9.5 认识高能束焊（教案）-高一-《焊接方法与工艺》同步精品课堂（机工版·第2版）

《焊接方法与工艺》教案 课 题 9.5 认识高能束焊 课 型 理实一体 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本学期教学所用的课程教材是选用机械工业出版社、邱葭菲的第二版《焊接方法与工艺》。本书以常见金属材料的不同焊接方法的焊接工艺为任务进行驱动，详细介绍了各种常用焊接方法的原理、特点、设备、焊接材料及其相应的焊接工艺等知识，并对新的焊接方法与技术做了介绍。 学情分析 从目前大多数中职院校学生的现状来看，部分学生的厌学情绪高涨，课堂上的学习效率不高，在课堂上的学习较为被动，参与积极性不高。因此在实际教学中，以信息化教学为主，通过视频观看，图片、实物展示等手段，激发学生好奇心。 学习目标 知识目标： 1.了解真空电子束焊的原理和特点。 2.了解激光焊与激光切割的原理和特点。 技能目标： 了解激光焊与激光切割的原理、特点、工艺及焊接过程，并会准确应用 情感目标： 通过学习，培养学生善于发现问题、解决问题的能力，培养学生的工匠精神、职业素养、安全意识，为实践奠定基础。 学习重难点 重点：激光焊与激光切割的原理 难点：激光焊与激光切割的原理 教学方法 案例分析、讲解、小组讨论法 课前准备 1.准备实物零件，课堂演示使用。 2.学生课前预习。 教学媒体 电子课件、多媒体视频 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 1.下图所示的焊接方法大家是否见过？该方法原理如何？有何特点？适用于哪些材料的焊接？ 2.引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 3.展示本讲学习目标。 1. 情景导入。 2. 接收并查看本节课堂任务书。 3. 了解学习目标，带着目标进行学习。 1.带着问题进行学习。 2.通过任务实施，调动学生积极性。 活动二： 调动思维 探究新知 高能束焊也称高能焊、高能密度焊，是用高能量密度束流(激光束、电子束、等离子 弧)作为焊接热源，实现对材料和构件焊接的特种焊接方法。 通常所说的高能束焊指电子束焊和激光焊。 一 、真空电子束焊 请同学们观看视频，了解真空电子束焊的原理及焊接过程。 真空电子束焊是电子束焊的一种，是目前发展较成熟的一种先进工艺。 2. 真空电子束焊的特点及应用 优点 1)电子束功率密度很高 2)电子束穿透能力强，焊缝深宽比大 3)真空环境下焊接，不仅可防止熔化金属 受到氢、氧、氮气体的污染，而且有利于焊缝 金属的除气和净化。 4)真空电子束焊能焊接用其他焊接工艺难 于或根本不能焊接的形状复杂的焊件 缺点 真空电子束焊的主要缺点是设备复杂，成 本高，使用维护较困难，对接头装配质量要求 严格及需要防护X 射线等 1. 视频学习 2. 看图讲解 3. 头脑风暴 1. 视频了解实际生活应用，方便理解原理 2. 结合图示授课，方便学生直观感受知识点。 3. 同步思考，引起注意，加深学生对概念的理解 活动三： 调动思维 探究新知 二、激光焊与激光切割 激光是一种新能源，是比等离子弧更为集中的热源。激光可以用来焊接、切割、打孔或 进行其他加工。 激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法， 是当今先进的制造技术之一。 1. 激光焊的原理 激光与普通光不同，它具有能量密度高(可达10⁵~10¹³W/cm²)、 单色性好与方向性强 的特点。激光焊就是利用激光器产生的单色性、方向性非常高的激光束，经过光学聚焦后， 把其聚焦到直径10μm的焦点上，能量密度达到10⁶W/cm²以上，通过光能转变为热能，从 而熔化金属进行焊接。 2. 激光焊的特点及应用 1)能准确聚焦为很小的光束(直径10μm), 焊缝极为窄小，变形极小，热影响区 极窄。 2)功率密度高，加热集中，可获得深宽比大的焊缝(目前已达12:1)不开坡口单道 焊钢板的厚度达50mm。 3)焊接过程非常快，焊件不易氧化。另外，不论是在真空、保护气体或空气中焊接， 效果几乎是相同的，即能在任何空间进行焊接。 4)激光焊的不足之处是设备的一次性投资大，设备较复杂，对高反射率的金属直接进 行焊接较困难。 由于激光焊具有上述特点，所以它被用于仪器、微型电子工业中的超小型元件及航天技 术中的特殊材料的焊接。 可以焊接同种或异种材料，其中包括铅、铜、银、不锈钢、镍、 锆、铌及难熔金属钽、钼、钨等。 3. 激光切割的特点及应用 1. 头脑风暴 2. 问题思考 1. 培养学生主动思考，调动积极性 2. 诱导学生主动思考，提高学生参与度与积极性。 活动四： 巩固练习 素质提升 【基础练习】-两人对练，依次说出高能束焊方法有哪些？ 【提升练习】-两人对练，一人提出高能束焊方法，一人分析其原理及特征。 【挑战