项目21CO2气体保护焊和钨极氩弧焊的设备及工具的使用教学设计 山东省设备维修类专业技能考试

CO2气体保护焊和钨极氩弧焊的设备及工具 教学设计 项 目 内 容 省份与专业 山东省设备维修类专业 项目名称 CO2气体保护焊和钨极氩弧焊的设备及工具 授课时数 2课时 教学目标 掌握CO₂焊和氩弧焊设备的组成、功能及安全操作规程。 理解两种焊接方法的工艺特点及适用场景。 能独立完成设备组装、气路检查、参数调试等操作。 能规范使用焊枪、送丝机、氩气瓶等工具，完成基础焊接作业。 教学重难点 设备组成与连接（如CO₂焊的焊枪、送丝机构；氩弧焊的高频引弧装置）。 关键参数设置（电流、气体流量、钨极磨削角度）。 CO₂焊的送丝稳定性控制。 氩弧焊的钨极与工件距离控制（避免夹钨、焊缝氧化）。 场地与器材 项目 具体要求 场地 焊接实训车间（通风良好，配备排烟设备），分CO₂焊区与氩弧焊区，设置安全警示标识。 CO₂焊器材 焊机（如NBC-350）、CO₂气瓶（带减压阀）、焊丝（ER50-6）、防护面罩、钢丝刷。 氩弧焊器材 TIG焊机（如WS-400）、氩气瓶（纯Ar）、铈钨极（φ2.4mm）、陶瓷喷嘴、不锈钢试板（304）。 辅助工具 万用表（检测电路）、角磨机（钨极打磨）、气体检漏仪。 教学方法 理实一体化教学 理论环节：通过3D动画演示设备内部结构（如氩弧焊的高频引弧原理）。 实践环节：分组完成“设备组装→参数调试→焊缝练习”任务链。 项目实施 过程步骤 一、CO₂气体保护焊设备及工具 1. 主要设备组成 部件 功能说明 焊接电源 平特性或缓降特性直流电源（如NBC-350），输出电流范围通常为100-500A，带电压调节功能。 送丝机构 包含送丝电机、送丝轮（分推丝式/拉丝式），控制焊丝（如φ0.8~1.2mm实心焊丝）匀速送出。 焊枪与电缆 气冷或水冷焊枪，内置导电嘴（易损件）、喷嘴（保护气体导向），电缆需耐高温耐磨。 CO₂气瓶系统 气瓶（液态CO₂）、减压阀（带加热功能，防止结冰）、流量计（调节气体流量10-20L/min）。 控制系统 集成在电源内，调节焊接参数（电流、电压、送丝速度），部分设备带“一键返烧”功能防粘丝。 2. 辅助工具 防护工具：自动变光面罩（遮光号DIN9-13）、防烫手套、阻燃工作服。 清理工具：钢丝刷（去除焊渣）、锤子（敲渣）、角磨机（坡口加工）。 检测工具：气体检漏仪（检查气路）、万用表（测量电路通断）。 二、CO₂气体保护焊设备使用步骤 1. 设备组装与检查 1）连接气路 将CO₂气瓶→减压阀→流量计→焊枪用气管连接，确保无漏气。 注意：CO₂气瓶需直立放置，减压阀加热器通电（防止结冰）。 2）安装焊丝 打开送丝机，将焊丝盘装入送丝轴，穿过导丝管→送丝轮→焊枪导电嘴。 技巧：送丝轮压力需适中（过紧会压扁焊丝，过松导致送丝不稳）。 3）电路连接 焊枪电缆接电源“+”极（反接法，熔深大），工件接“-”极（个别情况用正接法）。 2. 参数设置（以8mm碳钢为例） 参数 设定值 调节依据 电流 180-220A 板厚越大，电流越高 电压 22-24V 电压与电流匹配（听“嘶嘶”声） 气体流量 15-20L/min 过大易产生紊流，过小保护不足 焊丝伸出长度 10-15mm 过长导致电阻热增大，易粘丝 3. 焊接操作 起弧：焊枪倾斜70°-80°，按开关送丝引弧（接触引弧）。 运枪手法： 平焊：直线运枪或小幅锯齿摆动。 立焊：从下向上焊接，控制熔池不下淌。 收弧：松开开关后保持焊枪停留1-2秒（防缩孔）。 三、钨极氩弧焊（TIG焊）设备及工具 1. 