焊工工艺与技能训练高级教案.docx

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1、一体化教学教案专 业焊 工学习领域焊接材料序号授课班级授课日期审 签学习任务焊接材料铸铁、有色金属课 时教学目的可以正确选用和运用铸铁、有色金属的焊条、焊丝和焊剂。 教学媒体打算1投影仪、课件。2焊工实训设备。3焊工实训耗材。学生根底驾驭了手工电弧焊的根本技能操作，对焊接参数及焊接工艺有了正确相识作业布置教学反思审批签字一体化教学教案教学过程备注第七章 焊 前 准 备高级焊工在进展焊接工作前的打算工作中，首先要进展平安检查。平安检查包括对场地、设备、工具、夹具等的平安检查。同时，高级焊工要做好个人的劳动爱护。平安检查和劳动爱护的主要内容、方法和留意事项同初级焊工部分。 第一节 焊 接 材 料学

2、习目的：可以正确选用和运用铸铁、有色金属的焊条、焊丝和焊剂。 一、铸铁焊接材料 1.铸铁焊条的种类 为适应不同铸铁焊接的须要，铸铁焊条的种类许多，根据国家标准（GB10044-88 ）的规定，铸铁焊条的分类见表7-1。表7-1类 型名 称型 号铁基焊条灰铸铁焊条EZC球墨铸铁焊条EZCQ镍基焊条纯镍铸铁焊条EZNi镍铁铸铁焊条EZNiFe镍铜铸铁焊条EZNiCu镍铁铜铸铁焊条EZNiFeCu其他焊条纯铁及碳钢焊条EZFe高钒铸铁焊条EZV2. 铸铁焊条型号（新）及牌号（旧）（1）型号（新）表示方法 根据国家标准（GB10044-88 ）标准，铸铁焊条是根据熔敷金属的化学成分及用处来划分型号的。

3、其具体方法为： 1）用字母“E”表示焊条。 3）在字母“EZ”后用熔敷金属主要化学元素符号或金属类型代号表示，见表1-1 4）再细分时用数字表示，并用短划“”及前面元素符号分开： 5）举例 一体化教学教案教学过程备注 （2）型号（新）及牌号（旧）比照 为了便于识别，现将常用铸铁焊条型号（新）及牌号（旧）对应状况列于表7-2。 3. 铸铁焊条的选用 常用铸铁焊条的主要用处以及运用时应留意的问题列于表7-3，以便正确的选用。 4. 铸铁焊丝的选用 （l）铸铁焊丝型号 根据国家标准（GB10044-88 ）的规定，铸铁焊丝的型号是根据焊丝本身的化学成分及用处来划分的。具体表示为：一体化教学教案教学过

4、程备注 1）用字母“R”表示焊丝。 2）用字母“Z”表示焊丝用于铸铁焊接。 3）在字母“RZ”后用焊丝主要化学元素符号或金属类型代号表示，见表7-4。 4）再细分时用数字表示，并以短划“”及前面化学元素符号分开。 5）举例 （2）铸铁焊丝的选用 1）RZC型焊丝的选用 RZC型是采纳石墨化元素较多的灰铸铁浇铸成焊丝。适用于中小型薄壁件铸铁的气焊。可以协作焊粉运用。采纳热焊和不预热焊法。热焊是焊前把工件预热至6000C左右，在4000C以上焊补，焊后6007000C保温消退应力。焊缝可加工，其硬度、强度及颜色及母材一样。不预热焊是焊前工件不预热或部分预热，焊后缓冷。焊缝可加工，其硬度、强度及颜色

5、及母材根本一样。 2）RICH型焊丝的选用 RICH型焊丝中含有肯定质量分数的合金元素，焊缝强度较高，适用于高强度灰铸铁及合金铸铁等气焊。可以协作焊粉运用，补焊工艺及RZC根本一样。根据须要，焊后可以进展热处理： 3）RZCQ型焊丝的选用 RZCQ型焊丝中含有肯定量的球化剂，焊缝中的石墨呈球状，具有较好的塑性和韧性适用于球墨铸铁、高强度灰铸铁及可锻铸铁的气焊。补焊工艺及RZC根本一样，焊后可进展热处理。5. 铸铁焊粉 铸铁气焊时，由于硅易氧化而生成高熔点的酸性氧化物SiO2，其粘一体化教学教案教学过程备注度较大，流淌性不好，阻碍焊接过程的正常进展，易使焊缝造成夹渣等缺陷，故应设法除去。因此采纳

