专题七 焊接（教案）山东省职教高考《金属加工基础》（机工版）高考复习讲练测

《金属加工基础》教案 课 题 专题七 焊接 课 型 复习 课 时 2 授课班级 高一1班 授课时间 2024.8.17 授课教师 杨老师 教材分析 本书共八个单元，主要阐述了金属材料的力学性能、常用金属材料、钢的热处理、铸造、锻造、焊接、金属切削加工基础知识、金属切削机床及其应用等内容。本书适应中等职业教育教学改革的需要，可作为中等职业学校加工制造类专业“金属加工工艺学”“金属加工基础“金属加工与实训”课程的教材。 学情分析 这是一本面向中职机械专业学生的一本基础教材，注重学生实践能力的培养，能够让学生系统的学习理论知识能够更好地运用到实践中去，锻炼学生动手动脑全面发展的专业素养，因此，教师通过教学要先激发学生学习这门课程的兴趣，提高学生学习的积极性，为将来的实践打下坚实的基础。 学习目标 （1）了解焊接的定义、分类、特点及应用。 （2）了解焊条电弧焊常用焊接设备。 （3）理解焊接的安全文明操作规程，了解焊接的环境保护要求。 （4）理解电弧焊焊条的组成及作用。 （5）理解常用焊条型号含义，掌握常用焊条选用原则。 （6）了解焊条电弧焊常见缺陷的产生原因、影响因素及防止方法。 （7）掌握焊条电弧焊的基本操作要领。 （8）掌握焊条电弧焊对接平焊的基本操作技术。 （9）掌握焊条电弧焊的安全操作注意事项。 学习重难点 重点：电弧焊焊条的组成及作用。 难点：焊条电弧焊的基本操作要领。 教学方法 利用试样、挂图等教具。 利用多媒体辅助教学资源进行短时视频演示。 在讲解过程中要结合典型案例或图进行加工方法介绍。 课前准备 PPT、教材、视频 挂图 教学媒体 职教云授课、希沃白板 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 考纲要求 一、考纲解读 （1）了解焊接的定义、分类、特点及应用。 （2）了解焊条电弧焊常用焊接设备。 （3）理解焊接的安全文明操作规程，了解焊接的环境保护要求。 （4）理解电弧焊焊条的组成及作用。 （5）理解常用焊条型号含义，掌握常用焊条选用原则。 （6）掌握焊条电弧焊所用工量具、安全防护用品的使用。 （7）掌握焊条电弧焊的基本操作要领。 （8）掌握焊条电弧焊对接平焊的基本操作技术。 （9）掌握焊条电弧焊的安全操作注意事项。 （10）了解焊条电弧焊常见缺陷的产生原因、影响因素及防止方法。 二、考情分析 本专题主要介绍焊条电弧焊的有关内容。特别是常用焊条型号含义和焊条电弧焊对接平焊的基本操作技术是本模块的重点，是高考考试的必考部分，常以选择题和简答题的形式出现，复习时要着重复习基础。 学生仔细阅读考纲要求，并牢记常考考点。 任务导向 让学生知道那一部分在高考中是比较重要的，复习时能够合理的分清重难点。 重点概念复习 一、焊接的概念、分类及特点 1.概念：将两个分离的金属工件通过局部加热或加压（或两者并用）的方式，使其连接成一个不可拆卸整体的加工方法。 2.分类：焊接方法的种类很多，按所使用的能源及焊接过程特点分类，焊接一般分为：熔焊、压焊和钎焊三大类。 ▲熔焊是熔化焊的简称，它是将两个焊件的连接部位加热至熔化状态，加入（或不加入）填充金属，在不加压力的情况下，使其冷却凝固成一体，从而完成焊接的方法。 ▲压焊是指在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热）以完成焊接的方法。 ▲钎焊是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，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的方法。 