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项目三气体保护焊一、导入从焊接机器人开始讲起，引入气体保护焊。二、本项目重、难点分析重点：①气体保护焊的原理和特点；②气体保护焊的设备；③气体保护焊工艺参数的选择；④气体保护焊的操作方法。难点：①气体保护焊工艺参数的选择；②气体保护焊的操作方法；第1讲熔化极惰性气体保护焊的基本知识导入通过讲解焊接方法类型引入熔化极惰性气体保护焊。课前分析一、教学目的①能够正确描述MIG焊的原理、特点及应用；②能够正确描述MIG焊设备的构成与连接原理；③培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点①MIG焊的原理、特点及应用；②MIG焊设备和工具的作用。二、教学难点①MIG焊的原理；②MIG焊设备和工具的作用。四、教学内容与时间分配①MIG焊的含义和特点；②MIG焊的分类、原理和应用；③MIG焊的设备。五、板书设计教学步骤一、气体保护焊的含义和分类1、含义利用气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为气体保护电弧焊，简称气体保护焊。2、分类二、MIG焊的含义和特点1、含义先在切割线的端头（工件的边缘）预热，使其温度达到燃烧温度（呈红色）。2、特点①采用Ar、He或Ar+He作保护气，电弧稳定，几乎可以焊接所有的金属；②由于用焊丝作为电极，可采用高密度电流，因此母材熔深大，填充金属熔敷速度快。在焊接铝、铜等金属时，要优于TIG焊；③MIG焊可采用直流反接，焊接铝及和合金时有良好的阴极雾化作用；④MIG焊接铝及铝合金时，亚射流电弧的固有自调节作用较为显著。三、MIG焊的分类和应用1、分类根据保护气体类型和焊丝形式根据操作方式2、应用范围熔化极气体保护焊适用于焊接大多数金属和合金，最适合焊接碳钢和低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金及镁合金。对于高强度钢、超强铝合金等高熔点金属要焊前进行相应的处理。对于低熔点的金属，不宜采用熔化极气体保护焊。焊接的最低厚度1mm。在焊接位置方面，适应性也较强。电极是否熔化和保护气体不同气体保护焊非熔化极（钨极）惰性气体保护焊（TIG焊）熔化极气体保护焊（GMAW）熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）氧化性混合气体保护焊（MAG焊）CO2气体保护焊管状焊丝气体保护焊（FCAW）四、MIG焊的原理五、MIG焊的设备1—焊接电源2—保护气体3—送丝轮4—送丝系统5—气源6—控制系统1、焊接电源熔化极气体保护焊的焊接电源通常采用直流焊接电源。焊接电源的功率取决于个中用途所需要的电流范围。焊接电源的外特性（平特性、陡降特性和缓降特性）电源主要技术参数的调节（电弧电压焊接电流）2、送丝系统送丝系统通常由送丝机（包括电动机、减速器、校直轮、送丝轮）、送丝软管、焊丝盘等组成3、焊枪熔化极气体保护焊的焊枪分为半自动焊枪和自动焊枪半自动焊枪根据冷却方式不同可分为气冷式和水冷式4、供气系统由高压气瓶（气源）、减压阀、流量计和气阀组成①高压气瓶采用高强度合金钢压制而成，是公称压力等于或大于8MPa的气瓶，用于存储高压气体。在使用过程中，应注意轻拿轻放，并避免过热或过冷。②减压阀减压阀可以用来调节气体压力，也可以用来控制气体的流量。一般情况下，可采用较低压力的乙炔压力表（压力调节范围为10～150kPa）或带有流量计的医用减压阀。③流量计流量计用来标定和调节保护气体的流量大小。通常采用转子流量计。实际的流量与流量计标定的流量有些差异。