(中职中专)焊工工艺与实训全套教学设计全书电子教案整本书教案1-12章全.doc

教案样例一
教学章节
1.3 识读焊接装配图与实训
授课学时
2学时
教学目标
1.了解常用焊接接头的形式及常见坡口形式和尺寸
2.掌握焊缝的规定画法及焊缝符号标注
3.掌握焊接装配图的识读方法
教学重点
1.常见的坡口形式和尺寸
2.焊缝符号及标注
3.识读焊接装配图
教学难点
1.焊缝符号及标注的使用
2.识读焊接装配图
学情分析
学生对坡口形式及焊缝符号比较陌生，加强理论与实践相结合的教学环节。
教具
电化教学设备、便于组合的坡口基本形式教具
教学方法
讲授法，多媒体课件
教学过程
时间分配
组织教学
复习旧课
讲授新课
巩固新课
布置作业
2分钟
3分钟
78分钟
5分钟
2分钟
导入
复习上次课的内容，分析处理课后习题。
利用同学比较熟悉的交通工具自行车，引入装配图
新课
1.3 识读焊接装配图与实训
一、装配图
装配图是反映设计构思、指导生产、交流技术的重要工具，一张完整的装配图应包括下列基本内容：
1.一组图形，运用必要的视图和各种表达方法，表达出结构或部件的装配组合情况，各构件间的相互位置、连接方式和配合性质。
2.必要的尺寸。装配图中只需注明产品或部件的规格、性能及装配、检验、安装时所必须的尺寸。
3.必要的技术文件。用文字说明或标注符号指明产品或部件在装配、调试、安装和使用中的技术要求。
4.构件序号和明细栏。为了便于读图，便于图样管理和组织生产，装配图中必须对每种构件编写序号，并编制相应构件明细栏，以说明构件的名称、材料、数量等。
5.标题栏。包括工程或部件的名称、图号、比例及图样的责任者签字等内容。
二、焊接装配图
焊接图是指导焊接实际生产的图样，教材图1-9所示的图样为简单的焊接装配图，它除了包含一般装配图的内容外，还必须强调以下内容：
1.焊接图必须用焊接符号和焊接方法代号标注出焊接接头形式、焊缝位置，焊缝形状、焊缝尺寸、焊接方法等。
2.必要的焊接技术要求。
三、焊缝及焊接接头形式
1.焊缝形式：按焊缝在空间的位置不同可分为平焊缝、立焊缝、仰焊缝和横焊缝四种形式。按焊缝结合形式不同可分为对接焊缝，角焊缝和塞焊缝三种形式。按焊缝断续情况可分为定位焊缝、连续焊缝、断续焊缝。
2.焊接接头基本形式：对接接头，T形（十字）接头，角接接头和搭接接头。
3.开坡口的概念：所谓坡口就是根据设计和工艺要求，在工件的待焊部位加工并装配成具有一定几何形状的沟槽
4.坡口的其目：保证焊透、便于焊接操作、便于清除溶渣、避免焊接过程中出现缺欠和获得较好的焊缝成形，而且坡口还能起到调节焊缝金属中母材与填充金属的比例作用
5.坡口面得基本形式：I形、V形、U形（对这三种基本端面形式进行比较）。
四、焊缝的规定画法及焊缝符号标注
1.焊缝的规定画法（GB12212-1990）

2.焊缝符号及标注（GB/T 324-2008）
（1）焊缝符号：在图样上标注焊接方法、焊缝形式和焊缝尺寸的符号称为焊缝符号。
（2）焊缝符号的组成：完整的焊缝符号包括基本符号、指引线、补充符号、尺寸符号及数据等。在焊缝符号中，基本符号和指引线为基本要素。
（3）基本符号及组合：基本符号表示焊缝横截面的基本形式或特征（见教材表1-5、
1-6）。
（4）指引线：由箭头线和基准线（实线和虚线）两部分组成。基准线一般应与图样
的底边平行，必要时也可与底边垂直。实线和虚线的位置可根据需要互换。

（5）箭头线和接头的关系：箭头线和接头的关系分为接头在箭头侧和接头在非箭头侧

（6）基本符号与基准线的相对位置

焊缝在接头的箭头侧 焊缝在接头的非箭头侧 对称焊缝 双面焊缝
（7）补充符号：补充符号用来补充说明有关焊缝或接头的某些特征（参见教材表1-7）。
（8）焊缝尺寸符号及其标注方法：焊缝尺寸符号一般不标注，当设计或生产需要注明焊缝尺寸时才标注；常用的焊缝尺寸符号参见教材表1-8，焊缝尺寸标注方法参见图，焊缝尺寸标注示例见教材表1-9。

