3.1 焊条电弧焊基础知识（教案）《焊工技能训练》（劳保版·第5版）同步精品课堂

《焊工技能训练》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务3.1 焊条电弧焊基础知识 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 学生在动手实践能力上存在较大差异。部分学生动手能力较强，对新工具（如焊钳、焊缝检验尺）的操作接受速度较快，但缺乏规范操作意识；另一部分学生动手操作经验较少，在设备接线、工具使用等基础技能上可能存在畏难情绪。此外，学生此前未接触过专业焊接操作，对焊接安全规范和防护用品（如面罩）的重要性认识不足，在实操过程中容易出现忽视安全细节的情况，需要在教学中着重强调并反复示范。 背景分析 在现代制造业中，焊接技术作为关键的金属连接工艺，广泛应用于建筑、机械制造、船舶、汽车、能源等多个领域。焊条电弧焊凭借操作灵活、设备简单、适应性强等特点，依然是基础焊接作业和维修工作中的主流方法。无论是钢结构桥梁的搭建，还是小型金属部件的修复，都离不开焊条电弧焊技术。随着制造业对产品质量和生产效率要求的不断提高，熟练掌握焊条电弧焊基础知识与操作技能，成为焊接专业技术人员必备的核心能力之一。同时，行业对焊接工艺规范化、焊接质量标准化的要求，也促使职业教育更加注重学生在基础理论和实操技能方面的培养。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生对焊条电弧焊技术的学习兴趣，激发探索焊接技术知识的热情，提升学习主动性。 能够准确阐述 BX3-300 型弧焊变压器、BX1-315 型弧焊变压器、ZX5-400 型弧焊整流器的结构特点、工作原理及型号含义，清晰区分弧焊变压器与弧焊整流器的差异。 能够根据给定的焊接任务，正确选择合适的焊条电弧焊设备、工具及防护用品，并完成设备的基本接线与调试操作。 学习任务 描述 能够准确阐述 BX3-300 型弧焊变压器、BX1-315 型弧焊变压器、ZX5-400 型弧焊整流器的结构特点、工作原理及型号含义。 熟练掌握焊条电弧焊工具（焊钳、焊接电缆线）及防护用品（面罩）的功能、作用和选用原则，熟悉焊缝检验尺的用途与测量项目。​ 全面理解焊条电弧焊焊接参数（焊接电流、焊接速度、焊条直径、电弧电压等）的概念，明确各参数对焊接质量的影响规律。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 掌握 BX3-300 型弧焊变压器、BX1-315 型弧焊变压器、ZX5-400 型弧焊整流器的型号含义、结构特点及工作原理。 教学难点 弧焊变压器的电磁感应原理和弧焊整流器的整流过程较为抽象，学生理解 BX3-300 型动圈式、BX1-315 型动铁芯式变压器通过改变漏磁调节电流的机制，以及 ZX5-400 型整流器将交流电转换为直流电的原理存在一定难度。 教学难点突破方法 设计表格对比三种设备的结构特点、工作原理、输出电流类型及适用场景，引导学生自主填写、讨论，加深对设备差异的理解。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《焊工技能训练》，主编：米光明，第5版；中国劳动社会保障出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：能够准确阐述 BX3-300 型弧焊变压器、BX1-315 型弧焊变压器、ZX5-400 型弧焊整流器的结构特点、工作原理及型号含义。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 一、焊条电弧焊设备 焊条电弧焊的设备简单，操作方便、灵活，适用于各种条件下的焊接，特别适用于结构和形状复杂、焊缝短小或弯曲以及各种空间位置焊缝的焊接。常用的焊条电弧焊设备有BX3-300 型弧焊变压器、BX1-315 型弧焊变压器或 ZX5-400型弧焊整流器。 1.BX3-300型弧焊变压器 BX3-300 型弧焊变压器属于动圈式变压器，是生产中应用最广泛的一种交流焊机，其外形如图 3-1所示。 它依靠一次绕组、二次绕组间漏磁获得陡降外特性，其结构如图3-2所示。它有一个高而窄的口字形铁心，变压器的一次绕组分成两部分，固定在口字形铁心两心柱的底部;二次绕组也分成两部分，装在两铁心柱的上部并固定于可动的支架上，通过调节丝杆连接，转动手柄可使二次绕组上下移动，以改变一次绕组、二次绕组间的距离，从而调节焊接电流的大小。 焊接电流的调节有两种方法，即粗调节和细调节。粗调节是通过改变一次绕组、二次绕组的接线方法(接法I或接法Ⅱ)，即通过改变一次绕组、二次绕组的数进行调节。当接成接法I时，空载电压为75V，焊接电流调节范围为40~125 A;当接成接法Ⅱ时，空载电压为 60V，焊接电流调节范围为115~400A。粗调节应在切断电源的情况下进行，以防触电。 细调节通过手柄来改变一次绕组、二次绕组的距离进行。一次绕组、二次绕组距离增大，漏磁增加，焊接电流就减小;反之，焊接电流增大。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 2.BX1-315 型弧焊变压器 BX1-315 型弧焊变压器是动铁式变压器，它由一个口字形固定铁心I和一个梯形活动铁心Ⅱ组成。