④气阀气阀是用来控制保护气体通断的元件。根据不同的要求，可采用机械气阀的通断或用电磁气阀开关控制系统来完成气体的准确通断。⑤预热器预热器应尽量装在钢瓶的出气口处。预热器的结构比较简单，一般采用电热式，在开气瓶之前，应先将预热器通电加热一段时间。⑥干燥器为了最大限度地减少CO2气体中的水分含量，供气系统中一般设有干燥器。干燥器分为装在减压阀之前的高压干燥器和装在减压阀之后的低压干燥器两种5、水冷系统冷却水系统一般由水箱、水泵和冷却水管及水压开关组成。水箱里的冷却水经水泵流经冷却水管，经水压开关后流入焊枪，然后经冷却水管再回流入水箱，形成冷却水循环。水压开关的作用是保证当冷却水未流经焊枪时，焊接系统不能启动焊接，以保护焊枪，避免由于未经冷却而烧坏焊枪。6、控制系统控制系统由基本控制系统和程序控制系统组成：基本控制系统的主要作用：调节焊接电流或电压、送丝的速度、焊接速度和气流量的大小。程序控制系统将焊接电源、送丝系统、焊枪和行走系统、供气和冷却水系统有机地组合在一起，构成一个完整的、自动控制的焊接设备系统。程序控制系统的主要作用①控制焊接设备的启动和停止。②控制电磁气阀动作，实现提前送气和滞后停气，使焊接区受到良好保护。③控制水压开关动作，保证焊枪受到良好的冷却。④控制引弧和熄弧⑤控制送丝和小车的（或工作台）移动（自动焊时）。程序控制器由延时控制器、引弧控制器、熄弧控制器等组成。六、复习本次课的内容①MIG焊的原理、特点及应用；②MIG焊设备和工具的作用。七、作业气体保护焊可为哪几种？试述每种方法的原理、特点及其应用范围？答：非熔化极（钨极）惰性气体保护焊（TIG焊）和熔化极气体保护焊（GMAW）。熔化极气体保护焊分为包括熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）氧化性混合气体保护焊（MAG焊）CO2气体保护焊和管状焊丝气体保护焊（FCAW）。非熔化极（钨极）惰性气体保护焊原理：TIG焊是在惰性气体的保护下利用钨极和工件之间产生的焊接电弧熔化母才和焊丝。特点：1保护效果好。2接过程稳定。3适宜于各种位置施焊。4易于实现自动化。5应用范围广。6需要特殊的引弧措施。7对工件清理要求高。8生产率低。9生产成本高。应用范围：通常应用于焊接铝镁钛铜等有色金属，以及不锈钢耐热钢等熔化极气体保护焊（GMAW）原理：采用可熔化的焊丝与焊件之间的电弧作为热源来熔化母材金属，并向焊接区输送保护气体，使电弧熔化的焊丝熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用特点：1熔化极气体保护焊时一种明弧焊。2熔化极气体保护焊在通常情况下不需要采用管状焊丝，所以焊接过程没有熔渣，焊后不需要清渣，省掉了清渣的辅助工时降低了焊接成本。3熔化使用范围广生产效率高，易进行安全位置焊及实现机械化和自动化。应用范围：1适用的焊材大多数金属和合金最适用于碳钢和低合金钢不锈钢耐热合金及铝合金铜及铜合金及镁合金。2可焊接的金属厚度范围很广，最薄约1mm，最厚几乎没有限制。3熔化极气体保护焊适应性强，平焊和横焊时焊接效率高。第2讲熔化极惰性气体保护焊的气体和焊丝导入通过熔化极惰性气体保护焊含义引入熔化极惰性气体保护焊气体和焊丝。课前分析一、教学目的①能够正确描述MIG焊气体的种类、特点及应用；②能够正确描述MIG焊焊丝的种类、特点及应用；③培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点①MIG焊气体的种类、特点及应用②MIG焊焊丝的种类、特点及应用。