焊工工艺学教案

焊工工艺学教案授课题目第一章焊接技术概论教研室主任教务科长授课时数 4 授课方法讲授教具授课班级与时间教学目标使学生掌握焊接的概念以及焊接的基本知识教学重点焊接定义分类、焊接安全技术第一节概述导入新课：举生活中常见的用焊接方法连接的物体的实例（铁大门、四轮车斗），使学生对焊接感兴趣一、焊接的定义及分类1.焊接的定义分类：一类是可拆卸连接如螺栓连接、键连接另一类是永久性连接如焊接、铆接（举桥梁焊接实例做对比说明铆接）定义：通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。

2.焊接的分类按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。

熔焊：在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。

压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。

钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。

二、焊接技术的特点优点：1.焊接与铆接相比，首先可以节省大量金属材料，减少结构的质量。

2.与铸造相比，首先它不需要制作木模和砂型，也不需要专门熔炼、浇铸，工序简单，生产周期短，对于单件和小批生产特别明显。

其次，焊接结构比铸件能节省材料。

3.可以根据受力情况和工作环境在不同的结构部位选用不同强度和不同耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的材料。

缺点：产生焊接变形与应力，焊接变形会影响结构形状和尺寸精度，焊接应力会削弱结构的承载能力。

焊接中还会产生有毒有害的物质。

（举例结合热胀冷缩对焊接变形进行讲解）三、焊接技术发展概况结合课本，在网上搜一些焊接发展的例子，在19世纪初用的还是铆接，到19世纪末焊接技术逐渐发展成为了一套完整的焊接体系，随着焊接技术的不断发展，我们国家的钢材有70％左右都是通过焊接来完成的，由此可以看出焊接的应用范围是如此广泛，几乎各行各业都会用到焊接，所以焊接专业的前景是非常好，同时也是一个高收入职业。

布置课后作业：习题册填空题1—9题，判断题1—10题，问答题1—2题总结：本节课重点：焊接的定义、分类难点：焊接的特点课尾师生互动：学生问一些与焊接有关的感兴趣的问题，教师举例进行解答第二节焊接安全技术与劳动保护课前提问：1) 焊接的定义2）焊接的分类导入新课：举例一些工厂的安全事故引入新课、注意加强个人防护一、焊接安全技术1.预防触电的安全技术人体的电阻约为800~50000Ω当通过人体的电流强度超过0.05A时，生命就有危险；达到0.1A时，足以使人致命。

（用U=IR计算，与人体能承受的安全电压36V相比）预防触电的安全技术：共六点，重点掌握（3）在光线昏暗的场地或容器内操作或夜间工作时，使用的工作照明灯的安全电压应不大于36V，高空作业或特别潮湿的场所，其安全电压不超过12V。

（4）焊工的工作服、手套、绝缘鞋应保持干燥。

（6）焊工在拉、合电源刀开关或接触带电物体时，必须单手进行。

2.预防火灾和爆炸的安全技术为了防止火灾及爆炸事故的发生，必须采取安全措施：（共七点）（查资料举工厂引起火灾及爆炸的实际案例）使学生增加安全意识使易燃易爆物品远离焊接工作场地，离开工作场地应立即关闭电源及火种。

到工厂及实训车间要时刻想着安全。

3. 预防有害气体和烟尘中毒的安全技术（1）焊接场地应有良好的通风。

焊接区的通风是排出烟尘和有毒气体的有效措施。

（2）做好个人防护工作，减少烟尘等对人体的侵害，目前多采用静电防尘口罩。

4．预防弧光辐射的安全技术弧光辐射的分类：可见光，红外线，紫外线三种紫外线会引起电光性眼炎（打眼睛）讲一下打眼睛后的缓解方法※焊工应采取下列措施预防弧光辐射：（1）焊工必须使用有电焊防护玻璃的面罩，焊工工作时，应穿白色帆布工作服，以防止弧光灼伤皮肤。

