电焊工培训教案.docx

电焊工培训教案.docx

《电焊工培训教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电焊工培训教案.docx（68页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

电焊工培训教案

陕西机电工业技工学校陇南技能培训基地

电

焊

工

培

训

教

案

一、培训采取上午理论下午实操的方式进行，做到理论与实操相结合的原则。

二、课时按十五天一天八课时进行。

教案纸

授课1

班级

电焊工

授课日期

课题

低合金结构钢的焊接

课时

教学目的和要求：

1、了解焊接性的基本概念

2、低合结构钢的焊接工艺分析

3、常用低合金结构钢的焊接工艺

教学及难点：

重点：

低合结构钢的焊接工艺

难点：

低合金结构钢的焊接操作技能

教

学

内

容

自我介绍：

姓名、联系方式、祝词等

课程介绍：

课程的总体安排，重点、难点和注意事项等。

一、导入新课

1、焊接性的定义：

金属在经焊接加工时对缺陷的敏感性；焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。

2、影响焊接性的因素

1结构因素焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响，焊接时应尽量使焊接接头处于刚度较小的状态，使之能够自由收缩，这样有利于防止焊接裂纹。

2材料因素包括母材本身和使用的焊接材料。

母材和材料的选择会直接影响焊接的质量。

3工艺因素对于同一母材，当采用不同的焊接工艺方法和工艺措施使，所表现的焊接性也不同。

④使用条件在高温和低温的工作状态下，焊接的质量也不同，应该选择有助于焊接工件的条件下进行。

教

学

内

容

3、低合金结构钢的焊接工艺

低合金结构钢焊接时的共同特点：

焊缝和热影响区具有不同程度的淬硬倾向，对氢的敏感性强，焊接应力较大时，焊接接头易产生裂纹。

1焊缝和热影响区的淬硬倾向

2影响热影响区淬硬程度测因素：

材料和结构方面、焊接工艺、

3焊接裂纹：

冷裂纹和热裂纹

4、常用低合金结构钢的焊接工艺

Q345（16MN）的焊接：

CO2气体保护焊的焊丝有细焊丝和粗焊丝两种。

前者主要用于薄板结构及厚板窄间隙焊接，后者用于中厚板结构或铸钢件补焊。

二、课堂小结

1、了解焊接性的基本概念

2、低合结构钢的焊接工艺分析

3、常用低合金结构钢的焊接工艺

三、作业

简答题：

1、焊接性的基本概念是什么？

2、影响焊接的因素是什么？

3、低合金结构钢焊接时的共同特点是什么？

教案纸

授课2

班级

电焊工

授课日期

课题

焊接性试验方法（焊接冷裂纹试验方法）

课时

教学目的和要求：

1、了解焊接性试验的目的所在

2、掌握焊接冷裂纹的直接和间接试验方法

教学及难点：

重点：

冷裂纹试验方法

难点：

直接试验方法（自拘束试验）

教

学

内

容

一、复习旧课

1、了解焊接性的基本概念

2、低合结构钢的焊接工艺分析

3、常用低合金结构钢的焊接工艺

二、导入新课

1、焊接冷裂纹试验方法：

间接评定方法

（1）碳当量法

国际焊接学会推荐的碳当量计算公式：

CE=C+Mn/6+（Ni+Cu）/15+（Cr+Mo+V）/5（%）

CE在0.45%—0.55%时，就容易产生冷裂纹

（2）根部裂纹敏感性评定法

裂纹敏感指数：

PCM=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B（%）

值越低，冷裂纹敏感性越低

冷裂纹敏感性指数：

PW=PCM+△/600+H/60

