《金工实训焊接》焊接.docx

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《金工实训焊接》焊接

模块三焊接

教学要求

焊接是指通过加热、加压或同时加热加压的方法，使分离的焊件金属之间产生原子间结合力而连成一体的连接方法。

它是一种重要的金属加工工艺手段，在现代工业生产中广泛用来制造各种金属结构和机械零件。

焊接属于一种不可拆卸的连接。

与铆接相比，焊接方法省工节料，接头的致密性好，焊接过程便于实现机械化和自动化。

通过焊接还可以将型材、冲压件、锻件拼焊成组合体结构，用于制造大型零件毛坯。

焊接方法的种类很多，按照焊接过程的物理特点，焊接的基本方法可分为熔焊、压焊、钎焊三大类。

掌握焊条电弧焊焊接设备的使用型号及主要技术参数。

掌握焊条电弧焊焊接工具的使用方法及工艺要求。

掌握焊接的基本操作方法。

会合理选用设备的技术参数对工件进行焊条电弧焊加工。

教学重点

V形坡口的平对接焊操作训练。

焊条电弧焊焊接设备的使用型号及主要技术参数。

焊条电弧焊焊接工具的使用方法及工艺要求。

焊接的基本操作方法。

合理选用设备的技术参数对工件进行焊条电弧焊加工。

焊接接头、坡口、焊接位置

低碳钢板平对接气焊操作训练。

气焊特点。

气焊加工范围。

气焊设备的型号及主要技术参数。

气焊火焰种类及其使用范围。

气焊的基本操作方法。

教学难点

焊条电弧焊焊接设备的使用型号及主要技术参数。

焊条电弧焊焊接工具的使用方法及工艺要求。

合理选用设备的技术参数对工件进行焊条电弧焊加工。

焊接接头、坡口、焊接位置

气焊设备的型号及主要技术参数。

课时安排

本模块安排30课时。

教学大纲

课题一熔焊

实训焊条电弧焊

一、实训内容

V形坡口的平对接焊操作训练。

二、学习目标

1．知识目标

掌握焊条电弧焊焊接设备的使用型号及主要技术参数。

掌握焊条电弧焊焊接工具的使用方法及工艺要求。

2．技能目标

掌握焊接的基本操作方法。

会合理选用设备的技术参数对工件进行焊条电弧焊加工。

三、工艺知识

1．焊条电弧焊

2．焊接设备

1）电焊机

焊条电弧焊使用的电焊机有交流电焊机和直流电焊机两种。

2）电焊条

（1）电焊条的组成及作用

电弧焊使用的焊条由焊芯和药皮两部分组成，如图3-7所示。

焊芯在焊接时的作用有两

个：

一是作为电极，产生电弧；二是熔化后作为填充金属，与熔化后的工件一起形成焊缝。

为了保证焊接质量，国家标准对焊芯的化学成分和质量有一定限制。

焊接碳素钢时，焊芯的

材料常用H08、H08A和H08MnA，焊接合金钢或不锈钢时，则应采用相应钢种的焊芯。

焊

条的直径和长度是指焊芯的直径和长度。

常用的电焊条的焊芯直径为

1.6～

6mm，长度

为300～450mm。

药皮是由矿石粉和铁合金粉及粘结剂等原料按一定比例配制而成。

药皮的主要作用是使

电弧容易引燃，并保持电弧的稳定；去除有害杂质，添加有益的合金元素，提高焊缝金属的

力学性能；形成气体和熔渣，保护熔化金属不被氧化。

3）焊钳和面罩

焊钳的作用是夹持焊条和传递焊接电流，面罩的作用是保护操作者的眼睛和面部，避免

被弧光灼烧。

在焊条电弧焊时必须使用必须使用面罩，切不可裸眼直视弧光进行操作。

3．焊接参数

焊接参数是为了保证焊接质量而选定的各个参数的总和。

焊条电弧焊的焊接参数包括焊

条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和焊接层数等。

焊接参数选择得是否正确，直接影

响焊接质量和生产率。

4．焊接接头、坡口、焊接位置

