金屬材料焊接工藝 第3版 教案 9 高碳鋼的焊接

授課教案首頁學(xué)年第學(xué)期機械工程學(xué)院材料技術(shù)系（部）焊接技術(shù)及自動化教研室課程名稱金屬材料焊接工藝任課教師授課形式理論教學(xué)√課內(nèi)實踐□理實一體□習(xí)題復(fù)習(xí)□考核評價□其他活動□課時安排2課時序號9授課日期月日月日月日月日授課班級教學(xué)內(nèi)容：第二章非合金鋼及其焊接工藝4、高碳鋼的焊接教學(xué)目標(biāo)：知識目標(biāo)：1、了解高碳鋼的成分特點及焊接性能力目標(biāo)：1、掌握高碳鋼的焊接工藝要點素質(zhì)目標(biāo)：1、培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣2、具有與人溝通、與人合作的社會交往能力重點難點及解決方法：使學(xué)生充分理解高碳鋼的特殊焊接工藝。授課地點：教室教學(xué)媒體：投影儀設(shè)備及材料：其它資源：學(xué)習(xí)效果評價方式：課堂提問及作業(yè)作業(yè)和思考題：課后小結(jié)：填表說明：1.序號，指該課程授課的順序號，應(yīng)與授課計劃一致；2.授課形式在相應(yīng)的選項打“√”。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時間分配方法及手段一、教學(xué)組織1．引入10分鐘2．講解50分鐘3．提問15分鐘4.小結(jié)15分鐘二、教學(xué)內(nèi)容綜合知識模塊四高碳鋼的焊接能力知識點一高碳鋼的成分特點與焊接性高碳鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wc＞0.6%，焊接性很差，在實際中不用作焊接結(jié)構(gòu)，一般是用作工具鋼和鑄鋼，用于要求高硬度和高耐磨性的部件、零件和工具，所以高碳鋼的焊接大多為修復(fù)性焊接。其特點如下：1）由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)更大，因此焊接時比中碳鋼更容易產(chǎn)生熱裂紋；2）高碳鋼對淬火更加敏感，焊接時熱影響區(qū)極易產(chǎn)生脆硬的高碳馬氏體組織，所以淬硬傾向和冷裂紋傾向都很大；3）高碳鋼導(dǎo)熱性比低碳鋼差，在焊接高溫下晶粒長大快，且碳化物容易在晶界上集聚、長大，使焊縫脆性增大，從而使接頭強度降低；同時在接頭中引起的內(nèi)應(yīng)力也較大，更容易促使裂紋的產(chǎn)生。能力知識點二高碳鋼的焊接工藝要點1．焊接方法高碳鋼焊接主要是高硬度、高耐磨性部件、零件和工具的焊接與修復(fù)，所以主要的焊接方法是焊條電弧焊和釬焊。2．焊接材料高碳鋼焊接一般不要求接頭與母材等強度。焊接材料根據(jù)鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、結(jié)構(gòu)特點和使用條件來選擇。填表說明：1.本頁可續(xù)頁；2.教學(xué)方法如：項目教學(xué)、案例分析、分組討論、角色扮演、啟發(fā)引導(dǎo)等；3.教學(xué)手段如：課件演示、模型講解、實物講解、掛圖講解、視頻講解、網(wǎng)絡(luò)課程等。授課教案教學(xué)內(nèi)容及過程時間分配方法及手段高碳鋼的抗拉強度一般在675MPa以上，當(dāng)要求接頭強度較高時可選擇E7015-D2（J707）或E6015-D2（J607）焊條；強度要求不高時可選擇E5015（J507）或E5016（J506）焊條；或者選擇與以上焊條強度等級相當(dāng)?shù)牡蜌湫偷秃辖痄摵笚l；必要時可選用奧氏體不銹鋼焊條，牌號與中碳鋼所選焊條相同。3．施焊工藝要點1）高碳鋼零件一般經(jīng)過淬火+回火的熱處理，因此焊接之前要先行退火，以減小裂紋傾向。2）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條焊接時，焊前必須預(yù)熱，預(yù)熱和道間溫度控制在250～350℃以上。3）采取與中碳鋼相同的焊接工藝措施，如減小熔合比、小電流、低焊速焊接，整個工件應(yīng)連續(xù)施焊完成，并采取措施減小內(nèi)應(yīng)力。4）焊后將焊件立即放入爐中，在650℃保溫，進行消除應(yīng)力熱處理。2．鋼索對接某鋼索斜拉橋（圖2-3）的鋼索直徑為146mm，是由許多根直徑為7mm的80優(yōu)質(zhì)高碳鋼絲擰絞而成，每根鋼索都很長，安裝時要求拉緊鋼索，因此要求事先在鋼索端頭對接上一個高碳鋼拉緊接頭。焊接采用焊條電弧焊，選用強度級別比鋼索低的焊條，預(yù)熱溫度和道間溫度不低于350℃，焊后采取緩冷措施。填表說明：1.本