△---板厚，mm

H-----焊缝金属中扩散氢的含量，Ml/100g

（3）热影响区最高硬度法：

比较维氏硬度最大值与钢材规定的热影响区最大允许值最比较，若超过允许值，则材料冷裂纹敏感倾向大。

2、直接实验方法：

分为两大类：

自拘束试验和外拘束试验

（1）冷裂纹的自拘束试验

（2）斜y形坡口焊接裂纹试验方法，又称小铁研法

试件的形状和尺寸见书P267页。

评定方法：

表面裂纹率和断面裂纹率

试验时需要采用低氢型焊条

三、课堂小节

焊接冷裂纹试验方法：

1、间接评定法（碳当量法、根部裂纹敏感性评定法、热影响区硬度法）

2、直接试验法（冷裂纹的自拘束试验）

四、作业

1、焊接冷裂纹的实验方法是什么

教案纸

授课3

班级

电焊工

授课日期

课题

焊接冷裂纹试验方法（搭接接头焊接裂纹试验方法、T型接头焊接裂纹实验方法）

课时

教学目的和要求：

掌握搭接接头焊接裂纹试验方法和T型接头焊接裂纹实验方法的原理以及外拘束试验

教学及难点：

重点：

搭接接头焊接裂纹试验方法、T型接头焊接裂纹实验方法

难点：

外拘束试验

教

学

内

容

一、复习旧课

1、间接评定方法

2、冷裂纹的自拘束试验

二、导入新课

1、搭接接头焊接裂纹试验方法：

适用于低合金刚焊接热影响区，由于马氏体转变而引起的裂纹试验

2、T型接头焊接裂纹试验方法：

适用于碳钢T型接头角焊缝的裂纹试验。

3、插销式试验：

主要用来评定延迟裂纹中的焊根裂纹。

包含了氢致延迟裂纹的三大要素：

组织、氢和应力。

三课堂小节

1、自拘束试验的另外2种方法：

搭接接头焊接裂纹试验方法和T型接头焊接裂纹试验方法

2、外拘束试验：

插销式试验

四、作业

1、搭接接头焊接裂纹试验方法和T型接头焊接裂纹试验方法的各自适用范围。

2、插销式试验包括可氢致延迟裂纹的哪几大要素？

3、怎样来判断临界应力？

教案纸

授课4

班级

电焊工

授课日期

课题

外拘束试验和焊接热裂纹试验方法

课时

教学目的和要求：

1、掌握外拘束试验的另外两种方法

2、初步了解焊接热裂纹试验的方法

教学及难点：

重点：

拉伸拘束裂纹试验和刚性拘束裂纹试验

难点：

压板对接、环型镶块裂纹试验方法

教

学

内

容

一、复习旧课

1、自拘束试验的另外2种方法：

搭接接头焊接裂纹试验方法和T型接头焊接裂纹试验方法

2、外拘束试验：

插销式试验

二、导入新课

1、拉伸拘束裂纹试验：

用来研究焊缝根部的冷裂纹，在不加拉力的自由状态下焊接，焊后立即在焊缝横向施加一个选定的拉伸载荷，保持此载荷不变，直到发生裂纹和断裂拉伸。

2、刚性拘束裂纹试验：

用来研究高强度钢的延迟裂纹。

两者不同之处在于固定条件不同。

3、焊接热裂纹试验方法：

（1）压板对接环型镶块裂纹试验方法，适用于低碳钢和低合金高强度钢焊条、不锈钢焊条的焊接热裂纹试验。

（2）环型镶块裂纹试验方法：

用来评定热裂纹敏感性

三课堂小节

1、外拘束试验：

拉伸拘束裂纹试验和刚性拘束裂纹试验

2、焊接热裂纹试验方法：

压板对接环型镶块裂纹试验方法和环型镶块裂纹试验方法

四、作业

复习所学内容为下课的学习做好准备

班级

电焊工

授课日期

课题

热裂纹试验方法和再热裂纹试验方法

课时

教学目的和要求：

1、了解另外2种热裂纹试验方法

2、了解再热裂纹试验方法

教学及难点：

重点：

可变拘束试验方法和鱼骨状可变拘束裂纹试验方法

难点：

再热裂纹间接评定方法

教

学

内

容

一、复习旧课

1、外拘束试验：

拉伸拘束裂纹试验和刚性拘束裂纹试验

2、焊接热裂纹试验方法：

压板对接环型镶块裂纹试验方法和环型镶块裂纹试验方法。