6、熔剂（焊粉），使其及碱性氧化物结合成低熔点的渣，因此能浮到熔池外表上而去除。铸铁用熔剂见表7-5。二、有色金属焊接材料 1.有色金属焊条选用 （1）铝及铝合金焊条 根据铝及铝合金焊条（GB366983）的规定，铝及铝合金焊条是根据焊态的焊缝机械性能及焊态的化学成分分类来表示型号的。由于实际消费中铝焊条运用极少，故不作具体介绍。 （2）铜及铜合金焊条 根据铜及铜合金焊条（GB/T3670-1995）的规定，铜及铜合金焊条是根据熔敷金属的化学成分来分类并表示的。同样消费中运用铜焊条不多，因此这里也不做介绍。 2.有色金属焊丝选用 （1）铝及铝合金焊丝 1）铝及铝合金焊丝型号 根据铝及铝合金焊丝（G

7、B10858-89）的规定，该标准适用于惰性气体爱护焊、等离子弧焊、气焊等焊接方法的铝及铝合金焊丝。铝及铝合金焊丝是根据化学成分来分类并确定型号的，见表7-6一体化教学教案教学过程备注型号的具体编制方法为： 焊丝型号以“丝”字的汉语拼音字母“S”为型号的第一个字； “S”后面用化学元素符号表示焊丝的主要合金组成； 化学元素符号后的数字表示同类焊丝的不同品种，并用短划“”，及元素符号分开。 2）铝及铝合金焊丝的选用 一常用铝及铝合金焊丝的用处见表7-7。假如没有现成的焊丝，可以用相应牌号的板材切成条或用铝合金铸件熔铸成长条做填充金属。表7-8和7-9还列举了同种母材及异种母材组合焊接时可采纳的焊

8、丝。（2）铜及铜合金焊丝 1）铜及铜合金焊丝牌号 根据铜及铜合金焊丝（GB9460-88）规定，本标准适用于熔化极惰性气体爱护焊和气焊等焊接工艺方法用的铜及铜合金焊丝。铜及铜合金焊丝的分类、名称及牌号见表7-10牌号的编制方法为 牌号表示以焊丝的“焊”和“丝”字汉语拼音字母“H”和“S”作为牌号的标记； “HS”后面的化学元素符号表示焊丝的主要组成元素； 元素符号后面的数字表示依次号，代表不同的合金含量，并用短划“”及前面的元素符号分开。 焊丝外表每隔肯定间隔 有打印表示牌号的代号或相应的颜色，如表7-10所示。每根直焊丝外表至少打印一个代号，涂色应涂在端面或距端面小于30mm处。 2）铜及铜

9、合金焊丝的选用 一般来说铜及铜合金气焊或氢弧焊应选用一样成分的焊丝但在焊接黄铜时，为了抑制锌的蒸发，可选用含硅量高的黄铜或硅青铜焊丝，以解决锌蒸发所带来的不利影响。一体化教学教案教学过程备注3.有色金属熔剂的选用 有色金属气焊时一般都必需采纳熔剂，主要是用于去除焊件外表上的氧化物，使脱氧产物和其他一些非金属杂质过渡到渣中去，并改善液体金属的流淌性，形成的渣还对熔池金属起到肯定的爱护作用。有色金属气焊用熔剂见表7-11。三、异种金属焊接材料由于金属材料品种繁多，各种金属材料互相组合时会产生各自不同的特点，因此，焊接材料没有统一的规定，一般都是根据异种金属的种类来确定，这里不一一介绍，具体焊接材料

10、选择，请看第八章异种金属焊接部分。一体化教学教案专 业焊 工学习领域工件打算序号授课班级授课日期审 签学习任务工件打算铸铁、有色金属的坡口制备课 时教学目的可以进展铸铁、有色金属、异种金属工件的坡口打算。 教学媒体打算1投影仪、课件。2焊工实训设备。3焊工实训耗材。学生根底驾驭了手工电弧焊的根本技能操作，对焊接参数及焊接工艺有了正确相识作业布置教学反思审批签字一体化教学教案教学过程备注第二节 工 件 准 备学习目的：可以进展铸铁、有色金属、异种金属工件的坡口打算。 一、铸铁1. 铸铁分类 铸铁是碳的质量分数为2.11%6.67%的铁碳合金。工业中常用的铸铁的碳的质量分数为2.5%4%，硅的质量

11、分数为1%5%，以及少量的锰、硫、磷等元素。特种铸铁中含有肯定的铬、铝等。 铸铁按碳存在的形式和状态不同，主要可分为白铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。 2. 铸铁焊前打算要求 （1）检查缺陷 利用肉眼、放大镜、磁粉、着色探伤法、煤油浸透法或水压试验法进展检查，精确确定缺陷的位置、性质和形态。 （2）清理工件 铸件在焊补前应将缺陷部位及旁边的铁渣、油脂及残留的型砂、赃物等去除干净，直至露出金属光泽。 （3）打算坡口 根据缺陷的性质，用扁铲、砂轮等在缺陷处加工坡口，缺陷的性质、形态和焊补方法不同，加工坡口的尺寸也不一样。 1）热焊时，小而浅的缺陷开坡口时要予以扩大，面积须大于8cm，

