留南就作襖對(duì)月加

教案

課程名稱：高級(jí)焊工工藝學(xué)

教師姓名：吳興歡

教研室：機(jī)電與裝備

2010—2011學(xué)年第二學(xué)期

目錄

第七章焊前準(zhǔn)備..........................................................................1

第一節(jié)焊接材料.....................................................................1

第二節(jié)工件準(zhǔn)備.....................................................................4

第三節(jié)設(shè)備準(zhǔn)備.....................................................................7

第八章焊接..............................................................................8

第一節(jié)焊接接頭試驗(yàn).................................................................8

第二節(jié)鑄鐵的焊接..................................................................11

第三節(jié)有色金屬的焊接..............................................................14

第四節(jié)異種金屬的焊接..............................................................19

第五節(jié)焊條電弧焊技術(shù)..............................................................21

第六節(jié)氣割機(jī)......................................................................26

第七節(jié)典型容器和結(jié)構(gòu)的焊接.......................................................29

第九章焊后檢查........................................................................34

第一節(jié)焊后缺陷分析................................................................34

第二節(jié)焊接檢驗(yàn)....................................................................40

復(fù)習(xí)..................................................................................44

《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程1頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

第七章焊前準(zhǔn)備

第一節(jié)焊接7材料

授課班級(jí)09530851

授課時(shí)間第8周/第1次第8周/第1次第周/第次第周/第次

授課地點(diǎn)老教學(xué)樓404老教學(xué)樓204主要教學(xué)方法分析講授

鑄鐵及有色金屬的焊接材料的種類及用途；鑄鐵及有色金屬的課型___________

課業(yè)內(nèi)容

焊接材料的選擇理實(shí)

知識(shí)：技能：能正確選擇鑄鐵態(tài)度：養(yǎng)成吃苦耐勞，團(tuán)結(jié)協(xié)

1、了解鑄鐵及有色金屬的焊接及有色金屬的焊接材料作的工作作風(fēng)

教學(xué)目標(biāo)材料的種類及用途

2、掌握鑄鐵及有色金屬的焊接

材料的選擇

教學(xué)重點(diǎn)鑄鐵及有色金屬的焊接材料的種類及用途教學(xué)難點(diǎn)鑄鐵及有色金屬的焊接材料的選擇

教學(xué)資源

與工具

時(shí)間分配

教學(xué)步驟教學(xué)設(shè)計(jì)

（分鐘）

高級(jí)焊工在進(jìn)行焊接工作前的準(zhǔn)備工作中，首先要進(jìn)行安全檢查。安全

檢查包括對(duì)場(chǎng)地、設(shè)備、工具、夾具等的安全檢查。同時(shí)，高級(jí)焊工要做好

引入新課10

個(gè)人的勞動(dòng)保護(hù)。安全檢查和勞動(dòng)保護(hù)的主要內(nèi)容、方法和注意事項(xiàng)同初級(jí)

焊工部分。

鑄鐵焊接材料

鑄鐵焊條的種類

為適應(yīng)不同鑄鐵焊接的需要，鑄鐵焊條的種類很多，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

（GB10044—88）的規(guī)定，鑄鐵焊條的分類見(jiàn)表7—1。

鑄鐵焊條型號(hào)（新）及牌號(hào)（舊）

告知型號(hào)（新）表示方法70

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB10044—88）標(biāo)準(zhǔn)，鑄鐵焊條是根據(jù)熔敷金屬的化學(xué)成

分及用途來(lái)劃分型號(hào)的。其具體方法為：

1）用字母“E”表示焊條。

2）用字母“Z”表示焊條用于鑄鐵焊接。

3）在字母“EZ”后用熔敷金屬主要化學(xué)元素符號(hào)或金屬類型代號(hào)表示，

見(jiàn)表7—1.

HunanCherica)TocationdTerhnsloarCollffr

《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程2頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

4）在細(xì)分時(shí)用數(shù)字表示，并用短劃與前面元素符號(hào)分開(kāi)。

5）舉例

EZCQ

E一一焊條Z一一焊條用于鑄鐵焊接C一一熔敷金屬類型為鑄鐵

Q——熔敷金屬中含有球化劑

EZNiFe-1

E一—焊條Z一一焊條用于鑄鐵焊接

Ni——熔敷金屬中主要元素為銀、鐵1——細(xì)類編號(hào)為1

（2）型號(hào)（新）與牌號(hào)（舊）對(duì)照

為了便于識(shí)別，現(xiàn)將常用鑄鐵焊條型號(hào)（新）與牌號(hào)（舊）對(duì)應(yīng)情況列于

鑄鐵焊條的選用

常用鑄鐵焊條的主要用途以及使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題列于表7—3,以便

正確的選用。

常用鑄鐵焊條的用途及性能

鑄鐵焊絲的選用

（1）鑄鐵焊絲型號(hào)

