9焊接工艺参数秦建霞.ppt
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1、焊接工艺参数 河南化工技师学院 化机系 秦建霞 手机:13938618332 邮箱:,问题及思考,问题: 1、专业理论课理论性强,如何为专业实践课 服务?为学生职业发展打好基础? 2、如何使学生感兴趣,有兴趣? 思考: 1、理实一体的教学模式,做中教,做中学。 2、情景化 、体验化、项目化、任务化的教学流程。,教 学 目 标,知识与能力: (1)了解并能简单复述焊接工艺参数的种类; (2)知道并能举例一些常见的焊接工艺参数的确定方法; (3)能根据不同焊件选取恰当的焊接工艺参数。 过程与方法: 通过情景化教学过程,行为导向的教学方法,让学生对焊接工艺参数的种类、相关因素和参数确定有一个整体的认
2、识。 情感、态度、价值观: (1)培养学生的专业兴趣; (2)培养学生协作能力、分析能力; (3)培养仔细规范的学习作风。,重点难点,重点 :焊接工艺参数对焊接质量的影响及相关因素,采用创设情境、提问、学生自主学习、教师引导、图片展示的方式突出重点。,难点:能根据不同焊件选取恰当的焊接工艺参数,采用小组合作、展示交流、巩固练习、学生小结等方式突破难点 。,教 学 流 程,情境化、体验化、项目化、任务化教学流程,创设情境,虚拟情景,任务驱动,巩固练习,小结,作业,实例探究,创 设 情 境,一天,某厂锅炉房的老王带着一把断裂的铁锨来到焊工车间,想找人焊一下,新来的学徒焊工小李见师傅没在,心想这活儿
3、不大,决定自己动手完成。他找出两根3.2的E4303焊条,把直流焊机打开便焊起来,谁知刚一接触,便烧了个洞。请同学们思考这是什么原因?,【设计意图】 1、创设情景激发兴趣,体现所学内容的职业性、实际性。 2、虚拟情景呈现,抓住学生眼球,专注课堂 3、采用小步子教学,考虑学生接收能力。,虚 拟 情 景,情景1:小李想:难道是焊条太粗了?他又找来了几根2.5的E5015和不锈钢焊条,小李犯了难,到底哪种好用呢?请同学们学习书本知识链接1.焊条的选择 ,回答下列问题: 1、老王的铁锨厚度大概多少?什么材质? 2、选择焊条应考虑那些因素? 3、帮小李找到焊不好的原因。 4、若要保证焊缝质量,你会怎样选
4、择的焊条?,虚 拟 情 景,情景2:小李考虑半天,最后决定用2.5的E5015焊条,但刚一接触,又烧了个洞。这到底是为什么呢?请同学们学习课本知识链接2.焊接电流 ,回答下列问题: 1、焊接电流对焊缝质量有哪些影响? 2、焊接电流与焊条直径有什么联系?如何确定合适的焊接电流? 3、焊接电流过大和过小时各有什么特征?,情景3:很快,师傅回来了,小李忙上去请教。师傅仔细看了一番,说:“焊条选对了,但电流太大,90A就可以。另外你看,这锨很薄,焊接时电弧要短,焊接速度要快,最好采用灭弧法,你试一下”。小李按师傅说的去焊,果然焊好了。请同学们学习课本知识链接3和4.电弧电压与焊接速度,回答下列问题:
5、1、电弧长度对焊接质量有哪些影响?多长合适? 2、焊接速度对焊接质量有哪些影响?怎样选择?,虚 拟 情 景,虚 拟 情 景,情景4:有一批低碳钢焊接构件,钢材的板厚是10mm,由甲、乙两位焊工采用焊条电弧焊完成,甲说采用3.2和4.0焊条两层就能焊完 ,效率高;乙说采用2.5和3.2焊条三层焊完,力学性能好。请同学们学习课本知识链接5.焊接层数,回答下列问题: 1、甲、乙谁说的正确?为什么? 2、焊接时该怎样选择焊接层数?,虚 拟 情 景,情景5:若甲焊接时采用3.2的E5015焊条,焊接电流为120A,电弧电压为36V,焊接速度为3mm/s。请同学们学习课本知识链接6.线能量,回答下列问题:
6、 1、什么是线能量?与哪些因素有关? 2、试计算甲焊接时的线能量?,任 务 驱 动,任务一、结合你查看书本的内容,完成下表。,【设计意图】 通过促使学生自主学习,独立完成任务,及时巩固重点难点。,实例探究,考虑因素:工件材质,尺寸 学生尝试选取,说出理由 教师点拨,总结,【设计意图】 通过实例探究,让学生把所学内容和生产实际结合起来。教师通过点拨、总结,加深学生对知识的内化与深入。,若要焊接一焊件如图所示,已知两低碳钢板厚度12mm,若采用焊条电弧焊,试确定其各项工艺参数。,任 务 驱 动,任务二、 (学生分为三组)老师提供三种不同材质,不同板厚、不同位置的工件,由学生自己选择各项工艺参数,并
7、进行焊接。 1、比较焊接结果的优劣 2、各组分析自己的结果。,【设计意图】 通过该任务驱动,使学生把所学内容及时生产实际结合起来。由学生自己独立完成,进一步加深了解。,巩 固 练 习,一、填空题: 1、手工电弧焊时的电弧电压主要是由 来决定的。 2、对于一些重要结构,焊接层数多些为好,每层厚度最好不大于 为好。 3、 所谓短弧一般认为是焊条直径的 倍。 二、判断题: 1、焊接速度越大,则线能量(热输入)越大。( ) 2、适当的增加焊接电流、焊接层数和焊接速度可以提高焊接效率。( ) 3、为保证焊接质量,焊条电弧焊时,必须采用短弧焊接。( ) 三、计算题: 1、某钢材在焊接过程中的热输入为25K
8、J/cm,如果用焊条由弧焊焊接,选用电弧电压为U=25V,焊接速度=0.15cm/s,求其焊接电流应选用多少?(=0.8)?,小 结,1、学生小结:通过本堂课的学习,你学到了哪些知识与技能? 2、教师小结:知识梳理,课 后 作 业,1、完成习题册上相关习题。 2、预习课本42页电弧偏吹的相关内容,为下次实验做准备。,谢 谢 大 家 !,锅炉压力容器压力管道 焊工考试规则,第一十三条:焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。 焊接方法及代号见表1, 焊条类别代号及适用范围见表2, 试件钢号分类及代号见表3, 各种试件形式、位置及代号见表4, 焊接要素及代号见表5
