高焊工艺异种金属的焊接模板.doc

河北省技工学校 表51老师课时讲课计划学校：唐山劳动技师学院 讲课序号 讲课日期讲课班级缺 席课题： 第二章 异种金属焊接 2-1异种金属焊接概述 此次讲课目标和要求： 1、了解异种金属焊接概念 2、了解了解异种金属焊接性 3、熟悉异种金属焊接方法选择 课堂类型： 综合课 教具、挂图和参考书：高级焊工工艺和技能训练中国劳动社会保障出版社 焊工初中高教程中国劳动出版社考评对象： 全体学生，随机提问 复习旧课关键点： 1、钛及钛合金焊接接头脆化处理路径 2、钛及钛合金焊接产生气孔原因及预防方法 3、钛及钛合金焊接产生裂纹原因 新课难点，关键和处理方法： 关键： 1、异种金属焊接性 2、异种金属焊接易出现问题及预防方法 难点： 焊接易出现问题及预防方法 表52巩固新课关键点： 2-1异种金属焊接概述 一、异种金属焊接概念 二、异种金属焊接性 三、异种金属焊接关键问题 四、异种金属焊接方法选择 课外作业（复习题）： 1、异种金属焊接分类？ 2、异种金属焊接产生两种金相结构？性能、特点？ 3、异种金属焊接接头特点？ 任课老师： 组长审阅： 年 月 日 年 月 日本课题小结和改善方法： 小结： 1、异种金属概念、焊接性、易出现问题 2、焊接方法选择 方法： 提醒同学们课下复习金属材料相关知识 新课内容（附后）检验上次课知识点掌握情况经过举例讲解异种金属应用及焊接意义讲授异种金属概念及分类l 课时安排： 2课时（90分钟）l 教学方法： 讲授、举例、探究、提问l 旧课复习：（3分钟）1、钛及钛合金焊接接头脆化处理路径。2、提问：钛及钛合金焊接产生气孔原因及方法？钛及钛合金焊接产生裂纹原因？l 引入新课：（2分钟）伴随科学技术发展，异种金属焊接越来越广泛。很多情况，要求构件，不一样部位承受不一样工作条件，如载荷、温度或介质。通常多个不一样金属焊接起来，又能满足要求，又能发挥多种技术作用，有经济效益。l 新课内容：2-1 异种金属焊接概述一、异种金属焊接概念（5分钟）异种金属焊接：多种物理常数和金属组织等性质各不形同母材金属之间焊接。从材料角度分类： 异种钢焊接 三类 异种有色金属焊接钢和有色金属焊接从接头形式分类： 两种不一样金属母材接头三种 被焊母材金属相同采取不一样焊缝金属接头 复合金属板接头二、异种金属焊接性（25分钟）金属焊接性：金属是否适应焊接加工而形成完整、含有一定使用性能焊接接头特征。讲授焊接性概念提问金属材料相关金相结构知识借助板图讲解 焊接过程接头是否轻易形成缺点（结合性能）两方面 焊后满足使用条件能力 （使用性能）两种金属能够熔合或经过中间过渡层填充材料熔合，全部认为含有焊接性。差异在于焊接工艺简单、复杂程度；焊后接头性能好坏。1、异种金属组合金相结构 固溶体合金结构 化合物1）固溶体：是指二组元在液态相互溶解，结晶以一组元为基体保持原有晶格类型，另一组元是原子分布在基体组元晶格里，形成一致固体合金。特点：组织均匀，力学性能（关键塑性、韧性）好，理想焊缝组织。 无限固溶体 如：铜-镍 铁-镍分类 有限固溶体 析出另一固溶体（两相）铁-铜 析出化合物 铁-铝 铝-铜2）化合物：是指合金组元按一定原子数量比，化合成一个完全不一样于原来组元晶格新相，且含有金属特征固体合金。特点：硬而脆，不能用于连接金属。 焊缝出现塑性、韧性下降。2、异种金属间热物理性能差异结合实际举例影响焊接性原因：化学性能、力学性能，关键热物理性能。1）熔化温度（熔点）熔点相近：常见焊接技术和工艺熔点相差100以上：极难采取常见焊接技术和工艺铁：1535铜：1083镍：1453铝：660镁：648.82）热膨胀系数焊缝及母材冷却收缩不一致，冷却产生较大焊接应力，焊接接头过早损坏。3）热导率和比热容影响焊接热循环和结晶过程，对导热好金属预热，焊接电弧偏向导热好一侧。三、异种金属焊接关键问题（25分钟） 合金成份、冶金、物理、化学性能有差异，比焊同种金属困难。接头特点：1、化学成份不均匀性 两种金属合金成份有显著差异，熔化区化学成份相互稀释。