五、读图的步骤
1.弄清表达方法、目的，大致了解装配体形状、尺寸，装配体之间的关系和技术要求等，对其有一个具体的感性认识。
2.具体分析掌握基本结构在对全图概括了解的基础上，对装配图进行细致的结构分析，了解其组成情况，各部分的相互位置及连接关系，想象各主要结构的形状及特征。
3.获得完整概念在前两个步骤的基础上，进一步完善构思，归纳总结，得到对装配
图的总体认识。
例题讲解
用教材中图1-9托架焊接装配图，讲解焊缝缝符号标注及读图的方法

小结
1.坡口端面的基本形式有I形、V形、U形，可根据需要进行各种形式的组合。I形、V形端面加工容易，U形端面加工较困难。
V形坡口填充熔敷金属量多、焊后工件产生的角变形大，适用在一般结构中。U形坡口填充熔敷金属量少、焊后工件产生的变形较小，一般用于较重要的焊接结构。双面焊缝在相同厚度下，能减少填充熔敷金属的1/2、焊后工件角变形小。一般使用在大厚度及要求变形较小的结构中。
2.在图样上标注焊接方法、焊缝形式和焊缝尺寸的符号称为焊缝符号。完整的焊缝符号包括基本符号、指引线、补充符号、尺寸符号及数据等。为了简化，在图样上标注焊缝时通常只采用基本符号和指引线，其他内容一般在有关的文件中(如焊接工艺规程等)明确。基本符号和辅助符号用粗实线绘制，指引线用细实线绘制。符号的比例、尺寸及标注位置参见GB 12212-90的有关规定。焊缝符号标注按标准GB/T 324-2008。
3.通过本课程的学习，要求灵活运用制图、焊缝符号及标注等知识，绘制简单的焊接装配图和读懂较复杂的焊接装配图。

布置作业
教材相关习题，根据行业和专业特点，具体给出实训课题的内容

教案样例二
教学章节
2.4焊缝结晶及焊接接头组织性能的变化
授课学时
2学时
教学目标
1.了解焊缝结晶过程及焊接熔池的凝固特点
2.了解改善焊缝一次结晶的途径
3.掌握焊接接头组织性能的变化
教学重点
1.焊接熔池的凝固特点
2.钢焊接热影响区的分布特征
教学难点
1.钢焊接热影响区的分布特征对焊接结构的影响
学情分析
学生如果学习了金属材料及热处理课程，接受焊缝结晶及焊接接头组织性能的变化知识应没有太大的困难。
教具
电化教学设备
教学方法
讲授法，多媒体课件
教学过程
时间分配
组织教学
复习旧课
讲授新课
巩固新课
布置作业
2分钟
3分钟
80分钟
3分钟
2分钟
导入
复习上次课的内容，分析处理课后习题。
用日常生活中水结冰为例，引入焊缝结晶。
新课
一、焊缝结晶
1.焊缝结晶：熔焊焊缝一般经历加热熔化、冶炼反应、结晶、固态相变和形成焊接接头等过程。
2.焊接熔池凝固的特点
（1）熔池的体积小。弧焊时，熔池体积一般不超过30cm3,液态金属的重量不超过200g。
（2）熔池的温度极不均匀。熔池中部呈过热状态,低碳钢和低合金熔池平均温度约为1770±100℃,而熔池边缘紧邻未熔化的母材处,是过冷的液态金属,因此,熔池的结晶是在很大的温差下进行的。
（3）焊接熔池凝固时的冷却速度快。由于熔池的体积小，温度梯度大，决定了焊接熔池凝固时的冷却速度极快，一般冷却速度为4～100℃/S。
（4）熔池在运动状态下凝固。一般熔焊时，熔池随热源的移动而移动，同时熔池内部气体的外逸、焊条的摆动、电弧的吹力以及电磁力对熔池有强烈搅拌作用。且在熔池中熔化与凝固过程是同步进行的。
3.熔池的结晶过程：焊缝金属结构的形成过程，称为焊缝金属的一次结晶。它遵循金
属结晶的一般规律，包括生核和长大两个基本过程。

开始结晶 晶体长大 柱状结晶 结晶结束
4.改善焊缝一次结晶的途径：由于焊接熔池凝固特点等原因，造成了熔池结晶后成分的不均匀性 →“偏析”。可采取如下措施改善焊接熔池的一次结晶
（1）进行变质处理，以细化晶粒。
（2）振动结晶：在熔池结晶时施加低频机械振动、高频超声振动或电磁振动。其作用是击碎柱状晶从而细化晶粒。
（3）控制焊接热输入及预热。其作用是有效减小晶粒尺寸，从而获得较细的焊缝一次结晶组织。
二、焊接接头组织性能的变化
1.焊接接头的组成：焊接接头是由焊缝、熔合区、热影响区组成。

