【文章內(nèi)容簡介】 情況需要，可在不同部位選用不同強度、不同耐磨、耐腐蝕及高溫等性能的材料。（5）焊接件外形平整，加工余量少；（6）焊接工藝過程容易實現(xiàn)機械化和自動化（教師對以上各點可分別舉例加以說明）三、焊接加工方法的特點（1）用焊接加工的結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生較大的焊接殘余變形和焊接殘余應力，從而影響結(jié)構(gòu)的承載能力，加工精度和尺寸穩(wěn)定性，同時在焊縫與焊件交界處還會產(chǎn)生應力集中，對結(jié)構(gòu)的脆性斷裂有較大的影響。（2）焊接接頭中存在著一定數(shù)量的缺陷，如裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等。這些缺陷的存在會降低強度引起應力集中損壞焊縫的致密性，這是造成焊接結(jié)構(gòu)破壞的主要原因之一。（3）焊接接頭具有較大的性能不均勻性。由于焊縫的成份及金相組織與母材不同，接頭各部位經(jīng)歷的熱循環(huán)不同，使接頭不同區(qū)域的性能不同。（4）焊接生產(chǎn)過程中產(chǎn)生高溫，強光及一些有毒氣體，對人體有一定損害，因此要加強焊接操作人員的勞動保護。四、焊接的實質(zhì)工業(yè)生產(chǎn)中，焊接主要用于連接金屬材料，要使兩部分金屬材料達到永久地連接目的，就必須使分離的金屬相互非常接近，達到原子結(jié)合的距離，這樣才能使原子間產(chǎn)生足夠大的結(jié)合力，形成牢固的接頭。這對液體來說是很容易的，而對固體來說則比較困難，需要外部給予很大的能量，因此必須采用加熱，加壓或兩者并用的方法。定義：焊接就是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達到原子結(jié)合的一種加工方法。五、焊接的分類按照焊接過程中的工藝特點和母材金屬所處的狀態(tài)不同可以把焊接方法分為熔焊、壓焊和釬焊三種。（1）熔焊：在焊接過程中，將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。熔焊是目前應用最廣泛的焊接方法。常用的有焊條電弧焊、埋弧焊、二氧化碳氣體保護焊及惰性氣體保護焊。（2）壓焊焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成的焊接方法，稱為壓焊。壓焊包括電阻焊、固態(tài)焊、熱壓焊、鍛焊、擴散焊、氣壓焊及冷壓焊等。（3）釬焊釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。是一種采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點低于母材熔化溫度，利用液態(tài)料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接的焊接方法。六、復習題什么是金屬的焊接？為什么在焊接時要加熱、加壓？什么是熔焊？常用的熔焊有哪幾種？焊接方法分為哪三大類？熔焊和釬焊的主要區(qū)別是什么？焊接結(jié)構(gòu)與鉚接結(jié)構(gòu)、鑄造結(jié)構(gòu)相比，有什么優(yōu)點？教案（二）2課時課題：焊接電弧教學目標：了解焊接電弧的產(chǎn)生過程及引燃方法。知道焊電接弧的組成及濕度分布情況。了解焊接電弧的靜特性。掌握焊接電弧的極性及應用。知道影響焊接電弧穩(wěn)定性的因素。教學過程：一、焊接電弧的產(chǎn)生。電弧的兩個特性：一是產(chǎn)生高熱；二是產(chǎn)生強光。電弧焊就是利用它的熱能來熔化填充金屬和母材金屬的。名詞：焊接電弧焊接電弧是由焊接電源供給的，具有一定電壓的兩電極間或電極與母材間的氣體介質(zhì)中產(chǎn)生強烈而持久的放電現(xiàn)象。