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焊工工艺教学大纲

本溪机电工程学校

机制专业

焊工工艺教学大纲

【课程名称】

焊工工艺学

【适用专业】

中等职业学校机械类专业（非焊接专业）

1.前言

1.1课程性质

焊工工艺是中等职业学校机械类专业的一门专业课程，其任务是讲述弧焊电源，各种焊接方法的过程、特点和应用，金属熔化焊过程，焊接应力与变形，讲述常用金属材料的焊接，焊接缺陷和检验等，为学生正确掌握和使用焊接技术打下良好的基础，为今后学习专业方向课程做准备。

1.2设计思路

本课程的总体设计思路是以目前应用最广泛的电弧焊方法和常用金属材料为讨论的重点内容，同时注重了理论的实用性，使学生通过本课程的学习了解所必须的焊接工艺的基本知识和基本技能。

本课程主要讲述焊接技术概论，气焊与气割，弧焊电源，焊条电弧焊，金属熔化焊过程，焊接应力与变形，埋弧焊，气体保护电弧焊，等离子弧切割、焊接，电阻焊，其他焊接、切割方法与技术，常用金属材料的焊接，焊接缺陷及检验等。

课程内容选取，紧紧围绕理论知识学习的需要，同时又充分考虑学生对理论知识的掌握和应用，并融合了获取相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求；依据培养目标和中职学生的实际学习状况，结合电焊工（四级）职业资格鉴定标准，确定本课程学习单元和课程内容。

课时72学时

2.课程目标

通过学习，学生应了解和掌握各种焊接方法的过程、特点和应用；掌握各种基本焊接方法中影响焊接质量的工艺参数及参数的确定；了解和掌握常用金属材料的焊接性及焊接工艺、焊接污染及控制、焊接应力与变形的控制、焊接缺陷的控制与检验，使学生具有通过金属材料的焊接性确定焊接方法、和焊接参数，具有制定焊接工艺的能力。

