任务三气体保护焊基本技能电子教案.docx
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任务三气体保护焊基本技能电子教案
学习任务三气体保护焊操作基本技能
【课题名称】
气体保护焊操作基本技能
【教学目标与要求】
一、知识目标
1.知道气体保护焊焊的焊接原理;
2.叙述气体保护焊机的基本组成元件,各部分元件的具体作用;
3.知道气体保护焊焊的焊接原理;
4.懂得焊接工艺.参数对焊接质量的影响;
5.懂得焊接过程中的安全防护,规范操作标准;
6.能够分析焊接缺陷引发的原因;
二、能力目标
1.知道焊机各参数的调试标准、学会焊机性能的调试方法;;
2.学会对接焊、填孔焊的操作工艺流程、技术要点;
3.学会对接焊、填孔焊质量的检验方法;理解焊接质量检验标准。
三、素质要求
能够正确合理使用气体保护焊焊接工具和设备,具备一定的设备保养能力,养成爱护工具和设备的良好习惯以及规范、安全操作的工作意识。
四、教学要求
1.理解气体保护焊焊接原理;
2.知道焊接设备的组成,每部分的功能,同时学会根据不同的焊接对象调整焊接参数。
3.通过对不同厚度板件的对接、填孔焊接,掌握气体保护焊对接焊和填孔焊的操作技术。
4.通过综合结构件的焊机成型,初步具备对结构件焊接成型的技术能力,并具备检验焊接质量、分析焊接标准的能力。
【教学重点】
1.气体保护焊焊接原理与组成。
2.气体保护焊焊接工艺参数分析.
3.气体保护焊对接焊操作技术
4.气体保护焊填孔焊操作技术。
5.结构件焊装成型的综合技术。
【难点分析】
1.焊接参数分析与理解。
2.结构件焊装成型的优化、持续改善的能力锻炼。
3.操作过程中的细节把握,理论和实操的分析与融会贯通。
【分析学生】
学生经过任务一、二的学习,对车身钢板的基础知识有一定的理解,同时对于钢板的性能也有了一定的分析能力;经过任务二的学习,具备了一定的铝合金板件焊接和损伤维修的基本功,因此,学生具备一定的学习基础。
对于钢板的焊接,虽然和铝板焊接有一定的共通性,但存在不少的差异。
所以,在教学上,需要采用理论联系实际,通过实际的练习来发现问题,从而解决在理论方面的疑惑并验证理论的正确性。
【教学思路设计】
从气体保护焊的应用背景着手——分析铝气体保护焊机的组成及其作用——分析气体保护焊接的工作原理——讲解焊接在车身的应用——实验焊机的调整——焊接常用工具和设备的认识——影响焊接质量的主要因素分析——对接焊技术练习与讲解——填孔焊技术练习与讲解——焊接质量拼盘标准总结——综合结构件焊装成型演示讲解与练习——总结、评价。
【教学安排】
32学时,理论建议8学时(含理论测试),实操练习24学时。
【教学过程】
一.专业知识引导
回顾焊接铝板的操作注意事项和心得,并回顾钢板在损伤维修中的操作注意事项、技术要点,借此引申出钢板如何发现裂纹或者钢制车身结构零件发生严重损坏,如果需要更换新件的情况下,需要采用什么连接方式?