（2）操作引弧时，以免强烈的弧光伤害他人及自己眼睛。

（3）在厂房内和人多区域进行焊接时，尽可能地使用防护屏，避免周围人受弧光伤害。

5．特殊环境焊接的安全技术所谓特殊环境焊接，是指在一般工业企业正规厂房外的地方进行焊接（1）高处焊接作业（大于2m）1）患有高血压，心脏病等疾病与酒后人员，不得进行高处焊接作业。

2）高处焊接作业时，焊工应该系安全带，地面应有人监护。

3）在高处焊接作业时，焊接电缆线等应扎进在固定地方，不能缠绕在身上或搭在背上工作。

4）乙炔瓶、氧气瓶，焊机等设备器具应尽量留在地面上。

5）雨天，雪天，雾天或刮大风（六级以上）时，禁止高处作业。

（2）容器内焊接作业1）进入容器内部前，线要弄清容器内部的情况。

2）把该容器和外界联系的部位，都要进行隔离和切断。

如容器内部有污染物应进行清洗并经检查确认无危险后，才能进入内部进行焊接。

3）进入容器内部焊接要实行监护制，派专人进行监护。

4）在容器内焊接时，内部尺寸不应过小，还应注意通风排气工作。

5）在容器内部作业时，要做好绝缘防护工作，最好垫上绝缘垫，以防止触电等事故的发生（3）露天或野外作业1）夏季在露天工作时，必须有防风雨棚或临时凉棚。

2）露天作业时应该注意风向，不要让吹散的铁液及焊渣伤人。

3）雨天、雪天、或雾天时，不准露天作业。

4）夏季进行露天气焊，气割时，应防止氧气瓶，乙炔瓶职业受烈日暴晒，以免气体膨胀发生爆炸。

二、焊接劳动的保护所谓的劳动保护是指为保障职工在生产劳动过程中的安全和健康所采取的措施。

加强焊接劳动保护的措施很多，主要从两方面开控制：采用安全卫生性能良好的焊接技术及焊接设备、加强焊工的个人防护课后总结：本节课重点及难点和必须掌握的：焊接安全技术布置课后作业：习题册填空题10—19题，判断题11—24题，选择题1—6题，问答题3—10课尾师生互动：积极鼓励学生多问有关焊接方面的问题2）打眼睛之后的缓解方法导入新课：根据喷灯的例子引出火焰，再根据火焰引出将金属分离一、气割的原理和条件。

气割的概念1.气割的原理和过程：原理：（用割炬边演示边讲解加深印象）氧气切割的过程：1）气割开始时，用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度（燃点）。

2）向被加热到燃点的金属喷射切割氧气。

使金属剧烈的燃烧。

3）金属燃烧氧化后生成熔渣和产生反应热，熔渣被切割氧吹除。

过程是预热---燃烧---吹渣过程，其实质是铁在纯氧中的燃烧过程，而不是熔化过程。

2.气割的条件：1）金属在氧气中的燃点应低于熔点。

2）金属气割时形成氧化物的熔点应低于金属本身3）金属在切割氧流中燃烧应该是放热反应。

4）金属的导热性不应太高5）金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少。

碳钢的气割性能与含碳量有关，钢的含碳量增加，熔点降低，燃点升高，气割性能变差。

二、气割的特点及应用（扩充内容：厚板直线气割的规程）1.气割的优点与切割机和剪板机相对比进行讲解气割的优点2.切割的缺点1）切割尺寸精度低。

2）预热火焰和排除的炽热熔渣存在发生火灾以及烧坏设备和烧伤才做宫的危险。

3）切割时，燃气的燃烧和金属的氧化，需要采用合适的烟尘控制装置和通风装置。

4）切割材料受到限制，如铜、铝、不锈钢不能切割。

3.气割的应用气割的效率高，成本低，设备简单，并能在各种位置进行切割和在钢板上切割各种外形复杂的零件，因此广泛地用于钢板下料，开焊接破口和铸件浇冒口的切割，切割厚度可达300mm以上。