3.特点： 与其他金属连接方法及零件成形加工工艺相比，焊接具有如下特点： （1）焊接是一种永久性的连接； （2）焊接结构强度高，焊缝致密性好，可以减轻结构重量； （3）焊接能化大为小，由小拼大； （4）焊接工艺适应性好； （5）焊接可以实现自动化。 焊接的一些缺点，如焊件容易产生焊接应力、焊接变形、焊接缺陷等；焊接热影响区会影响焊件的性能。 二、焊条电弧焊 焊条电弧焊（简称手工电弧焊）是利用焊条与工件之间产生的电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊接的方法。 1.焊接电弧 ●焊接电弧是在电极与焊件之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 ●焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。 ●用钢焊条焊接时，阴极区产生的热量约占电弧总热量的36%左右，温度大约在2400K的范围内；阳极区产生的热量约占到电孤总热量的43%左右，温度大约在2600K左右；弧柱区产生的热量约占电弧总热量的21%左右，但弧柱中心温度最高，大约在6000K～8000K的范围内。 2.焊条电弧焊的焊接原理：焊接电弧产生的热量与焊接电流的平方和焊接电压的乘积成正比。生产中主要是通过调节焊接电流来调节电弧热量。焊接电流越大则电弧产生的总热量越多，反之，则总热量越少。 3.焊条的组成与作用： ●电焊条由焊芯和药皮两部分组成。 ●电焊条的作用主要有两个方面：第一是稳定电弧；第二是调整焊缝的化学成分，改善焊缝的质量和力学性能。 ●焊芯的主要作用有四个方面：第一是传导焊接电流；第二是产生电弧并维持电弧稳定；第三是作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属；第四是向焊缝添加合金元素。 常用的焊芯牌号有H08、H08A、H08E、H08CrMoA、H10Mn2等，牌号尾部标有“A”或“E”时，分别表示“优质品”或“高级优质品”，表明S、P等杂质含量更少。 ●药皮是压涂在焊芯表面上的涂料层。 焊条药皮由稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、稀释剂、粘结剂、稀渣剂和增塑剂等组成。 药皮的主要作用是：（1）机械保护作用。（2）冶金处理和渗合金作用。（3）改善焊接工艺性能。 4.焊条的分类 按照焊条的用途分类，焊条可分为：结构钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条等。 按照焊条药皮熔化后形成的熔渣的酸碱度不同，焊条又可分为酸性焊条和碱性焊条（或称低氢型焊条）两类。 5.焊条的牌号 例如，Ｅ4303表示焊缝金属的σb≥43kgf/mm2，适用于全位置焊接，药皮类型是钛钙型，适合于交流或直流正、反接电源。 6.焊条的选用原则 （1）考虑母材的抗拉强度。例如，焊接Q235A钢时，由于该钢的抗拉强度在420MPa左右，故所选焊条的抗拉强度的最小值应为430MPa，即可选E4303、E4316、E4315等焊条。 （2）考虑母材的低温特性和化学成分。 （3）考虑焊件结构的复杂程度和刚性。 （4）考虑简化焊接工艺、提高生产率和降低成本。 7.焊条电弧焊工艺 焊件经焊接后所形成的结合部分称为焊缝。其中被焊的焊件称为母材；两个焊件的连接处称为焊接接头。与焊缝各部分相关的名称主要有焊接方向、焊波、弧坑、余高、熔宽、熔深等。 熔焊时焊件接缝所处的空间位置称为焊接位置。 焊接位置按焊缝在空间位置的不同，可分为平焊位置、立焊位置、横焊位置和仰焊位置四种。 