12、铲出的型槽形态应当圆滑，如图7-1所示。为保证焊接后的几何形态，不使熔融金属外流，可在铸件待补L处简洁造型，如图7-2，图7-3所示。造型应坚固牢靠，以免焊接过程中脱落。焊前用气体火焰将焊补处的油污连同造型材料中的水分除掉。一体化教学教案教学过程备注2）冷焊时，坡口的形态及尺寸如图7-4，图7-5所示。 3）存在裂纹缺陷时，为了防止在焊补过程中裂纹扩展，应在离裂纹端部35mm处钻止裂孔（58mm），如图7-6所示： 4）开深坡口时，由于缺陷体积大，焊接层数多，焊接应力也会很大，简洁引起焊缝及母材剥离，因此常采纳栽螺钉法，即在母材上钻孔攻螺纹，拧入钢质螺钉，如图7-7所示焊接时先绕螺钉焊接，再焊

13、螺钉之间。 由于螺钉担当了部分焊接应力，防止了焊缝剥离。 （4）焊前预热 根据焊件形态、厚度、缺陷位置及焊补要求选择热焊法或冷焊法。热焊法预热温度为600700半热焊法预热温度为400左右，冷焊法一般不预热。预热方法可采纳加热炉，砖砌的明炉加热，也可以采纳煤气加热或气焊火焰加热。根据缺陷处刚度大小，可以整体预热，也可以部分预热 二、有色金属 1. 铝及铝合金 （1）铝及铝合金的分类 铝和铝合金可以分为纯铝、变形铝合金及铸造铝合金；其中变形铝一体化教学教案教学过程备注合金又分为防锈全硬铝、超硬铝和锻铝。焊接中应用较多的是纯铝和防锈铝合金。（2）铝及铝合金的焊前打算 1）下料及加工坡口 根据所规定

14、的坡口尺寸进展加工，加工采纳机械刨削方法。用等离子切下料后，也要采纳刨削坡口后能焊接。因为在坡口上进展化学清洗时，坡口上假如有裂纹和刀痕，已存清洗液，影响焊接质量。所以留意加工外表不能造成裂纹和明显的刀痕。坡口上板厚在1.522.0mm以下可用卷边接头。厚度小于35mm的铝板，一般不须要开坡口，在接头处留1mm的间隙。板厚515mm时，可开单面V形坡口，坡口角度约为60700，钝边小于或等于3mm时，其间隙为13mm。板厚大于8mm时，也可以开X形坡口或U形坡口，坡口角度约为600700。铝及铝合金TIG焊的坡口形式见表712。2）焊前清理 焊前清理的目的是去除工件和焊丝外表的油污、脏物和氧化

15、膜。铝的氧化膜特别致密、不导电、熔点高（2050），在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，形成未熔合，并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分，使焊缝生成气孔。因此，为保证焊接质量，焊前必需严格清理焊件外表的氧化膜。清理的方法主要有：机械清理法 先用有机溶剂（丙酮或酒精）擦拭奉面以除油，然后用细铜丝刷或不锈钢丝刷刷净（金属丝直径0.15mm），刷到露出金属光泽为止。另外也可以用刮刀清理。一般不宜用砂轮打磨，因为砂粒留在金属外表，焊接时会产生缺陷。 化学清洗法 化学清洗效率高，质量稳定，适用于清洗焊丝及尺寸不大、成批消费的工件。化学清洗法见表7-13。工件和焊丝经过清理后，在存放过程中会重新

16、产生氧化膜。特殊是在潮湿环境以及在被酸、碱等蒸气污染的环境中，氧化膜生成更快，因此清理后存放时间应越短越好。在潮湿的环境下，一般应在清理后4h内施焊。在枯燥的空气中，一般存放时间不超过24 h。清理后存放时间过长，须要重新清理。 一体化教学教案教学过程备注3）垫板 是铝及铝合金在高温时强度很低，液体流淌性能好，在焊接时金属往往简洁下塌，为了保证焊透又不致塌陷，焊接时常采纳垫板来托住熔化金属及旁边金属。垫板可采纳石墨板、不锈钢或碳钢板等，垫板外表开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成型也可以不加垫板采纳单面焊双面成型工艺，但是这种焊接方法对焊工操作技术要求很高，并且要求工艺参数选择合理。4）焊前预热