活动铁心构成了一个磁分路，以增强漏磁，使焊机获得陡降外特性。它的一次绕组 W1和二次绕组 W2各自分成两部分分别绕在变压器固定铁心上，一次绕组两部分串联接电源，二次绕组两部分并联接焊接回路。BX1-315型弧焊变压器的外形及电路结构如图 3-3 所示。 BX1-315 型弧焊变压器的焊接电流调节方便，仅需移动铁心就可满足电流调节要求其调节范围为 60~380A，调节范围较广泛。当活动铁心由里向外移动而离开固定铁心时漏磁减小，则焊接电流增大;反之，焊接电流减小。焊接电流调节方法如图 3-4所示。 主要讲解BX1-315 型弧焊变压器。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 二、焊条电弧焊工具及防护用品 1.焊钳 焊钳是用于夹持焊条并把焊接电流传输至焊条进行电弧焊的工具，如图3-6所示，格有 300 A 和 500 A 两种。 2.焊接电缆线 焊接电缆线是用于传输焊机和焊钳及焊条之间焊接电流的导线。 3.面罩 面罩是防止焊接时的飞溅、弧光及熔池和焊件的高温对焊工面部与颈部造成灼伤的-种遮蔽工具，有手持式和头盔式两种，如图3-7和图3-8所示。其正面开有长方形孔，嵌白色玻璃和黑色滤光玻璃。 焊缝检验尺用于测量焊接前焊件的坡口角度、装配间隙、错边及焊接后焊缝的余高、焊缝宽度和角焊缝焊脚的高度、厚度等。其测量用法举例如图 3-9~图 3-14 所示。 教师根据课本内容讲解焊条电弧焊工具及防护用品。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 三、焊条电弧焊焊接参数 1.焊条直径 焊条直径的选择与下列因素有关: (1)焊件厚度 厚度较大的焊件应选用直径较大的焊条;反之，则应选用直径较小的焊条。通常可参考表 3-1 进行选择。 (2)焊缝空间位置 平焊位置选择的焊条直径可比其他位置大一些，而仰焊、横焊位置选择的焊条直径应小些，一般不超过4mm;立焊位置选择的焊条直径最大不超过5mm，否则熔池金属容易下坠，甚至形成焊瘤。 (3)焊接层次 多层焊时第一层应采用小直径焊条，一般不超过 3.2mm，以保证熔合良好。其他各层选用比第一层大一些的焊条直径。 2.焊接电流 焊接电流大小主要取决于焊条直径和焊接位置，其次是焊件厚度、接头形式、焊接层次等。 (1)焊条直径 焊接较薄的焊件时，选用焊条直径要小一些，则焊接电流也相应小;反之，则应选择大的焊条直径，焊接电流也要相应增大。 (2)焊接位置平焊位置时，运条及控制熔池中的熔化金属比较容易，可选择较大的焊接电流。横焊、立焊、仰焊位置时，为了避免熔池金属下淌，焊接电流应比平焊位置小10%~20%。角接焊焊接电流应比平焊焊接电流稍大些。 (3)焊接层次通常打底焊接，特别是焊接单面焊双面成形的焊道时，使用的焊接电流要小，这样才便于操作和保证背面焊道的质量;填充焊道可以选择较大的焊接电流;而焊接盖面焊道时，为防止咬边，使用的焊接电流可稍小些。 教师讲解焊条电弧焊焊接参数，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：焊条电弧焊的焊接参数主要有哪些？各参数对焊接质量有何影响？ 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 课程主要围绕焊条电弧焊基础知识展开，重点学习了三大核心模块：焊接设备：掌握 BX3-300（动圈式）、BX1-315（动铁芯式）弧焊变压器及 ZX5-400 弧焊整流器的型号含义、结构特点与工作原理，明确交流 / 直流设备的应用差异。 工具与防护：熟悉焊钳（夹持与导电）、焊接电缆线（电流传输）、面罩（弧光防护）的功能及选用原则，了解焊缝检验尺对焊缝余高、宽度等几何尺寸的测量方法。焊接参数：理解焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧电压对焊缝质量的影响，如电流过大易烧穿、速度过快易未焊透等，初步掌握参数匹配逻辑。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） (1)BX1-315 型弧焊变压器的电流调节方式是怎样的？ (2)在焊条电弧焊操作前，需要对焊接设备和工具进行哪些检查？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 从课堂练习和课后小测来看，大部分学生能够准确说出不同型号焊接设备的特点、工具及防护用品的用途，基本掌握了焊接参数的概念，知识目标达成度较高。在技能实践环节，多数学生能正确选择设备工具并完成简单操作，技能目标初步实现。通过案例展示与安全强调，学生在课堂中表现出对焊接技术的兴趣，安全意识也有所提升，情感目标也取得了一定成效。在讲解焊接设备的工作原理时，由于内容较为复杂，花费时间过长，导致后面焊接参数实际应用的讲解时间紧张，部分学生对如何根据实际焊接情况调整参数理解不够深入，实践操作环节也略显仓促。重新规划教学内容的时间分配，对于重点、难点知识，提前预估讲解时间，采用更简洁明了的方式进行阐述，确保各教学环节时间合理。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 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 $$