汽车装配1101、1102班-车身焊接：教案

模块一、汽车车身焊接工艺教学任务一、焊条电弧焊4课时2013年8月27日汽装1101、1102班3-4节一、教学目的要求1、了解操作的焊接方法2、掌握手工电弧焊的概念二、教学重点难点1、重点：讲解形成焊接的过程2、难点：掌握焊接最基本概念手工电弧焊简称手弧焊，是利用电弧产生热量来熔化被焊金属的一种手工操作的焊接方法，其采用手工操作进行引弧到形成焊接的过程，是焊接最基本的操作工艺。一、焊条电弧焊操作1、焊接引弧方法（1）擦划引弧法这种引弧方法与擦火柴有些相似，将焊条在焊件上划动一下，即可引燃电弧。当电弧发生后，趁金属还没有开始大量熔化的一瞬间，迅速将焊条轻轻提起和工件保持1~3毫米距离，使弧长维持到所需长度。（2）焊条在焊件表面敲击接触后，便迅速缩回并保持一定的距离(1~3mm)，电弧即产生。此法方便，在用于各种位置特别是窄小位置焊接时更具适用性。（3）焊条三个基本方向的运动当电弧引燃后，在焊接过程中为了得到良好的焊缝，焊条必须要有三个基本方向的运动:焊条朝着熔池方向逐渐下降；焊条沿焊接方向前移;作横向摆动。1）锯齿形运条法操作容易，在实际中应用较广，多用于较厚钢板的焊接、平焊及仰焊的对接接头、立焊的对接和填角焊接头。2)月牙形运条法要求焊条末端焊接方向作月牙形的左右摆动。此方法适用于坡口立焊和填角立焊。它的特点是一次能焊出较厚的焊缝断面，焊缝不易产生夹渣，有利于提高生产率。3)圆圈形运条法，如图所示，要求焊条末端连续作圆圈运动，并不断前进。此方法的特点是使两个被焊件边缘充分加热，使之熔化均匀，保证焊透，适用于厚板有坡口的对接焊缝。2、焊缝的起头和收尾1）焊缝的起头。焊缝的起头就是指开始焊接的部分，由于引弧后不可能迅速使这部分金属温度升高。所以起点部分的熔深较浅，焊缝余高较高。为了减少这种现象，可以采用较长的电弧对焊缝的起头处进行必要的预热，然后适当地缩短电弧的长度再转入正常焊接。2）焊缝的收弧。焊缝结束时应当拉断电弧，称为收弧。如果收弧时立即拉断电弧则易产生弧坑，引起裂纹及气孔等缺陷，因此，要应用合理的收弧。常用的收弧方法有四种。①划圈收弧法，适合于厚板焊接的收尾。②反复断弧收尾法，适合于薄板和大电流焊接的收尾。③回焊收弧法，适合于碱性焊条的收尾。④转移收弧法，适合于有特殊要求的焊缝。三、巡回指导1、观察练习手法。2、操作过程。四、操作演示1、边操作演示边指导。2、手把手指导焊接方法。教学任务二、焊条与焊接技术4课时2013年9月4日汽装1101、1102班3-4节一、教学目的要求1、了解焊条的组成2、掌握焊条的应用概念二、教学重点难点1、重点：讲解焊条药皮的焊接原理2、难点：掌握选择电焊条的原则一、焊条的组成焊条由焊芯和药皮两部分组成。1、焊芯的作用焊芯是具有一定长度和直径的焊接专用金属丝。2、药皮的作用药皮的组成比较复杂，其组成物按作用分有稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂，合金剂及粘结剂等。焊条的药皮在焊接过程中起着极其重要的作用，是决定焊缝金属质量优劣的重要因素之一，其作用如下：1）机械保护作用：利用药皮熔化后释放出的气体和形成的的熔渣隔离空气，防止有害气体侵入融化金属。2）冶金处理作用：去处有害杂质（如氧、氢、硫、磷）和添加有益的合金元素，使焊缝获得合乎要求的化学成分和机械要求。3）改善焊接工艺性能：使电弧燃烧稳定，飞溅少，焊缝成型好，易脱渣等。4、选择电焊条的原则在生产中，可根据下述原则选择焊条。(1)考虑焊接件的机械性能和化学成分。(2)考虑焊接件的工作条件及使用要求。(3)考虑焊接件几何形状的复杂程度及钢板的厚度。(4)考虑现场的设备及工艺条件。(5)考虑改善工人的劳动条件、生产率和经济性等。在保证质量的情况下，尽量使用普通焊条。二、焊接的空间位置焊接按不同的空间位置，可分为平焊，立焊，横焊，仰焊四种。1、平焊焊条位于工件之上，焊工俯视工件所进行的焊接叫平焊。