1）用字母“R”表示焊絲。

2）用字母“Z”表示焊絲用于鑄鐵焊接。

3）在字母“RZ”后用焊絲主要化學(xué)元素符號(hào)或金屬類型代號(hào)表示，見(jiàn)表7

—4,,

4）再細(xì)分時(shí)用數(shù)字表示，并以短劃“一”與前面化學(xué)元素符號(hào)分開(kāi)。

（2）鑄鐵焊絲的選用

1）RZC型焊絲的選用RZC型是采用石墨化元素較多的灰鑄鐵澆

鑄成焊絲。適用于中小型薄壁件鑄鐵的氣焊?？梢耘浜虾阜凼褂?。采用熱

焊和不預(yù)熱焊法。

2）RZCH型焊絲的選用RZCH型焊絲中含有一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的合金元

素，焊縫強(qiáng)度較高，適用于高強(qiáng)度灰鑄鐵及合金鑄鐵等氣焊?？梢耘浜虾?/p>

粉使用，補(bǔ)焊工藝與RZC基本相同。根據(jù)需要，焊后可以進(jìn)行熱處理。

3）RZCQ型焊絲的選用

鑄鐵焊粉

鑄鐵氣焊時(shí)，由于硅易氧化而生成高熔點(diǎn)的酸性氧化物Si02,

其粘性較大，流動(dòng)性不好，妨礙焊接過(guò)程的正常進(jìn)行，易使焊縫造成

的;?山/麻4羽的用旎

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程3頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

夾渣等缺陷，故應(yīng)設(shè)法除去。因此采用溶劑(焊粉)，使其與堿性氧化

物結(jié)合成低熔點(diǎn)的渣。因而能浮到熔池表面上而清除。鑄鐵用溶劑見(jiàn)

有色金屬焊接材料

1.有色金屬焊條選用

(1)鋁及鋁合金焊條

依據(jù)《鋁及鋁合金焊條》(GB3669—83)的規(guī)定，鋁及鋁合金焊條是根

據(jù)焊態(tài)的焊縫機(jī)械性能及焊態(tài)的化學(xué)成分分類來(lái)表示型號(hào)的。由于實(shí)際生產(chǎn)

中鋁焊條使用極少，故不作詳細(xì)介紹了。

(2)銅及銅合金焊條

依據(jù)《銅及銅合金焊條》(GBT3670—1995)的規(guī)定，銅及銅合金焊條

是根據(jù)熔敷金屬的化學(xué)成分來(lái)分類并表示的。同樣生產(chǎn)中使用銅焊條不多，

因此這里也不作進(jìn)一步的介紹。

2.有色金屬焊絲選用

(1)鋁及鋁合金焊絲

①焊絲型號(hào)以“絲”字的漢語(yǔ)拼音字母"S”為型號(hào)的第一個(gè)字。

②“S”后面用化學(xué)元素符號(hào)表示焊絲的主要合金組成。

③化學(xué)元素符號(hào)后的數(shù)字表示同類焊絲的不同品種，并用短劃

與前面元素符號(hào)分開(kāi)。

2)鋁及鋁合金焊絲的選用常用鋁及鋁合金焊絲的用途見(jiàn)表7—

1)依據(jù)《銅及銅合金焊絲》(GB9460—88)規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)適用與溶化

極惰性氣體保護(hù)焊和氣焊等焊接工藝方法用的銅及銅合金焊絲。銅

及銅合金焊絲的分類、名稱及牌號(hào)見(jiàn)表7—10。

2)銅及銅合金焊絲的選用一般來(lái)說(shuō)銅及銅合金氣焊或氫弧焊時(shí)應(yīng)選

用相同成分的焊絲。

3.有色金屬溶劑的選用

異種金屬焊接材料

1、鑄鐵焊條可分為哪幾種？

作業(yè)10

2、HS311是什么焊絲？用于什么金屬的焊接？

課后小結(jié)

本次課學(xué)生學(xué)習(xí)興趣深厚，教學(xué)效果良好

與體會(huì)

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程4頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

第二節(jié)工件準(zhǔn)備

授課班級(jí)08510953

授課時(shí)間第8周/第2次第8周/第2次第周/第次第周/第次

授課地點(diǎn)老教學(xué)樓204老教學(xué)樓404主要教學(xué)方法分析講授

鑄鐵工件的坡口準(zhǔn)備、鋁合金工件的焊接清洗、銅合金的接頭課型

課業(yè)內(nèi)容

形式；異種金屬的特點(diǎn)及焊接準(zhǔn)備理實(shí)