9、。,表1 焊接方法及代号,(一)、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定,除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。 药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同,常用半自动与自动焊方式( 实质上是手工焊与机械焊)。 堆焊不能称为焊接方法,只是焊接方法的运用,各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。 对于焊接方法按“2002年考规”分为手 工焊接和机械化焊接两种方法;,对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能两种。 对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。 焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工,应取得耐蚀堆焊资格,表2 焊条
10、类别、代号及范围,.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个:GB/T9831995, GB/T51171995, GB/T51181995, 行业标准一个: JB/T47472002。 表2 焊条代号、类别及适用范围 F1 钛钙型 EXX03 F1 (J422、J502) GB/ T5117 这类焊条为钛钙型,药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐,矿,熔渣流动性良好,脱渣容易,电弧稳定熔池适中,飞溅少,焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接,焊接电流为交流或直流正、反接,主要焊接较重要的碳钢结构。 F2纤维素型EXX10,EXX11, (GB/T5117)
11、 EXX10X,EXX11X, (GB/T5118) EXX10、 EXX10X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高,电弧稳定,焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体,保护熔敷金属,电弧吹力大,熔深较深。,熔化速度快,熔渣少,脱渣容易,熔渣覆盖较差,通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接,特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝,也可用于向下立焊,焊接电流为直流反接。 如J505GX (GB/T5118) 适用焊件的焊条范围:F1、F2,F3 钛型、钛钙型 型号:(GB/T983) EXXX(X)16型焊条(G202),药皮可以是碱性的,也可以是钛型或钛钙型。适用于
12、交流或直流焊接,为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性,这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾,直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接 。适用焊件的焊条范围:F1、F3。,F3J 低氢型、碱性 GB/T5117 J426 、J506、J507 GB/T5118 J427、J507、J507RH GB/T983 G207,EXX15、EXX15X型焊条,这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石,碱度较高,熔渣流动性好,焊接工艺性能一般,焊波较粗,角焊缝略凸,熔深适中,脱渣性能好,焊接时要求焊条干燥,并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接,焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗
13、裂性能和力学性能。,EXX16、EXX18X型焊条,这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、 EXX15X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂,如钾水玻璃等,电弧稳定,工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似,焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。 适用焊件的焊条范围: F1、F3、F3J,F4 钛型、钛钙型 GB/T983 EXXX(X)15 EXXX(X)17 (A132、A302) GB/T983 F4J GB/T983 EXXX(X)15 EXXX(X)17 (A137) (A307),上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准,所谓等效采用则是