2、横焊在工件的立面或倾斜面上横方向进行的焊接叫横焊。3、立焊在工件的立面或倾斜面上进行纵方向的焊接叫立焊。4、仰焊焊接时焊条位于工件下方,焊工仰视工件进行的焊接叫仰焊。三、焊接结构中的焊接接头型式生产中应用较多的有以下四种。1、对接接头两焊件的对口平整，且保留一定的间隙的对接焊称为对接接头，如图所示。2、搭接接头两焊件相叠并准备在顶端边缘上施焊的接头称为搭接接头，如图所示。3、丁字接头两焊件构成“Ｔ”字型的接头称为丁字接头，如图所示。4、角接接头两焊件构成直角或某一角度，并准备在顶端边缘上施焊时接头称为角接接头。四、手工电弧焊接工艺规范手工电弧焊接工艺规范(焊接规范)主要包括焊条直径、焊接电流(Ｉ＝(35~55)b,立焊电流比平焊减小15~20%，仰焊电流比平焊减小(10~15%)，电弧长度及焊接速度等。五、焊接缺陷及防止方法在焊接过程中，由于各种原因常常造成焊缝出现缺陷，这些缺陷按所处的位置可分为外部缺陷和内部缺陷两种。外部缺陷位于焊缝表面，用肉眼或低倍放大镜可看到。内部缺陷位于焊缝内部。1、焊接电弧的产生过程1）焊接电弧：是电极与工件之间气体介质中长时间的放电现象。2）一般情况下，电弧热量在阳极区产生的较多，约占总热量的43%，阴极约36%，弧柱约21%。3）温度：用钢焊条焊钢材时①阳极区—2600K；阴极区—2400K；电弧中心—6000~8000K。2、使用直流电源焊接时有正接、反接两种：1）正接：正极接工件—工件温度可稍高一些。2）反接：负极接工件，工件温度可稍低一些。3）交流焊机、无正反接特点，温度均为2500K。4）焊机的空载电压就是焊接时引弧电压，一般为50~90V，电弧稳定燃烧时电压为电弧电压。电弧长度越大，电弧电压也越高，一般为16~35V。5）焊条电弧焊的原理及特点三、巡回指导1、实物讲解焊条药皮在焊接过程中起着什么样的作用。2、使用过程。四、操作演示1、边操作演示边指导。2、手把手指导使用方法。模块二、气焊与气割焊接实训教学任务一、焊具4课时2013年9月11日汽装1101、1102班3-4节一、教学目的要求1、了解射吸式焊炬工作原理2、掌握的应用概念二、教学重点难点1、重点：讲解焊炬的使用方法2、难点：掌握各种摩擦焊概念一、焊枪焊炬又叫焊枪。它的作用是将乙炔和氧气按一定比例混合，并以一定的速度喷出燃烧，产生所需要的焊接火焰，加热工件进行焊接。（一）构造与工作原理1、国产焊炬一般为射吸式，分大、中、小（或一、二、三）号和微型焊炬等多种。部队常用的为中、小号（即国产H01－6、H01－12A）焊炬，每把焊炬均配有5个孔径大小不同的焊嘴，每个焊嘴的大小是用1、2、3······表示的。有的焊嘴上刻有50、100、150······等数字，这些数字是表示该焊嘴每小时喷出气体的立方分米数。2、射吸式焊炬工作原理氧气以很大的速度从喷射孔喷出，使喷射孔周围形成低压区，将其周围的低压乙炔吸入，在混合管内形成均匀的混合气体，从焊嘴中喷出。适当调节氧气和乙炔阀门即可得到不同的气焊火焰。（二）焊炬的使用1）接上氧气和乙炔皮管，并用卡子或细铁丝扎牢。2）检查焊炬的技术状态。3）在焊接过程中，应经常把焊嘴放入冷却水箱中冷却，防止焊炬、焊嘴过热。如果焊嘴被堵塞，应用通针通孔，清除堵塞焊嘴的金属飞溅物。4）焊炬不得受压或随便乱放，不用时应挂起或放置在规定的地方。5）禁止用焊炬作工具翻动焊件。6）焊炬各部位严禁与油脂接触。（三）焊炬的故障与排除方法焊炬在使用过程中，最容易发生的故障是“逆火”、“回烧”及漏气。逆火及回烧的主要原因是：1）乙炔压力不足。2）焊嘴离工件太近，使喷孔附近压力增高，气流不畅通。3）焊嘴温度过高，混合气体受热膨胀，增加了气体的阻力，促使混合气体喷射速度减小，来不及流出，便在焊炬内部燃烧。4）焊嘴堵塞，混合气体不能畅通流出。5）焊嘴及皮管各接头不密封，有漏气现象。6）当出现逆火之后，应立即停止焊接，关闭所有阀门，并将焊嘴放在冷水中冷却。查明引起逆火的原因并加以排除后，再进行焊接。