焊接方法与设备教学大纲

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1、焊接方法与设备课程教学大纲课程代码： 050141022课程英文名称： Welding Method and Equipment 课程总学时： 48 讲课： 42 实验： 6 上机： 0适用专业：材料成型及控制工程 大纲编写（修订）时间： 2017 年 7 月一、大纲使用说明（一）课程地位及教学目标焊接方法与设备是材料成型及控制工程专业（焊接方向 ） 的专业主干课，必修。通过本课程的学习，使学生能掌握电弧焊方法的基本理论； 初步具备分析焊接工艺中焊缝成形问题的能力， 具备在不同条件下选择合适的焊接方法并制定相应的焊接工艺的能力。（二）知识、能力及技能方面的基本要求1 、知识方面的基本要求：（1

2、）掌握电弧导电机构和最小电压原理，焊接电弧的产热机构，焊接电弧中的作用力及其影 响因素；了解焊接电弧的热效率及温度分布， 电弧自身磁场和外加磁场对电弧的作用； 了解焊丝 的加热与熔化特性，了解焊丝的熔化速度、熔化系数及影响因素；（2）掌握熔滴过渡的主要形式及特点，了解熔滴上的作用力，掌握熔滴过渡时的飞溅及影响 因素，了解控制熔滴过渡的措施；（3）掌握焊接工艺参数对焊缝成型的影响，了解焊缝和熔池的形状及尺寸，了解电弧对熔池 形状尺寸的影响；了解熔化极等速送丝调节系统和电弧电压反馈变速送丝调节系统；（4）掌握自动埋弧焊的冶金特点和焊丝与焊剂的匹配原则；（5）掌握 CO2 气体保护焊的冶金特点和减少

3、金属飞溅的措施,料和设备的组成；（ 6）掌握铝合金亚射流过渡氩弧焊的特点和电弧的固有调节作用，过渡和脉冲喷射过渡的特点；（ 7） 掌握氩弧焊的工艺特点，了解焊接厚板的窄间隙焊接方法；（ 8）掌握钨极氩弧焊的特点及工艺；2 、能力及技能方面的基本要求使学生初步具备分析和解决焊接过程中出现的工艺问题的能力； 的能力。 同时具有利用本课程基本理论知识进行科学研究的初步能力。独立进行焊接工艺的设计，会操作常用的焊接设备及调节各工艺参数并进行简单的焊接。（三）实施说明本课程以课堂讲授为主， 对课程中的重点、 难点问题着重讲解。 由于本课程既具有理论性又 具有实践性， 因此在教学过程中要注意理论联系实际，

4、 通过实例锻炼学生分析和解决问题的能力。采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；通过作业调动学生学习 的主观能动性，培养学生的自学能力。（四）对先修课的要求 在讲授本课前，学生应修完大学物理、金属工艺学、电工学等课程。（五）对习题课、实践环节的要求 根据知识、能力、技能方面的要求，安排实验项目，适当设置综合性、设计性实验提高学生分析解决实际问题的能力。设置焊接工艺课程设计，进一步锻炼学生解决实际问题的能力。每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有论述型、分析型和工艺设计型。每项实验要求学生依据实验指导书预习、写出合格实验报告。（六）课程考核方

5、式了解 CO2 气体保护焊的焊接材了解熔化极氩弧焊中射流初步具备制定焊接工1. 考核方式：考试2. 考试目标：在考核学生对各种电弧焊方法的基本知识、基本原理基础上，重点考核学生对各种电弧焊方法的工艺设计能力和处理相关实际生产问题的能力。3. 成绩构成：课程总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括出勤、作业、小测验、提问等）占 20%实验成绩占 10%期末理论考试成绩占 70%平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩，取消期末考试资格。最终总成绩按照平时成绩、实验成绩、期末考试成 绩的总评分直接得出。成绩的考核采用百分制形式给出。（七）主要参