培养勤奋刻苦、严谨求实的学习态度，树立安全文明生产意识，为今后职业生涯发展奠定良好的基础。

3.教学要求：

采用“目标引领，任务驱动”的教学模式，通过目标的引领，提高学生的学习兴趣；通过任务的驱动，帮助学生高效地完成课程的学习。

在教学中要充分体现“做中教，做中学，做中练，做中考”，以提高学生的动手能力。

4.课程内容和要求

序号

教学任务

课程内容

教学要求

参考课时

焊接技术概述

1概述

2、焊接安全技术和劳动保护

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握焊接的定义及分类。

二、了解和掌握焊接技术的特点及焊接技术的发展。

三、掌握焊接安全技术和劳动保护。

气焊与气割

1、气体火焰

2、气焊

1）气焊原理、特点及应用

2）气焊焊接材料

3）气焊的设备与工具

4）气焊工艺参数

3、气割

1）气割的基本原理及条件

2）气焊的特点及应用

3）气割设备与工具

4）气割工艺参数

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握气焊用气体和常用焊接材料、气焊设备及工具。

二、掌握气焊工艺中的气体火焰及其控制、气焊接头的种类及坡口形式、气焊焊接参数。

三、掌握气割的基本原理、气割设备和气割工艺

弧焊电源

1、焊接电弧

1）焊接电弧的产生

2）焊接电弧的构造及静特性

3）焊接电弧的稳定性

2、对弧焊电源的基本要求

1）弧焊电源外特性的要求

2）对弧焊电源空载电压的要求

3）对弧焊电源稳态短路电流的要求

4）对弧焊电源调节特性的要求

5）对弧焊电源动特性的要求

3、弧焊电源的分类及型号

1）弧焊电源的分类、特点及型号

2）焊接型号

4、常用弧焊电源

1）弧焊变压器

2）弧焊整流器

3）弧焊逆变器

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握焊接电弧的产生、构造、静特性及焊接电弧的稳定性

二、了解和掌握弧焊电源的分类和型号，对弧焊电源的基本要求

三、了解常用弧焊电源

焊条电弧焊

1、焊条电弧焊的原理及特点

1）焊条电弧焊的原理

2）焊条电弧焊的特点

2、焊条

1）焊条的组成及作用

2）焊条的分类及型号

3）焊条的选用及保管

3、焊接接头类型及焊缝形式

1）焊接坡口的类型与尺寸

2）焊接接头的类型及特点

3）焊缝形式及形状尺寸

4）焊接位置

4、焊接符号和焊接方法代号

1）焊接符号

2）焊接方法代号

3）焊接符号和焊接方法代号在图样上的标注位置

4）焊缝标注典型示例

5、焊接工艺参数

1）焊条直径

2）电源种类和极性

3）焊接电流

4）电弧电压

5）焊接速度

6）焊接层数

6、焊条电弧堆焊

1）堆焊及其特点

2）堆焊工艺

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握焊条电弧焊的原理及特点、焊接接头类型及焊缝形式

二、了解和掌握焊条的组成及作用、焊条的分类及型号、焊条的选用及保管

三、了解和掌握焊接符号和焊接方法代号，掌握焊接符号和焊接方法代号在图样上的标注

四、掌握焊接工艺参数的选择和确定

五、了解堆焊技术

金属熔化焊过程

1、焊条、焊丝及母材的熔化

1）焊接热源

2）焊条、焊丝的加热机熔化

3）焊条、焊丝金属向母材的过渡

4）母材的熔化

2、焊接化学冶金过程

1）对焊接区金属的保护

2）焊接化学冶金过程的特点

3）有害元素对焊缝金属的作用

4）焊缝金属合金化

3、焊缝结晶过程

1）焊缝金属的一次结晶

2）焊缝结晶过程中的偏析

3）焊缝金属的二次结晶

4）焊缝中的夹杂物

4、焊接热影响区的组织和性能

1）熔合区的组织和性能

2）焊接热循环

3）焊接热影响区的组织和性能

5、控制和改善焊接接头性能的方法

1）材料的匹配

2）控制熔合比

3）焊接工艺方法的选用

4）焊接热输入及焊接工艺参数的选用

5）焊接工艺措施

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握焊条、焊丝及母材的熔化过程及过渡方式

二、了解和掌握焊接化学冶金过程，有害元素对焊缝金属的作用，焊缝金属合金化

三、了解和掌握焊缝的结晶、偏析及焊缝中的夹杂物

四、掌握焊接焊接热影响区的组织和性能，控制和改善焊接接头性能的方法

焊接应力与变形

1、焊接应力与变形的形成

1）焊接应力与变形

2）焊接应力与变形产生的原因

2、焊接残余变形

1）焊接变形的分类

2）影响焊接残余变形的因素

3）控制焊接残余变形的措施

4）残余变形的矫正

3、焊接残余应力

1）焊接残余应力的分类

2）控制残余应力的措施

3）消除残余应力的方法