2.影响焊接接头性能的因素：影响因素较多，一般归纳为以下两个方面
（1）成分及组织方面的影响，如：焊缝金属的组织、化学成分、热影响区的组织变化等。
（2）力学性能方面的影响，如：焊接缺欠、焊接变形、焊缝余高等都是应力集中的根源。
因此焊接接头具有组织和力学性能不均匀性。
3.焊缝：焊缝的力学性能与基体相比强度指标略高、塑性指标略低。
如果焊缝中含硫量、含磷量偏高，或者焊接工艺参数及焊接结构不当，则容易引起低熔点杂质偏析，特别是母材含碳量偏高时，热裂的倾向更为严重，使焊缝的承载能力大大降低，往往造成焊接结构破坏，必须采取措施加以防范。
4.熔合区：熔合区的塑性和韧性很低，是焊接接头最薄弱地带。
是紧邻焊缝两侧的金属，焊接时由于热传导，金属的温度在固相线至液相线之间，冷凝后得到铸造组织，并有热裂倾向；未熔化的那部分金属，由于过热严重，晶粒剧烈长大，所以材料的塑性和韧性很低。
5.热影响区：焊接热影响区的组织和性能取决于母材的化学成分、焊前母材的热处理状态、焊接工艺措施等。
用于焊接的结构钢，按其热处理特性可分为不易淬火钢和易淬火钢两类。其焊接热影响区的分布特征及热影响区各部分被加热的温度与铁碳相图的关系如下图。

20钢的热影响区各部分被加热的温度与铁碳相图的关系 钢焊接热影响区的分布特征
（1）不易淬火钢：热影响区大致划分为：为过热区、重结晶区、不完全重结晶区等。
①过热区。温度在1100℃至固相线之间，金属被严重过热，甚至过烧，塑性和韧性急剧下降，是热影响区中性能最差的部位。
②重结晶区。温度被加热到Ac1～1100℃之间。对于低碳钢相当于正火热处理，得到细
小均匀的铁素体和珠光体组织，性能优于母材。
③不完全重结晶区。温度被加热到Ac1～Ac3之间，其特点是只有部分金属经受了重结晶相变得到细小铁素体+珠光体，其余部分为没发生相变是粗大原始铁素体，由于该区晶粒大小不均匀，因而其力学性能也不均匀。
④再结晶区。当母材经冷加工变形或由于焊接应力而引起塑性应变时，被加热至Ac1温度以下，会发生再结和应变时效过程，此区无相变和组织变化，综合性能优于母材。
（2）易淬火钢：热影响区大致划分为：完全淬火区、不完全淬火区等。
①完全淬火区，温度处于固相线到AC3之间。当温度在1100℃至固相线之间，焊后冷却很易获得粗大的马氏体。当Ac1～1100℃之间时，得到的是细小马氏体。如母材含碳量或合金元素含量不高或冷却速度较慢时，也可能出现贝氏体、索氏体和珠光体。
②不完全淬火区，加热温度在AC1～AC3之间。加热时，珠光体(或贝氏体、索氏体)转变为奥氏体，铁素体很少溶入奥氏体。当快冷时，奥氏体转变为马氏体而原铁素体保持不变但晶粒有不同程度长大，最后形成马氏体和铁素体的混合组织。
③回火区，当母材焊前是淬火+回火状态时才有回火区。温度Ac1以下，该区的组织和性能是否发生变化，取决于焊前母材的回火温度。如果在该区加热的峰值温度低于焊前母材的回火温度其组织与性能不发生变化。如果高于焊前母材的回火温度则该区组织与性能将发生变化，出现软化现象。它的强度和硬度均低于焊前母材的水平。这一软化区如果焊后不再进行重新淬火+回火处理是无法消除的，而且随着钢材强度级别的提高，这个软化问题就愈突出。
例题讲解
以20和40Cr钢为例讲解焊接接头组织性能的变化

小结
1.焊缝结晶：由于，熔池的体积小、熔池的温度极不均匀、焊接熔池凝固时的冷却速度快、熔池在运动状态下凝固等特点，因此焊缝的结晶是以与熔合线连生的柱状为主加等轴晶。
由于熔池凝固的特点和一些其他因素如焊材、坡口形式、工作环境、焊接方法等不同，在焊缝中出现不同程度的偏析还可能产生气孔、裂纹等焊接缺欠。
2.焊缝的力学性能：金属材料的力学性能是由化学成分、组织状体等因素确定的。焊缝与基体相比强度指标略高、塑性指标略低。
3.热影响区：焊接热影响区的组织和性能取决于母材的化学成分、焊前母材的热处理状态、焊接工艺措施等。