7）焊炬回烧时，往往发生两种现象，一是火焰突然熄灭，二是焊炬内部发出急骤的“嘶嘶”声。这时，首先应迅速关闭乙炔和氧气阀门，稍停一下，重新把氧气阀门打开，吹去残留在焊炬内的余焰和碳质，并检查乙炔管是否烧坏。根据回烧产生的原因，加以排除。8）焊炬正常工作时，乙炔从发生器经管道流出，由焊炬控制火焰。发生回烧时，通常在焊炬处开始，经乙炔管道逆流到回烧防止器。如回烧防止器失灵，回烧火焰即进入乙炔发生器，造成爆炸事故。三、巡回指导1、实物讲解焊具在焊接过程中起着什么样的作用。2、使用操作过程。四、操作演示1、边操作演示边指导。2、手把手指导使用操作方法。教学任务二、焊丝4课时2013年9月18日汽装1101、1102班3-4节一、教学目的要求1、了解气焊设备的安装过程2、掌握焊丝的作用二、教学重点难点1、重点：讲解对焊丝的基本要求2、难点：掌握各种焊丝的应用概念一、气焊设备的安装气焊设备的安装，可根据下图进行，连接顺序为：氧气瓶→减压器→氧气皮管→焊炬→乙炔发生器→回烧防止器→乙炔皮管。气焊设备的安装，应严格按各项要求进行。各种管道的连接不得漏气，没有回烧防止器的乙炔发生器严禁使用。并且应按各种规定进行气焊操作。二、焊丝与焊剂焊丝是焊接过程中的填充材料，其作用是填满和加强焊道，并补偿焊件熔化金属中合金元素的烧损。焊丝应根据焊件的材料来选择。熔剂俗称焊药，其作用是清除焊接过程中形成的氧化物，并保护熔池。气焊黑色金属（除铸铁外），一般都不采用熔剂。焊接铜、铝及其合金等，因为容易产生氧化物，必须采用熔剂。钎焊时也须采用熔剂。（一）焊丝气焊焊丝有碳钢、合金钢、铸铁及有色金属等多种，根据不同的用途选用。军械修理应用比较多的为碳素结构钢与低合金结构钢焊丝，也需要用到一些铸铁、铜、铝等焊丝。（二）对焊丝的基本要求为了保证焊接质量，获得机械性能优良的焊缝，焊丝必须满足下列要求：1）焊丝的化学成分和性能应与基本金属相同或接近，不应含有损坏焊缝质量的有害杂质。2）焊丝熔化时应平稳，飞溅火花少。焊缝内部质量应无气孔、夹渣及裂纹等现象。3）焊丝表面应洁净，无油渍、污物和锈蚀等。（三）焊丝质量的检查方法为了保证焊丝的质量，在部队条件下通常可用下列方法进行检查。1、韧性检查将焊丝夹在虎钳上，往复作90o的弯曲，若弯曲次数符合下表的要求，则认为焊丝的韧性合格，可以应用。2、热脆性检查取一段焊丝，将其中间加热至浅红色，用榔头打扁，如果没有裂纹则认为合格。3、工艺性试验选择正常的焊接规范，用被试验的焊丝焊接，合格的焊丝不应有严重的火花飞溅。如果火花飞溅太大，焊缝不平滑，则证明焊丝质量差。焊接之后，将焊缝锉平打光，仔细观察焊缝金属中是否有气孔、夹渣，如果焊缝金属易于锉平，没有气孔，则这种焊丝可以焊接。（四）常用焊丝的牌号焊接黑色金属用的气焊丝牌号，化学成份及主要用途见表。牌号第一个字用“焊”或“H”表示，其后的数字或化学元素符号表示的意义和钢号相同。有色金属的气焊丝牌号、化学成分及主要用途。牌号的第一字用“丝”，表示焊丝。第二字用阿拉伯数字，表示化学成分的组成。第三、四字用阿拉伯数字，表示同一类型焊丝的不同牌号。如：“丝221”为铜及铜合金类型，统一牌号编号为21的气焊丝。（五）焊丝性能选择的一般原则选择焊丝，一般以前表为依据。当砂能达到修理要求时，必须按照实际情况，灵活选择。焊接低碳钢零件，可用普通铁丝；焊接中碳钢和低合金钢零件，可用普通中碳钢钢丝或用相同性质的废件锻打成长条代替；也可用弹簧丝或废弹簧；焊接铜、铝等有色金属，可将废件截成长条锻细后代替使用，如焊接强度要求不高，也可用废旧铜、铝线代替。（六）焊丝直径的选择焊丝直径应根据焊件厚薄和大小而定；焊件愈厚大，焊丝直径应大，反之则小。在焊接板状焊件时，可参考下列公式选择焊丝直径。左焊法d=S/2+1（mm）右焊法d=S/2+2（mm）式中：d—焊丝直径，S—焊件厚度。焊修武器或其它零件时，不应安全按照零件的厚度来选择，还应考虑零件焊接部位的形状和大小，根据需要热量的多少，灵活加以选择，部队常用焊丝直径多为2～4毫米。一般焊件厚度在2毫米以下或薄