汽车构造教案

1、工程3 C02气体保护焊石家庄理工职业学院教案授课题目 章、节C02气体保护焊授课类型理论课授课时间4学时教学目的及要求1、掌握二氧化碳气保焊的实质和特点2、了解C02的应用范围3、CC2气体保护电弧焊的设备4、掌握C02焊的冶金特性、防止飞溅的措施及焊接材料的选用5、掌握C02焊焊接参数的选择6、掌握C02焊的其它焊接方法的特点、适用范围重点难点1二氧化碳气保焊的本质2 CQ气体保护电弧焊的设备3 C02焊各组成局部的使用和更换4、C02旱焊接材料的选用C02旱的冶金特点及飞溅产生的原因5、C02旱焊接参数的选择6、药芯焊丝的 C02旱、C02点焊教学方法 及手段理论讲授法、启发式教学法、p

2、owerpoint演示、解剖模型动作展示、小动画教学 过 程 设 计教学内容、步骤、方法、手段、板书设计等 教学步骤：1、组织教学2、填写教学日志3、复习提问、弓1出本讲教学内容4、新课讲解5、穿插提问6、归纳总结7、布置作业 教学内容：1、C02焊的特点及应用2、2C02焊设备3、C02焊的冶金特性和焊接材料4、C02焊焊接工艺5、C02焊其他焊接方法备注工程3 C02气体保护焊作业及思考题第一节 C02电弧焊的特点及应用一、C02电弧焊的实质定义：C02气体保护电弧焊是利用 C02作为保护气体的熔化极电弧焊方法。 设备：焊接设备主要有直流电源、送丝机构和焊枪。焊材：焊接材料主要有焊丝和C0

3、2气体。C02气体是一种氧化性气体，在高温下具有强烈的氧化性。它的保护作用主要是使焊接区与空气隔离，防止空气中的氮气对焊缝的有害作用。因为一旦焊缝金属被氧化和氮化，设法脱氧是较容易实现的，而脱氮就很困难，因此可用 C02作保护气体。分类：按使用焊丝直径的不同，可分为细丝 C02电弧焊焊丝直径w 1.6mm和粗丝C02 电弧焊焊丝直径1.6mm;按操作的方式分类，可分为半自动 C02电弧焊和自动 C02电弧 焊。二、C02电弧焊的特点优点焊接生产率高焊接本钱低焊接变形小焊接质量较高适用范围广 可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。 操作简便 焊后不需清渣，且是明弧，便于监控，有

4、利于实现机械化和自动化焊接。2缺点 飞溅率较大，并且焊缝外表成形较差。 很难用交流电源进行焊接，焊接设备比较复杂。抗风能力差，给室外作业带来一定困难。不能焊接容易氧化的有色金属。三、C02电弧焊的应用C02电弧焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢等黑色金属。对于不锈钢，由于焊缝金属有增 碳现象，影响抗晶间腐蚀性能。所以只能用于对焊缝性能要求不高的不锈钢工件。教学总结:1. C02焊接方法的特点及应用2 .其中C02焊接方法的特点是重点。小 结通过学习要求学生掌握 C02焊的本质及特点，了解这种焊接方法的适用范围。布置作业工程3 C02气体保护焊第二节 C02电弧焊设备C02电弧焊所用的设备有半自动

5、C02焊设备和自动C02焊设备两类。在实际生产中，半自 动C02焊设备使用较多.一、C02电弧焊设备的构造和作用半自动C02焊设备由焊接电源、送丝机构、焊枪、供气系统、冷却水循环装置及控制系统 等几局部组成。而自动 C02电弧焊设备那么除上述几局部外还有小车行走机构。一焊接电源C02电弧焊都采用直流电源且反极性连接。根据不同直径焊丝C02焊的工艺特点，一般细焊丝采用等速送丝式焊机， 配合平特性电源。 粗焊丝采用变速送丝式焊机， 配合下降特性电 源。二送丝系统根据使用焊丝直径的不同，送丝系统可分为等速送丝式和变速送丝式。通常焊丝直径大于和 等于3mm时采用变速送丝方式，焊丝直径小于和等于 2.4