知識(shí)：技能：態(tài)度：養(yǎng)成吃苦耐

1、了解鑄鐵工件的坡口準(zhǔn)備、鋁合金工件的焊接能進(jìn)行焊前的勞，團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作

教學(xué)目標(biāo)清洗、銅合金的接頭形式工作準(zhǔn)備作風(fēng)

2、掌握鑄鐵及有色金屬的焊接準(zhǔn)備；3、明確異

種金屬的特點(diǎn)及焊接準(zhǔn)備

鑄鐵工件的坡口準(zhǔn)備、鋁合金工件的

鑄鐵及有色金屬的焊接準(zhǔn)備異種金屬

教學(xué)重點(diǎn)焊接清洗、銅合金的接頭形式；異種教學(xué)難點(diǎn)

的焊接準(zhǔn)備

金屬的特點(diǎn)及

教學(xué)資源

與工具

時(shí)間分配

教學(xué)步驟教學(xué)設(shè)計(jì)

（分鐘）

復(fù)習(xí)舊知1、鑄鐵焊條可分為哪幾種？

5

識(shí)2、HS311是什么焊絲？用于什么金屬的焊接？

一、鑄鐵

1、鑄鐵分類

鑄鐵是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.1K-6.67%的鐵碳合金。工業(yè)中常用的鑄鐵的

碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：2.5%-4%,硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為以及少量的鎰、硫、磷

等元素。特種鑄鐵中還含有一定的銘、鋁等。

鑄鐵按碳存在的形式和狀態(tài)不同，主要可分為白鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄

告知鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵等。75

1）熱焊時(shí)，小而淺的缺陷開(kāi)坡口時(shí)要予以擴(kuò)大，面積須大于8平方

cm,鏟出的型槽形狀應(yīng)當(dāng)圓滑，如圖77所示。為保證焊接后的幾何形狀，

不使熔融金屬外流，可在鑄件待補(bǔ)焊處簡(jiǎn)單造型，如圖7-2、圖7-3所示。

造型應(yīng)牢固可靠，以免焊接過(guò)程中脫落，焊前用氣體火焰將焊補(bǔ)處的油污連

同造型材料中的水分除掉。

2）冷焊時(shí)，坡口的形狀及尺寸如圖7-4、圖7-5所示。

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程5頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

3）存在裂紋缺陷時(shí)，為了防止在焊補(bǔ)過(guò)程中裂紋擴(kuò)展，應(yīng)在離裂紋端部

3-5mm處鉆止裂孔（直徑5-8mm）,如圖7-6所示。

4）焊前坡口時(shí)，由于缺陷體積大，焊接層數(shù)多，焊接焊接應(yīng)力也會(huì)很大，

容易引起焊縫與母材剝離，因此常采用栽螺釘法，即在母材上鉆孔攻螺紋，

擰入鋼質(zhì)螺釘，如圖7-7所示。焊接時(shí)先繞螺釘焊接，再焊螺釘之間。由于

螺釘承擔(dān)了部分焊接應(yīng)力，防止了焊縫剝離。

（4）焊前預(yù)熱

二、有色金屬

1'＞鋁及鋁合金

鋁和鋁合金可以分為純鋁、變形鋁合金及鑄造鋁合金。其中變形鋁合金

又分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁和鍛鋁。焊接中應(yīng)用較多的是純鋁和防銹鋁合

金。

（2）鋁及鋁合金的焊前準(zhǔn)備

1）下料及加工坡口

2）焊前清理

①機(jī)械清理法

②化學(xué)清洗法

4）焊前預(yù)熱

2、銅及銅合金

（1）銅及銅合金的分類銅及銅合金通常可以分為四大類：紫銅、黃銅、

青銅和白銅。

（2）銅及銅合金的焊前準(zhǔn)備

1）接頭形式及坡口準(zhǔn)備由于銅及銅合金具有導(dǎo)熱率高和液態(tài)流動(dòng)性好

的特性，因此其接頭形式的設(shè)計(jì)和選擇與鋼相比有些特殊要求：

2）焊接清理為了防止產(chǎn)生氣孔，焊前必須將坡口及坡口兩側(cè)30mm的

油脂、水分、氧化物及贓物等清理干凈，露出金屬光澤。油脂等贓物可用丙

酮、酒精等有機(jī)溶劑擦拭。污染較重的工件，可使用氫氧化鈉（NaOH）10%

的水溶液在30?40℃溫度下進(jìn)行清洗，然后用清水沖凈干燥。

3）裝配焊件根據(jù)焊接方法、接頭形式和坡口尺寸，留出裝備間隙。焊

接裝備預(yù)留間隙的方法有兩種

的;?山/麻4羽的用旎

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程6頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

