焊接冶金学及金属材料焊接电子教案

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1、教案课程名称焊接冶金学及金属材料焊接课程代码系(部)教研室授课教师职称年月45课程名称焊接冶金学及金属材料焊接总计：学时课程类别课程代码讲授：学时实验：学时授课教师学分授课对象焊接技术及自动化专业教材和主要参考资料课程简介本课程是焊接技术及自动化专业的专业基础课，同时又是一门工艺课。其主要任务是使学生通过了解金属材料在熔焊条件下的冶金反应、组织变化等基本规律，并以此为理论基础来分析各种具体条件下金属的可焊性，从而选择合理的焊接方法、焊接材料和正确的热参数，进而制定出合理的焊接工艺方案。本课程基本要求：1.掌握金属材料焊接的基本理论。

2、2.具有分析金属可焊性的基本能力。3.掌握各种焊接方法的特性。4.能针对不同焊接母材和焊接方法正确选择焊接材料。5.能制定合理的焊接工艺方法和焊接工艺方案。教学难点重点本课程主要教学重点包括：气相与金属的作用、熔渣与金属的作用。焊缝中的气孔、焊缝中的夹杂物、焊接裂纹的分类及其基本特征。焊条、焊剂、焊丝的性能特点及选用原则。分析金属焊接性的方法。常见各种钢材、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、铸铁的焊接工艺。本课程主要难点有：焊接化学冶金过程的特点、焊接化学冶金过程、焊缝中的化学不均匀性。焊缝金属及热影响区组织组织变化规律。

3、焊缝中的气孔、焊接裂纹的防止措施。选择焊条、焊剂、焊丝。常用的焊接性试验方法。掌握常用金属焊接时出现的焊接缺陷及其防止措施。45授课题目：绪论授课方式（请打√）理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排2教学大纲要求：介绍焊接技术发展现状，焊接过程的物理本质，焊接过程的分析以及学习本课程的目的，任务及学习方法。教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学重点及难点：教学内容备注1、焊接的概念2、焊接技术的发展3、本课程的性质和地位4、本课程的主要内容5、本课程的学习目的、任务和方法45授课题目：模块一焊接化学冶金过程授课方

4、式（请打√）理论课□讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排教学大纲要求：（各学校不同，在此不具体说明）教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解熔池形成过程。2、了解熔池保护的方法。3、掌握常见的冶金反应。4、了解气相的危害。5、掌握控制气相危害的方法。6、了解常见的脱氧方法。7、了解焊缝合金化途径及脱硫脱磷方法。教学重点及难点：重点：气相与金属的作用、熔渣与金属的作用、控制气相危害措施、焊缝合金化途径。难点：焊接化学冶金过程的特点、焊接化学冶金过程的动力学。焊缝中的化学不均匀性。教学内容备注模块一焊接化学冶金过程任务一

5、控制焊缝熔合比一．熔池形成过程（一）熔池的形状和尺寸（二）熔池的质量和存在时间（三）熔池的温度（四）熔池中液态金属的流动1、液态金属的密度差所产生的自由对流运动2、表面张力所引起的强迫对流运动熔池金属温度不均匀程度越大，这种对流运动越剧烈。3、热源的各种机械力所产生的搅拌运动正是这些运动促使熔池中的冶金反应剧烈发生，对保证焊接质量的稳定性具有重大的意义。二．对焊接区金属的保护1、保护焊缝金属的必要性2、保护方式及效果各种焊接方法的保护方式见表1-4三．焊接化学冶金反应区1、药皮反应区的特点2、熔滴反应区的特点①熔滴的温度高；②熔滴比

6、表面积大；③作用时间短；④液体金属与熔渣发生强烈的混合。3、熔池反应区的特点合金元素在不同阶段的损失见表1-6四．焊接化学冶金反应的条件和特点（1）温度高（2）比表面积大（3）时间短（4）处于不停的运动之中（5）反应条件不断变化45五．焊接参数与焊接化学冶金的关系1、焊接参数影响冶金反应的条件和作用时间2、焊接参数影响参加冶金反应的熔渣量六．熔合比的控制熔合比的数值取决于焊接方法、规范、接头形式、坡口角度、药皮和焊剂的性质以及焊条（焊丝）的倾角等因素。在焊接方法、接头形式、金属厚度一定时，熔合比主要决定于焊接工艺参数，并大体上与焊接

7、电流的平方成反比，随电弧电压和焊接速度的增加而减小。任务二焊接熔渣对焊接冶金的作用一．焊接熔渣1、熔渣在焊接过程中的作用（1）机械保护作用（2）改善焊接工艺性能（3）冶金处理作用（4）改善热规范减缓液态金属的凝固，降低冷却速度。2、熔渣的成分和分类根据焊接熔渣的成分和性能可将其分为三大类：（1）盐型熔渣属于这类熔渣的渣系主要有CaF2-NaF、CaF2-BaCl2-NaF、KCl-NaCl-Na3AlF6，BaF2-MgF2-CaF2-LiF等。（2）盐-氧化物型熔渣属于这一类熔渣的渣系主要有CaF2-CaO-SiO2、CaF2-C

8、aO-Al203-SiO2、CaF2-CaO-SiO2-MgO等。（3）氧化物型熔渣属于这一类熔渣的渣系主要有FeO–MnO-SiO2、CaO–TiO2-SiO2、MnO-SiO2等。这里主要讨论第（2）和第（3）类熔渣。一些焊条和焊