二气割设备及工具气割设备及工具主要有：氧气瓶，乙炔瓶，液化石油气瓶，减压器，割炬（或气割机）等。

割炬的型号表示法：割炬的型号是由汉语拼音字母G，表示结构形式和才做方法的序号及规格组成。

例如：G01—30 表示手工操作的，可切割的最大厚度为30mm的射吸式的割炬。

三气割工艺参数：1.气割氧压力：2.切割速度：割件越厚切割速度越慢；3.预热火焰性质及能率：气割时，预热火焰采用中性焰采用中性焰或轻微氧化焰，不能使用碳化焰，因为使用碳化焰会产生增碳现象。

4．割嘴与割件的倾斜角：（总结：随着割件厚度的增加角度逐渐增大）5. 割嘴离割件表面的距离：割嘴离割件表面的距离应根据预热火焰长度和割件厚度来确定，一般为3—5mm。

因为这样的加热条件好，切割面渗碳的可能性最小。

五、回火现象：定义：在气焊，气割工作哦中有时会发生气体火焰进入喷嘴内逆向燃烧的现象，这种现象称为回火。

发生回火的具体原因有以下几个方面：（举例发生回火的实际例子，发生回火应正确处理，不要慌乱应先关闭切割氧气阀再同时关闭乙炔、预热氧气调节阀，千万不要扔下气割枪就跑）1.输送气体的软管太长，太细，或者曲折太多，引起回火。

2.焊割时间过长或者焊（割）嘴离工件太近，割嘴温度升高，割炬内的气体压力增大，增大了混合气体的流动阻力，降低了气体的流速而引起回火。

3.割嘴端面粘附了过多的飞溅出来的熔化金属微粒，这些微粒阻碍了（塞）了喷射孔，引起回火。

4.输送气体的软管内壁或割炬内部的气体通道上粘附了固体碳质微粒或其他物质，增加了气体的流动阻力，降低了气体的流速引起回火。

课后总结：本节课的重点：气割的原理及基本操作、发生回火的解决办法难点：气割的条件布置作业：习题册第二章气割部分习题课尾师生互动：鼓励学生积极问问题引出学生对气割的好奇，增加学习的兴趣课前提问：1）简述气割的原理2）发生回火后应如何采取应急措施？导入新课：焊接的热量是哪来的呢？热量又是什么条件下产生和维持的呢？焊接电弧：由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。

（与闪电和拉合电源刀开关对比进行讲解）一焊接电弧的产生。

1.焊接电弧产生的条件。

（举例：一扇门和人的例子讲两个必要条件）气体电离和阴极电子发射是焊接电弧产生和维持的两个必要条件。

2.焊接电弧的引燃。

定义：把造成两电极间气体发生电离和阴极发射电子而引起电弧燃烧的过程成为焊接电弧的引燃（引弧）。

焊接电弧的引燃一般有两种方式：接触引弧和非接触引弧。

1）接触引弧：（举划火柴的例子）2）非接触引弧：引弧时点击与工件之间保持一定间隙，然后在点击和弓箭之间放电高电压击穿间隙使电弧引燃，由于引弧时不需和工件接触，这样不仅不会污染工件上的引弧点，而且也不会损坏电极端部的几何形状，有利于电弧燃烧的稳定。

二焊接电弧的构造及静特性1.焊接电弧的构造可分为：阴极区，阳极区，和弧柱区三个部分。

注意的问题：一是不同的焊接方法，其阳极区，阴极区温度的高低并不一致，二是以上分析的是直流电弧的热量和温度分布情况，而交流电弧由于电源的极性是周期改变的，所以两个点击去的温度趋于一致，近似于平均值。

2.电弧的静特性电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系成为电弧静特性，一般也成为伏---安特性，表示他们的曲线叫做电弧的静特性曲线。

电弧静特性曲线分为三个不同的区域，下降特性区，即随着电流增加电压减小，上升特性区，电压随电流的增加而升高。