4）墊板焊接熔池中銅液的流動(dòng)性很好，為防止銅液從坡口背面流失，

保證焊縫成型。

5）焊前預(yù)熱由于銅和銅合金的導(dǎo)熱性非常好，焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生未融合，

因此焊前工件常需要預(yù)熱。

三、異種金屬

1.異種金屬的概念

從接頭形式角度來(lái)看，也有三種情況：兩種不同金屬母材的接頭（如鋼

與銅的接頭）；母材金屬相同，而采用不同焊縫金屬的接頭（如在低碳鋼上

堆焊奧氏體不銹鋼）；復(fù)合金屬板的接頭（如奧氏體不銹鋼復(fù)合板的接頭）。

2.異種金屬的特點(diǎn)

由于異種金屬之間性能上的差別很大，所以焊接異種金屬比焊接同種金

屬困難的多。對(duì)兩種不同的金屬進(jìn)行直接焊接時(shí)，存在的主要困難是：

熔點(diǎn)不同

線膨脹系數(shù)不同

導(dǎo)熱性和比熱容不同

電磁性能不同

冶金上的相容性

3.異種金屬焊前準(zhǔn)備

目前在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)異種金屬焊接接頭的鏈接方式主要有：直接焊接

法、堆焊隔離層法、中間加過(guò)渡段法和雙金屬接頭過(guò)渡法等方式。

坡口準(zhǔn)備

直接焊接法

中間加過(guò)渡段法

雙金屬接頭過(guò)渡法

復(fù)合鋼板焊接準(zhǔn)備

異種金屬焊接時(shí)，預(yù)熱溫度主要根據(jù)母材的淬火裂紋傾向大小和焊縫金屬的

合金化程度來(lái)確定。

1、從接頭形式角度來(lái)看，異種金屬有哪三種情況？

作業(yè)2、鋁及鋁合金的焊前準(zhǔn)備包括哪些內(nèi)容？10

的;?山/麻4羽的用旎

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程7頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

課后小結(jié)

本次課學(xué)習(xí)氣氛深厚，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握較好

與體會(huì)

第三節(jié)設(shè)備準(zhǔn)備

授課班級(jí)08510953

授課時(shí)間第9周/第1次第9周/第1次第周/第次第周/第次

授課地點(diǎn)老教學(xué)樓204老教學(xué)樓404主要教學(xué)方法分析講授

課型

課業(yè)內(nèi)容設(shè)備準(zhǔn)備

理實(shí)

知識(shí)：掌握埋弧焊機(jī)、鋁極氮弧焊機(jī)技能：態(tài)用E：養(yǎng)成吃苦耐勞，團(tuán)

教學(xué)目標(biāo)能進(jìn)行常用焊接設(shè)備結(jié)協(xié)作的工作作

的調(diào)試

的調(diào)試風(fēng)

埋弧焊機(jī)、鴿極氮弧焊機(jī)的

教學(xué)重點(diǎn)埋弧焊機(jī)、鴇極氮弧焊機(jī)的調(diào)試教學(xué)難點(diǎn)

調(diào)試內(nèi)容

教學(xué)資源

與工具

時(shí)間分配

教學(xué)步驟教學(xué)設(shè)計(jì)

（分鐘）

1、從接頭形式角度來(lái)看，異種金屬有哪三種情況？

復(fù)習(xí)2、鋁及鋁合金的焊前準(zhǔn)備包括哪些內(nèi)容？5

一、埋弧焊機(jī)調(diào)試

1、埋弧焊機(jī)調(diào)試內(nèi)容

2、埋弧焊機(jī)的調(diào)試方法

1）電源參數(shù)測(cè)試

2）控制系統(tǒng)調(diào)試

3）小車性能的檢測(cè)

4）試焊

5）檢查焊縫表面成型和焊縫質(zhì)量。

上述各項(xiàng)檢查如有與技術(shù)參數(shù)不一致，或發(fā)生故障，要進(jìn)行排除或與生產(chǎn)廠

家聯(lián)系解決。

告知75

二、鴿極氧弧焊機(jī)調(diào)試

1.鴇極氤弧焊機(jī)的調(diào)試內(nèi)容

氮弧焊機(jī)的調(diào)節(jié)主要是對(duì)電源參數(shù)調(diào)整、控制系統(tǒng)的功能及其精度、供氣系

統(tǒng)完好性、焊槍的發(fā)熱情況等進(jìn)行調(diào)試。

2.鶴極氧弧焊機(jī)的調(diào)試方法

（1）電源各參數(shù)調(diào)試

（2）控制系統(tǒng)性能調(diào)試

（3）氫弧焊槍使用試驗(yàn)

