9.2 板材 V 形坡口对接平焊（教案）《焊工技能训练》（劳保社·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9.2 板材 V 形坡口对接平焊 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 学生在学习板材V形坡口对接平焊前，已具备一定机械基础与安全操作常识，但缺乏系统焊接实践经验。部分学生动手能力较强，对实操兴趣浓厚，但对焊接参数设置、编程等理论知识理解较浅，容易混淆不同焊接阶段的技术要点。面对焊接质量标准，学生可能因缺乏细节把控意识，出现焊缝不均匀、气孔等问题。教学中需结合直观演示与分步实操，用通俗易懂的语言讲解参数原理，通过反复练习帮助学生掌握规范流程，强化质量把控能力。 背景分析 在现代制造业蓬勃发展的背景下，板材焊接作为金属结构连接的关键技术，广泛应用于建筑、船舶、机械制造等领域。V形坡口对接平焊是最基础且应用频繁的焊接工艺之一，其焊接质量直接影响构件的强度与稳定性。随着自动化焊接技术普及，掌握规范的焊接流程和质量控制要点尤为重要。对于职高学生而言，熟练掌握这一工艺，既能夯实焊接技术基础，满足企业对技能型人才的需求，也为后续学习复杂焊接工艺、适应智能制造趋势奠定基础，助力其未来在制造业岗位上发挥专业价值。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 能够准确说出板材V形坡口对接平焊的焊前准备内容； 掌握焊件清理、装配的操作要点； 熟悉焊接参数设置原理及焊接质量标准。 培养学生严谨认真的工作态度和安全操作意识，激发对焊接技术的学习兴趣，增强在焊接实践中追求工艺精度的责任感与成就感。 可以规范完成焊件清理与装配，独立完成焊接过程中的编程前准备、参数设置； 熟练运用编程方法完成打底层和盖面层焊接程序编写，并能按照工艺流程进行高质量焊接操作。 学习任务 描述 能够准确说出板材V形坡口对接平焊的焊前准备内容 掌握焊件清理、装配的操作要点 熟悉焊接参数设置原理及焊接质量标准 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 焊前准备与焊件处理 教学难点 焊接参数的精准匹配 教学难点突破方法 通过对比实验展示不同参数下的焊接效果（如电流过大导致烧穿、过小导致未焊透），制作参数速查表，结合板材厚度、焊接层次提供推荐参数范围 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：能够准确说出板材V形坡口对接平焊的焊前准备内容 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、焊前准备 (1)焊件材料:Q235 钢。 (2)焊件尺寸:300mmx100 mmx10 mm，每组两块，如图 9-10所示。 (3)焊接要求:单面焊双面成形。 (4)焊接材料:焊丝选用 ER49-1，直径为 1.2mm。 (5)焊接设备:KR5 R1400型 KUKA 焊接机器 人及 Artsen PM400A 型麦格米特电源。 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） 二、焊件清理与装配 (1)钝边——修磨钝边为 0.5~1mm，去除毛刺。 (2)焊前清理——清理焊件坡口面及坡口正、反面两侧各 20mm 范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物直至露出金属光泽。为便于清除飞溅物和防止堵塞喷嘴，可在焊件表面涂上一层飞物溅防黏剂，在喷嘴上涂一层喷嘴防堵剂。 (3)装配——始焊端装配间隙为 1.8mm，终焊端装配间隙为 2.0 mm。错边量≤ 0.5 mm。 (4)定位焊——将修磨完毕的焊件按装配间隙进行固定，采用与正式焊接相同型号的焊丝，在距离焊件两端 20 mm 以内的坡口面内进行定位焊，焊缝长度为10~15 mm，通过修磨将接头处打薄。 (5)预置反变形——预置反变形量为 0°~1°。 主要讲解焊件清理与装配。 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。 