6、考书目：电弧焊基础，杨春立编，哈尔滨工业大学出版社，1992电弧焊，胡特生编，机械工业出版社，1997焊接手册 1，中国机械工程学会焊接学会编，机械工业出版社出版社，2008电弧焊及电渣焊，姜焕中编，机械工业出版社出版社，1992焊接材料工艺及设备手册，邹增大编，化学工业出版社，2008二、中文摘要本课程是材料成型及控制工程专业学生必修的一门技术基础课程。课程通过对各种电弧焊方法及设备内容的讲授， 使学生掌握各种电弧焊方法的基本知识、基本原理、常用金属材料的电弧焊性能和工艺及了解常用的电弧焊设备，并具制定简单电弧焊工艺的能力。课程主要内容包括电弧焊基本理论、母材及熔丝的熔化和熔滴过渡形式、常用

7、金属材料电弧焊的焊接，如埋弧焊、钨 极氩弧焊、熔化极焊等焊接方法。本课程将为后续的相关毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1绪论222焊接电弧基本理论882.1焊接电弧的物理基础222.2焊接电弧的产生过程及导电机构222.3焊接电弧的和电特性及产热和温度分布222.4焊接电弧力及稳定性和影响因素223焊丝的熔化及熔滴过渡663.1焊丝的加热与熔化及熔滴上的作用力223.2熔滴过渡主要形式及其特点223.3熔滴过渡的损失及飞溅224母材熔化和焊缝成形664.1焊缝成型过程及焊缝形状尺寸与熔池形状与 焊接电弧热的关系224.2熔池受到的力及其对焊缝成形的影响焊

8、接参 数对焊缝成形的影响224.3焊接工艺因素对焊缝成形的影响及焊缝成形22的缺陷及其防止5自动埋弧焊665.1埋弧焊原理、特点及应用和冶金特点225.2埋弧焊用焊接材料及焊接设备的介绍225.3埋弧焊的工艺及替他方法226钨极氩弧焊6426.1TIG 焊原理、特点及应用；TIG 焊设备226.2TIG 焊用焊接材料及工艺和其它方法226.3熔化极焊实验27熔化极气体保护焊6427.1熔化极氩弧焊原理、特点和原理；熔滴过渡和 自调节系统227.2熔化极氩弧焊设备及焊接材料和其它熔化极 方法227.3熔化极气体保护焊28C02 气体保护焊8628.1C02 气体保护焊原理、特点和应用及冶金特点2

9、28.2C02 气体保护焊设备及焊接材料228.3C02 气体保护焊工艺及其它方法228.4熔化极气体保护焊2合计48426四、教学内容及基本要求本课程主要内容：焊接电弧的基本理论，焊丝及母材的熔化与熔滴过渡形式，以及电弧焊设备的工作原理和其它电弧焊焊接方法简介。各章节具体内容如下：第 1 部分绪论总学时（单位：学时）:2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容：介绍焊接方法的发展及其在现代工业中的应用；焊接方法的本质及其分类；课程内容和教学方法重点：焊接方法的本质第 2 部分焊接电弧基本理论总学时（单位：学时）：8 讲课：8 学时 实验：0 上机：0 具体内容：介绍电弧的导电机理；电弧的静特性

10、和动特性；焊接电弧的产热及温度分布；焊接电 弧的稳定性及其影响因素 重 点：导电机构和最小电压原理；焊接电弧的产热机构、热效率及温度分布；焊接电弧中的 作用力及其影响因素；电弧自身磁场和外加磁场的作用 难点：焊接电弧中的作用力及其影响因素；导电机构和最小电压原理习题内容：焊接电弧中的作用力及其影响因素及最小电压原理的有关内容 第 3 部分焊丝的熔化及熔滴过渡总学时（单位：学时）：6 讲课：6 实验：0 上机：0 具体内容：焊丝的加热与熔化；熔滴过渡与飞溅；熔滴上的作用力；熔滴过渡的形式及其特点； 焊丝熔化特性与其影响因素重 点：焊丝熔化特性与其影响因素；熔滴过渡的形式及其特点难 点：熔滴过渡的