17、小件、薄件一般不预热、厚度超过510 mm的厚大铝件，为了防止产生变形、热裂纹；未焊透、气孔等缺陷，焊前应预热。一般用氧乙炔焰、喷灯或电炉将工件渐渐加热到100300左右 2.铜及铜合金 （l）铜及铜合金的分类 铜及铜合金通常可以分为四大类：紫钢、黄铜、青铜和白铜 （2）铜及铜合金的焊前打算 1）接头形式及坡口打算 由于铜及铜合金具有导热率高和液态流淌性好的特性，因止其接头形式的设计和选择及钢相比有些特殊要求 只有当被焊接头相对热源呈对称形时，接头两侧具备一样的传热条件产，才能获成型匀称的焊缝。因此，对接接头、端接接头是合理的。搭接接头、T形接头和角接接头应尽量；采纳，或改为对接接头，图7-8

18、所示为紫铜TIG焊的接头形式及尺寸。 一体化教学教案教学过程备注2）采纳单面焊接头， 特殊是采纳开坡口的单面焊接头时， 必需在反面口成型垫板才不致使液态铜流失而获得所要求的焊缝形态。在没有采纳焊缝成型装置的状况下，可选用双面焊接头，以保证良好的焊缝成型。一般状况下对铜及铜合金工件不宜采纳立焊和仰焊。 不等厚工件的对接，要求采纳厚度过渡接头。坡口的具体尺寸可根据不同焊接方法及选用的工艺参数，参考常用的钢接头坡口尺寸来确定2）焊前清理 为了防止产生气孔，焊前必需将坡口及坡口两侧30mm的油脂、水分氧化物及脏物等清理干净，露出金属光泽。油脂等脏物可用丙酮、酒精等有机溶剂擦拭。污染较重的工件，可运用氢

19、氧化钠（NaOH）10%的水溶液在30400C温度下进展清洗，然后用清水冲洗，风干或低温枯燥。 外表氧化膜可用机械方法（钢丝轮或不锈钢丝轮）清理，也可用酸洗法，即将工件置于HNO3（75 cm3L）+ H2SO4（100 cm3/L） + HCl（1 cm3/L）的混合溶液中进展清洗，然后用碱水冲洗，再用水冲净，热风吹干。3）装配焊件 根据焊接方法、接头形式和坡口尺寸，留出装配间隙的方法有两种（图7-9）。 等间隙法 即根据板厚留出大小肯定的间隙，并做定位焊。 不等间隙法 根据板厚、焊缝长度、垫板的种类、焊接方法等留出间隙al或a2。 al或a2。可按下式估算： 一体化教学教案教学过程备注根据

20、上述阅历公式计算出的数据还需经过试验，调整到适宜的程度。 4）垫板 焊接熔池中铜液的流淌性很好，为防止铜液从坡口反面流失，保证焊缝成型。特殊是在焊接厚板及要求单面焊双面成型时，接头反面需采纳垫板。垫板有永久垫板和可拆垫板两种，常用的可拆垫板有：紫铜垫、钠垫、石棉垫、粘结软垫（陶质粘结软垫和玻璃纤软垫）等。永久垫板是用及焊件同种材料做成，焊后永久地留在焊件上，仅适用于要求不高或运用条件允许的构造。5）焊前预热 由于铜和铜合金的导热性特别好，焊接时会产生未熔合，因此焊前工件常须要预热。预热温度一般为300700，根据焊件形态、尺寸、焊接方法和采纳的工艺参数而定，并应留意在焊接过程中保持这个温度。

21、三、异种金属 1.异种金属的概念 随着现代工业的开展，对零部件的性能提出了更高要求，有些状况下，一种金属材料不能全面满意运用要求，或者即使某种金属比拟志向，也往往由于特别稀贵不能在工程中运用。现代焊接技术的开展已经可以将不同成分、不同性能的材料焊接成复合零部件，即能满意性能要求又可节约珍贵材料降低本钱，因此异种金属的焊接越来越受到人们的重视。从材料角度来看，异种金属焊接主要包括三种状况：异种钢焊接（如奥氏体钢及珠光体钢的焊接）；异种有色金属焊接（如铜和铝的焊接）；钢及有色金属焊接（如钢及铜、钢及铝的焊接）。从接头形式角度来看，也有三种状况：两种不同金属母材的接头（如钢及铜的接头）；母材金属一样

22、，而采纳不同焊缝金属的接头（如在低碳钢上堆焊奥氏体不锈钢）；复合金属板的接头（如奥氏体不锈钢复合板的接头）。 2.异种金属的特点 由于异种金属之间性能上的差异很大，所以焊接异种金属比焊接同种金属困难的多。对两种不同的金属进展干脆焊接时，存在的主要困难有：（1）熔点不同 当两种被焊金属的熔化温度相差很大时，其中一种金属在焊接时已经熔化，而另一种金属还处于固态，焊接接头难以焊合 。（2）线膨胀系数不同 一体化教学教案教学过程备注当两种被焊金属的线膨胀系数相差很大时，焊接过程中就会产生很大热应力，简洁使焊缝和热影响区产生裂纹。 （3）导热性和比热容不同 当导热性和比热容相差很大时，会使焊缝的结晶条件