觀察焊槍有無(wú)漏氣、漏水現(xiàn)象；在額定電流和額定負(fù)載持續(xù)率的情況下使用，

應(yīng)測(cè)試焊槍的發(fā)熱情況。

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程8頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

作業(yè)埋弧焊機(jī)和氨弧焊機(jī)的調(diào)試內(nèi)容各包括哪些？5

課后小結(jié)

本次課內(nèi)容抽象，學(xué)生理解較困難

與體會(huì)

第八章焊接

第一節(jié)焊接接頭試驗(yàn)

授課班級(jí)08510953

授課時(shí)間第9周/第2次第9周/第2次第周/第次第周/第次

授課地點(diǎn)老教學(xué)樓204老教學(xué)樓404主要教學(xué)方法分析講授

課型

課業(yè)內(nèi)容力學(xué)性能試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康募霸嚰闹苽?；焊接性試?yàn)試件的制備

理實(shí)

知識(shí)：了解力學(xué)性能試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康募寄埽簾o(wú)態(tài)度：養(yǎng)成吃苦耐勞，團(tuán)

教學(xué)目標(biāo)及試件的制備；掌握焊接性試驗(yàn)試件結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)

的制備

力學(xué)性能試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康募霸嚰?/p>

教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)掌握力學(xué)性能試驗(yàn)試件的制備

制備

教學(xué)資源

與工具

時(shí)間分配

教學(xué)步驟教學(xué)設(shè)計(jì)

(分鐘)

復(fù)習(xí)埋弧焊機(jī)和菽弧焊機(jī)的調(diào)試內(nèi)容各包括哪些？5

一、焊接接頭力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)

1、焊接接頭的拉伸試驗(yàn)

焊接接頭拉伸試驗(yàn)是以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2651T989)為依據(jù)進(jìn)行的，該標(biāo)準(zhǔn)

適用于熔焊和壓焊的對(duì)接接頭。

試驗(yàn)?zāi)康?/p>

試件制備

(3)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

告知70

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料焊接接頭的橫向正彎及背彎試驗(yàn)、橫向側(cè)彎試

驗(yàn)、縱向正彎和背彎試驗(yàn)以及管材的壓扁試驗(yàn)，用以檢驗(yàn)接頭拉伸面上的塑性

及顯示缺陷。

試件制備

試件的類型

橫向試樣焊縫軸線與試樣縱軸垂直時(shí)的彎曲。

縱彎試樣焊縫軸線與試樣縱軸平行時(shí)的彎曲。

正彎試樣試樣受拉面為焊縫正面的彎曲。雙面不對(duì)稱焊縫，正彎試

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程9頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

樣的受拉面為焊縫最大寬度面；雙面對(duì)稱焊縫，先焊面為正面。

背彎試樣試樣受拉面為焊縫背面的彎曲。

側(cè)彎試樣試樣受拉面為焊縫縱剖面的彎曲。

彎曲試樣的制備應(yīng)遵守的規(guī)定

試樣的樣坯從試件上截取。橫彎試樣應(yīng)垂直焊縫軸線截取，機(jī)

械加工后，焊縫中心線應(yīng)位于試樣長(zhǎng)度的中心?？v彎試樣應(yīng)平行

于焊縫軸線截取，機(jī)械加工后，焊縫中心線應(yīng)位于試樣寬度的中

心。

每個(gè)試樣均應(yīng)打印標(biāo)記，以識(shí)別它在被截試件中的準(zhǔn)確位置。

試樣應(yīng)采用機(jī)械加工或磨削方法制備，要注意防止表面應(yīng)變硬化或材

料過(guò)熱。在受試長(zhǎng)度1范圍內(nèi)，表面不應(yīng)有橫向刀痕或劃痕。

在試樣整個(gè)長(zhǎng)度上都應(yīng)具有恒定形狀的橫截面。其形狀應(yīng)分別

符合圖8-5、圖8-6、圖8-7的要求。

焊縫的正、背表面均均應(yīng)用機(jī)械方法修整，使之與母材的原始表

面平齊。但任何咬邊均不得用機(jī)械方法去除，除非產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另

