有哪些？一、熔化极气体保护焊的过程采用可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属，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。1熔化极气体保护焊的分类：根据保护气体种类和焊丝形式的不同进行分类。熔化极气体保护焊 实心焊丝 管状焊
33、丝 惰性气体 氧化性混合 CO2气体 管状焊丝保护焊 气体保护焊 保护焊 气体保护焊 (MIG焊) (MAG焊) (CO2焊) (FCAW焊) Ar Ar+He He Ar+O2 Ar+CO2 CO2 CO2+O2 CO2 CO2+Ar Ar+CO2+O2按操作方式，分为自动焊和半自动焊两大类。2熔化极气体保护焊的特点熔化极气体保护焊与渣保护焊方法（如焊条电弧焊和埋弧焊）相比较，在工艺上、生产率与经济效果等方面有着下列优点：（1）气体保护焊是一种明弧焊。焊接过程中电弧及熔池的加热熔化情况清晰可见，便于发现问题与及时调整，故焊接过程与焊缝质量易于控制。（2）气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊
34、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）适用范围广，生产效率高，易进行全位置焊及实现机械化和自动化。不足之处：焊接时采用明弧和使用的电流密度大，电弧光辐射较强；其次，是不适于在有风的地方或露天施焊；设备较复杂。3熔化极气体保护焊应用（1）适用的焊材：适用于焊接大多数金属和合金，最适于焊接碳钢和低合金钢、不锈钢、耐热合金、铝及铝合金、铜及铜合金及镁合金。对于高强度钢、超强铝合金、锌含量高的铜合金、铸铁、奥氏体锰钢、钛和钛合金及高熔点金属，熔化极气体保护焊要求将母材预热和焊后热处理，采用特制的焊丝，控制保护气体要比正常情况更加严格。对低熔点的金属如铅、
35、锡和锌等，不宜采用熔化极气体保护焊。表面包覆这类金属的涂层钢板也不适宜采用这类焊接方法。（2）板厚：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）焊接位置：适应性也较强，平焊和横焊时焊接效率最高。小结：1、熔化极气体保护焊的基本概念 2、熔化极气体保护焊的分类 3、熔化极气体保护焊的应用作业：课后记：第十一讲 3-2熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）教学目的：1、MIG焊的原理及特点 2、MIG焊所用材料 3、MIG焊工艺教学重点：MIG焊的原理及特点及应用教学难点：MIG焊工艺教学过程：复习提问：熔化极气体保护焊的分类？1MIG焊的特点熔化极惰性气体保护焊是以连续送进的焊丝作
36、为熔化电极，采用惰性气体作为保护气的电弧焊方法，简称MIG焊。具有以下特点：（1）采用Ar、He或Ar + He作为保护气体，几乎可焊接所有金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属。（2）由于用焊丝作电极，可采用高密度电流，因而母材熔深大，填充金属熔敷速度快，用于焊接铝、铜等金属厚板时生产率比TIG焊(钨极惰性气体保护焊)高，焊件变形比TIG焊小。（3）MIG焊可采用直流反接，焊接铝及铝合金时有良好的“阴极破碎”作用。（4）MIG焊焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用较为显著。2MIG焊的保护气体和焊丝（1）保护气体a.Ar、He，b. Ar+He的混合气体。其中，Ar和H
37、e按一定比例混合使用时，可获得兼有两者优点的混合气体。特别适合焊接铝及其合金、铜及其合金等热敏感性的高导热材料。氮气可用于铜及其合金的焊接。N2可单独使用，也常与Ar混合使用。N2来源广泛，价格便宜，焊接成本低；但焊接时有飞溅，外观成形不如Ar + He保护时好。（2）焊丝焊丝直径一般在0.82.5mm。焊丝直径越小，焊丝的表面积与体积的比值越大，杂质相对较多，可能引起气孔、裂纹等缺陷。因此，焊丝使用前必须经过严格的清理。3、MIG焊的焊接工艺（1）焊前准备焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备、焊件和焊丝表面的清理以及焊件组装等。焊前表面清理工作是焊前准备工艺的重点。1）化学清理 化学清理方
38、式随材质不同而异。例如铝及其合金焊前先进行脱脂去油清理，然后用NaOH溶液进行脱氧处理，再用HNO3溶液酸洗光化，其清理工序可参见有关手册。2）机械清理 机械清理有打磨、刮削和喷砂等，用以清理焊件表面的氧化膜。对于不锈钢或高温合金焊件，常用砂纸磨或抛光法；对于铝合金，用细钢丝轮、钢丝刷或刮刀。机械清理方法生产率较低。（2）工艺参数MIG焊的主要焊接工艺参数是：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、喷嘴直径、氩气流量等。喷嘴孔径为20mm左右，氩气流量约在3060L/min范围内。电流种类和极性，则采用直流反接，有利于电弧稳定，并充分发挥“阴极破碎”作用。MIG焊可以进行半自动焊接或自动化的焊