23、变坏，晶粒粗化严峻。 （4）电磁性能不同 焊接电弧不稳定，将使焊缝成型变坏。（5）冶金上的相容性 在液态和固态下都具有良好互溶性的异种金属，在熔焊时能形成完好的接头如铁和镍和铜等。而在液态下不相溶或会形成脆性化合物的异种金属，不能用熔焊方法干脆焊接因为脆性化合物越多，焊缝越简洁形成裂纹，如铁和镁、铁及铝的焊接等。 3.异种金属焊前打算 目前，在消费中实现异种金属焊接接头的连接方式主要有：干脆焊接法、堆焊隔离层法、中间加过渡段法和双金属接头过渡法等方式。（1）坡口打算 1）干脆焊接法 异种金属焊接时，确定坡口角度的主要根据除母材厚度之外，还有母材在焊缝中的熔合比。一般来说，坡口角度越大，熔合比越

24、小；反之，坡口角度越小，熔合比越大。异种金属焊接时，为了减小熔化的母材对焊缝的稀释作用，原则上盼望熔合比越小越好，所以一般开较大的坡口。2）堆焊隔离层法 先在金属A（或B）的坡口外表上堆焊一层中间金属，然后用及中间金属和金属B（或A）性能相近的填充金属材料，将金属A和金属B连接起来，如图7-10所示。例如焊接碳钢Q235和不锈钢1Cr18N。时，碳砂不锈钠可开成V或U形坡口，然后在Q235钢的坡口外表，用含铬镍高的材料堆焊一层奥氏体过渡层，厚度通常为56 mm，如母材为易淬火钢时，过渡层厚度可增加到9 mm。一体化教学教案教学过程备注3）中间加过渡段法 异种金属焊接时也常于金属A和金属B之间采

25、纳金属C做中间过渡段，然后将中间过渡段C分别及A、B焊接起来。坡口形式应根据金属A、金属B和中间过渡段C的具体状况确定。 4）双金属接头过渡法 先将金属A和金属B用特殊的焊接方法预先焊接成双金属接头（例如用摩擦焊方法焊接铝铜接头），然后将金属A和金属B和双金属接头分别用一般焊接方法进展焊接。 5）复合钢板焊接打算 复合钢板（如基层为碳钢，复层为不锈钢的复合钢板）的坡口一般都开在基层上，坡口形却口图7-11所示。 （2）预热 异种金属焊接时，预热温度主要根据母材的淬火裂纹倾向大小和焊缝金属的合金化程度来确定。一体化教学教案专 业焊 工学习领域工件打算序号授课班级授课日期审 签学习任务工件打算铸铁

26、、有色金属的坡口制备课 时教学目的可以进展铸铁、有色金属、异种金属工件的坡口打算。 教学媒体打算1投影仪、课件。2焊工实训设备。3焊工实训耗材。学生根底驾驭了手工电弧焊的根本技能操作，对焊接参数及焊接工艺有了正确相识作业布置教学反思审批签字一体化教学教案教学过程备注第二节 工 件 准 备学习目的：可以进展铸铁、有色金属、异种金属工件的坡口打算。 一、铸铁1. 铸铁分类 铸铁是碳的质量分数为2.11%6.67%的铁碳合金。工业中常用的铸铁的碳的质量分数为2.5%4%，硅的质量分数为1%5%，以及少量的锰、硫、磷等元素。特种铸铁中含有肯定的铬、铝等。 铸铁按碳存在的形式和状态不同，主要可分为白铸铁

27、、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁等。 2. 铸铁焊前打算要求 （1）检查缺陷 利用肉眼、放大镜、磁粉、着色探伤法、煤油浸透法或水压试验法进展检查，精确确定缺陷的位置、性质和形态。 （2）清理工件 铸件在焊补前应将缺陷部位及旁边的铁渣、油脂及残留的型砂、赃物等去除干净，直至露出金属光泽。 （3）打算坡口 根据缺陷的性质，用扁铲、砂轮等在缺陷处加工坡口，缺陷的性质、形态和焊补方法不同，加工坡口的尺寸也不一样。 1）热焊时，小而浅的缺陷开坡口时要予以扩大，面积须大于8cm，铲出的型槽形态应当圆滑，如图7-1所示。为保证焊接后的几何形态，不使熔融金属外流，可在铸件待补L处简洁造型，如图7-2，图