在平焊位置、立焊位置、横焊位置和仰焊位置进行的焊接可分别称为平焊、立焊、横焊和仰焊。 a）平焊位置 b）横焊位置 c）立焊位置 d）仰焊位置 焊接接头基本型式有：对接接头、搭接接头、角接接头、T形接头等。 焊接接头坡口基本型式有I型坡口（不开坡口）、V型坡口、X型坡口、U型坡口、双U型坡口等。 8.焊条电弧焊的基本操作过程 焊条电弧焊的基本操作过程主要包括：引弧、运条、焊缝接头和焊缝收尾等。 引弧是使焊条和工件之间产生稳定的电弧的过程。方法有直击法两种和划擦法。 运条是指焊条相对于焊缝所作的各种动作。 焊条要同时协调完成的三个基本运条动作：第一是焊条朝熔池方向的匀速送进运动，以保持弧长稳定；第二是焊条沿焊接方向的移动；第三是焊条沿焊缝的横向摆动，以获得一定宽度的焊缝。 a）直击法 b）划擦法 焊缝接头的连接方法是：在先焊好的焊道弧坑前约10mm引弧，将拉长的电弧缓慢地移到原弧坑处，压低电弧，焊条再作微微转动，使弧坑逐渐填满，当新形成的熔池外缘与原弧坑外缘相吻合时，立即向前移动焊条进行正常的焊接过程。 焊缝收尾是指一条焊缝完成后进行灭弧的过程。 常用的焊缝收尾有划圈收尾法和后移收尾法等。 学生边听讲边练习并在此过程中积极思考，紧跟思维框架回顾知识内容。 听讲、思考并记录 记录、思考，讨论 根据考纲要求带学生串讲知识点，让学生尽快的知道考点在哪里，针对性复习。 真题演练 1.（2011年高考题）焊条电弧焊操作时若电弧过长时，不会出现（ ） A.电弧不稳定 B.熔深增加 C.飞溅增加 D.焊缝易氧化 【答案】B 【解析】电弧过长会造成熔深减小。 2.（2012年高考题）关于焊条直径和焊接电流的选择，下列说法错误的是（ ） A.焊接厚度大时，一般选用粗焊条、大电流 B.平焊时焊条直径和焊接电流都选大一点 C.多层焊打底(焊第一层)时，焊条直径和电流都要大一些 D.多层焊填充焊道时，焊条直径和电流大一些 【答案】C 【解析】多层焊打底(焊第一层)时，焊条直径和电流都要小一些，要保证既能焊透又不会一会出现根部烧穿缺陷。 3.（2015年高考题）关于焊接的特点，以下说法错误的是（ ） A.焊接结构强度高 B.焊接过程噪音小，生产率高 C.焊接能够减轻结构的重量，节省金属材料 D.焊接不会产生应力和变形 【答案】D 【解析】焊接的一些缺点，如焊件容易产生焊接应力、焊接变形、焊接缺陷等；焊接热影响区会影响焊件的性能。 4.（2013年高考题）焊条电弧焊在操作中最容易掌握的是（ ） A.平焊 B.横焊 C.立焊 D.仰焊 【答案】A 【解析】平焊操作最容易、劳动条件好，成产率高、焊接质量容易保证。 5.（2016年高考题）用焊条电弧焊焊接时，焊条横向摆动的目的是（ ） A.保证焊件焊透 B.防止焊件烧穿 C.形成一定宽度的焊缝 D.减小焊接应力 【答案】C 【解析】焊条横向摆动的目的是增加焊缝宽度。 6.（2018年高考题）用焊条电弧焊焊接时，焊条与工件接触后应迅速抬起的高度是 A.1~2mm B.3~6mm C.7~10mm D.12~15mm 【答案】B 【解析】用焊条电弧焊焊接时，焊条与工件接触后应迅速抬起的高度是3~6mm。 7.（2019年高考题）下列焊接方法中，属于压焊的是( ) A.气焊 B.埋弧焊 C.激光焊 D.电阻焊 【答案】D 【解析】 8.（2020年高考题）在焊缝的空间位置中,操作容易、生产效率高、焊接质量易保证的是（ ） A.立焊 B.平焊 C.横焊 D.仰焊 【答案】B 【解析】在焊缝的空间位置中,操作容易、生产效率高、焊接质量易保证的是平焊。 学生在特定的时间内限时做题。 课堂练习 通过往年高考题的讲解让学生更直观的看到考试题型以及常考知识点，帮助学生梳理巩固所学内容。 