取决：母材、填充材料原始成份，焊接工艺。 电流熔深稀释不均匀性2、组织不均匀性 因为焊接热循环作用，组织不一样。 取决：母材、填充化学成份，焊接方法、焊接层次、焊接工艺、焊后处理。3、性能不均匀性 力学性能不一样（强度、硬度、塑性、韧性），物理性能（膨胀系数、导热率）差异。讲授异种金属焊接方法借助实例加深了解4、应力场分布不均匀性 各区域残余应力分布不均匀。 原因：接头区域塑性、膨胀系数、导热率差异。 焊接接头断裂关键原因。四、异种金属焊接方法选择（20分钟）1、熔焊 熔焊，两种母材金属熔化，稀释作用显著。稀释率，焊条30以下，熔化极气保焊10-50，埋弧焊10-75左右。 为降低稀释，降低熔合比，通常采取热量集中热源电子束焊、激光焊、等离子焊等。 工艺：熔深，摆动焊丝、带状焊丝、附加不通电焊丝等工艺。2、钎焊 接头不存在稀释问题，存在铸造组织，最常见焊接方法之一。1） 熔焊-钎焊特点：低熔点母材一侧为熔焊，高熔点母材钎焊。要求：钎料对高熔点母材有良好润湿性。比如：钢-铜2）共晶扩散钎焊加热一定温度，两金属面形成低熔点共晶体，或钎料和两金属形成低熔点共晶体，扩散到母材并均匀化。3） 压焊特点：不加热或加热温度低，避免对母材热影响，预防产生金属间化合物或被挤出，也不存在稀释问题。课后小结知识点巩固记忆接头要求：点焊、缝焊、超声波焊 搭接接头 摩擦焊 最少一个工件旋转体界面 爆炸焊 适于较大面积连接l 课堂小结：（8分钟） 此次课关键讲述了：一、异种金属焊接概念 1、什么叫异种金属焊接2、异种金属焊接分类二、异种金属焊接性 1、异种金属金相结构2、异种金属热物理性能三、异种金属焊接关键问题四、异种金属焊接方法l 部署作业：（2分钟） 1、什么叫异种金属焊接？异种金属焊接分类？ 2、什么叫金属焊接性？ 3、异种金属金相组织及性能特点？ 4、异种金属焊接易出现问题？ 5、异种金属焊接方法？ 河北省技工学校 表51老师课时讲课计划学校：唐山劳动技师学院 讲课序号 讲课日期讲课班级缺 席课题： 2-2异种钢焊接（1） 此次讲课目标和要求： 1、了解异种钢焊接分类 2、了解异种钢焊接性 3、掌握异种钢焊接工艺标准 课堂类型： 综合课 教具、挂图和参考书：高级焊工工艺和技能训练中国劳动社会保障出版社 焊工初中高教程中国劳动出版社考评对象： 全体学生，随机提问 复习旧课关键点： 1、异种金属焊接易出现问题 2、焊接异种金属方法 新课难点，关键和处理方法： 难点、关键：1、金相组织相同异种钢焊接工艺 2、金相组织不一样异种钢焊接工艺 处理方法： 1、结合上次课内容进行对比记忆。 2、加强课题听讲效果检验，调动听课主动性。 表52巩固新课关键点： 2-2异种钢焊接（1） 一、异种钢焊接概述 1、异种钢焊接种类 2、异种钢焊接工艺关键点 3、异种钢焊接工艺标准 课外作业（复习题）： 1、异种钢焊接三种类型？ 2、焊接材料选择标准？ 任课老师： 组长审阅： 年 月 日 年 月 日本课题小结和改善方法： 小结： 1、异种钢焊接三种类型 2、异种钢焊接工艺关键点 3、异种钢焊接工艺标准 新课内容（附后）经过简单提问检验上次课知识点掌握情况经过举例讲解异种钢应用及焊接意义利用图表讲授异种钢焊接分类l 课时安排： 2课时（90分钟）l 教学方法： 讲授、举例、探究、提问l 旧课复习：（3分钟） 1、什么叫异种金属焊接2、异种金属焊接分类3、异种金属焊接关键问题l 引入新课：（2分钟）经过举实例，讲解异种钢焊接应用场所，异种钢焊接实际意义。l 新课内容：讲授异种金属焊接方法借助实例加深了解2-2异种钢焊接（1）一、 异种钢焊接概述（30分钟）1、 异种钢焊接种类常见异种钢按其金相组织可分为三种类型： 珠光体钢（低、中碳钢，低合金钢）三种 铁素体和铁素体-马氏体钢（铬不锈钢） 奥氏体和奥氏体-铁素体钢（铬镍不锈钢）2、异种钢焊接工艺关键点 金相组织相同异种钢焊接（合金化程度不一样）异种钢组合 金相组织不一样异种钢焊接1）金相组织相同异种钢焊接（同类钢中不一样牌号钢之间焊接）金相组织相同，物理性能没有很多差异。