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握焊接应力与变形的形成

二、了解和掌握控制焊接残余变形和赢利的措施，矫正残余变形、消除残余应力的方法

埋弧焊

1、埋弧焊原理

1）埋弧焊的过程

2）埋弧焊的特点

3）埋弧焊自动调节

2、埋弧焊机

1）埋弧焊机的分类

2）等速送丝式埋弧焊机

3）变速送丝式埋弧焊机

4）等速送丝式埋弧焊机与变速送丝式埋弧焊机的比较

2、埋弧焊的焊接材料

1）焊丝

2）焊剂

3）焊剂与焊丝的选配

3、埋弧焊工艺

1）埋弧焊焊接工艺参数

2）埋弧焊技术

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握埋弧焊的原理、特点和过程

二、了解和掌握埋弧焊设备、焊接材料和埋弧焊工艺

气体保护电弧焊

1、气体保护电弧焊的原理及特点

1）气体保护电弧焊的原理及分类

2）气体保护电弧焊的特点

3）保护气体的种类及应用

2、二氧化碳气体保护焊

1）二氧化碳气体保护焊的原理及特点

2）二氧化碳气体保护焊的冶金特点

3）二氧化碳气体保护焊的熔滴过渡

4）二氧化碳气体保护焊的飞溅问题

5）二氧化碳气体保护焊的焊接材料

6）二氧化碳气体保护焊设备

7）二氧化碳气体保护焊的焊接工艺参数

3、氩弧焊

1）氩弧焊的原理、特点和分类

2）钨极氩弧焊

3）熔化极氩弧焊

4）脉冲氩弧焊

4、熔化极活性混合气体保护焊

1）富氩混合气体保护焊特点

2）富氩混合气体保护焊气体组成的配比

3）富氩混合气体保护焊设备

4）富氩混合气体保护焊的工艺参数

5、药芯焊丝气体保护焊

1）药芯焊丝气体保护焊的原理及特点

2）药芯焊丝

3）药芯焊丝气体保护焊的焊接工艺参数

学生通过对本章节的学习：

一、了解和掌握气体保护电弧焊的原理、分类及特点

二、了解和掌握二氧化碳气体保护焊的原理、特点、设备及焊接工艺

三、了解和掌握氩弧焊，熔化极活性混合气体保护焊，药芯焊丝气体保护焊的原理、特点和分类

等离子弧切割、焊接和电阻焊

1、等离子弧切割与焊接

1）等离子弧的形成及特性

2）等离子弧切割

3）等离子弧焊接

4）等离子弧焊接、切割的双弧问题

2、电阻焊

1）电阻焊的原理

2）电阻焊的特点

3）电阻焊的分类及应用

4）电阻焊设备

5）电阻焊工艺

学生通过对本章节的学习

一、了解和掌握等离子弧概念；等离子弧形成、特性及应用。

二、了解和掌握等离子弧焊的基本方法及应用，掌握等离子弧焊接、切割原理及特点

三、了解和掌握电阻焊的分类及特点，电阻焊的设备及工艺

其它焊接、切割方法与技术

1、钎焊

1）钎焊的原理

2）钎焊的分类及特点

3）钎料与钎剂

4）钎焊工艺

2、电渣焊

1）电渣焊的基本原理及特点

2）电渣焊的类型

3）电渣焊焊接材料

4）电渣焊焊接工艺参数

5）电渣焊设备

3、碳弧气刨

1）碳弧气刨原理及特点

2）碳弧气刨设备

3）碳弧气刨工艺

4、先进焊接方法与技术简介

1）真空电子束焊

2）激光焊与切割

3）扩散焊

4）焊接机器人及应用

学生通过对本章节的学习；

一、了解钎焊的原理、特点及应用

二、了解电渣焊的原理、特点及应用

三、了解碳弧气刨的原理、特点及应用

四、了解真空电子束焊，激光焊接与切割，扩散焊的原理、特点及应用

五、了解焊接机器人及应用

常用金属材料的焊接

1、金属的焊接性

1）焊接性的概念

2）影响焊接性的因素

3）焊接性试验

2、金属材料常用焊接工艺措施

1）预热

2）后热

3）焊后热处理

3、碳素钢的焊接

1）低碳钢的焊接

2）中碳钢的焊接

4、低合金高强度结构钢的焊接

1）低合金高强度结构钢简介

2）低合金高强度结构钢的焊接性

3）低合金高强度结构钢的焊接工艺

4）常用低合金高强度结构钢的焊接

5、珠光体耐热钢的焊接

1）珠光体耐热钢的性能

2）珠光体耐热钢的焊接性

3）珠光体耐热钢焊接工艺

6、低温钢的焊接

1）低温钢的性能及分类

2）低温钢的焊接性

3）低温钢的焊接工艺

7、不锈钢的焊接

1）不锈钢的性能及分类

2）奥氏体不锈钢的焊接性

3）奥氏体不锈钢的焊接工艺

4）不锈复合钢板的焊接

8、铸铁的焊补

1）铸铁的性能及分类

2）灰铸铁的焊接性

3）灰铸铁的焊补

9、铝及铝合金的焊接

1）铝及铝合金性能及分类

2）铝及铝合金的焊接性

3）铝及铝合金焊接工艺

10、铜及铜合金

1）铜及铜合金性能及分类

2）铜及铜合金的焊接性

3）铜及铜合金的焊接

学生通过对本章节的学习

一、了解和掌握金属焊接性的概念；影响金属材料焊接性的因素。

二、了解和掌握金属材料常用焊接工艺措施

三、了解和掌握碳素钢、低合金高强度结构钢的焊接

四、了解珠光体耐热钢、低温钢、奥氏体不锈钢、

铸铁、铝及铝合金、铜及铜合金的焊接