氣體電離：中性氣體分子或原子釋放電子變成能導電的離子的過程。陰極電子發(fā)射；陰極的金屬表面連續(xù)地向外發(fā)射出電子的現(xiàn)象。焊接時引起氣體電離的方式有：碰撞電離、熱電離、光電離。焊接時，根據(jù)陰極吸收的能量不同，所產(chǎn)生的電子發(fā)射有： 熱電子發(fā)射、強電場電子發(fā)射、撞擊電子發(fā)射。焊接電弧的產(chǎn)生過程 A、高頻高壓引弧法將兩電極互相靠近2~5mm，然后加上2000~3000v的空載電壓，利用高電壓將空氣擊穿，引燃電弧。B、接觸短路引弧法。這種引弧方法包括兩個過程：一是先將兩電極互相接觸短路；二是在短路后迅速將電極拉開，電弧瞬間引燃。（2）焊接電弧的引燃過程焊條電弧焊時，當焊條末端與焊件接觸時，它們的表面都不是絕對平整的，只是在少數(shù)突出點上接觸，接觸部分通過短路電流密度非常大，而接觸面積又很小，這時產(chǎn)生大量電阻熱，使電極金屬表面發(fā)熱、熔化甚至蒸發(fā)、汽化、引起相當強烈的熱發(fā)射和熱電離。隨后在拉開電極的瞬間由于電場作用的迅速增強，又促使產(chǎn)生電場發(fā)射。同時，已經(jīng)形成的帶電質(zhì)點在電場作用下，加速運動，并在高溫條件下，相互碰撞，出現(xiàn)了電場作用下電離和撞擊發(fā)射。這樣，使帶電質(zhì)點的數(shù)量猛增，大量電子通過流向陽極，電弧便引燃了。（3）短路法引弧的影響因素 A、焊接電流B、氣體中的電離物質(zhì)C、弧焊電源的空載電壓及其特性。二、焊接電弧的組成及溫度分布。焊接電弧的組成焊接電弧是由陰極區(qū)，陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成。（1）陰極區(qū)陰極區(qū)靠近陰極處，（電源負極）區(qū)域很窄，大約只有105~106cm左右，在陰極表面上有一個明顯光亮的斑點稱為陰極斑點。陰極斑點是電子發(fā)射的發(fā)源地。（2）陽極區(qū)陽極區(qū)靠近陽極處（電源正極），區(qū)域比陰極寬些，大約有10~10cm。在陽極表面上也有一個明亮的斑點，稱為陽極斑點。（3）弧柱區(qū)弧柱區(qū)是處于陽極區(qū)與陽極區(qū)之間的區(qū)域，由于陰極區(qū)和陽極區(qū)都很窄，電弧的主要部分是弧柱區(qū)，弧柱長度基本上等于電弧的長度。焊接電弧的溫度分布。焊接電弧三個區(qū)域的溫度分布是均勻的。（1）陰極區(qū)溫度一般可達2400~3500k，陰極區(qū)溫度高低主要取決于陰極的電極材料。（2）陽極區(qū)溫度陽極斑點的溫度可達2600~4200k。焊條電弧焊時，陽極溫度高于陰極溫度。（3）弧柱區(qū)焊條電弧焊時，弧柱中心的溫度約為5000~8000k。三、電弧的靜特性34焊接電弧的靜特性是在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時，焊接電流與電弧電壓變化的關(guān)系。電弧靜特性曲線呈U形分為三部分：下降犧牲ab段——隨著焊接電流增加，電弧電壓迅速減少。水平特性段bc——隨著焊接電流的增加、電弧電壓基本保持不變。上升特性cd段——隨著焊接電流的增加，電弧電壓也隨之增加。四、焊接電源的極性及應用焊接電源的極性。焊接電源的兩個輸出電極分別接到焊鉗和焊件上，形成一個完整的焊接回路。對直流弧焊電源來說，一個極為正極，一個極為負極。當焊件接電源正極、焊鉗接電源負極的接線方法叫正接，反之叫反接。極性應用焊條電弧焊采用酸性焊條直流電源焊接時，正接法，焊件接正極溫度較高，熔得大，用來焊厚板；而在焊薄板時，為了防止燒穿，可采用反接法。若用低氫型堿性焊條，必須使用直流反接法。