二、导入新课

1、可变拘束试验方法

2、鱼骨状可变拘束裂纹试验方法：

使用于检测铝合金薄板的热裂纹敏感性，以及选用焊丝材料。

3、再热裂纹间接评定方法：

铜中的合金元素对钢材的再热裂纹敏感性有很大影响，尤其是铬、钼、钒、钛等，都具有增加钢材再热裂纹倾向的作用。

根据合金元素的影响作用，可以用类似碳当量的公式，间接的评定材料对再热裂纹的敏感性。

（1）日本中村关系氏

△G=Cr+3.3Mo+8.1V+-1.39（%）

其中△G：

再热裂纹敏感性指数。

△G＞0时，再热裂纹敏感性较强。

教案纸

（2）日本伊腾关系式

PSR=Cr+Cu+2Mo+7Nb+5Ti-2（％）

PSR再热裂纹敏感系数。

PSR≤0时，再热裂纹敏感性不强。

此式适用于低合金结构钢，采用重量百分比计算，但不适用于含Cr量大于1。

5％的钢。

上述两个公式只能对钢材的再热裂纹作一个粗略的预测，一些主要合金元素的影响作用仅是一个方面，还有许多其它的影响因素。

4、直接试验方法：

（1）斜y型破口焊接裂纹试验方法：

试件尺寸及焊接工艺参数与冷裂纹敏感性测定方法相同。

（2）平板对接刚性拘束法：

通过变化拉紧焊缝的尺寸，按裂纹的严重程度，可以对不同钢种的再热裂纹敏感性作定性的比较。

三课堂小节

1、可变拘束试验方法

2、鱼骨状可变拘束裂纹试验方法

3、再热裂纹间接评定方法：

（1）日本中村关系氏

（2）日本伊腾关系式

4、直接试验方法：

（1）斜y型破口焊接裂纹试验方法

（2）平板对接刚性拘束法

四、作业

1、间接评定法中的两个主要公式？

2、可变拘束试验方法和鱼骨状可变拘束裂纹试验方法的步骤？

3、两种直接试验方法的注意要点？

教案纸

授课6

班级

电焊工

授课日期

课题

层状撕裂试验方法

课时

教学目的和要求：

1、了解第三种间接评定方法：

反面拘束焊条再热裂纹试验

2、掌握2种层状撕裂试验方法

教学及难点：

重点：

反面拘束焊条再热裂纹试验

难点：

层状撕裂试验方法

教

学

内

容

一、复习旧课

1可变拘束试验方法

2、鱼骨状可变拘束裂纹试验方法

3、再热裂纹间接评定方法：

（1）日本中村关系氏

（2）日本伊腾关系式

4、直接试验方法：

（1）斜y型破口焊接裂纹试验方法

（2）平板对接刚性拘束法

二、导入新课

1、反面拘束焊条再热裂纹试验：

分为T型试板和Y型试板两种。

在保证没有冷裂纹的前提下，进行消除应力处理。

然后观察是否产生再热裂纹。

这样可以在不同母材、不同焊接材料、不同焊接条件，以及不同应力释放时的加热速度、温度和保温时间等情况下，确定在多少拘束焊道数目时引发再热裂纹。

拘束焊缝能够达到的数目越多，拘束程度月严重，则表示再热裂纹敏感性越小。

这样，可以以”拘束焊道数”作为定量指标确定不同材料及其它情况的再热裂纹倾向。

2、层状撕裂试验方法

（1）Z向窗口试验：

这是一种模拟实际焊接结构的层状撕裂试验方法。

（2）向拉伸试验：

评定层状撕裂敏感性的最好方法。

根据拉伸试验结果，可以比较各种不同钢材的断面收缩率。

三课堂小节

1、反面拘束焊条再热裂纹试验

2、层状撕裂试验方法

四、作业

1、反面拘束焊条再热裂纹的试验方法？

2、层状撕裂的试验方法？

教案纸

授课7

班级

电焊工

授课日期

课题

焊接接头力学性能试验方法

课时

教学目的和要求：

1、了解力学性能试验的几种方法

2、掌握拉伸、弯曲、压扁试验的具体步骤和方法

教学及难点：

重点：

几种力学性能实验的具体方法

难点：

拉伸、弯曲、压扁试验

教

学

内

容

一、复习旧课

1、反面拘束焊条再热裂纹试验

2、层状撕裂试验方法

二、导入新课

1、拉伸试样

（1）有3种:

板形（条形）试样，圆形试样，管接头试样

（2）试验评定：

焊接接头的抗拉强度不低于母材抗拉强度规定值的下限，异种钢焊接接头抗拉强度规定值下限较低一侧的母材。

全焊缝拉伸试验合格标准为：

抗拉强度不低于母材规定值的下限。

伸长率不小于母材规定值得80％。

2、弯曲试验

（1）试验种类

面弯：

试样弯曲后，其正面成为弯曲后的拉伸面。

背弯:

试样弯曲后，其背面成为弯曲后的拉伸面。

侧弯：

试样弯曲后，其一个侧面成为成为弯曲后的拉伸面。

（2）试样的评定

当弯曲道规定角度后，焊缝拉伸面沿试样宽度方向上所允许出现的裂纹缺陷不大于1。

5mm，沿试样长度方向上为不大于3mm，试样四棱开裂不计算。

焊工技能应评定弯曲试验，因为焊工操作时产生的缺陷，都将直接影响弯曲角度值。

而拉伸、冲击、硬度试验值主要取决于所用的焊接材料技焊接工艺，受焊工技能影响较小。

3、冲击试验

（1）试样形式：

有U形缺口和V形缺口

（2）试验的评定：

每一部位3个试样冲击功的算术平均值不低于规定值，低于规定值但不低于固定值70％的试样数量不多于1个。

三课堂小节

拉伸、弯曲、冲击各个试验的步骤和评定方法

四、作业

1、试验的种类有哪些？

教案纸

授课8

班级

电焊工

授课日期

课题

焊接接头的无损检测方法

课时

教学目的和要求：

1、掌握射线探伤的原理和评定方法；了解硬度和压扁试验的步骤和评定方法

教学及难点：

重点：

硬度和压扁试验的步骤和评定方法

难点：

射线探伤的原理和评定方法

教

学

内

容

一、复习旧课

拉伸、弯曲、冲击各个试验的步骤和评定方法

二、导入新课

1、硬度试验：

将被试的焊接街头按规定制成一定形状和尺寸的试样，放在专门的硬度机上打上硬度。

在横截面上进行。

目的：

测量焊缝和热影响区金属材料的硬度，并可间接判断材料的焊接性。

2、压扁试验：

将被测试的管子的焊接接头制成一定尺寸的试管，在压力机下进行压扁的试验。

目的：

测定管子焊接对接接头的塑性。

分为环缝和纵缝两种。

3、焊接接头的射线探伤

（1）原理：

当射线经过金属材料时，其部分能量将被吸收，使射线发生衰减，如果透过金属材料的厚度不同（如焊缝内部有裂纹、气孔、未焊透等缺陷时，该处发生空穴，使材料变薄）或密度不同（如焊缝内部有夹杂等缺陷时），产生的衰减也不同。