三、焊接过程 初学焊接机器人编程时，可将打底层、盖面层的焊接程序分别编写，以便在打底层焊接出现焊缝偏移时，可用盖面层的程序点位置及摆动幅度对其进行修正。操作熟练后，则可将打底层、盖面层的焊接程序一次编写完。 焊接机器人板材V形坡口对接平焊操作步骤如下。 (1)编程前准备 首先，检查焊接机器人操作场地用电、用气安全状况，并注意悬挂作业标志，如图 9-11 所示。 然后，按顺序依次启动总电源、工位电源、焊接机器人配套焊接设备电源。同时在确认焊接机器人处于锁止状态后，将机器人控制柜电源钥匙切换至 0N挡，等待示教器自检程序开启。待示教器程序自检完成后，拧动钥匙，选择手动模式，以解除机器人锁止状态，如图 9-12所示。 最后，调整手动速度(低倍率)，选择工具坐标T1和基坐标 B0，如图9-13所示。手握上电键(确认开关)，结合3D鼠标手动运行设备，检验各轴机械运行状态。 (2)初步设置焊接参数 (3)打底层编程 (4)打底层焊接 如果程序经模拟运行无误，将示教器调至自动模式(见图9-37)，穿戴必要的劳动保护用品，开启通电键(见图9-38)按下启动键(见图9-36)进行通电焊接，并观察机器人运行情况，如图9-39 所示示教器可以挂在控制柜上或握于手中。打底层背面焊缝如图 9-40 所示。 (5)盖面层编程 盖面层的示教编程同打底层编程一样只是在设置焊接电流、电弧电压、焊接速度和摆动项里面的具体参数时可略作调整，具体程序如图 9-41 所示。这里选用与打底层一样的焊接电流为 110A,电弧电压为18V，焊接速度为0.1m/min。需要略作调整的是，从“摆动”项中选择“Trapezoid(梯形)”，并调整长度(层间距 )为 2.5 mm，偏转(单边宽度)4.1mm，角度为 90°，如图 9-42 所示。 (6)盖面层焊接 盖面层焊接具体操作同打底层焊接一样焊接完成后的盖面层焊缝如图 9-43 所示。 教师根据课本内容讲解焊接过程。 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。 四、焊接质量要求 焊接机器人板材V形坡口对接平焊焊接质量要求如下： (1)示教编程程序正确，焊接参数选择合理。 (2)打底层焊缝背面均焊透，无明显超高、焊瘤或烧穿等缺陷。 (3)盖面层焊缝两侧与母材熔合良好，焊缝波纹均匀、美观。 教师讲解焊接质量要求，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：如何通过编程控制打底层与盖面层的焊接路径？ 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） 课本节课围绕板材V形坡口对接平焊展开，系统讲解了焊前准备、焊件清理装配、焊接全流程操作及质量要求。同学们通过学习，掌握了焊件表面处理、坡口装配要点，熟悉了焊接参数设置逻辑与编程方法，并实践完成打底层与盖面层焊接。课堂中通过案例演示与分组实操，帮助大家直观理解参数对焊缝质量的影响。希望同学们课后巩固焊接流程的规范操作，深入理解参数调整原理，在后续练习中不断提升焊接质量，为掌握更复杂的焊接工艺夯实基础。 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）焊接变形的主要原因是什么？如何减少变形？ （2）简述焊接参数（电流、电压、速度）对焊缝成型的影响。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本次教学以板材V形坡口对接平焊为核心，学生基本掌握了焊接流程与操作要点，但仍存在不足。在焊件清理与装配环节，部分学生对坡口角度测量、装配间隙把控不够精准；焊接参数设置时，因理论结合实践不足，难以快速匹配合适参数，导致焊缝出现气孔、未熔合等问题。编程环节中，少数学生对打底层与盖面层路径规划逻辑模糊，影响焊接连贯性。后续教学需增加焊件预处理实操练习，利用对比实验强化参数认知，拆分编程任务进行针对性指导，并通过案例分析与小组互评，提升学生质量把控意识与问题解决能力。 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 $$