布置作业
教材相关习题

教案样例三
教学章节
3.1焊接电弧
授课学时
2学时
教学目标
1.了解电弧的概念、理解电弧稳定燃烧的条件
2.了解电弧构造及静特性，掌握焊接电弧的温度分布及极性应用
3.掌握减小和防止焊接电弧偏吹的方法
教学重点
1.电弧稳定燃烧的条件
2.电弧的极性应用
3.减小和防止焊接电弧偏吹的方法
教学难点
1.电弧稳定燃烧的条件
学情分析
学生对焊接焊接电弧应有感性认识，但不清楚实质和稳定燃烧的条件。
教具
电化教学设备
教学方法
讲授法，多媒体课件
教学过程
时间分配
组织教学
复习旧课
讲授新课
巩固新课
布置作业
2分钟
3分钟
80分钟
3分钟
2分钟
导入
复习上次课的内容，分析处理课后习题。
用日光灯启辉器引入什么是电弧。
新课
3.1焊接电弧
一、焊接电弧的引燃过程
1.电弧的实质（概念）：由焊接电源供给的具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间，在气体介质中产生强烈而持久的放电现象。
提供方式
2.电弧产生和维持的重要条件：
（1）必要条件：向两极之间提供一定电压 ←—— 焊接电源与工件和焊条连接成焊接回路
（2）重要条件：使阴极发射电子和两极之间的气体电离。
1）阴极发射电子的能力取决于电极材料的逸出功，电极材料的逸出功越小发射能力越强。
2）气体电离程度取决于电弧气氛中物质的电离电位，电弧气氛中物质的电离电位越低电离程度越高。
3）电弧气氛中的电离程度越高，阴极发射电子能力越强，电弧越好引燃、电弧就越稳定。
3.电弧的引燃过程
（1）接触式引燃电弧的过程

（2）非接触式引燃电弧的过程是将两电极互相靠近约2mm左右，这时在两电极之间加上高压脉冲或高频振荡。
二、焊接电弧的构造及静特性
1.电弧构造：焊接电弧是由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。
电 子
约等于弧长
10-4～10-6cm
中性原子
正离子

2.电弧温度分布
（1）纵向电弧温度分布：焊条电弧焊的阴极区温度为2400～3500K（占熔化金属总热量的36%）；阳极区温度2600～4200K（占熔化金属总热量的42%）；弧柱的弧心温度6000～8000K（占熔化金属总热量的21%）。
（2）径向电弧温度分布：中间温度高，四周温度逐渐降低。
（3）常用电弧方法的温度比较：因为焊接方法不同其导电机构不同，所以电弧的温度相差很大，且阴极与阳极的温度高低也不同。
常用电弧焊方法的温度比较
焊接方法
焊条电弧焊
钨极氩弧焊
等离子弧焊
熔化极氩弧焊
CO2气体保护焊
埋弧焊
弧柱温度
约6000 K
约8000 K
约20000 K
约10000 K
约6400 K
温度比较
阳极温度＞阴极温度
阳极温度＜阴极温度
3.电弧电压：Uh=Uya+Uz+Uy=a+bLh。从电弧电压公式可以看出，在一定的条件下电弧电压与弧长成正比，即电弧越长，电弧电压越高。
4.电弧的静特性：在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压的变化关系，称为焊接电弧特性，也称伏-安特性。表示它们关系的曲线称为焊接电弧静特性曲线，其形状呈U形。

常用电弧焊方法的静特性曲线区域
焊接方法
曲线使用区域
使用说明
焊条电弧焊
平特性区（bc段）
使用电流受到限制
钨极氩弧焊
下降特性区（ab段）
在小电流区间或脉冲维护焊接时
平特性区（bc段）
在大电流区间焊接时
微束等离子弧焊
下降特性区（ab段）
在小电流区间焊接时
平特性区（bc段）
在大电流区间焊接时
熔化极氩弧焊
上升特性区（cd段）
由于焊接电流密度较大
CO2气体保护焊
上升特性区（cd段）
等离子弧焊
上升特性区（cd段）
水下焊接
上升特性区（cd段）
埋弧焊
平特性区（bc段）
在正常电流密度下焊接时
上升特性区（cd段）
采用大电流密度焊接时
三、焊接电弧极性和应用
1.焊接电弧极性