透过较厚或密度较大的物体时衰减就大，因此射到底片上的强度就较弱，底片的感光度就小，经过显影后得到的黑度就浅；反之就深。

（2）缺陷辨认：

未焊透在底片上的特征时呈一条断续或连续的黑直线。

裂纹在的底片上的特征时，略代曲折的、波浪形的黑色细条纹，有时直线细纹，轮廓分明，两端尖细，中部稍宽。

夹渣在底片上的特征是形状不规则，有点、条块等，黑度不均匀，一般条状夹渣都与焊缝平行。

未焊透在底片上呈规则的，甚至直线状的黑色线条，常伴有气孔或夹渣。

（3）质量评定：

根据焊缝质量缺陷性质和数量分为四级：

I、II、III、IV级

三课堂小节

1、硬度试验和压扁试验的目的、步骤

2、射线探伤的原理、缺陷判别、质量评定

四、作业

1、简述射线探伤的原理

2、简述底片上可能出现的各种缺陷级特征

3、简述焊缝无损探伤底片的评定等级

教案纸

授课9

班级

电焊工

授课日期

课题

焊接接头的超声波探伤和表面探伤

课时

教学目的和要求：

1、了解超声波探伤的原理和计算缺陷公式；

2、掌握表面探伤的原理和方法。

教学及难点：

重点：

表面探伤的原理和方法

难点：

超声波探伤的原理和计算缺陷公式

教

学

内

容

一、复习旧课

1、硬度试验和压扁试验的目的、步骤

2、射线探伤的原理、缺陷判别、质量评定

二、导入新课

1、超声波探伤原理：

高频脉冲发生器产生的高频脉冲电压同时作用在探头和接受放大器上。

探头能把接受的高频交变电压脉冲变成超声振动，向焊件发射出超声波。

2、采用直探头时缺陷深度：

h=△*l/L

采用斜探头时缺陷位置：

h=a*c*cosγ

3、超声波和射线探伤相比较的特点：

见书281页

4、表面探伤：

（1）磁粉探伤：

干法：

在焊缝充磁后直接撒上干的磁粉进行检验

湿法：

在磁化的焊缝表面上涂上磁混浊液进行检验。

（2）渗透探伤

荧光探伤：

能发现宽度未0.006mm、长度近10mm裂纹。

着色探伤：

灵敏度比荧光检验高。

常用的渗透液是：

煤油、变压器油、和苯等为基础，在加入饱和量的苏丹4号红色染料配制而成。

5、几种无损探伤检验方法的比较。

三课堂小节

1、超声波探伤原理：

2、采用直探头时缺陷深度：

h=△*l/L

采用斜探头时缺陷位置：

h=a*c*cosγ

3、超声波和射线探伤相比较的特点：

4、表面探伤：

（1）磁粉探伤：

干法：

在焊缝充磁后直接撒上干的磁粉进行检验

湿法：

在磁化的焊缝表面上涂上磁混浊

（2）渗透探伤

5、几种无损探伤检验方法的比较

四、作业

1、几种无损探伤检验方法的比较？

2、超声波探伤原理是什么？

3、采用直探头时缺陷深度和采用斜探头时缺陷位置的计算公式是什么？

教案纸

授课10

班级

电焊工

授课日期

课题

焊接接头的理化试验方法和密封性试验方法

课时

教学目的和要求：

1、掌握密封性试验方法的步骤和注意事项

2、了解理化试验的方法步骤

教学及难点：

重点：

理化试验的方法步骤

难点：

密封性试验方法的步骤和注意事项

教

学

内

容

一、复习旧课

1、超声波的探伤原理

2、几种无损探伤检验方法的比较

二、导入新课

1、焊接接头的金相试验法：

（1）宏观金相试验法：

包括宏观检验、断口检验、钻孔检验

（2）微观金相检验：

包括淬火硬化、显微裂纹或过烧

2、焊缝金属扩散氢含量的测定：

（1）目的：

氢来自于焊接材料和焊接区域周围的气氛，在焊接过程中，氢引起延迟裂纹对于控制延迟裂纹等焊接缺陷具有十分重要的意义。

（2）测定：

甘油法和水银法

3、铁素体含量的测定：

（1）金相法测定

（2）磁性法测定

4、晶间腐蚀试验

用T法、C法、L法和F法

5、焊接容器的耐压试验

（1）水压试验：

压力为工作压力的1.25倍；

注意事项：

主要焊缝水压检验前须100％射线探伤；试验前，压力先缓慢升压到规定的10％，保持10min，然后检验焊缝，合格后在升压到50％，保持10min—30min，然后再降到设计压力至少保持30min,同时保持检查。