6、mm时采用等速送丝式。三焊枪1对焊枪的要求焊枪应起到送气、送丝和导电的作用。2焊枪的类型焊枪按用途分为半自动焊枪和自动焊枪。3焊枪的喷嘴和导电嘴喷嘴采用紫铜或陶瓷材料制作。导电嘴的材料一般选用紫铜、铬紫铜或钨青铜。喷嘴和导电嘴都是易损件，需要经常更换，所以应便于装拆。并且应结构简单、制造方便和 本钱低廉。四供气系统供气系统的作用是保证纯度合格的C02保护气体能以一定的流量均匀的从喷嘴中喷出。它由C02钢瓶、预热器、枯燥器、减压器、流量计及电磁气阀等组成。二、熟悉现场设备现场连接C02电弧焊所用的设备，构成整个回路，实现焊接电路的连通教学总结:1. C02焊接方法的设备2 .新型C02焊接设备(

7、工程3) C02气体保护焊第三节 C02电弧焊的冶金特性和焊接材料一、合金元素的氧化与脱氧1、合金元素的氧化2、氧化反响的结果上述氧化反响会使 Fe、Si、Mn和C等合金元素烧损，在 C02电弧中，Ni、Cr、Mo过渡系 数最高，烧损最少。Si、Mn的过渡系数那么较低，因为它们中的相当一局部要耗于熔池中的脱氧。Al、Ti、Nb等元素的过渡系数更低，烧损比 Si、Mn还要多。氧化反响中的反响生成 物SiO2和MnO会结合成硅酸盐。其密度较小，很容易浮出熔池形成熔渣。合金元素烧损、 CO气孔和飞溅是 CO2电弧焊中三个主要的问题。3、对脱氧剂的要求从上述内容中可以看出，在 CO2电弧中，溶入液态金

8、属中的FeO是引起气孔、飞溅的主要因素。同时，FeO残留在焊缝金属中将使焊缝金属的含氧量增加而降低力学性能。如果能使FeO脱氧。并在脱氧的同时对烧损掉的合金元素给予补充，那么CO2气体的氧化性所带来的问题根本上可以解决。对脱氧剂的要求如下：(1) 脱氧能力强该脱氧剂与氧的亲和力比铁大，能够使 FeO中的Fe复原，并且对 FeO 的脱氧能力要优于 C的脱氧能力，这样才能抑制 FeO与C的有害反响。(2) 起合金化作用脱氧剂在完成脱氧任务之余，所剩余的量便作为合金元素留在焊缝中，起到提高焊缝力学性能的作用。(3) 其生成物不应引起其它不良的后果如生成物不应是气体以免造成气孔；生成物应不 溶于液态金

9、属而成为熔渣，且熔点要低；生成物密度要小，以利于浮出熔池外表，不造成焊 缝夹渣等。4、CO2电弧焊的脱氧措施CO2电弧焊用的脱氧剂，主要有 Al、Ti、Si、Mn等合金元素。Si和Mn之间的比例必须适当， 否那么不能很好地结合成硅酸盐浮出熔池，而会有一局部 SiO2或者MnO夹杂物残留在焊缝中，使焊缝的塑性和冲击值下降。二、CO2电弧焊的气孔及防止CO2电弧焊时，由于熔池外表没有熔渣盖覆，CO2气流又有冷却作用，因而熔池凝固比较快。如果焊接材料或焊接工艺处理不当，可能会出现CO气孔、氮气孔和氢气孔。CO2气体具有氧化性，可以抑制氢气孔的产生，只要焊前对CO2气体进行枯燥处理，去除水分，去除焊丝