28、7-3所示。造型应坚固牢靠，以免焊接过程中脱落。焊前用气体火焰将焊补处的油污连同造型材料中的水分除掉。 一体化教学教案教学过程备注2）冷焊时，坡口的形态及尺寸如图7-4，图7-5所示。 3）存在裂纹缺陷时，为了防止在焊补过程中裂纹扩展，应在离裂纹端部35mm处钻止裂孔（58mm），如图7-6所示： 4）开深坡口时，由于缺陷体积大，焊接层数多，焊接应力也会很大，简洁引起焊缝及母材剥离，因此常采纳栽螺钉法，即在母材上钻孔攻螺纹，拧入钢质螺钉，如图7-7所示焊接时先绕螺钉焊接，再焊螺钉之间。 由于螺钉担当了部分焊接应力，防止了焊缝剥离。 （4）焊前预热 根据焊件形态、厚度、缺陷位置及焊补要求选择热焊

29、法或冷焊法。热焊法预热温度为600700半热焊法预热温度为400左右，冷焊法一般不预热。预热方法可采纳加热炉，砖砌的明炉加热，也可以采纳煤气加热或气焊火焰加热。根据缺陷处刚度大小，可以整体预热，也可以部分预热。二、有色金属 1. 铝及铝合金 一体化教学教案教学过程备注（1）铝及铝合金的分类 铝和铝合金可以分为纯铝、变形铝合金及铸造铝合金；其中变形铝合金又分为防锈全硬铝、超硬铝和锻铝。焊接中应用较多的是纯铝和防锈铝合金。（2）铝及铝合金的焊前打算 1）下料及加工坡口 根据所规定的坡口尺寸进展加工，加工采纳机械刨削方法。用等离子切下料后，也要采纳刨削坡口后能焊接。因为在坡口上进展化学清洗时，坡口上

30、假如有裂纹和刀痕，已存清洗液，影响焊接质量。所以留意加工外表不能造成裂纹和明显的刀痕。坡口上板厚在1.522.0mm以下可用卷边接头。厚度小于35mm的铝板，一般不须要开坡口，在接头处留1mm的间隙。板厚515mm时，可开单面V形坡口，坡口角度约为60700，钝边小于或等于3mm时，其间隙为13mm。板厚大于8mm时，也可以开X形坡口或U形坡口，坡口角度约为600700。铝及铝合金TIG焊的坡口形式见表712。 2）焊前清理 焊前清理的目的是去除工件和焊丝外表的油污、脏物和氧化膜。铝的氧化膜特别致密、不导电、熔点高（2050），在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，形成未熔合，并易

31、造成夹渣。氧化膜还会吸附水分，使焊缝生成气孔。因此，为保证焊接质量，一体化教学教案教学过程备注焊前必需严格清理焊件外表的氧化膜。清理的方法主要有：机械清理法 先用有机溶剂（丙酮或酒精）擦拭奉面以除油，然后用细铜丝刷或不锈钢丝刷刷净（金属丝直径0.15mm），刷到露出金属光泽为止。另外也可以用刮刀清理。一般不宜用砂轮打磨，因为砂粒留在金属外表，焊接时会产生缺陷。 化学清洗法 化学清洗效率高，质量稳定，适用于清洗焊丝及尺寸不大、成批消费的工件。化学清洗法见表7-13。工件和焊丝经过清理后，在存放过程中会重新产生氧化膜。特殊是在潮湿环境以及在被酸、碱等蒸气污染的环境中，氧化膜生成更快，因此清理后存放

32、时间应越短越好。在潮湿的环境下，一般应在清理后4h内施焊。在枯燥的空气中，一般存放时间不超过24 h。清理后存放时间过长，须要重新清理。 3）垫板 是铝及铝合金在高温时强度很低，液体流淌性能好，在焊接时金属往往简洁下塌，为了保证焊透又不致塌陷，焊接时常采纳垫板来托住熔化金属及旁边金属。垫板可采纳石墨板、不锈钢或碳钢板等，垫板外表开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成型也可以不加垫板采纳单面焊双面成型工艺，但是这种焊接方法对焊工操作技术要求很高，并且要求工艺参数选择合理。4）焊前预热 小件、薄件一般不预热、厚度超过510 mm的厚大铝件，为了防止产生变形、热裂纹；未焊透、气孔等缺陷，焊前应预热。一般用

33、氧乙炔焰、喷灯或电炉将工件渐渐加热到100300左右 2.铜及铜合金 （l）铜及铜合金的分类 铜及铜合金通常可以分为四大类：紫钢、黄铜、青铜和白铜 （2）铜及铜合金的焊前打算 1）接头形式及坡口打算 由于铜及铜合金具有导热率高和液态流淌性好的特性，因止其接头形式的设计和选择及钢相比有些特殊要求。一体化教学教案教学过程备注 只有当被焊接头相对热源呈对称形时，接头两侧具备一样的传热条件产，才能获成型匀称的焊缝。因此，对接接头、端接接头是合理的。搭接接头、T形接头和角接接头应尽量；采纳，或改为对接接头，图7-8所示为紫铜TIG焊的接头形式及尺寸。 2）采纳单面焊接头， 特殊是采纳开坡口的单面焊接头时

