焊工工艺学教案(1-3章)

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1、《焊接工艺学》教案第一章焊接技术概论一、教学目的和要求1.掌握焊接的定义、分类及优缺点。2.掌握防止触电及防止火灾、爆炸、中毒、辐射及特殊环境焊接的安全技术措施。3.理解焊接安全生产的重要性和焊接劳动保护措施。4.了解国内外焊接技术发展与应用概况。二、教学难点、重点1.焊接的定义、分类及优缺点。2.防止触电及防止火灾、爆炸、中毒、辐射及特殊环境焊接的安全技术措施。三、学时分配章　　节　　　名　　称学　　　　时合　　计§1-1概述26§1-2　焊接安全技术与劳动保护4四、教材分析与参考　　　　　　　　　　　　　　§1-1概述1.金属连接的方式在金属结构

2、和机器的制造中，经常需要用一定的连接方式将两个或两个以上的零件按一定形式和位置连接起来。金属连接方式可分为两大类：一类是可拆卸连接，即不必毁坏零件（连接件、被连接件）就可以拆卸，如螺栓连接、键和销连接等。另一类是永久性连接，也称不可拆卸连接，其拆卸只有在毁坏零件后才能实现，如铆接、焊接和粘接等。需要注意的是，有些教材将拆卸时仅连接件毁坏而被连接件不毁坏的连接情况也归纳为可拆卸的连接，如铆接。而将连接件和被连接件全部毁坏后才能实现拆卸的连接方式称为永久性连接。通常可拆卸连接不用于制造金属结构，而用于零件的装配和定位；永久性连接通常用于金属结构或零件的制

3、造中。2．焊接的定义焊接就是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。由此可见，焊接最本质的特点就是通过焊接使焊件达到结合，从而将原来分开的物体形成永久性连接的整体。要使两部分金属材料达到永久连接的目的，就必须使分离的金属相互非常接近，使之产生足够大的结合力，才能形成牢固的接头。这对液体来说是很容易的，而对固体来说则比较困难，需要外部给予很大的能量如电能、化学能、机械能、光能、超声波能等，这就是金属焊接时必须采用加热、加压或两者并用的原因。3．焊接分类按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、

4、压焊和钎焊三类。25熔焊是在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。目前熔焊应用最广，常见的气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护电弧焊等属于熔焊。压焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。如电阻焊、摩擦焊、气压焊、冷压焊、爆炸焊等属于压焊。钎焊是采用比母材熔点低的钎料作填充材料，焊接时将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁钎焊、火焰钎焊等。4．焊接的特点焊接与铆接、铸造相比，可以节省大量金属材料，减轻

5、结构的重量，成本较低；简化加工与装配工序，工序较简单，生产周期较短，劳动生产率高；焊接接头不仅强度高，而且其他性能（如耐热性能、耐腐蚀性能、密封性能）都能与焊件材料相匹配，焊接质量高；劳动强度低，劳动条件好等优点。焊接的主要缺点是产生焊接应力与变形，焊接中存在一定数量的缺陷，产生有毒有害的物质等。目前世界各国年平均生产的焊接结构用钢已占钢产量的45%左右，所以焊接是目前应用极为广泛的一种永久性连接方法。5．焊接技术发展史近代焊接技术，是从1885年出现碳弧焊开始，直到二十世纪四十年代才形成较完整的焊接工艺体系。特别是四十年代初期出现了优质电焊条后，焊

6、接技术得到了一次飞跃。现在世界上已有50余种焊接工艺方法应用于生产中。焊接方法的发展简史见表1—1所示。表1—1　　　　　　　　　焊接方法的发展简史焊接方法发明年代发明国家焊接方法发明年代发明国家碳弧焊1885原苏联冷压焊1948英国电阻焊1886美国高频电阻焊1951美国金属极电弧焊1892原苏联电渣焊1951原苏联热剂焊1895德国CO2气体保护电弧焊1953美国氧乙炔焊1901法国超声波焊1956美国金属喷镀1909瑞士电子束焊1956法国原子氢焊1927美国摩擦焊1957原苏联高频感应焊1928美国等离子弧焊1957美国惰性气体保护电弧焊19

7、30美国爆炸焊1963美国埋弧焊1935美国激光焊1965美国6．焊接技术的新发展随着工业和科学技术的发展，焊接技术也在不断进步，焊接已从单一的加工工艺发展成为综合性的先进工艺技术。焊接技术的新发展主要体现在以下几个方面：（1）提高焊接生产率，进行高效化焊接焊条电弧焊中的铁粉焊条、重力焊条和躺焊条工艺；埋弧焊中的多丝焊、热丝焊、窄间隙焊接；气体保护电弧焊中的气电立焊、热丝MAG焊、TIME焊等……，是常用的高效化焊接方法。（2）提高焊接过程自动化、智能化水平国外焊接过程机械化、自动化已达很高程度，而我国手工焊接所占比例却很大。按焊丝与焊接材料的比来计

8、算25机械化、自动化比例，1999年日本为80％，西欧为74％，美国为71％，2000年我国为23％。焊接机