二.导入新课
(1)气体保护焊的基础知识
(2)气体保护焊接操作的基础知识
(3)气体保护焊—对接焊操作技术
(4)气体保护焊—填孔焊操作技术
(5)仿车身中柱结构件的对接焊、填孔焊成型综合练习
三.讲授新课
(一)气体保护焊的基础知识:
1.气体保护焊的应用背景:
车身的结构由车架式车身发展到整体式车身;
车身都是由薄钢板冲压制成复杂的形状,再通过各种连接方式形成一个整体;
在车身材料的选择方面,20世纪70年代中期以后,高强度低合金材料、超高强度材料、铝合金材料以及镀层材料逐渐代替了原有的低碳钢板材质;
外板材零件的厚度由0.9mm下降到0.7mm,结构零件的板材从3mm下降到1.2-2mm。
使用传统的氧乙炔焊接或者手工电弧焊接从事车身维修工作,已经不能达到恢复现代车身的安全性、强度和外观质量的要求。
气体保护焊用于车身修理能够焊接0.5-5mm之间不同厚度的钢板,亦可用于焊接低合金钢板和高强度钢板。
2.气体保护焊机的组成及其作用分析:
电源:
将交流电转变成直流电。
控制部分:
控制焊接时的电流大小、送丝速度的快慢,焊接功能的选用等。
送丝机构:
主要由焊丝、导丝轮、送丝电机等元件组成,保证焊丝能够按照控制面板调节的速度自动进给。
供气系统:
主要由气瓶、减压器、干燥器、流量计等元件,保证在焊接过程中提供一定压力保护气体,使焊接区域与空气隔绝,防止焊点氧化,并起到冷却焊点的作用。
焊枪:
焊枪主要由导电嘴和喷嘴、电缆等元件组成。
导电嘴起导电作用,喷嘴对喷出的保护气体进行压缩,使焊接区域完全隔离空气。
3.气体保护焊接的工作原理
焊接原理:
采用焊丝作为电极,使电极与母材之间接触而产生电弧,电弧燃烧时产生的热量将焊丝和母材金属熔融一体形成焊点。
属于熔接焊中电弧焊接的一种。
短路电弧焊接法:
根据图示解释和讲解。
以极细的焊丝、在小电流和低电压下,使电弧断断续续产生,从而使传入母材的热量减少,达到焊接薄钢板的目的。
4.焊接在车身的应用
根据图示讲解:
气体保护焊、电阻点焊、铜焊、激光焊等焊接方法的具体应用场合和作用。
(二)焊接操作的基础知识讲解分析:
1.焊机的调整
教师演示焊机的调整,演示之前先介绍焊机各组成部分,介绍焊接电流、焊接时间、流量调节等参数的调节位置。
调节不同的参数焊接,得到不同的焊接电弧和焊疤形态。
强调学生根据焊接过程、焊疤形态进行分析,从而理解焊机的调整方法。
2.焊接常用工具和设备的认识
(重点介绍其应用、如何正确使用和维护)
(重点介绍不同类型的大力钳使用的位置,如何保养)
(重点介绍滚轮式研磨机的使用位置,如何安全使用和维护)
(介绍皮带式研磨机的使用场合、使用注意事项,如何更换砂纸,安全规则等)
(焊接围裙和护腿,重点介绍如果没有按照要求穿戴所产生的危害,通过实例讲解)
(焊接头盔、透明头盔、护目镜主要介绍在什么情况下使用,强调安全规范操作的重要性)
3.小组工具设备准备
根据小组分工,根据学生准备情况,逐项检查、对照。
4.影响焊接质量的主要因素分析:
结合焊疤实物,分析以下焊接质量参数,总结这些参数对焊接质量产生的影响。
焊接电流对焊缝形态的影响:
焊接电流越大,焊珠宽度越宽,焊珠的表面容易塌陷,焊接表面容易过低,接的熔入深度也会更深。
焊接电流越小,焊珠宽度越窄,钢板没有充分熔合,导致焊丝金属堆积在钢板表面,从而造成焊缝高度过高,熔深减小。
焊接电流的调节与送丝速度息息相关,加大焊接电流的同时,也需要加快送丝速度。
焊接电流和送丝速度需要调大或者调小的依据则是板件厚度。
分析此表,总结对应的板件厚度所选取的焊接电流、焊丝直径。
让学生对于焊接电流和焊丝直径有一个初步的理解。
2)电弧电压
电弧电压适当时,可以获得良好的焊珠效果。
电弧电压太低,电弧的长度缩短,焊珠正面高度过高,焊珠宽度减小。
电弧电压太高时,电弧的长度缩伸长,焊接熔入深度降低,焊珠正面高度减小,焊珠宽度增大。
演示当电流、送丝速度不变的前提下,不同的焊丝伸出长度所产生的焊接电压变化、电弧燃烧状态的变化。
3)隔离气体的流量调节
推荐将保护气体流量调整到10-15L/Min。