有規(guī)定外。

試樣的尺寸應(yīng)符合規(guī)定。

a.橫彎試樣的尺寸

b.側(cè)彎試樣尺寸。

c.縱彎試樣尺寸試樣尺寸如表8-2、圖8-7所示。

⑥試樣拉伸面上的棱角應(yīng)當(dāng)用機(jī)械方法加工制成半徑不超過(guò)0.2a的圓

角（最大值為3mm）,其側(cè)面的便面粗糙度應(yīng)低于Ral2.5微米。

⑦試樣數(shù)量正彎、背彎、側(cè)彎試樣各比少于1個(gè)?？v彎試樣不少于2

個(gè)。

3）圓形壓頭彎曲（三點(diǎn)彎曲）試驗(yàn)法

①圓形壓頭彎曲試驗(yàn)示意如圖8-8所示。

②在進(jìn)行此試驗(yàn)時(shí)，將試樣放在兩個(gè)平行的子支撐上。在跨距中間且垂

直于試樣表面施加集中載荷（三點(diǎn)彎曲），使試樣緩慢、連續(xù)地彎曲。

③壓頭直徑D應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求。一般取壓頭直徑為試件厚度的3

倍。

④支撐之間的距離1不應(yīng)大于D+3a。

⑤當(dāng)彎曲角a（圖8-8）達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的數(shù)值時(shí)，試驗(yàn)后檢查試樣

拉伸面上出現(xiàn)的裂紋或焊接缺陷的尺寸和位置。

（3）評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

3.焊接接頭的沖擊試驗(yàn)

焊接接頭的沖擊試驗(yàn)是以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB2650-1989）為依據(jù)進(jìn)行的。該標(biāo)

準(zhǔn)適用于熔焊和壓焊對(duì)接接頭。

試驗(yàn)?zāi)康?/p>

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料焊接接頭夏比沖試驗(yàn)方法，用以測(cè)定焊接接頭各區(qū)

域的沖擊吸收功。

試樣制備

評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程10頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

異種鋼焊接接頭的沖擊試驗(yàn)按抗拉強(qiáng)度較低一側(cè)母材的沖擊規(guī)定值進(jìn)

行評(píng)定。

4、焊接接頭硬度試驗(yàn)是以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2654-1989)為依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行

的，該標(biāo)準(zhǔn)適用于熔焊和壓焊焊接接頭和堆焊金屬。

(1)試驗(yàn)?zāi)康?/p>

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了金屬材料焊接接頭的的洛氏、布氏、維氏硬度。

(2)試件制備

(3)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)給定的技術(shù)文件和材料允許的硬度范圍進(jìn)行評(píng)定。

二、焊接性試驗(yàn)

試驗(yàn)?zāi)康?/p>

試件制備

試件的形狀和尺寸

試件的形狀和尺寸如圖8-13所示。試件的厚度不作限制，常用

厚度為9~38mm,一般最好用被試材料原厚度。

坡口表面加工

為避免試件間隙波動(dòng)以及氣割表面化層問(wèn)題，坡口加工應(yīng)采用機(jī)

械切削加工。

試件數(shù)量

規(guī)定事件數(shù)量為：每次試驗(yàn)應(yīng)取2件。

試件的焊接

試驗(yàn)方法

清理試驗(yàn)焊縫

選取焊條和焊接工藝參數(shù)

焊道的選擇

焊接操作

手工焊接當(dāng)采用手工焊時(shí)，試驗(yàn)焊縫按圖8T4所示方法焊接。即

在坡口外引弧，收弧也必須離開(kāi)坡口。

自動(dòng)焊接當(dāng)采用焊條自動(dòng)送進(jìn)裝置焊接時(shí)，按圖8T5所示。引弧

和收弧均在試驗(yàn)坡口內(nèi)進(jìn)行。

焊縫的解剖、

焊完的試件經(jīng)48h以后，才能開(kāi)始進(jìn)行裂紋的檢測(cè)和解剖。解剖

時(shí)不得采用氣割方法切取試樣，要用機(jī)械切割，要避免因切割振動(dòng)而

引起裂紋的擴(kuò)展。

評(píng)定方法

焊縫表面裂紋的檢查和計(jì)算

焊縫根部裂紋的檢查和計(jì)算。

焊縫橫斷面裂紋的檢查和計(jì)算

此試驗(yàn)方法由于兩端固定對(duì)焊縫有拘束作用，其拘束作用往往比

實(shí)際結(jié)構(gòu)(如船體、球形容器、橋梁等)的長(zhǎng)焊縫還要大，所以一般

認(rèn)為只要裂紋總長(zhǎng)小于試驗(yàn)焊縫長(zhǎng)度的20%,在實(shí)際生產(chǎn)中就不致

發(fā)生裂紋。

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教學(xué)設(shè)計(jì)方案

1、力學(xué)性能試驗(yàn)是用來(lái)測(cè)定什么的？

作業(yè)2、焊接接頭拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康母魇鞘裁矗?5

3、焊接性試驗(yàn)有何作用？它通常適合什么金屬的什么裂紋試驗(yàn)？

課后小結(jié)