2.极性应用：焊接极性接法的选择主要由焊条的性质和工件所需要的热量来决定的。
（1）使用酸性焊条，工件需要热量较多时选用正极性，工件需要热量较小时选用反极性。
（2）使用碱性焊条时，无论工件所需热量的多少一般都采用反极性。
四、焊接电弧偏吹及防止方法
1.电弧偏吹：在焊接过程中，发生电弧中心偏离电极轴线的现象。
2.产生电弧偏吹的原因
（1）焊条的偏心度过大。
（2）电弧周围的气体流动异常。
（3）电弧周围的磁场分布不均匀。
3.减小和防止焊接电弧偏吹的方法
（1）如果焊条偏心度超过国标，则需要更换焊条。
（2）在露天操作或管子焊接时，应用挡板等物保护电弧，防止气流对电弧的影响。
（3）焊接间隙较大的对接焊缝时，在接缝下面加垫板，防止热对流引起的电弧偏吹。
（4）加附加钢板，克服电弧两侧的磁感线分布均匀并减少热对流，防止电弧偏吹。
（5）焊接时，在条件许可的情况下尽量使用交流焊机。
（6）适当改变工件上的接地线位置，尽可能使焊接电弧周围的磁力线分布均匀。
（7）在操作时适当调整焊条角度，使焊条偏吹方向转向熔池。
（8）采用短弧焊接。
（9）焊接场地远离铁磁物质。
例题讲解
例举焊接极性的接法及极性应用的焊接案例
利用教材图3-5～10例举案例，讲解电弧偏吹及防止和减小方法

小结
1.电弧产生和维持的条件：向两极之间提供一定电压，使阴极发射电子和两极之间的气体电离。焊接工作时应创作条件，提高电弧的稳定性。
2.极性应用：使用酸性焊条，工件需要热量较多时选用正极性，工件需要热量较小时选用反极性。使用碱性焊条时，无论工件所需热量的多少一般都采用反极性。
3.减小和防止焊接电弧偏吹的方法，常用的有9条要求在焊接工作中应能灵活运用。

布置作业
教材相关习题；
提供实训条件，进行电焊机二次端接线训练。建议0.5学时的训练。

教案样例四
教学章节
3.2弧焊电源及辅助器具的选择使用（一）
授课学时
2学时
教学目标
1.了解弧焊电源的基本概念及分类
2.掌握电焊机型号的编制方法
教学重点
1.焊接电源的分类及
2.电焊机型号的编制方法
教学难点

学情分析
学生学过电工基础，接受焊接电源的基本概念及焊机型号的编制方法应比较容易。
教具
电化教学设备
教学方法
讲授法，多媒体课件
教学过程
时间分配
组织教学
复习旧课
讲授新课
巩固新课
布置作业
2分钟
3分钟
75分钟
8分钟
2分钟
导入
复习上次课的内容，分析处理课后习题。
用电脑的使用需要电源，引入弧焊电源
新课
一、概述
1.弧焊电源
为焊接电弧供电的系统称为弧焊电源。供电系统中除变压器、整流器或发电机之外，所有其它各种电器元件皆视为弧焊电源的组成部分。
2.电弧焊常用的主要附件及辅助器具
焊钳、电缆，熔断器、开关等为主要附件，面罩、敲渣锤、钢丝刷、保温筒等为辅助器具。
3.焊接电源的分类
根据国标，将通用电焊机及其控制器分为22类。弧焊所用电源一般可归纳为交流弧焊电源、直流弧焊电源、特殊弧焊电源三大类。
4.电焊机型号的编制方法
电焊机型号由汉语拼音字母及阿拉伯数字组成。型号中1 2 3 6 位各项用字母；
4 5 7 位各项用数字；3 4 6 7 位项不用时，其他各项排紧。
1 2 3 4—5 6—7
改进序号
派生代号
基本规格
系类序号
辅注特征
小类名称
大小类名称
5.焊机铭牌中的主要名词术语
（1）输入电压（初级电压）：电网电压，我国电网电压为220/380V。
（2）额定频率：指输入电流的频率。我国电网输入工频为50HZ。
（3）空载电压：在无负载状态运行时，即焊接回路开路时，焊接电源的输出端电压。
（4）功率因数：电弧的有用热能与焊接电源输入端的输入电流转化为热能总量之比。
（5）负载持续率：焊机在断续工作方式及断续周期工作方式中，负载工作时间与整个周期之比。额定负载持续率，是焊机出厂铭牌所规定的负载持续率。
（6）额定焊接电流：焊机按额定工作条件运行能符合标准规定而输出的电流。
（7）电流调节范围，是弧焊电源在工作电压符合标准规定负载特性条件下，通过调节能够获得的焊接电流的范围。
6.对弧焊电源的基本要求
（1）电源—电弧系统：弧焊时弧焊电源供电，电弧作为用电负载，从而构成“电源—电弧”系统。要使系统稳定，电源必须具备所要求的电器性能和工艺性能,达到供需平衡。

（2）工艺性能和结构方面的要求
1）保证引弧容易。
2）保证电弧稳定燃烧。
3）保证焊接参数稳定(主要指焊接电流和电弧电压的稳定)。
4）焊接参数能够调节，以适应焊接不同性质和厚度的材料。
5）节省电能，结构简单、紧凑、制造容易、消耗材料低。
6）使用安全、可靠、方便，性能良好，容易维修。
（3）焊条电弧焊电源应具有的特性
1）应具有下降的外特性：在稳定状态下弧焊电源的输出电压与输出电流的关系曲线称为弧焊电源的静特性，也称为弧焊电源外特性。