演示将气体流量调大或者调小产生的焊接质量影响。
4)电极到母材的距离
电极到母材的距离太近,遮住了焊接位置的视线,且容易造成焊丝回烧,造成电极头堵塞。
电极到母材的距离太远,电弧被拉长,容易造成焊丝熔深不够,电弧燃烧不稳定。
演示不同的焊接电极与母材之间距离焊接状态,分析通过电弧燃烧的状态和形成的焊珠形态。
让学生理解标准参数的意义。
5)焊枪角度和焊接方向
分析前进法和后退法如何操作。
通过两种焊接方法的演示,分析不同焊接方法所得到不同的焊珠形态。
焊枪的角度一般倾斜10-30度。
演示90度角度焊接、接近于0度焊接,所得到的焊接形态分析;
演示10-30度角度焊接,分析焊珠形态。
通过对比方法,让学生理解推荐采用10-30度焊接原因。
6)焊接速度的影响
焊接速度和板厚之间的关系
演示0.8mm钢板的焊接;1mm钢板的焊接;2mm钢板的焊接。
明确不同厚度钢板的焊接速度。
理解焊接速度与钢板厚度之间关系。
5.隔离气体的使用与选择
气体保护焊类型
气体性质
气体应用
气体含量
二氧化碳气体保护焊
氧化性气体,焊接时分解成氧气和一氧化碳
低碳钢板
高强度钢板
100%二氧化碳
MAG焊(活性气体保护焊)
混合气体
高强度钢板
不锈钢板
镀层钢板
80%氩气
20%二氧化碳
MIG焊
惰性气体
铝合金板/镁合金板
100%氩气
选取高强度钢板和普通钢板,准备纯二氧化碳保护气体和混合保护气体、纯氩气。
通过这三种不同气体的焊接,根据焊接形态进行分析,从而理解不同的保护气体具体的应用、优缺点。
二氧化碳:
价格低廉,可以焊接低碳钢板和高强度钢板。
在车身维修车间广泛应用,但焊接时电弧的平稳性以及抗氧化性较混合气体差。
混合气体:
混合气体由80%的氩气和20%二氧化碳混合而成。
焊接电弧平稳,也广泛应用到车身维修车间。
氩气:
焊接铝合金和镁合金等活泼金属时广泛选用,气体的分子不活跃。
6.焊接作业应注意的几个问题
通过错误操作的图片进行讲解和分析,重点强调焊接操作过程中工人的自身保护、车辆保护、环境保护、工具和设备的保护。
通过反面图片分析总结出良好的工作习惯和规范操作的意义。
(三)气体保护焊—对接焊技术:
1)焊前准备
强调焊丝末端氧化物形成原因,每次剪除的必要。
(2)保持焊嘴电极对中
分析在什么情况下需要检查电极是否对中,电极是否对中对焊接操作所产生的阻碍。
(3)清洁喷嘴
讲解如何正确清洁喷嘴里面的焊渣。
(4)喷涂防溅膏
介绍防止飞溅产品的正确使用,使用的目的。
2)焊机设定
焊机设定的要点主要确保焊接参数(焊接电流、送丝速度、保护气体流量等)的正确调整,焊接电弧的稳定燃烧。
3)钢板定位
保持对接焊缝隙约0.5mm
讲解如何不留缝隙与保留缝隙,对于板件变形所产生的差异。
4)钢板试焊接
通过演示后,分析试焊接的作用和重要性。
通过试焊接焊珠的形态,分析焊机参数调整是否恰当。
5)定点焊接
演示定点焊接的操作技术。
强调分析,不同板件厚度所采用的定点焊接间距,并讲解其原因。
定点焊接的距离根据板件厚度确定,一般是钢板厚度的15-30倍。
若焊接表面有棱线,则先定位棱线位置,再定位平坦表面。
6)主焊接
焊接顺序:
先棱线定位,后平面定位。
焊接时,聚集热量大的位置后焊。
分段错位焊接的目的是为了分散热量,防止因为某局部位置热量过于集中导致变形增大或者烧穿。
强调研磨焊珠的方法、工具的正确使用,研磨的程度,为什么需要研磨。
7)喷涂防锈剂
防锈产品介绍与讲解,同时介绍防锈剂在什么时候喷涂?
为什么要喷涂?
8)对接焊应注意的几个问题总结:
(参照上述的讲解和演示,总结要点,并突出强调技术操作的注意点:
)——找同学分小组进行表述和总结,在理解专业理论的同时,锻炼学生的总结和沟通能力。
(1)焊板产生热变形的因素有哪些?
有哪些渠道可以控制焊接热变形?
(2)为什么要在定点焊之前,焊板装配时要保留0.5-1.0的焊接缝隙,为什么要先对有棱线位置先定点焊,再对平坦位置定点焊?
(3)为什么要在焊点背面施涂防锈剂?
为什么要在喷漆以后才能进行?