14、将国外标准的技术内容全部照搬,只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条,便可直接按(2002考规)表2的规定将美国焊条划入相应的类别中。 GB/T9831995 等效 ANSI/AWS A5.41992 不锈钢手工电弧焊焊条 GB/T51171995 等效 ANSI/AWS A5.11991,碳钢药皮电焊条规程 GB/T51181995 等效 ANSI/AWS A5.51981 低合金钢药皮电焊条规程 三、试件母材钢号及代号见表3 焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发,焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系,
15、对于焊条电弧焊,焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。 但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同,施焊时所采取的焊接工艺措施,不一样,从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类,并制定出替代规则,手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。,表3 试件钢号分类及代号表,表3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。 GB66531994焊接气瓶用钢板中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头,例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点s 下限值。气瓶用钢的化学成分 都有控制范围。,SY52971991石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管中所列的钢种等级都用“S”打头,例如S24
16、0、S480。 “240表示该等级钢种的t0.5下限值, (规定总伸长应力即试样标距长度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力)对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。,“ GB/T97111999石油天然气输送 钢管交货技术条件中所列的钢种等级都用“L”打头,例如L175、L155。155”表示该等级钢种的Rt0.5下限值,对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。 碳素钢(类):焊接性能良好,大多数情况下焊前不要求预热,焊后不要求后热,部分钢号因为没有冲击要求,因而也不需要控制线能量。 低合金钢(类):这类钢号焊前要求预热,焊后要求后热,而且有冲击,试验要求,因而要求控制线能量上限。 马氏体钢、铁素
17、体不锈钢(类): 这类钢焊接裂纹倾向较大,焊前不要求预热,焊后要进行热处理,焊接工艺要求严格,要求控制焊接线能量范围。 1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号, 1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关。即便退火供货时为珠光体,在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织,所以将它列入类。,奥氏体不锈钢、双相不锈钢(类): 这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开,熔滴过渡不暢特点与碳钢、低合金钢很不同,故另列一类。 表3内所列钢号只是典型钢号示例,包含了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列钢号。对于没有列入表3的钢号(例如新钢号、国外钢号)可根据第四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类
18、别中。 对焊机操作工来讲,焊接操作技能考试是考核焊工掌握焊机能力,焊接过程“自动”,完成与钢号无关,焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后,则焊接所有钢号都可免除考试。 表4 试件形式、位置及代号见图:,表4 试件形式、位置及代号,第十四条焊接操作技能考试合格的焊工,当试件钢号或焊材变化时,属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试: (一)手工焊焊工采用某类别钢号经焊接操作技能考试合格后,焊接该类别其它钢号时; (二)手工焊焊工采用任一钢号,经焊接操作技能考试合格后,焊接该,类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时; (三)除类外,手工焊焊工采用某类别任一钢号,经焊接操作
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