34、， 必需在反面口成型垫板才不致使液态铜流失而获得所要求的焊缝形态。在没有采纳焊缝成型装置的状况下，可选用双面焊接头，以保证良好的焊缝成型。一般状况下对铜及铜合金工件不宜采纳立焊和仰焊。 不等厚工件的对接，要求采纳厚度过渡接头。坡口的具体尺寸可根据不同焊接方法及选用的工艺参数，参考常用的钢接头坡口尺寸来确定2）焊前清理 为了防止产生气孔，焊前必需将坡口及坡口两侧30mm的油脂、水分氧化物及脏物等清理干净，露出金属光泽。油脂等脏物可用丙酮、酒精等有机溶剂擦拭。污染较重的工件，可运用氢氧化钠（NaOH）10%的水溶液在30400C温度下进展清洗，然后用清水冲洗，风干或低温枯燥。 外表氧化膜可用机械方

35、法（钢丝轮或不锈钢丝轮）清理，也可用酸洗法，即将工件置于HNO3（75 cm3L）+ H2SO4（100 cm3/L） + HCl（1 cm3/L）的混合溶液中进展清洗，然后用碱水冲洗，再用水冲净，热风吹干。一体化教学教案教学过程备注3）装配焊件 根据焊接方法、接头形式和坡口尺寸，留出装配间隙的方法有两种（图7-9）。 等间隙法 即根据板厚留出大小肯定的间隙，并做定位焊。 不等间隙法 根据板厚、焊缝长度、垫板的种类、焊接方法等留出间隙al或a2。 al或a2。可按下式估算： 根据上述阅历公式计算出的数据还需经过试验，调整到适宜的程度。 4）垫板 焊接熔池中铜液的流淌性很好，为防止铜液从坡口反面

36、流失，保证焊缝成型。特殊是在焊接厚板及要求单面焊双面成型时，接头反面需采纳垫板。垫板有永久垫板和可拆垫板两种，常用的可拆垫板有：紫铜垫、钠垫、石棉垫、粘结软垫（陶质粘结软垫和玻璃纤软垫）等。永久垫板是用及焊件同种材料做成，焊后永久地留在焊件上，仅适用于要求不高或运用条件允许的构造。5）焊前预热 由于铜和铜合金的导热性特别好，焊接时会产生未熔合，因此焊前工件常须要预热。预热温度一般为300700，根据焊件形态、尺寸、焊接方法和采纳的工艺参数而定，并应留意在焊接过程中保持这个温度。 三、异种金属 1.异种金属的概念 一体化教学教案教学过程备注随着现代工业的开展，对零部件的性能提出了更高要求，有些状

37、况下，一种金属材料不能全面满意运用要求，或者即使某种金属比拟志向，也往往由于特别稀贵不能在工程中运用。现代焊接技术的开展已经可以将不同成分、不同性能的材料焊接成复合零部件，即能满意性能要求又可节约珍贵材料降低本钱，因此异种金属的焊接越来越受到人们的重视。从材料角度来看，异种金属焊接主要包括三种状况：异种钢焊接（如奥氏体钢及珠光体钢的焊接）；异种有色金属焊接（如铜和铝的焊接）；钢及有色金属焊接（如钢及铜、钢及铝的焊接）。从接头形式角度来看，也有三种状况：两种不同金属母材的接头（如钢及铜的接头）；母材金属一样，而采纳不同焊缝金属的接头（如在低碳钢上堆焊奥氏体不锈钢）；复合金属板的接头（如奥氏体不锈

38、钢复合板的接头）。 2.异种金属的特点 由于异种金属之间性能上的差异很大，所以焊接异种金属比焊接同种金属困难的多。对两种不同的金属进展干脆焊接时，存在的主要困难有：（1）熔点不同 当两种被焊金属的熔化温度相差很大时，其中一种金属在焊接时已经熔化，而另一种金属还处于固态，焊接接头难以焊合 。（2）线膨胀系数不同 当两种被焊金属的线膨胀系数相差很大时，焊接过程中就会产生很大热应力，简洁使焊缝和热影响区产生裂纹。 （3）导热性和比热容不同 当导热性和比热容相差很大时，会使焊缝的结晶条件变坏，晶粒粗化严峻。 （4）电磁性能不同 焊接电弧不稳定，将使焊缝成型变坏。（5）冶金上的相容性 在液态和固态下都具