本次課學(xué)生掌握較好

與體會(huì)

第二節(jié)鑄鐵的焊接

授課班級(jí)0851085109530953

授課時(shí)間第10周/第1次第10周/第2次第10周/第1次第10周/第2次

授課地點(diǎn)老教學(xué)樓204老教學(xué)樓404主要教學(xué)方法分析講授

課型

課業(yè)內(nèi)容鑄鐵的分類、牌號(hào)及特性；鑄鐵的焊接性、球墨鑄鐵的焊補(bǔ)

理實(shí)

知識(shí)：1、了解鑄鐵的分類、牌號(hào)及特性；技能：能進(jìn)行灰鑄鐵態(tài)度：養(yǎng)成吃苦耐

2、掌握鑄鐵的焊接性、球墨鑄鐵的

的焊補(bǔ)勞，團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作

教學(xué)目標(biāo)焊補(bǔ)

作風(fēng)

教學(xué)重點(diǎn)鑄鐵的焊接性、球墨鑄鐵的焊補(bǔ)教學(xué)難點(diǎn)鑄鐵的焊接性

時(shí)間分配

教學(xué)步驟教學(xué)設(shè)計(jì)

（分鐘）

1、力學(xué)性能試驗(yàn)是用來(lái)測(cè)定什么的？

復(fù)習(xí)2、焊接接頭拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康母魇鞘裁矗?

3、焊接性試驗(yàn)有何作用？它通常適合什么金屬的什么裂紋試驗(yàn)？

一、鑄鐵的分類、牌號(hào)及特性

鑄鐵按碳存在的狀態(tài)和形式不同，主要可分為白鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵

及球墨鑄鐵

1、白鑄鐵

白鑄鐵中的碳幾乎全部以滲碳體（Fe3C）形式存在，斷口呈白亮色，性

質(zhì)硬而脆，無(wú)法進(jìn)行機(jī)械加工。它主要是用來(lái)制造一些耐磨件，應(yīng)用很少，

并且很少進(jìn)行焊接。

告知75

2、灰鑄鐵

灰鑄鐵中的碳是以片狀石墨的形式分布于金屬基體（基體可分為鐵素體、

珠光體或鐵素體+珠光體）斷口呈暗灰色。它具有成本低、鑄造性能好、容易

切削加工、吸振、耐磨等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用廣泛，常用來(lái)制造機(jī)床床身、機(jī)架、

減速箱、汽缸體等。

3、可鍛鑄鐵

可鍛鑄鐵是先將鐵水澆鑄成白鑄鐵，然后經(jīng)高溫長(zhǎng)時(shí)間的石墨化退火，

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《高級(jí)焊工工藝學(xué)》課程12頁(yè)

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

使游離滲碳體發(fā)生分解，形成團(tuán)絮狀石墨。由于團(tuán)絮狀石墨對(duì)鑄鐵基體的隔

裂和引起應(yīng)力集中的作用比灰鑄鐵小得多，因此可鍛鑄鐵具有較高的強(qiáng)度和

塑性，并有一定的塑性變形能力，因而得名可鍛鑄鐵，實(shí)際上可鍛鑄鐵并不

能鍛造。

4、球墨鑄鐵

球墨鑄鐵是指碳以球狀石墨存在的鑄鐵，它是通過(guò)將灰鑄鐵原材料熔化

后，加入球化劑進(jìn)行球化處理后得到的。由于球狀石墨對(duì)金屬基本的損壞、

減少有效承載面積以及引起應(yīng)力集中等危害作用均比片狀石墨的和鑄鐵小得

多、因此球墨鑄鐵具有比灰鑄鐵高的強(qiáng)度、塑性和韌性、并保持灰鑄鐵具有

的耐磨、減振等特性。

二、灰鑄鐵的焊接

灰鑄鐵屬于焊接性比較差的材料，在焊補(bǔ)時(shí)，主要存在以下問(wèn)題：

（1）焊接接頭容易產(chǎn)生白鑄鐵組織

防止產(chǎn)生白鑄鐵組織的措施組要有：

降低冷卻速度。

改變焊縫的化學(xué)成分。

采用釬焊法焊接時(shí)母材不熔化，因此不產(chǎn)生白鑄鐵組織。

（2）焊接接頭容易產(chǎn)生裂紋

鑄鐵焊接裂紋一般為冷裂紋，產(chǎn)生溫度在400℃以下，產(chǎn)生部位為焊縫

或熱影響區(qū)。當(dāng)采用非鑄鐵型材料焊接時(shí)，焊縫也會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。