(四)气体保护焊—填孔焊操作技术:
(1)去除毛刺
如果钻孔的钢板产生毛刺,必须去除,否则影响焊接缝隙和工件定位。
讲解钻孔毛刺产生的来源,如何正确操作研磨机研磨毛刺。
(2)钢板定位
钢板定位的要求:
焊接时外板和内板贴合,焊接区域不要产生空隙。
(3)焊机设定
因前面已经针对对接焊设定过焊机,在此步骤中,突出演示填孔焊中5mm直径孔和8mm直径孔杂焊接参数上与对接焊之间的差异,且需要让学生理解为什么有这种差异?
(4)正式焊接
直径5mm的填孔焊:
焊枪对准孔径的中心,启动电弧,观察焊接位置是否性形成直径约为7mm左右的红圈,填满孔口以后稍作停留再松开焊枪扳手。
直径8mm或者以上的填孔焊接:
用螺旋运枪法,内外板的板件厚度一致,在孔的边缘靠中心约1mm处位置引燃电弧,然后均匀缓慢移动电弧作圆周旋转,填满孔口后松开焊枪扳机。
内板的厚度较外板的厚度大,建议由焊点的中心起弧,移动电弧均匀缓慢向外旋转,填满孔口后松开焊枪扳机。
演示时,突出讲解不同直径的焊接操作手法,并分析为什么使用这些焊接手法。
(5)研磨焊珠
注意研磨焊珠的把握度。
分析什么叫过度研磨;什么叫研磨未到位。
两者之间的差异。
(五)仿车身中柱结构件的对接焊、填孔焊成型综合练习
任务描述:
在进行更换车身钢板时(例如更换车身后翼子板和车身立柱等,切割的位置使用对接焊,而边缘的位置采用填孔焊的方式焊装成型。
介绍对接焊、填孔焊综合使用焊接成型结构的具体应用,车身维修的应用比例。
(1)焊接设备和工具准备
提供工件、设备好工具,由学生分组选择和确定自己所需要的工具和设备,并以小组为单位检验自己准备工具的性能好坏。
(2)焊接工件准备
(3)穿戴防护用品
展示穿戴防护用品的执行情况。
(4)板件清洁、画线和切割、去除毛刺。
根据提供的图纸,教师先集中讲解和演示板件清洁、划线、切割和去毛刺的具体操作。
学生分组依次实施,最后对完成的作品集中评价和讲解。
(5)外板件的装配与定位焊接
教师演示装配和定位的方法,并讲解操作要点。
学生分组实施。
注意在实施过程中的错误纠正!
(6)打磨定位焊点,工件背面防锈处理
教师演示强调定位焊的操作要点,背面防锈的具体操作方法。
学生分组实施。
(7)内外板件装配,填孔焊接
演示内外板件装配的要点,先装配四周还是中间?
演示填孔焊的操作技术,填孔焊的焊接顺序?
解释焊接顺序的重要性。
演示填孔焊焊接时需要采用错位焊接方法,从而防止板件过度变形。
(9)对接焊—连续点焊
在此步骤演示中,教师按照标准流程实施,先焊接平坦位置、再焊接两边的位置。
这样做的目的是在平坦位置焊接的焊缝较长,焊接时两边未焊接部分可以帮助其散热。
教师总结对接连续点焊的操作心得,与学生分享。
学生分组实施,最后作品汇总,分析各小组焊接作品的结果,同时分析好作品的优点,不好作品的不足和可以改善的地方。
(10)工具设备清洁、现场整理
学生现场整理各自小组的工具和设备,在必要的情况下,对工具和设备进行适度保养和维护。
四.小结
本学习任务主要针对车身钢板材质的结构零件,如果在事故中发生了严重损坏需要更换,则在维修的时候要应用到气体保护焊焊接。
从气体保护焊的应用背景着手,介绍了气体保护焊焊接工作原理、焊接设备工具组成、焊接参数的调整及其对质量的影响。
并通过对接焊、填孔焊和仿车身结构板件的综合练习,学生在学习相关理论的同时,掌握气体保护焊焊接操作技术。
本任务总共18学时,理论部分讲解建议8学时,实操部分建议24学时。
五.作业布置
(1)完成工作页中焊接质量检验分析内容,并填写完整工作页。
(2)气体保护焊的焊接原理是什么?
可以调节的工艺参数有哪些?
(3)如果焊接时烧穿,你该如何处理?
(4)如果在塞焊时,你发现板件产生了过大的热变形,你认为是什么原因导致?
怎么防范?
(5)气体保护焊对接焊和填孔焊有哪些质量检验的指标,请思考这些指标有无道理?
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