金属材料焊接工艺 第3版 教案 28 球墨铸铁的焊接

授课教案首页学年第学期机械工程学院材料技术系（部）焊接技术及自动化教研室课程名称金属材料焊接工艺任课教师授课形式理论教学√课内实践□理实一体□习题复习□考核评价□其他活动□课时安排2课时序号28授课日期月日月日月日月日授课班级教学内容：3、球墨铸铁的焊接教学目标：知识目标：了解球墨铸铁的焊接性能力目标：熟悉球墨铸铁的焊接工艺特点素质目标：1、培养学生良好的操作习惯2、具有与人沟通、与人合作的社会交往能力重点难点及解决方法：举例说明球墨铸铁的焊接工艺。授课地点：教室教学媒体：投影仪设备及材料：其它资源：学习效果评价方式：课堂提问及作业作业和思考题：球墨铸铁对焊接接头的要求与灰铸铁有何不同？课后小结：填表说明：1.序号，指该课程授课的顺序号，应与授课计划一致；2.授课形式在相应的选项打“√”。授课教案教学内容及过程时间分配方法及手段一、教学组织1．复习引入10分钟2．讲解45分钟3．提问20分钟4.小结15分钟二、教学内容能力知识点1球墨铸铁的焊接性焊接性比灰铸铁差。主要表现在以下两个方面：（1）球墨铸铁的白口化倾向和淬硬倾向比灰铸铁大；（2）焊接接头力学性能要求高由于球墨铸铁的强度、塑性和韧性比灰铸铁高，因此，为保证焊接接头与母材等强匹配，要求接头的强度和塑性较高。能力知识点2球墨铸铁的焊接工艺要点球墨铸铁的焊接主要是铁素体球墨铸铁和珠光体球墨铸铁的焊接。铁素体球墨铸铁的抗拉强度为400～500MPa，断后伸长率高达10%～18%；珠光体球墨铸铁的抗拉强度提高到600～800MPa，断后伸长率下降到2%～3%；铁素体+珠光体混合组织球墨铸铁的力学性能介于二者之间。球墨铸铁良好的力学性能对焊接提出了较高的要求，并且球墨铸铁力学性能接近于钢，焊接方法不仅用于球墨铸铁件的缺陷补焊，还用于球墨铸铁之间、球墨铸铁与其他金属的焊接结构制造。填表说明：1.本页可续页；2.教学方法如：项目教学、案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等；3.教学手段如：课件演示、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、视频讲解、网络课程等。授课教案教学内容及过程时间分配方法及手段目前，球墨铸铁焊接最常用的方法是气焊和焊条电弧焊。1．气焊由于气焊具有火焰温度低、加热及冷却速度缓慢的特点，对降低焊接接头的白口及淬硬组织的形成是有利的。另外由于火焰温度低，还可以减少球化剂的蒸发（镁的沸点为1070℃，钇的沸点为3038℃），有利于保证焊缝获得球墨铸铁组织。气焊的不足之处在于，补焊效率低，焊接变形较大，因此，适用于新铸件小缺陷的补焊。2．同质焊缝（球墨铸铁型焊缝）焊条电弧焊要求完全避免白口组织需要高温预热（700℃）；如果焊后铸件需要进行整体热处理，可以采用较低的预热温度（500℃）。为了保证焊接接头具有足够的强度、塑性和韧性，球墨铸铁焊后应进行正火或退火热处理。3．异质（非球墨铸铁型）焊缝电弧冷焊主要采用镍铁铸铁焊条（EZNiFe-1）和高钒铸铁焊条（EZV）。其工艺与灰铸铁焊接工艺基本相同。但由于球墨铸铁淬硬倾向较大，在气温较低或焊接较厚大的工件时，应适当预热，预热温度为100～200℃。焊接电流应在保证熔合良好的前提下，采用尽量小的电流值，如φ3.2mm焊条，采用90～100A焊接电流；φ4.0mm焊条，采用135～145A焊接电流。高钒铸铁焊条只能用于非加工面的焊接。镍基铸铁焊条用于加工面的焊接多。填表说明：1.本