2）具有适当的空载电压： 弧焊变压器U。≤80V
弧焊整流器U。≤85V
直流弧焊发电机U。≤100V
3）具有良好的动特性：指在当负载发生变化时，弧焊电源输出电流和输出电压与时间的关系，用以表征对负载瞬间改变的反应能力，常称动特性。
4）具有适当的功率和短路电流：

5）焊接电流能在较大的范围内作均匀的调节：在电流调节范围内，按不同负载持续率工作时，不超过温升限制的许用焊接电流I是不同的，可按公式计算。
例题讲解
例举案例讲解弧焊电源的特点和应用范围
例举焊机的典型型号，用教材表3-4讲解焊机型号的含义

小结
1.要求我们要了解弧焊电源种类及焊电源的特点和应用范围。
（1）弧焊变压器
1）输出正弦交流电，电源为陡降性的外特性。稳弧性较差，焊接时没有磁偏吹现象。
主要用于焊条电弧使用酸性焊条焊接一般的焊接结构，也可用于铝合金的钨极氩弧焊
和埋弧焊等焊接电源。电源的成本低。
2）输出矩形波交流电流，电弧稳定性好。外特性可调为下降特性、恒流特性、缓降特性或恒流加外拖特性。无级调节和遥控等功能，易实现交直流两用。用于焊接较重要结构。可用于焊条电弧、交流钨极氩弧焊、埋弧焊等焊接电源。也可代替普通直流电源用于碱性焊条手弧焊接难焊材料，获得高质量的焊缝。
（2）弧焊整流器
1）硅整流：输出为直流电，其外特性为下降特性。稳弧性较好。焊接参数调节范围大。焊接时有磁偏吹现象。使用酸性焊条和碱性焊条均可。可用于焊条电弧弧焊、直流钨极氩弧焊、埋弧焊等焊接或切割过程。
2）晶闸（体）管式：输出为直流或直流脉冲。其可获得所需的各种外特性。其动特性良好，稳弧性好。焊接参数调节范围大，可调参数多。适用所有牌号焊条。可用于焊条电弧弧焊、各种气体保护焊、埋弧焊等焊接或切割过程的电源。
（3）特殊弧焊电源
1）弧焊逆变器：具有良好的动特性和弧焊工艺性能；调节速度快，所有焊接工艺参数均可无级调节。具有多种外特性能适应各种弧焊方法的需要。可用微机或单旋钮控制调节。焊接较重要结构，特别适合做流动工作场合的电源。可用于焊条电弧弧焊、各种气体保护焊、等离子弧焊、管状焊丝电弧焊、埋弧焊等多种弧焊方法焊接或切割的电源。
2）脉冲弧焊电源：输出幅值大小周期变化的电流，效率高，可调参数多，调节范围宽而均匀。热输入可精确控制。可用于TIG、MIG、MAG焊和等离子弧焊。设备复杂，成本高。
2.要求我们要掌握电焊机型号的编制方法，根据焊机型号来判断其基本数据及基本性能。

布置作业
教材相关习题

教案样例五
教学章节
3.3焊条的选择使用（二）
授课学时
2学时
教学目标
1.了解电焊条的分类
2.掌握焊条型号的划分及焊条的选用、检查及保管知识
教学重点
1.焊条的分类
2.碳钢及低合金钢焊条型号划分
3.焊条的选用、检查及保管
教学难点
1.焊条的选用
学情分析
学生已接触焊条的基本理论内容，接受新内容困难不大。但掌握焊条的选用还应在今后的课程中积累知识及经验。
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教学方法
讲授法，多媒体课件
教学过程
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复习上次课的内容，分析处理课后习题。
用焊条药皮的类型，引入焊条的分类及型号
新课
二、电焊条的分类及型号牌号
1.电焊条的分类
（1）按用途分类 碳钢焊条 GB/T5117-1995
低合金钢焊条 GB/T5118-1995
不锈钢焊条 GB/T983-1995
堆焊焊条 GB/T 984－2001
铸铁焊条及焊丝 GB/T1004－2006
镍及镍合金焊条 GB/T1381－2008
铜及铜合金焊条 GB/T 3670－1995
铝及铝合金焊条 GB/T 3669-2001