防止裂紋的措施主要有：

1）工件焊前預(yù)熱，焊后緩冷不但能防止白鑄鐵組織的產(chǎn)生，而且使

焊件溫度分布均勻，減少焊接應(yīng)力，防止裂紋產(chǎn)生。

2）采用加熱減應(yīng)區(qū)法

3）調(diào)整焊縫化學(xué)成分

4）采用合理的焊補(bǔ)工藝

5）采用栽螺釘法

2、灰鑄鐵的焊接

焊條電弧焊焊補(bǔ)鑄鐵時(shí)，一般采用鑄鐵焊條，焊補(bǔ)要求不高、剛度不大

的非加工面時(shí)，也可以采用E4303（J422）E5015（J507）等普通低碳鋼焊條，

特別是焊補(bǔ)變質(zhì)鑄鐵時(shí)，容易咬住母材有利于焊補(bǔ)。

1）預(yù)熱焊接方法分類

a.熱焊法焊接時(shí)，因冷卻速度慢，溫度分布均勻，有利于防止白鑄鐵組

織，減少應(yīng)力、也有利于防止裂紋。焊接法可得到鑄鐵組織焊縫，加工件好。

焊縫強(qiáng)度、硬度、顏色與母材相同。

b.半熱焊由于預(yù)熱溫度低，冷卻速度快，所以要求焊接材料石墨化能力

更強(qiáng)，才能使焊縫得到灰鑄鐵組織，半熱焊對(duì)于改善勞動(dòng)條件，簡(jiǎn)化焊接工

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教學(xué)設(shè)計(jì)方案

藝都是有利的，但對(duì)于剛度較大部位的焊補(bǔ)，由于400℃以下鑄鐵的塑性幾

乎為零，接頭的溫差又大，所以熱應(yīng)力大，接頭容易產(chǎn)生裂紋。

②焊接操作

2)鑄鐵芯焊條不預(yù)熱焊接方法

3)冷焊接方法

焊接工藝上要注意做到：

焊補(bǔ)時(shí)應(yīng)采用細(xì)焊條、小電流、快速焊，以減少鑄鐵母材在焊縫中的熔

合比，降低焊縫中碳、硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。同時(shí)減小了焊接熱輸入，減小焊接應(yīng)

力，防止裂紋。由于電流小，熱影響區(qū)窄，使半熔化區(qū)的白鑄鐵組織層變薄，

有利于加工。

采用短段焊、斷續(xù)焊、分散焊、分段倒退焊等，并在每焊10~15mm左

右長(zhǎng)度后，立即用小錘迅速錘擊焊縫，待焊縫冷卻到不燙手(大約50~60℃)

時(shí)，再焊下一道，以減小焊接應(yīng)力，防止裂紋。

坡口較大時(shí)，應(yīng)采用多層焊，后層焊縫對(duì)前層焊縫和熱影響區(qū)有熱處理

作用，可使接頭平均硬度降低。但多層焊時(shí)焊縫收縮應(yīng)力較大，易產(chǎn)生剝離

性裂紋，因此應(yīng)注意合理安排焊接次序(見(jiàn)書(shū)本294頁(yè)圖8-19)。當(dāng)工件受力

大，焊縫強(qiáng)度要求較高時(shí)，可采用栽螺釘法，以提高接頭強(qiáng)度。

(1)氣焊

氣焊用鑄鐵焊絲可采用灰鑄鐵氣焊絲RZC-1,RZC-2或合金鑄鐵焊絲

RZCHo熔劑采用“CJ2O1”。焊補(bǔ)時(shí)，為減少碳和硅的燒損，應(yīng)采用中性焰或

弱碳化焰。

其他焊補(bǔ)方法

(2)釬焊鑄鐵的釬焊一般采用黃銅焊絲作為釬料，如HsCuZn(代號(hào)

221、222、224)。采用硼砂或硼砂、硼酸各一半作溶劑。釬焊前，

先用氧化焰將坡口的石墨燒掉，然后用氧化焰進(jìn)行釬焊。

(3)細(xì)絲C02氣體保護(hù)焊細(xì)絲((D0.8mm)C02氣體保護(hù)焊，采用

小電流、低電壓的短路過(guò)度形式，母材熔深淺，焊道窄，并且由于