39、接，其应用范围较广。4、MIG焊应用：（1）焊材：主要用于铝、镁、铜、钛及其合金和不锈钢的焊接。（2）板厚：在实际生产中，一般为2mm以下的薄板。（3）焊接位置：可以实现各种位置的焊接。小结：1、MIG焊的原理及特点 2、MIG焊所用材料 3、MIG焊工艺作业：课后记：第十二讲 3-3熔化极活性气体保护焊（MAG焊）教学目的：1、MAG焊的原理及特点 2、MAG焊所用材料 3、MAG焊工艺教学重点：MAG焊的原理及特点及应用教学难点：MAG焊工艺教学过程：复习提问：MIG焊主要用于哪些场合？1MAG焊的特点熔化极活性气体保护焊是采用在惰性气体中加入一定量的活性气体，如O2、CO2等作为保护气体
40、的一种熔化极气体保护电弧焊方法，简称MAG焊。采用活性混合气体作为保护气体具有下列作用：（1）提高熔滴过渡的稳定性。（2）稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性。（3）改善焊缝熔深形状及外观成形。（4）增大电弧的热功率。（5）控制焊缝的冶金质量，减少焊接缺陷。（6）降低焊接成本。MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡进行焊接，能获得稳定的焊接工艺性能和良好的焊接接头，可用于各种位置的焊接，尤其适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属材料的焊接。2MAG焊常用气体及适用范围（1）Ar + O2 Ar中加入 O2的活性气体可用于碳钢、不锈钢等高合金钢和高强度钢的焊接。其最大的优点是克服了纯Ar保护
41、焊接不锈钢时存在的液体金属粘度大、表面张力大而易产生气孔，焊缝金属润湿性差而易引起咬边，阴极斑点飘移而产生电弧不稳等问题。焊接不锈钢等高合金钢及强度级别较高的高强度钢时，O2的含量（体积）应控制在1%5%。用于焊接碳钢和低合金结构钢时，Ar中加入O2的含量可达20%。（2）Ar + CO2这种气体被用来焊接低碳钢和低合金钢。常用的混合比（体积）为Ar80% + CO220%，它既具有Ar弧电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点，又具有氧化性。克服了氩气焊接时表面张力大、液体金属粘稠、阴极斑点易飘移等问题，同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。（3）Ar + CO2 + O2用Ar80% + CO
42、215% + O25%混合气体（体积比）焊接低碳钢、低合金钢时，无论焊缝成形、接头质量以及金属熔滴过渡和电弧稳定性方面都比上述两种混合气体要好。3MAG焊焊接工艺MAG焊的工艺内容和工艺参数的选择原则与MIG焊相似。焊前清理没有MIG焊要求那么严格。MAG焊主要适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金属的焊接，尤其在不锈钢的焊接中得到广泛的应用。小结：1、MAG焊的原理及特点 2、MAG焊所用材料 3、MAG焊工艺及应用 作业： 课后记：第十三讲 3-4 CO2气体保护焊（一）教学目的： CO2气保焊原理、特点及应用教学重点： CO2气保焊特点及应用教学难点：同上教学过程：提问：气体保护焊的特点？一
43、、 CO2气体保护焊的原理、特点及应用1、CO2气体保护焊的原理及分类利用CO2作为保护气体的一种熔化极气体保护电弧焊方法，简称CO2焊。其工作原理如图所示，电源的两输出端分别接在焊枪和焊件上。盘状焊丝由送丝机构带动，经软管和导电嘴不断地向电弧区域送给；同时，CO2气体以一定的压力和流量送入焊枪，通过喷嘴后，形成一股保护气流，使熔池和电弧不受空气的侵入。随着焊枪的移动，熔池金属冷却凝固而成焊缝，从而将被焊的焊件连成一体。a.CO2焊按所用的焊丝直径不同，可为细丝CO2气体保护焊(焊丝直径12mm)及粗丝CO2气体保护焊(焊丝直径16mm)。b.按操作方式又可分为CO2半自动焊和CO2自动焊，目前细丝半自动CO2焊工艺比较成熟，因此应用最广。 2、CO2气体保护焊的特点焊接成本低 CO2气体来源广、价格低，而且消耗的焊接电能少，因而CO2气体保护焊的成本低。生产率高 因CO2气体保护焊的焊接电流密度大，熔敷速度加快；焊后没有焊渣。生产率比焊条电弧焊高14倍。抗锈能力强对铁锈的敏感性不大，因此焊缝中不易产生气孔。而且焊缝含氢量低，抗裂性能好。焊接变形小 电弧热量集中，同时CO2气流具有较强的冷却作用，焊接热影响区和焊件变形小，宜于薄板焊接。操作性能好 因是明弧焊，可以看清电弧和熔池情况，