11、形式及其特点 习题内容：分析工艺参数及工艺条件对焊缝的影响及射流过渡和射滴过渡的特点 第 4 部分 母材熔化和焊缝成形总学时 （单位：学时 ）：6 讲课： 6 实验：0 上机： 0 具体内容： 焊缝和熔池的形状及尺寸； 电弧与熔池形状的关系； 焊接工艺参数和工艺因素对焊缝 成型的影响；焊缝成形的控制；熔池受到的力及其对焊缝成形的影响 重 点：焊接工艺参数和工艺因素对焊缝成型的影响 难 点：焊缝成形的控制；焊缝成形缺陷及其防止 第 5 部分 自动埋弧焊总学时 （单位：学时 ）：6 讲课： 6 实验： 0 上机：0 具体内容：埋弧焊的原理、特点和应用；埋弧焊的冶金特点；埋弧焊的焊接材料及自动埋弧焊

12、机 的介绍；埋弧焊的工艺；其他埋弧焊的方法 重 点：埋弧焊的冶金特点； 埋弧焊的焊接材料的选择及匹配 难 点：自动埋弧焊的送丝；埋弧焊的工艺 习题内容：自动埋弧焊的冶金特点；小电流、高电压导致焊剂熔化量比例提高的原因 第 6 部分 钨极氩弧焊总学时 （单位：学时 ）：6 讲课 ; 4 实验:2 上机:0 具体内容： 钨极氩弧焊方法的原理、特点和应用；钨极氩弧焊的设备；钨极氩弧焊工艺；钨极 氩弧焊用焊接材料；钨极氩弧焊的其他方法 重 点：钨极氩弧焊方法的特点；钨极氩弧焊的工艺 难 点：交流钨极氩弧焊直流分量的产生和消除 习题内容：钨极氩弧焊的工艺参数对焊缝成形的影响；钨极锥角对焊缝成形的影响 实

13、 验：非熔化极焊实验 第 7 部分 熔化极氩弧焊总学时 （单位：学时 ）：6 讲课 ; 4 实验:2 上机:0 具体内容： 熔化极氩弧焊的特点和应用； 熔化极氩弧焊的熔滴过渡形； 熔化极氩弧焊的自动调节 系统； 熔化极氩弧焊的设备组成及焊接材料的介绍； 熔化极氩弧焊的工艺； 熔化极氩弧焊的其他 焊接方法 重 点：熔化极氩弧焊的熔滴过渡形式； 熔化极氩弧焊的自动调节系统； 熔化极氩弧焊的工艺 难 点：熔化极氩弧焊的自动调节系统 习题内容： 亚射流焊铝的优点； 熔化极氩弧焊的优点； 亚射流焊铝的弧长自调节过程； 射流过渡、 亚射流过渡、射滴过渡的特点；电弧的固有自调节作用 实 验： 熔化极焊实验 第 8 部分 CO2气体保护焊总学时 （单位：学时 ）：8 讲课： 6 实验： 2 上机：0具体内容：CO 气体保护焊特点和应用；CO 气体保护焊的冶金特点；CO 气体保护焊的设备组成及焊接材料的介绍；飞溅问题与控制措施；CO2 气体保护焊的其他方法重 点：CO 气体保护焊特点；CO 气体保护焊的冶金特点；CO 气体保护焊特点飞溅问题与控制措施 难 点：CO 气体保护焊特点飞溅问题与控制措施； CO 气体保护焊的冶金特点习题内容：CO 保护气对电弧形态及熔滴过渡的影响；CO 气体保护焊送丝方式及特点；产生飞溅的原因及减少措施；CO 气体保护焊的冶金特点；实 验：熔化极焊实验