39、有良好互溶性的异种金属，在熔焊时能形成完好的接头如铁和镍和铜等。而在液态下不相溶或会形成脆性化合物的异种金属，不能用熔焊方法干脆焊接因为脆性化合物越多，焊缝越简洁形成裂纹，如铁和镁、铁及铝的焊接等。 3.异种金属焊前打算 一体化教学教案教学过程备注目前，在消费中实现异种金属焊接接头的连接方式主要有：干脆焊接法、堆焊隔离层法、中间加过渡段法和双金属接头过渡法等方式。（1）坡口打算 1）干脆焊接法 异种金属焊接时，确定坡口角度的主要根据除母材厚度之外，还有母材在焊缝中的熔合比。一般来说，坡口角度越大，熔合比越小；反之，坡口角度越小，熔合比越大。异种金属焊接时，为了减小熔化的母材对焊缝的稀释作用，原

40、则上盼望熔合比越小越好，所以一般开较大的坡口。2）堆焊隔离层法 先在金属A（或B）的坡口外表上堆焊一层中间金属，然后用及中间金属和金属B（或A）性能相近的填充金属材料，将金属A和金属B连接起来，如图7-10所示。例如焊接碳钢Q235和不锈钢1Cr18N。时，碳砂不锈钠可开成V或U形坡口，然后在Q235钢的坡口外表，用含铬镍高的材料堆焊一层奥氏体过渡层，厚度通常为56 mm，如母材为易淬火钢时，过渡层厚度可增加到9 mm。3）中间加过渡段法 异种金属焊接时也常于金属A和金属B之间采纳金属C做中间过渡段，然后将中间过渡段C分别及A、B焊接起来。坡口形式应根据金属A、金属B和中间过渡段C的具体状况确

41、定。 4）双金属接头过渡法 先将金属A和金属B用特殊的焊接方法预先焊接成双金属接头（例如用摩擦焊方法焊接铝铜接头），然后将金属A和金属B和双金属接头分别用一般焊接方法进展焊接。 5）复合钢板焊接打算 复合钢板（如基层为碳钢，复层为不锈钢的复合钢板）的坡口一般都开在基层上，坡口形却口图7-11所示。 （2）预热 异种金属焊接时，预热温度主要根据母材的淬火裂纹倾向大小和焊缝金属的合金化程度来确定。一体化教学教案专 业焊 工学习领域设备打算序号授课班级授课日期审 签学习任务设备打算埋弧焊机、钨极氩弧焊机课 时教学目的可以进展埋弧焊机和钨极氩弧焊机的调试教学媒体打算1投影仪、课件。2焊工实训设备。3焊

42、工实训耗材。学生根底驾驭了手工电弧焊的根本技能操作，对焊接参数及焊接工艺有了正确相识作业布置教学反思审批签字一体化教学教案教学过程备注第三节 设 备 准 备学习目的：可以进展埋弧焊机和钨极氩弧焊机的调试 一、埋弧焊机调试 1.埋弧焊机调试内容 焊机的调试主要是对新设备的安装及各种性能指标的调整测试，埋弧焊机的调试包括电源，限制系统、小车三大组成部分的性能、参数测试和焊接试验。 2.埋弧焊机的调试方法（1）电源参数测试 焊机按运用说明书组装后，接通电源、调整电源输出电压和电流，视察变更是否匀称；调整范围及技术参数比拟是否一样，以便理解设备的状况。 （2）限制系统调试 1）测试送丝速度。比拟测试数

43、值及技术参数指示的一样性，并及工艺要求是否符合。 2）测试引弧操作是否有效和牢靠。选项测试在焊机运行中可进展屡次试验。 3）测试小车行走速度、调整范围和调整的匀称性。 4）电源的调整特性试验，可设置人为障碍，变更焊接条件（弧长变更），视察焊机的自身调整或自动调整的效果。 5）检查各限制按钮动作是否敏捷和有效。 （3）小车性能的检测 1）小车的行走是否平稳、匀称，可在运行中视察测量。 2）检查机头各个方向上的运动，检查其能否符合运用要求.。3）视察驱动电动机和减速系统运行状态，有无异样声音和现象。 4）焊丝的送进、校直、夹持导电等部件的功能测试，可根据焊丝送出的状态进展推断。 5）在运行中视察焊

44、剂的铺撒和回收状况。 （4）试焊 检查焊缝外表成型和焊缝质量。 上述各项检查如有及技术参数不一样，或发生故障，要进展解除或 一体化教学教案教学过程备注及消费厂家联络解决。 二、钨极氩弧焊机调试 1.钨极氩弧焊机的调试内容 氩弧焊机的调整主要是对电源参数调整、限制系统的功能及其精度、供气系统完好性焊枪的发热状况等进展调试2.钨极氢弧焊机的调试方法（1）电源各参数调试 1）测试恒流特性 选择随意一个电流值进展焊接。在不同弧长的状况下，视察电压表、电流表，从表显示的数据推断电压及电流的变更。2）测试电压、电流的调整范围是否及技术参数一样，电流调整是否匀称。3）测试电弧稳定性 尤其应在小电流段视察电弧的稳定性。 4）测试引弧性能 反复进展引弧试验，视察引弧的