（2）按熔渣的碱度值分类 酸性焊条 E4303、E5003
碱性焊条 E5015、E5016
2.焊条型号
焊条的型号是以国家标准为依据，它可以反映焊条的主要的特性。不同类型焊条的型号表示方法也不同。焊条型号包括：焊条类别、焊条特点、药皮类型及焊接电源。
(1)碳钢及低合金钢焊条型号划分
根据国标规定，碳钢焊条型号根据熔敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类进行划分。
1）碳钢焊条型号编制方法
l 首位字母“E”表示焊条。
l 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgf/mm2（ 1 kgf/mm2=9.81 MPa）。
l 第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接，“2”表示焊条适用于平焊及横角焊“4”表示焊条适用于向下立焊。
l 第三位和第四位数字组合表示焊接电流种类及药皮类型（数字含义，见教材3-19）。
l 在第四位数字后附加字母表示有特殊规定的焊条，如“R”表示耐吸潮焊条；附加
“-1”表示冲击性能有特殊规定的焊条；附加“M”表示耐吸潮和力学性能有特殊规定。
2）低合金钢钢焊条型号
与碳钢焊条型号编制方法基本相似，只是在第四部分和第五部分中间有后缀字母为熔敷金属化学成分的分类代号，并以短线“—”与前面数字分开。需要时也可在型号最末尾附加代号，“R”表示耐吸潮焊条；“G” 表示该焊条标准化学成分只要1个元素符合标准中规定即可；“NM” 表示Al的质量分数不大于0.05%；“E” 表示在-40℃冲击功≥54J；“L” 表示超低碳，碳的质量分数≤0.05%。
焊条型号示例
E 50 1 8 —A1
表示熔敷金属化学成分的分类代号为A1
表示焊接电流为交或直流反接，药皮为铁粉低氢型
表示焊条适用于全位置焊接
表示熔敷金属抗拉强度的最小值为490MPa
表示焊条
（2）不锈钢焊条型号
不锈钢焊条根据熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置及焊接电流种类划分型号。
不锈钢焊条型号的组成
第一部分
字母E
表示焊条
第二部分
数字及特殊要求还用
表示熔敷金属化学成分分类代号，在数字后的元素符号表示有特殊要求的化学成分
第三部分
短划“—”及两位数字
表示焊条药皮类型、焊接位置及焊接电流种类（见教材3-20）
（3）镍及镍合金焊条型号划分
镍及镍合金焊条型号根据熔敷金属化学成分进行型号划分。
完整焊条型号示例