工艺方法：按合金程度较高钢（焊接性较差钢）选择焊接方法和制订工艺方法。焊接材料选择：和母材金相组织相同，按合金成份低钢选择。提醒同学们课下复习金属材料结合金属材料相关内容讲解比如：不一样牌号珠光体钢焊接 碳是决定淬硬倾向关键原因 按碳当量少钢选择焊条或焊丝 焊前预热，按碳当量高钢及厚度来决定。2）金相组织不一样异种钢焊接金相组织不一样，物理性能有很多差异，影响接头性能。焊接材料选择：产生过渡层小而韧性好材料。工艺方法：熔合比尽可能小，降低稀释；避免熔敷金属和母材金属搅拌。 焊前预热取决于焊缝金属合金化程度。 焊后热处理要慎重，金相组织不一样其物理性能差异大，热处理能改善接头性能，但对残余应力未必消除，又可能增加。3、异种钢焊接工艺标准（45分钟）1）焊接方法选择大部分熔焊全部适合。依据：母材性质、接头形式、构件工作条件、接头质量要求、生产效率、经济性来选择。焊条焊：工艺灵活、熔合比小、焊条种类多、适应性强。埋弧焊：生产率高、直线或环形大构件 但焊接参数熔合比稀释率不一样珠光体钢及珠光体钢和高铬马氏体钢焊接，采取CO2焊，适应性强。异种奥氏体钢及奥氏体钢和珠光体钢焊接，钨极氩弧焊或熔化极氩弧焊，质量稳定可靠。经过版图分析绘制表格方便记忆2）焊接材料选择标准确保焊接接头使用性能。能预防接头产生冷热裂纹。焊缝金属强度塑性不能兼顾时，选择塑性很好材料。能预防气孔、夹渣等缺点产生，是焊缝有一定致密性。含有良好工艺性，焊缝美观。焊缝金属组织有稳定性。3）坡口角度选择关键依据母材厚度；还要控制熔合比，来控制稀释度。坡口角度熔合比 坡口角度熔合比4）焊接规范选择线能量熔合比应尽可能采取小电流、高焊速、短电弧，降低母材熔化量，确保较小熔合比5）预热及焊后热处理 预热：同种金相组织、合金程度不一样异种钢，按焊接性较差钢选择预热温度和规范，预防产生裂纹。不一样金相组织异种钢，依据两种钢焊接性和焊接材料化学成份，选择温度和规范。若被焊金属不能后热处理，采取奥氏体焊条焊接，则预热温度应低些。 焊后热处理：同种钢，后热处理目标改善接头组织性能，消除残余应力，促进焊缝氢逸出。异种钢，热处理规范复杂。金相基础相同时，按合金含量高钢确定热处理规范；金相不一样时，加热冷却后应力重新分布，可能裂纹（比如：珠光体钢和奥氏体钢）。所以具体分析，经过试验确定。总结此次课内容部署作业加深记忆l 课堂小结：（8分钟） 此次课关键讲述了： 1、异种钢分类2、异种钢工艺关键点3、异种钢焊接工艺标准l 部署作业：（2分钟） 1、异种钢焊接按金相组织分哪三种类型？ 2、异种钢焊接工艺方法选择标准？ 3、异种钢焊接材料选择标准？ 河北省技工学校 表51老师课时讲课计划学校：唐山劳动技师学院 讲课序号 讲课日期讲课班级缺 席课题： 2-2异种钢焊接（2） 低碳钢和低合金钢焊接 此次讲课目标和要求： 1、了解低碳钢和低合金钢焊接特点和方法 2、熟悉低碳钢和低合金钢焊接工艺 3、掌握低碳钢和低碳钢焊接 课堂类型： 综合课 教具、挂图和参考书： 高级焊工工艺和技能训练中国劳动社会保障出版社 焊工初中高教程中国劳动出版社考评对象： 全体学生，随机提问 复习旧课关键点： 1、低碳钢焊接三种类型 2、金相组织相同异种钢焊接关键点 3、金相组织不一样异种钢焊接关键点 新课难点，关键和处理方法： 难点、关键： 低碳钢和低合金钢焊接材料、规范选择标准。 处理方法： 1、结合生产实例进行讲授 2、调动学生听课主动性，加强课题检验 表52巩固新课关键点： 2-2 异种钢焊接（2） 二、低碳钢和低合金钢焊接 1、低碳钢和低合金钢焊接性 2、焊接材料选择 3、焊接工艺要素 课外作业（复习题）： 1、低碳钢和低合金钢焊接易出现问题预防 2、焊接材料、工艺选择 任课老师： 组长审阅： 年 月 日 年 月 日本课题小结和改善方法： 小结： 1、低碳钢低合金钢焊接性 2、焊接材料、工艺选择 方法： 知识较抽象，多利用生产实例讲授 新课内容（附后）经过简单提问检验旧课知识点为新课做准备经过举例讲解异种钢应用及焊接意义复习金属及焊接工艺知识讲授低合金钢分类及特点l 课时安排： 2课时（90分钟）l 教学方法： 讲授、举例、探究、提问l 旧课复习：（3分钟）1、异种钢焊接分类2、金属材料知识：正火？