金属熔化焊基础教案焊接冶金基础焊缝金属的构成.wps

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1、 金属熔化焊基础教案焊接冶金基础焊缝金属的构成 授课题目第二节 焊缝金属的构成教研室主任 教务科长 授课时数授课方法授课教师 授课班级与时间 教学目标熟练掌握焊接时焊条加热熔化和母材的熔化教学重点焊条加热特点教学难点焊条电弧焊时，熔滴过渡的形式教学内容、方法及过程复习提问复习提问：焊接接头包括哪些。新课讲解新课讲解：熔焊时的焊缝是由熔化的母材与填充金属共同组成其组成的比例则取决于焊接条件。板书板书：一、焊条的加热与熔化焊条电弧焊时，加热与熔化焊条的热量来自于三方面。（1）焊接电弧传给焊条的热能（2）焊接电流通过焊芯时产生的电阻热（3）化学冶金反应所产生的电阻热一般情况下化学反应热仅占总热量的1

2、%3%可忽略不计，熔化焊条的热量主要来自电弧。焊接电弧用于加热焊条的热量约占电弧总功率的20%27%。 电弧对焊条加热的特点是热量非常集中，在焊条端部10mm 以内，同时药皮表面的温度比焊芯的温度要低的多。焊接电流通过焊芯产生的电阻热QR（单位 J）为QR=I2Rt式中 I焊接电流（A）R焊芯电阻（）T电弧燃烧时间（S）电阻加热的特点是：从焊钳夹持点至焊条端部热量均匀分布。当焊接电流不大和加热时间不长时，电阻热对焊接过程无明显影响，但当电流很大，或因焊条过长而增加了电弧燃烧时间时，由于电阻热增大，使焊芯和药皮温升过高将引起以下的不良反应。1）焊芯熔化过快引起飞溅 。2）药皮开裂过早脱落，电弧不

3、稳。 3)焊缝成形不良，甚至产生气孔等缺陷。4）焊条发红变软，操作困难。2、焊条金属的熔化焊条端部的焊芯熔化后进入熔池，焊条金属的熔化速度决定了焊条的生产率，并影响焊接过程的稳定性。平均熔化速度：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度称为焊条的平均熔化速度。焊缝金属的熔化速度可用单位时间内焊芯熔化的质量表示um=m/t=PI P=m/ItP的物理意义：熔焊过程中，单位电流，单位时间内焊芯（或焊丝）的熔化量。实际焊接时，熔化的焊芯或焊丝金属并不是全部进入熔池形成焊缝，而是由一部分损失，我们把单位电流单位时间内焊芯或焊丝熔敷在焊件上的金属量称为熔敷系数H 可表示为H=mH/It式中 mH熔敷到焊缝中的金

4、属质量（g）H熔敷系数（g/hA）由于金属蒸发、氧化和飞溅，焊芯或焊丝在熔敷过程中的损失与熔化的焊芯焊丝原有质量的百分比叫做飞溅率。 （）普西可表示为：=(m-mH)/m=（Um- UH）/ Um=1-H/P式中 UH焊条的平均熔敷速度Um焊条的平均熔敷速度M熔化焊芯的质量T电弧燃烧时间P焊条的熔化系数可见，熔化系数并不能真实的反应焊条金属的利用率和生产率，真正反映焊条利用率和生产率的指标是熔敷系数。板书板书：3、焊条金属的过渡熔滴：在电弧热的作用下，焊条端部熔化形成的滴状液态金属称为熔滴。随着选用的焊接参数的不同，熔滴过渡的形式、熔滴的质量、过渡频率等过渡特性将随之变化，为此将对焊接过程产生

5、以下的影响。1）熔滴过渡的速速和熔滴的尺寸影响焊接过程的稳定性，飞溅程度以及焊缝成形好坏。2）熔滴的尺寸大小和长达的情况决定了熔滴反应的作用，时间和比表面积，从而决定了熔滴反应速度和完全程度。3）熔滴过渡的形式与频率直接影响焊接生产率。4）熔滴过渡的特性对焊接热输入有一定的影响，改变熔滴过渡的特性可以再一定程度上调节焊接热输入从而改变焊缝的结晶过程和影响区的尺寸及性能。（1）熔滴过渡的主要参数1）过渡的熔滴质量2）熔滴过渡的频率3）熔滴过渡的周期4）熔滴的比表面积（表面积与其体积之比）（2）熔滴过渡的形式：1）粗滴短路过渡。2）附壁短路过渡3）喷射过渡4）爆炸过渡板书板书：4、药皮的熔化如过渡

6、1、药皮套筒过长的影响？增加套筒长度，可以增加电弧的吹力，使熔深增加，熔滴变细，气流对熔池的保护作用也得到加强。但套筒过长将使电弧电压过高，药皮成块脱落，焊接过程的稳定遭到破坏，甚至电弧中断。2、药皮熔化后，向熔池过渡的形式有两种。1)以薄膜的形式包在金属熔滴外面或被夹在熔滴内同熔滴一起落入熔池。2）熔渣直接从焊条端部以滴状落入熔池，在第一种情况下，在过渡过程中可以进行冶金反应，第二种情况下，药皮与熔滴没有接触，但此情况只有焊条药皮厚度较大时才会产生。板书板书：二、母材的熔化与熔池熔池：由熔化的焊条金属和熔化的母材组成具有一定几何形状的液体金属部分叫做熔池。BMAX 即为焊缝宽度称为熔宽HMA

7、X 为焊缝深度称为熔深1、一般情况下，增加焊接电流，BMAX 减小，HMAX 增加。增加电弧电压，HMAX 减小 BMAX 增加。熔池长度 L与电弧能量成正比。2、此外在电弧运动的前方（即熔池头部）输入的热量大于散失的热量，温度不断升高，母材随热源运动不断熔化。 而熔池尾部输入热量小于输出热量，温度不断下降，熔池边缘不断凝固而形成焊缝。 也就是说，熔池前后两部分所经历的热过程是完全相反的。3、熔池金属的流动1）液体金属的密度差所产生的自由对流运动。2）表面张力所引起的强迫对流运动3）热源的各种机械力所长生的搅拌运动板书板书：三、焊缝金属的熔合比熔合比：熔焊时，熔化的母材在焊缝金属所占的百分比。

8、焊条电弧焊时，填充金属与熔化的母材金属的组成比例决定了焊缝的成分。=Gm/ GH+ Gm式中 Gm熔池中融化得母材的量GH熔池中熔敷的金属量不同的接头的焊缝横截面的熔透情况，可以表示熔合比。=Am/AH+ Am式中 Am焊缝截面中母材所占的面积AH焊缝截面中焊条金属所占的面积熔合比又表示熔透情况在实际生产中，母材与焊芯或焊丝的成分往往不同，当焊缝金属中的合金元素主要来自于焊芯时，局部熔化的母材将对焊缝的成分起到稀释作用。因此熔合比又称为稀释率，即熔合比越大，母材的稀释作用越严重。熔合比的大小与焊接方法、 焊接参数、 接头形式、 坡口形式以及焊道层数等因素有关。当焊接电流增加时，熔合比增大，电弧电压或焊接速度增加，熔合比减少，在多层焊时，随着焊道层数的增加，熔合比逐渐下降。坡口形式不同时，下降趋势不同。表面堆焊（）下降最快V 形坡口（）次之U 性破口（）下降最少小结：小结：焊条加热时的特点，以及熔滴过渡的形式。熔合比的意义作业作业，电阻加热的特点，。要求：熟练记忆