（4）堆焊焊条型号
按熔敷金属化学成分、药皮类型和焊接电流种类划分，仅有碳化钨管状焊条型号根据芯部碳化钨粉的化学成分和粒度划分。
堆焊焊条型号的组成
第一部分
字母E
表示焊条
第二部分
字母D
表示用于表面耐磨堆焊
第三部分
1～2位字母、元素符号还可附加一些主要成分的元素符号
表示焊条熔敷金属化学成分分类代号（见教材表3-22）
第四部分
数字及字母
在基本型号内进行细分类，细分类代号也可用短划“—”与前面符号分开
第五部分
两位数字
表示药皮类型和焊接电流种类，用“—”与前面符号分开（见表教材3-23）
（5）铸铁焊条型号
铸铁焊接用纯铁及碳钢焊条根据根据焊芯化学成分分类，其他型号铸铁焊条和药芯焊丝根据熔敷金属的化学成分及用途划分型号；填充焊丝和气保护焊丝根据本身的化学成分及用途划分型号。
铸铁焊条型号的组成
第一部分
字母E
表示焊条
第二部分
字母Z
表示用于用于铸铁焊接
第三部分
元素符号或金属类型代号，再细分时用数字表示。
表示焊条熔敷金属主要化学元素符号或金属类型代号（见表教材3-24）
三、焊条的选用、检查及保管知识
1.焊条的选用
（1）同种钢材焊接时焊条的选用原则
1）根据母材的化学成分和力学性能选用焊条。
l 对于普通结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度。
l 对于合金结构钢，有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头
应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考虑选用比母材强度低的焊条。
l 当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中容易产生裂纹，应选用抗裂性能好。
的碱性低氢型焊条。
2）根据焊接构件的使用性能和工作条件选用焊条
l 焊接构件处在动荷载，冲击荷载或高温高压的环境中，除保证抗拉强度外，应采用抗
裂性能好的碱性低氢型焊条。
l 工件处于腐蚀介质中，受磨损条件或低温工作时，应选用与其相应耐腐蚀、耐磨损且
能保证低温性能的焊条
3）根据结构特点及受力条件选用焊条
l 对结构复杂、刚性大的厚大工件，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
l 对受力不大、焊缝所处位置无法清理坡口脏物时，应采用对铁锈及氧化物和油脂敏感
性较小的酸性焊条。
4）根据施工条件和经济效益选用焊条
l 在满足产品使用性能要求的情况下，应选用工艺性好的酸性焊条。
l 在狭小或通风条件差的场合，应选用酸性焊条或低尘焊条。
l 对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量采用高效率焊条。
5）在设备不齐的情况下选用焊条
l 如果没有直流焊机情况下，应选用适用于交流电源或交直流两用的低氢钾型焊条。
l 如果焊前需要预热或焊后需要热处理，但无加热设备的情况下，尽可能采用特殊性能
的焊条。
（2）焊条的选用：焊条的选用须在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下，根据母材的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考虑，有针对性地选用焊条，必要时还需进行焊接性试验在实际工作中，才能做得更好。
2.焊条的检验
（1）外观检验
1）药皮表面应光滑细腻，无气泡及机械损伤。
2）药皮不偏心、焊条两端头平整，焊芯无锈痕。
3）将焊条平举1m高，自由落在光滑的钢板上，如果药皮无脱落现象，证明焊条药皮强度符合质量要求。
（2）焊接检验
1）质量好的焊条，施焊时电弧燃烧非常稳定，再引弧也很容易。
2）焊芯和药皮熔化均匀，流动性好。
3）施焊中烟尘不很浓，飞溅少，火花细微，无炸裂声。
4）焊缝成形平整度好，无气孔，夹渣等，脱渣容易。则为质量好的焊条。
（3）理化检验
当焊接重要构件时，应对焊缝金属进行化学分析及力学性能复验，以检验焊条质量的合格性。
3.焊条的储存
（1）各类焊条应分种类、分牌号、分批、分规格进行存放，预防在使用中造成混乱。
（2）各类焊条应存放在通风、透光而干燥的库房内，且必须放置在离地面300mm以
上的架上，还应离开墙壁300mm。
（3）特殊种类焊条的存放要求应高于一般性的焊条。最好是特种焊条应放在专用仓
库或指定区域。受潮或散乱焊条未经处理不允许入库贮存。
（4）焊条应随取随用。出库的焊条不得超过48h的用量，已出库焊条必须密封保存。
（5）建议焊条贮存库室内温度不得低于5℃，相对空气湿度低于60%。
4.鉴别焊条受潮变质的方法
（1）将数根焊条放在手掌内互相滚击，如果发出清脆的金属声，即为干燥焊条，如
有低沉的沙沙声，则为受潮焊条。
（2）将焊条在焊接回路上短路数秒。如果药皮表面出现颗粒斑点，则为受潮焊条。
（3）受潮焊条焊芯上常有锈痕。
（4）将焊条用手轻轻缓慢弯曲至120°，如有大块涂料脱落或涂料表面无裂纹则认为
焊条受潮。
（5）施焊时，药皮成块状脱落或产生大量水气而伴有爆裂现象，说明焊条受潮。
5.焊条的烘干
（1）烘干目的：为了使焊接电弧燃烧稳定，飞溅少，把熔化金属内有可能产生的缺欠降到最低限度，烘干实质是降低焊条药皮中的水分。
（2）焊条的烘干：酸性焊条应在100～150℃烘焙1～2h；碱性焊条，应在300～450℃
烘焙1～2h。烘干的焊条应放在100～150℃的保温筒(箱)内，随取随用。
（3）焊条烘干的注意事项℃
1）焊条烘焙时应防止骤冷骤热而产生药皮爆裂，脱皮现象。
2）焊条烘焙时应作好记录，记录上应有类型、牌号、批号、温度、起始时间等。
3）焊条烘焙过程中，应有专人负责，不得随意离岗。
4）烘焙焊条时，不得成堆放进，应放成层状。每层焊条不能超过3层(3根厚度)，以防止烘焙中受热不均难于排潮。
5）烘焙的低氢型焊条在一般常温下超过4h，应进行烘焙或重新烘干。焊条重新烘干次数不宜超过3次。
6）露天施焊，夜间作业时，必须对焊条进行妥善保管，不得露天存放，应在低温烘焙箱中恒温保存，否则次日还要重新烘焙，方可使用。
例题讲解
用教材表3-26，讲解常用焊条牌号和型号的使用案例
用教材表3-27，讲解焊条的选配案例

小结
1.焊条按用途分类：碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条及焊丝、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。要求必须掌握碳钢及低合金钢焊条的划分及典型牌号有哪些。
2.要求掌握焊条的选用原则及焊条的烘干和保管。

布置作业
教材相关习题

教案样例六
教学章节
3.5操作技能基础与实训
授课学时
2学时
教学目标
1.了解焊接熔池的基本形状及熔池的最佳状态
2.掌握手工操作的基础操作知识
教学重点
1.焊接熔池的基本形状及熔池的最佳状态
2.手工操作的基础操作知识
教学难点
1.认识熔池的理想形状和最佳状态
2基本操作方法的灵活运用