调质？l 引入新课：（2分钟）经过举实例，讲解低碳钢和低合金钢应用场所，焊接实际意义。l 新课内容：总结此次课内容部署作业加深记忆2-2异种钢焊接（2）二、低碳钢和低合金钢焊接1、焊接性（25分钟）碳素钢决定强度和可焊性原因关键是含碳量。低碳钢：良好焊接性低合金钢=碳素钢+5%合金元素合金钢(低合金钢)除碳以外取决于合金元素含量。碳当量：把合金元素折合成碳含量来表示。碳钢及合金结构钢碳当量经验公式： C当量=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15*100% 式中：C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu为钢中该元素含量合金钢：合金元素碳当量钢淬硬倾向焊接性结论：焊接性取决于低合金钢焊接性 热轧正火钢 碳、合金元素低低合金钢 低碳调质钢 合金含量增加 较大淬硬倾向（1）热轧正火钢焊接性分析探究正火钢焊接性焊接过程易出现问题及预防方法屈服点294-490MPa： 不需要采取工艺方法屈服点大于490MPa且厚度结构刚性较大：低合金刚一侧 易出现脆化、裂纹采取一定工艺方法1）热影响区过热区脆化正火钢一侧1100以上粗晶区 晶粒长大塑性裂纹方法：小线能量 提升冷却速度2）裂纹热轧正火钢碳当量淬硬倾向依据板厚、接头调整线能量、预热、后热温度（2）低碳调质钢预防热裂纹和冷裂纹1）预防热裂纹方法大线能量（电渣焊、埋弧焊和大电流气保焊）高拘束时，热裂倾向大材料：高锰焊丝 碱性焊条或焊剂工艺：高电压 低电流 高焊速（提升首次结晶速度）2）预防冷裂纹方法 控制800至500冷却速度过快马氏体组织 过慢奥氏体晶粒长大热脆2、焊接材料选择（15分钟）强度、塑性和冲击韧性不低于最低值（1）焊条电弧焊碱性焊条 比如：E4315 E5015（2）埋弧自动焊硅含量低H08A H08MnA 采取高硅高锰焊剂 HJ431经过上述焊接性分析讲授焊材选择标准及工艺要素（3）电渣焊选择碳、锰含量略高焊丝 H08Mn2SiA（4）二氧化碳焊H08Mn2SiA3、焊接工艺要素（35分钟）（1）焊前准备1）应避免采取不能焊透或局部焊透破口形式。2）低合金钢采取热切割，预防边缘淬硬层。（屈服点超500MPa合金量大于3%板厚大于50mm时，切割前预热100以上）3）焊前必需清除焊接区。（焊条20mmm埋弧30mm电渣焊40mm）4）焊接材料（焊条或焊剂）进行烘焙。（500MPa以上采取保温桶）5）装配定位采取同一类型焊条，长度大于35-40mm，应采取正式焊接一样预热方法。（2）焊接线能量选择通常采取小线能量：小直径焊丝，多层多道焊，不横向摆。（3）预热、层间温度控制、后热及去氢处理1）焊前预热和层间温度控制。预防接头冷裂、改善焊接接头组织性能、减小应力。碳当量、板厚、拘束度 预热温度不低于100 合金含量3%以下100-150合金含量较高时150-200宽度板厚6倍，不超100mm2）后热150-250 保温1min/mm，大于30min总结此次课内容部署作业加深记忆l 课堂小结：（8分钟） 此次课关键讲述了： 1、低碳钢和低合金钢焊接性2、焊接材料选择3、焊接工艺要素l 部署作业：（2分钟） 1、低碳钢和低合金钢焊接易出现问题预防？ 2、焊接材料选择？ 3、焊接工艺选择？河北省技工学校 表51老师课时讲课计划学校：唐山劳动技师学院 讲课序号 讲课日期讲课班级缺 席课题： 2-2异种钢焊接（3） 珠光体钢和奥氏体钢焊接 此次讲课目标和要求： 1、了解奥氏体钢焊接性 2、了解珠光体钢和奥氏体钢焊接特点 3、掌握珠光体钢和奥氏体钢焊接工艺 课堂类型： 综合课 教具、挂图和参考书： 高级焊工工