主要设备组成 部件 功能说明 焊接电源 直流/交流电源（如WS-400），带高频引弧模块（非接触引弧），脉冲功能可选（薄板焊接）。 氩气供应系统 氩气瓶（纯Ar或Ar+He混合气）、减压阀、流量计（调节流量5-15L/min，需纯度≥99.99%）。 TIG焊枪 水冷式（大电流）或气冷式（≤200A），含钨极夹头（夹持铈钨极）、陶瓷喷嘴（保护熔池）。 脚踏开关 远程控制电流（调节热输入，用于精细焊接）。 2. 辅助工具 钨极处理工具：专用磨削机（钨极磨成锥形，角度15°-30°），避免使用普通砂轮机（污染钨极）。 填充材料：焊丝（如ER308L不锈钢焊丝），直径通常为φ1.6~2.4mm，需干燥保存。 保护用品：氩气面罩（观察窗需清晰）、皮革手套（防金属飞溅）。 四、钨极氩弧焊（TIG焊）设备使用步骤 1. 设备组装与检查 安装钨极 用专用磨削机将铈钨极（常用φ2.4mm）磨成锥形（角度20°-30°），尖端需磨平（直径0.1-0.3mm）。 注意：钨极需居中夹紧，伸出喷嘴长度3-5mm（过长影响气体保护）。 连接气路 氩气瓶→减压阀→流量计→焊枪，流量调至8-12L/min（不锈钢）/12-15L/min（铝）。 电源设置 直流正接（DCEN）：适用于不锈钢/碳钢（钨极接“-”极，熔深大）。 交流（AC）：适用于铝合金（清理氧化膜）。 2. 参数设置（以3mm不锈钢为例） 参数 设定值 调节依据 电流 90-120A 薄板需小电流，避免烧穿 脉冲频率 1-2Hz（可选） 减少热输入，控制变形 预通气时间 0.5-1秒 提前排空焊枪内空气 滞后停气时间 3-5秒 保护高温熔池防氧化 3. 焊接操作 引弧： 高频引弧：钨极距工件2-3mm，按开关非接触引弧（避免夹钨）。 划擦引弧（简易设备）：快速轻划工件，立即抬起（易污染钨极）。 填丝手法： 送丝角度：焊丝与工件15°-20°，从熔池前沿送入（避免直接插入电弧）。 节奏控制：熔池形成→送丝→撤回，循环操作（类似“点滴法”）。 收弧： 电流衰减功能（如有）逐渐降低电流，焊枪停留至滞后停气结束。 五、两种工艺设备核心差异对比 对比项 CO₂焊 TIG焊 保护气体 CO₂（活性气体） 氩气（惰性气体） 电极类型 消耗性焊丝（兼作填充金属） 非消耗性钨极（需另加焊丝） 适用场景 碳钢厚板高速焊接（汽车、钢结构） 不锈钢/铝薄板精密焊接（管道、航天） 操作难度 需协调送丝与手法（易飞溅） 需双手配合（一手焊枪，一手送丝） 六、教学提示 CO₂焊重点：教会学生调节“电压-送丝速度”匹配（听“嘶嘶”声判断电弧稳定性）。 TIG焊重点：训练钨极磨削技巧（避免偏心）和“滞后停气”操作（焊后保护熔池3-5秒）。 教学小结 本节课系统讲解了CO₂气体保护焊和钨极氩弧焊（TIG焊）的设备组成、操作流程及注意事项。在CO₂焊部分，重点学习气路连接、焊丝安装、参数调节（电流、电压、气体流量）及运枪手法，强调控制飞溅和避免气孔；在TIG焊部分，掌握钨极磨削、氩气保护设置、高频引弧及填丝技巧，注重焊缝成形和钨极维护。通过对比两种工艺的差异（如保护气体、电极类型、适用场景），学生能更清晰地理解其应用特点。实训中需严格遵守安全规范，正确使用防护用具，并养成设备维护习惯。后续可通过故障模拟和焊接竞赛巩固技能，提升操作熟练度与问题解决能力。 教学反思 学生掌握情况：反思学生是否能够掌握CO2气体保护焊和钨极氩弧焊的设备及工具，是否存在普遍性问题。 教学改进：根据学生的反馈和表现，调整教学方法和内容，提高教学效果。 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 $$