课内练习 考点一：焊接基础知识。 1.下列焊接方法中属于熔焊的有 ( ) 。 A.焊条电弧焊 B.电阻焊 C.软钎焊 D.锻焊 【答案】A 【解析】焊条电弧焊属于熔焊里的电弧焊。 2.焊接电弧中阴极区产生的热量约占电弧总热量的（ ），温度大约是（ ）k以内。 A.43% 2400 B.36% 2600 C.36% 2400 D.43% 2600 【答案】C 【解析】焊接电弧中阴极区产生的热量约占电弧总热量的36%，温度大约是 2400 k以内。 3.下列关于焊接特点的描述说法错误的是（ ） A.焊接是一种永久性的连接 B.既可以焊接同种材料，又可以焊接异种金属材料 C.焊接生产率低，成本高，噪声小 D.焊接容易产生焊接应力、焊接变形等 【答案】C 【解析】焊接生产率高，成本低，噪声小 考点二：焊条电弧焊的焊接参数。 1.通常焊条的直径根据（ ）选择 A.焊接速度 B.焊接电流 C.焊件的厚度 D.焊件的材料 【答案】C 【解析】焊条直径可以根据焊件的厚度、焊缝所在的空间位置、焊件坡口形式等进项选择。 2.电弧焊时，焊接电流主要影响焊缝的（ ） A.熔宽 B.熔深 C.余高 D.都不影响 【答案】B 【解析】电弧焊时，焊接电流主要影响焊缝的熔深。 3.焊条电弧焊常见的接头形式有对接接头、搭接接头、角接接头、( )。 A.V形接头 B.T形接头 C.X形接头 D.U形接头 【答案】B 【解析】焊条电弧焊常见的接头形式有对接接头、搭接接头、角接接头、T形接头。 4.如果电弧长度过长，不会出现的是（ ） A.熔滴飞溅小 B.焊接电弧不稳定 C.焊接熔池保护作用差 D.焊缝产生气孔缺陷 【答案】A 【解析】电弧过长会造成电弧热能分散，熔滴飞溅大。 考点三：焊条电弧焊的基本操作 1.薄板和间隙较大的多层焊的第一层焊道焊接时，宜采用( )运条法。 A.锯齿形 B.月牙形 C.直线往复 D.三角形 【答案】C 【解析】直线往复形运条法焊接速度快，焊缝窄、散热快，焊缝不易烧穿，适用于薄板和间隙较大的多层焊的第一层焊道焊接。 2.焊接过程中，焊条向前移动速度过快不会出现（ ） A.焊缝熔池变窄 B.焊缝未焊透 C.焊缝烧穿或出现焊瘤 D.焊缝内部出现气孔 【答案】C 【解析】焊接过程中，焊条向前移动速度过慢会出现焊缝烧穿或出现焊瘤的现象。 3.如果焊缝收弧采用立即拉断电弧收弧，则会形成（ ），从而使熄弧处焊缝强度降低。 A.夹渣 B.弧坑 C.咬边 D.焊瘤 【答案】B 【解析】如果焊缝收弧采用立即拉断电弧收弧，则会形成弧坑，从而使熄弧处焊缝强度降低。 以小组为单位对考点进行梳理，每位同学总结历年真题的常考题型及知识点，以小组为单位找一名代表作汇报。 采用小组讨论的方式让每位同学参与、思考，使每位同学都能做到对习题的掌握。 课堂小结 （1）了解焊接的定义、分类、特点及应用。 （2）了解焊条电弧焊常用焊接设备。 （3）理解焊接的安全文明操作规程，了解焊接的环境保护要求。 （4）理解电弧焊焊条的组成及作用。 （5）理解常用焊条型号含义，掌握常用焊条选用原则。 （6）掌握焊条电弧焊所用工量具、安全防护用品的使用。 （7）掌握焊条电弧焊的基本操作要领。 （8）掌握焊条电弧焊对接平焊的基本操作技术。 （9）掌握焊条电弧焊的安全操作注意事项 教学反思 本节课内容相对容易混淆，主要学习的是焊条电弧焊的相关知识，先从概念入手，学习了焊接的特点和分类，学生对于焊接的分类较易混淆。学生在做这部分练习题上正确率还不是很理想，在今后的教学中，应注意让学生加强背诵，然后进行模块做题巩固，会达到更好的教学效果。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$