10、和工件外表的杂质，产生氢气孔的可能性很小。三、CO2电弧焊的飞溅及防止1 飞溅产生的原因飞溅是CO2电弧焊最主要的缺点，产生飞溅的主要原因如下：(1) 气体爆炸引起的飞溅(2) 由电弧的斑点压力而引起的飞溅(3) 短路过渡时由于液态小桥爆断引起的飞溅(4) 当焊接参数选择不当时，也会引起飞溅。2. 减少金属飞溅的措施(1) 正确选择工艺参数(2) 细滴过渡时在CO2中参加Ar气(3) 短路过渡时限制金属液桥爆断能量(4) 采用低飞溅率焊丝(工程3) C02气体保护焊第四节C02焊接工艺1 C02焊接参数的选择2 起弧与收弧(1 )起弧工艺半自动焊时习惯的起弧方式是焊丝端头与焊接处划擦的过程中按

11、焊枪按钮，通常称为“划擦起弧。这时起弧成功率较高。起弧后必须迅速调整焊枪位置、焊枪角度及导电嘴与工件 间的距离。起弧处由于工件的温度较低，熔深都比较浅，特别是在短路过渡时容易引起未焊透。为防止产生这种缺陷，可以采取倒退起弧法，起弧后快速返回工件端头，再沿焊接缝移动，在焊道 重合局部进行摆动，使焊道充分熔合，到达完全消除弧坑。(2 )收弧方法焊道收尾处往往出现凹陷，它被称为弧坑。C02电弧焊比一般焊条电弧焊用的电流大，所以弧坑也大。弧坑处易产生火口裂纹及缩孔等缺陷。为此，焊工总是设法减小弧坑尺寸。四. C02电弧焊的其它方法1、药芯焊丝C02电弧焊药芯焊丝是将含有稳弧剂、造渣剂和合金粉等成分的粉

12、末裹在金属外皮里面而构成的。药芯焊丝的截面形状种类较多，典型的焊丝截面形状可以分成二大类：简单断面的“0形和复杂断面的折迭形。折迭形中又分为“T形、“ E形、“梅花形和“中间填丝形等。2、C02电弧点焊C02电弧点焊是在 C02气体保护下，利用焊丝和焊件间燃烧的高温电弧热量，将搭接接头 上板的整个厚度和下板的局部厚度熔化，形成铆钉状的焊点，从而把两块钢板连接起来。也称为C02电铆焊。五. 熟悉现场1 .观察C02电弧焊熔滴过渡2. C02电弧焊各参数调节教学总结:1. C02焊接方法的工艺操作技术2. C02焊接方法的工艺特点及工艺操作是重点，工艺参数调节是难点，尤其是工艺参数对 飞溅的影响要

13、处理好。布置作业P1137、 8四、C0气体及焊丝1 . CO气体CO气体是无色、无味和无毒气体。目前许多厂家生产的CO气体纯度不稳定，为确保CO气体的纯度，可采取如下措 施：(1) 洗瓶后应该用热空气吹干，因为洗瓶后在钢瓶中往往残留较多的自由 状态水。(2) 倒置排水(3) 正置放气工程3 C02气体保护焊(4)(5)使用过滤式枯燥器 使用时注意瓶中的压力焊丝CO焊焊丝既是填充金属又是电极，所以焊丝既要保证一定的化学成分和力学 性能，又要保证具有良好的导电性和工艺性能。3 .焊丝牌号、成分及用途目前我国CO焊用的主要焊丝品种是H08Mn2Si类型。这类焊丝采取Si、Mn联合脱氧，具有很好的抗

14、气孔能力。 Si和Mn元素也 起合金化的作用，使焊缝金属具有较高的力学性能。五、案例现场进行普通CO电弧焊操作和自动CO电弧焊操作及STT焊接操作，同时进 行比照，学生要从中观察焊接的外观成型、飞溅、熔池、熔滴的差异教学总结:1 . CO电弧焊的冶金特性2. CO电弧焊的焊接材料布置作业布置作业预习4.3中后半局部的内容。1.5 CO2焊的其它方法一、药芯焊丝CO2焊是将含有稳弧剂、造渣剂和合金粉等成分的粉末裹在金属外皮里面而构成的。1、药芯焊丝CO2焊的特点优点焊接生产率高。飞溅少，焊缝成形美观。焊接适应性强。抗气孔能力强。缺点 焊丝制造比较复杂、本钱高。焊丝外表容易锈蚀，药粉容易啄潮，使用前需进 行烘干。