（2）气密性试验

充气检查

三、课堂小节

1、焊接接头的金相试验法

2、焊缝金属扩散氢含量的测定

3、铁素体含量的测定

4、晶间腐蚀试验

5、焊接容器的耐压试验

四、作业

1、为什么容器需要先经过无损探伤或焊后处理后再进行水压试验？

2、水压试验时，为什么要控制水温？

3、水压试验时，为什么要缓慢升压？

4、简述焊接接头宏观检验的目的有那些？

教案纸

授课11

班级

电焊工

授课日期

课题

异种金属的焊接

课时

教学目的和要求：

1、了解异种金属焊接的特点

2、掌握不锈钢组织图

教学及难点：

重点：

异种金属焊接的特点

难点：

不锈钢组织图

教

学

内

容

一、复习旧课

1、焊接接头的金相试验法

2、焊缝金属扩散氢含量的测定

3、铁素体含量的测定

4、晶间腐蚀试验

5、焊接容器的耐压试验

二、导入新课

1、异种金属焊接的特点

异种金属焊接会遇到以下困难：

当两种被焊金属的融化温度相差很大时，其中一种金属已经处于熔化状态，而另一种金属还处于固态下。

当两种金属的导热性能和比热容不同时，会改变焊接时的温度分布，从而改变焊缝的结晶条件。

当被焊金属的电磁性能相差很大时，焊缝成型不良。

当两种金属的线膨胀系数相差很大时，再焊接过程中会产生很大的热应力，且这种热应力无法消除。

2、珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时的焊接性

焊缝的稀释：

由于珠光体钢中不含有合金元素或合金元素含量较低，

所以它对整个焊缝的奥氏体形成元素具有稀释作用，使焊缝的奥氏体形成元素较少，结果焊缝中可能会出现马氏体组织，从而恶化了接头质量，严重时甚至可能出现裂纹。

焊缝的组织决定于焊缝的成分，而焊缝的成分决定于母材的融入量，即熔合比。

（母材金属再焊缝中所占的比例）

以不锈钢组织图来说明熔合比的运用（不锈钢组织图及具体应用）

三、课堂小节

1、异种金属焊接的特点

2、不锈钢组织图的应用

四、作业

1、为什么异种钢焊接时比同种钢焊接要困难的多？

2、根据不同的焊接材料，分析不锈钢组织图。

教案纸

授课12

班级

电焊工

授课日期

课题

珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接时的焊接性

课时

教学目的和要求：

掌握珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接时的焊接性

教学重点及难点：

难点：

珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接时的焊接性

教

学

内

容

一、复习旧课

1、异种金属焊接的特点

2、不锈钢组织图的应用

二、导入新课

1、过渡区形成硬化层：

在焊接热源的作用下，融化的母材和填充金属相互混合的程度，再熔池内部和熔池边缘是不一样的。

在熔池边缘，液体金属温度较低，流动性较差，在液态边缘上，母材与填充金属不能很好的熔合，结果在珠光体钢这一部分焊缝金属中，珠光体母材所占的比例较大，而越靠近熔合线，母材所占的比例越大。

所以在该两种材料焊接时，在紧靠熔合线的焊缝金属中，会形成和焊缝金属内部成分不同的过渡层。

过渡层中含铬、镍量也远低于焊缝中的平均值。

其组织由奥氏体＋马氏体和马氏体组成。

当马氏体区较宽时，会显著降低焊接接头的韧性，使用过程中容易出现局部脆性破坏，因此，当工作条件要求接头的低温冲击韧性较好时，应选用含镍量较高的焊条。

2、熔合区的碳扩散与脱碳：

当焊件热处理或使用中长时间处于高温工作时，珠光体一侧的碳会形成脱碳层而软化，在奥氏体一侧形成增碳层而硬化。

3、焊接接头高应力状态：

在这类异种钢焊接接头中会产生较大的热应力，因为奥氏体钢和焊缝金属的线膨胀系数比珠光体母材大1.5倍，而热导率区只有珠光体钢的0.5左右，由热应力引起额热冲击力象合金钢淬火一样容易引起焊件开裂。

4、延迟裂纹：

该异种钢的焊接熔池在结晶过程中，既有奥氏体组织又有铁索体组织，而氢在两者中的溶解度又不相同，所以气体可以进行扩散，使扩散氢得以聚集，为产生延迟裂纹创造了条件。

三课堂小节

珠光体钢和奥氏体不锈钢焊接时的焊接性：

过渡区形成硬化层

熔合区的碳扩散与脱碳

焊接接头高应力状态

延迟裂纹

四、作业

1、简述珠光体钢和不锈钢焊接时得焊接性

2、怎么样来预防过渡层的碳迁移问题?

3、怎么样防治过渡层形成硬化层？

教案纸

授课13

班级

电焊工

授课日期

课题

珠光体钢和不锈钢焊接焊接工艺

课时

教学目的和要求：

1、了解焊接方法和焊接材料的选择

2、掌握焊接工艺和焊接过程

教学及难点：

重点：

焊接方法和焊接材料的选择

难点：

焊接工艺和焊