1）焊接接头

将两个工件焊接在一起时，两个工件的相对位置决定了它们的接头形式。

常用的焊接接头形式有对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头

2）坡口

坡口是在焊接过程中，为满足零件设计和工艺的要求，同时为了焊透、减少焊件熔入熔

池的相对数量及焊接完成后清渣的方便，要将焊件的待焊接部位加工成一定形状的沟槽。

焊薄件时，在接头处只要留有一定间隙，采用单面焊或双面焊可以保证焊透。

焊件较厚时，为了保证焊透，则需焊前把焊件待焊处加工成所需要的几何形状，称为开坡口

3）焊接位置

熔焊时，焊缝所处的空间位置称为焊接位置，有平焊、立焊、横焊和仰焊4种

5．焊接基本操作技术

在进行焊条电弧焊时，焊条末端和工件之间燃烧的电弧产生高温，使焊条药皮、焊芯熔

化，熔化的焊芯端部形成细小的金属熔滴，通过弧柱过渡到局部熔化的工件表面，并熔化工

件一起形成熔池。

1）引弧

引弧就是使焊条和工件之间产生稳定的焊接电弧的过程。

2）运条

3）接头

常用的接头方法是在先焊焊道弧坑前面约lOmm处引弧，拉长电弧移到原弧坑2/3处，压低电弧，焊条做微微转动，待填满弧坑后即向前运动进入正常焊接

4）收尾

焊道的收尾动作不仅是熄弧，还需填满弧坑。

常用的收尾方法有三种。

5）焊缝熔渣的清理

用敲渣锤从焊缝侧面敲击熔渣使之脱落。

为防止热熔渣灼伤脸部皮肤可用焊帽遮挡。

焊缝两侧飞溅可用錾子清理。

四、开V形坡口的平对接焊实训操作

1．焊前准备

1）工件

Q235A钢板300mm×100mm×38mm（2块）。

2）焊条

E4303，Ф3.2mm、Ф4.0mm。

3）焊机

额定焊接电流大于300A的交流焊机1台。

4）辅助工具

焊帽、焊工手套、磨光机、钢丝刷、敲渣锤等。

2．操作方法及要领

1）工件组装定位焊

2）打底焊

3）填充焊

4）盖面焊

课题二气焊与气割

实训一气焊

一、实训内容

低碳钢板平对接气焊操作训练。

二、学习目标

1．知识目标

了解气焊特点。

了解气焊加工范围。

掌握气焊设备的型号及主要技术参数。

掌握气焊火焰种类及其使用范围。

2．技能目标

掌握气焊的基本操作方法。

三、工艺知识

1．气焊

气焊是利用氧气和可燃气体（一般是乙炔）混合燃烧所产生的热量来加热和熔化金属进行焊接的一种焊接方法

2．气焊设备

气焊所用的设备由氧气瓶、乙炔瓶、减压器、回火保险器、焊炬和橡胶管等组成

3．气焊火焰

气焊时，改变氧气和乙炔的混合比例，可以得到三种不同性质的火焰

4．焊丝和焊剂

1）焊丝

气焊的焊丝作为填充金属，其表面不涂药皮，与熔化的母材一起形成焊缝。

2）气焊熔剂

气焊熔剂是气焊时的助熔剂，又称焊粉或焊药，其作用是焊接过程中避免形成高熔点稳定氧化物，防止夹渣，改善母材的润湿性等。

气焊熔剂主要供气焊铸铁、不锈钢、耐热钢、合金钢、有色金属和非铁金属使用，气焊低碳钢时，由于气体火焰能充分保护焊接区，一般不需使用气焊熔剂。

5．接头形式

气焊通常用于薄板和管子的焊接。

接头形式有对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头等。

最常用的是对接接头，根据材料厚度的大小，可开坡口、单面焊接或双面焊接。

四、低碳钢板平对接气焊实训操作

1.焊前准备

1）工件备料尺寸

300mm×150mm×3mm（2块）。

2）焊丝

选用

mm焊丝。

3）焊炬

选择H03型。

4）设备检查

检查焊炬、管带、氧气表及乙炔表是否正常，各连接处是否紧密。

5）焊前清理