焊接缺陷及检验

1、焊接缺陷分析

1）焊接缺陷的分类

2）焊接缺陷的危害

3）焊接缺陷产生的原因及防止措施

2、焊接质量检验

1）焊接质量检验的过程和分类

2）无损检验

3）破坏性检验

3、焊接缺陷返修

1）返修前的准备

2）返修工艺

学生通过对本章节的学习

一、了解和掌握焊接缺陷的分类、焊接缺陷的危害、焊接缺陷产生的原因及防止措施

二、了解和掌握焊接质量检验的过程和分类

三了解和掌握焊接缺陷返修的要求

5.目标及任务

根据课程内容和要求，指导学生确定学习目标，根据学习目标，选择相应的操作任务，完成任务。

通过以学习目标为引领、以完成任务为驱动，完成本课程的学习。

根据教学大纲，学习目标分为一级目标和二级目标；任务分为单项任务和组合任务，并要求：

每个学期，每名学生必须完成3项及以上的任务。

（*）优先选择任务。

5.1目标

序号

一级目标名称

二级目标名称

备注

各种焊接（切割）方法的学习

1.1

气割与气焊

1.2

埋弧焊

1.3

气体保护焊

1.4

等离子弧焊接与切割

1.5

其他焊接方法

金属的焊接

2.1

金属材料焊接性分析

2.2

碳钢的焊接

2.3

合金结构钢的焊接

2.4

不锈钢的焊接

2.5

铸铁的焊接

2.6

常用有色金属的焊接

弧焊电源

3.1

对弧焊电源的基本要求

3.2

弧焊电源的分类及型号

3.3

常用弧焊电源

金属熔化过程

4.1

焊条、焊丝向母材的过渡

4.2

焊缝的结晶

4.3

热影响区的组织及性能

焊接应力与变形

5.1

焊接应力与变形的产生

5.2

控制和矫正焊接残余变形

5.3

控制和消除残余应力

焊接缺陷

6.1

焊接缺陷的产生及防止

6.2

焊接质量检验

6.3

焊接缺陷返修

5.2任务

序号

任务名称

备注

单项任务

1.1

气割设备的运输和安装*

1.2

钢板的手工气割*

6~12mm低碳钢板

1.3

钢板的半自动气割*

12mm低碳钢板

1.4

钢板的气焊

4mm低碳钢板

1.5

焊接电缆、焊钳的连接*

交流、直流焊机

1.6

手工电弧焊实验*

12mm低碳钢板

1.7

埋弧焊工件

12mm低碳钢板

1.8

CO2气体保护焊工件*

4mm低碳钢板

1.9

钨极氩弧焊工件*

2mm低碳钢板

1.10

等离子弧切割工件

12mm低碳钢板

1.11

电阻焊工件

2mm低碳钢板

1.12

烙铁钎焊工件*

0.5mm低碳钢板

1.13

低碳钢工件的焊接*

12mm低碳钢板

1.14

中碳钢工件的焊接*

12mm中碳钢板

1.15

低合金结构钢工件的焊接*

10mm低合金结构钢钢板

1.16

不锈钢工件的焊接

6mm低碳钢板

1.17

铸铁工件的焊接

铸铁工件表面补焊

1.18

铜合金工件的气焊

气焊补焊

1.19

铝合金工件的气焊

气焊补焊

1.20

工件的表面检验*

缺陷检验

1.21

对接工件的尺寸检验*

变形检验、焊缝检验

1.22

角接工件的尺寸检验*

变形检验、焊缝检验

6.教学评价和考核标准

（1）建立过程评价、目标评价、任务评价并重的评价体系，引导学生具有严谨的学风和认真负责的态度.

（2）改变传统的评价方式，根据“目标引领，任务驱动”的课程教学模式要求，采用过程评价、目标评价、任务评价相结合，充分肯定并正确引导学生的多元思维和创造性的实践活动；充分关注学生的个性差异，发挥评价的激励作用，保护学生的自尊心，激发学生的自信心。

（3）考核标准

考核类型

评价项目

考核项目

考核分数

评分标准

考试课

过程评价

出勤考核

优5分；良4分；中3分。

课堂表现

优5分；良4分；中3分。

作业情况

优5分；良4分；中3分。

任务评价

任务一

优5分；良4分；中3分。

任务二

优5分；良4分；中3分。

任务三

优5分；良4分；中3分。

目标评价

学期中测验

优10分；良8分；中6分。

学期末考试

根据卷面成绩

总评成绩

100

上列分数相加

考察课

过程评价

出勤考核

优5分；良4分；中3分。

课堂表现

优10分；良8分；中6分。

作业情况

优5分；良4分；中3分。

任务评价

任务一

优10分；良8分；中6分。

任务二

优10分；良8分；中6分。

任务三

优10分；良8分；中6分。

目标评价

学期中测验

优20分；良16分；中14分。

学期末考试

优20分；良16分；中14分。

总评成绩

100

上列分数相加。

90上为优；90~80为良；

80~70为中；70~60为及格；

60以下为不及格

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