五、焊接電弧的穩(wěn)定性電弧保持穩(wěn)定燃燒是否穩(wěn)定，直接影響到焊接質(zhì)量的好壞和焊接過程的正常進行。影響電弧燃燒穩(wěn)定性的因素歸納為以下幾個方面：焊工的操作技術(shù)水平?；『鸽娫吹挠绊憽：笚l藥皮的影響焊件接頭處的清潔程度和氣流的影響。電弧的磁偏吹。六、復習題什么是焊接電流？什么是氣體電離？氣體電離方式有哪些？什么是陰極電子發(fā)射？陰極電子發(fā)射方式有哪些？簡述電弧引燃過程？焊接電弧的構(gòu)造及溫度分布如何？什么叫焊接電弧的靜特性？其特性曲線呈何形狀？焊接時數(shù)極性，接法有哪幾種？它們的應用如何？為什么？影響電弧燃燒穩(wěn)定的因素有哪些？教案（三）2課時課題：焊接的冶金基礎(chǔ)教學目標：知道什么是焊接過程的冶金反應，了解焊接冶金過程的特點？知道焊接區(qū)氣體來源和成分，重點知道對焊縫金屬影響最大的三種氣體及控制措施？了解夾雜物對焊接的影響及防止措施。教學過程：一、冶金反應焊接時，熔池的周圍充滿著大量的氣體，熔池中還覆蓋著熔渣，這些氣體、熔渣與液體金屬之間不斷地進行著一系列復雜的物理、化學反應，這種反應稱為冶金反應。冶金反應的結(jié)果，在很大程度上決定著焊縫金屬的質(zhì)量，因此，應了解與掌握冶金反應規(guī)律，通過焊接冶金處理，消除焊縫金屬中的有害物質(zhì)，增加焊縫金屬中某些有益元素，從而保證焊縫金屬的各種性能。二、焊接冶金過程的特點由弧區(qū)和熔池的溫度高。熔池體積小，存在時間短。熔池金屬不斷更新。反應接觸的面積大三、焊接區(qū)氣體對金屬的作用焊接區(qū)氣體來源和成分。（1）來源：焊接區(qū)氣體的來源主要是；電弧周圍的空氣侵入焊條藥皮中某些成分分解和析出的氣體；焊條與母材表面上雜質(zhì)，污物分解析出的氣體；金屬，熔渣高溫蒸發(fā)的氣體等。（2）主要成分焊接區(qū)氣體的主要成分有：CO、COHNH2O及少量的金屬和熔渣的蒸氣。氮對焊縫金屬的影響 氮主要來自焊接區(qū)周圍的空氣。焊縫中含氮量較高時，對焊縫金屬的力學性能有較大影響，使焊縫強度增高、塑性、韌性下降，變脆；同時會在焊縫中產(chǎn)生氣孔?？刂拼胧杭訌妼附訁^(qū)的保護，焊接時，采用短弧焊接。氫對焊縫金屬的影響。焊接區(qū)的氫主要來自焊條藥皮中的水分，藥皮中有機物和金屬表面的油、銹等活物。氫可以引起鋼的氫脆或白點，使鋼的硬度升高，塑性和韌性嚴重下降，氯是焊接接頭中產(chǎn)生氣孔和冷裂紋的主要因素之一?？刂拼胧汉娓珊笚l，清理干凈焊件表面上的雜質(zhì)，選用低氫型焊條，焊后消氫處理。氧對焊縫金屬的影響氧主要來自焊條藥皮、焊劑、保護氣體、水分及焊件表面上銹、氧化皮、其次是來自大氣。焊縫中氧的存在，使焊縫金屬的強度，塑性和韌性降低，使鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度提高，降低鋼的疲勞強度和冷熱加工性能。控制措施：采用短弧焊，清理干凈焊件表面上的銹污，最有效的措施是進行焊接冶金脫氧。四、夾雜物對焊縫的影響焊后殘留在焊縫金屬中的非金屬夾雜物主要有氧化物和硫化物等。氧化物夾雜的主要成分是SiOMnO、TiO2和AlO3等，這些夾雜物易引起焊縫的熱裂紋。硫化物夾雜主要是MnS和FeS，其中FeS形式存在的夾雜對鋼的危害性最大，使焊縫產(chǎn)生熱裂紋。夾雜的防止主要是正確選擇焊條或焊劑，使之更好地脫氧、脫硫，同時注意選用合適的焊接參數(shù)。五、焊接熔渣的酸、堿性。焊接過程中，焊條藥皮熔化后經(jīng)過一系列化學變化形成的覆蓋于焊縫表面的非金屬物質(zhì)稱為熔渣。熔渣主要成分由氧化物組成，這些氧化物按化學性質(zhì)分，可分為堿性氧化物、酸性氧化物和兩性氧化物。熔渣堿性的強弱用堿度K表示當K，稱為堿性渣，當K焊接時熔渣是堿性的焊條稱為堿性焊條（如E5015），呈酸性的焊性的焊條稱為酸性焊條（如E430E4320等）。六、復習題什