清理焊缝10mm范围铁锈和油污。

2．操作方法及要领

1）点火

右手握焊炬，拇指放在乙炔开关处，食指放在氧气开关处，其他三指握住焊炬，先逆时针方向旋转打开氧气阀门，用其吹掉气路中残留的灰尘等杂物，然后打开乙炔阀门，点燃火焰。

2）调节火焰

气体刚点燃时，火焰为碳化焰，逐渐开大氧气阀门，将碳化焰调整为中性焰。

3）平焊焊接

右手握焊炬，左手握焊丝，两手互相配合，沿焊缝从左向右移动平焊。

焊接开始时，为了尽快加热工件形成熔池，焊炬倾角

可采用80°～90°较大的倾角，在正常焊接时，火焰的焰心应距熔池液面2～4mm，焊炬倾角应保持40°～50°，在焊接结束时，为了避免烧穿焊件和更好地填满弧坑，焊炬的倾角应减小，如图3-29所示。

在操作过程中，焊丝的倾角与焊炬倾角相同，但方向相反。

4）熄火

焊接过程结束后，应先关闭乙炔阀门，再关闭氧气阀门。

实训二气割

一、实训内容

板材切割操作训练。

二、学习目标

1．知识目标

了解气割特点。

了解气割加工范围。

掌握割炬的组成部分及其作用。

2．技能目标

掌握气割的基本操作方法。

三、工艺知识

1．气割

气割是利用高温的金属在纯氧中燃烧而将工件分离的加工方法。

气割时用割炬来代替焊炬，其余设备与气焊相同。

2.气割条件

从气割的过程可以看出，只有符合一定条件的金属才能进行气割。

①金属的燃点必须低于其熔点。

这是保证切割是在燃烧过程中进行的基本条件，否则加热时金属先熔化而变为熔割过程，使切口过宽、不齐。

铜、铝的燃点比熔点高，故不能气割。

②金属氧化物（熔渣）的熔点应低于金属本身的熔点，且其流动性要好。

否则会在切口表面形成固态氧化物，阻碍氧气流与下层金属接触，使气割过程不能正常进行。

有些金属由于形成氧化物的熔点比金属熔点高，故不易或不能切割。

③金属的导热性不能太高，否则预热火焰的热量和切割中所发出的热量会迅速扩散，使切割处热量不足，导致切割困难，如铜、铝及铝合金由于导热性高不能用一般气割法切割。

此外，金属在氧气中燃烧时应能发出大量的热量，足以预热周围的金属。

另外，金属中所含的杂质要少。

3.气割工艺

①根据气割工件厚度选择割嘴型号及氧气工作压力。

②气割应从工件的边缘开始。

如果要在工件中部开始切割，则应先在气割前钻一个直径

大于

5mm的工艺孔，以便气割时排出氧化物，并使氧气流能吹到工件的整个厚度上。

③气割时，割嘴与工件之间应有一定的角度和距离。

④气割速度与工件厚度有关。

工件越薄，气割速度越快；反之，则慢。

四、气割低碳钢板实训操作

1．气割前的准备

①工件材料选用低碳钢中厚板6～10mm。

②割炬选用G01-30，2号环形割嘴，氧气压力0.4～0.5MPa，乙炔压力0.03～0.1MPa。

③对切口处的铁锈、油污等杂质进行清理。

④确定切割位置，垫平工件。

⑤调整好乙炔和氧气的压力，并检查有无漏气。

2．气割操作过程

①先微开氧气阀门，再开乙炔阀门，然后将焊嘴靠近明火点燃火焰，且调节成中性焰。

②右手握住割炬使食指靠在预热氧调节阀门上，左手拇指和食指握住切割氧调节阀，其余三指托住混合管。

③对切割端进行预热，加热至1300℃左右的高温（亮红色）后，再打开切割氧阀门，使已预热的金属部分激烈氧化而燃烧，再用高压氧流吹走氧化物熔渣，将被割金属从表面直烧到深层以至穿透，随割炬向前移动，形成切口而分离工件。

3．气割后

先关闭切割氧调节阀，再关闭乙炔调节阀，最后关闭预热氧调节阀。

及时查看并去除粘在割嘴上的金属氧化物和金属液飞溅物，以保证后续切割顺利进行。

主要概念

引弧

运条

工件组装定位焊

打底焊

填充焊

盖面焊

点火

调节火焰

熄火