二、教学难点无四、教学内容与时间分配①保护气体②焊丝五、板书设计教学步骤一、保护气体（1）氩气Ar密度大、缺少活性、导热系数很小（2）氦气He密度小1/7、缺少活性、导热系数大（3）氩气和氦气的混合气体Ar+He（4）氮气氮（N2）与铜及钢合金不起化学作用，因而对于铜及铜合金，N2相当于惰性气体，因此可用于铜及其合金的焊接二、焊丝熔化极惰性气体保护焊使用的焊丝直径一般为0.8～2.5mm。焊丝的直径越小，焊丝的表面积与体积的比值越大。熔化极惰性气体保护焊使用的焊丝成分通常应与母材的成分相近，它应具有良好的焊接工艺性，并能提供良好的接头性能。在某些情况下，为了满意的进行焊接并获得满意的焊缝金属性能，需要采用与母材成分完全不同的焊丝。三、复习本次课的内容四、作业1气体保护焊时为什么要提前供气和滞后停气？2为什么熔化极气体保护焊常用直流反接？3熔化极气体保护焊时选用气体应考虑哪些方面？纯Ar保护有哪些不足之处？第3讲熔化极惰性气体保护焊的焊前准备和工艺参数的选择导入通过回忆手工电弧焊的基本知识引入熔化极惰性气体保护焊的焊前准备和工艺参数的选择。课前分析一、教学目的①了解MIG焊焊前的劳动保护；②掌握MIG焊工艺参数的选择；③培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点①MIG焊工艺参数的选择二、教学难点①MIG焊工艺参数的选择四、教学内容与时间分配①准备工作②工艺参数的选择五、板书设计教学步骤一、准备工作焊前准备主要有设备检查、焊件坡口的准备与组装、焊件和焊丝表面的清理以及劳动保护等。与其他焊接方法相比，MIG焊对焊件和焊丝表面的污染物非常敏感，故焊前表面清理工作是焊前准备工作的重点。1、焊前清理•化学清理：化学清理的方式随材质的不同而异；•机械清理：机械清理有打磨、刮削和喷砂等，用以清理金属表面的氧化膜。2、其他准备（1）设备检查一般应先检查焊接设备外部有无明显受伤的痕迹、电焊机部件有无缺损，并了解其维修史、使用年限、观察使用场所环境和焊接工艺等，然后对电焊机进行检查。先检查电焊机的种类、接线、接地、配电容量以及使用的焊接工艺是否正确，当确定电焊机没有问题之后再检查其他设备。（2）焊件坡口的准备与组装①厚度不大于3mm的碳钢、低合金钢、不锈钢、铝的对接接头，一般开I形坡口或不开坡口。对于汽车车身焊接来说，由于车身板件的厚度较小，一般不需开坡口进行焊接。②厚度在3～12mm的上述材料，可开U形、Y形坡口。③厚度大于12mm的上述材料，可开双U形或双Y形坡口。（3）劳动保护作业人员焊前要穿戴好合适的劳动保护用品如口罩、防护手套、防护鞋、帆布工作服；在操作时戴好护目镜或面罩；在潮湿的地方或雨天作业时应穿上胶鞋。要注意做好防尘、防电、防烫、防火和防辐射等。二、工艺参数的选择MIG焊的工艺参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、极性、保护气体的种类和流量大小等。（1）焊接电流与电弧电压通常是根据工件的厚度选择焊丝直径，然后确定焊接电流和熔滴过渡类型。焊接电流与送丝速度的关系.电流的临界电流（2）焊接速度单道焊的焊接速度是焊枪沿接头中心线的相对移动速度。在其他条件不变的时，熔深随焊速减小而增加。随着焊速的提高，熔深和容宽都减小。（3）焊丝伸出长度焊丝伸出长度越长，焊丝的电阻热越大，则焊丝的熔化速度越快。长度过长，填充金属会过多。长度过短，容易烧导电嘴。长度约为焊丝直径的10倍。（4）焊丝位置焊丝轴线相对于焊缝中心线的角度和位置会影响焊道的形状和熔深。在焊丝轴线和中心线的平面内，焊丝轴线和中心线垂线的夹角称为行走角。（5）焊接位置喷射过渡可适合于平焊、立焊、仰焊位置。上坡焊和下坡焊。（6）气体流量保护气体冲喷嘴喷出有两中情况：较厚的层流和接近紊流的较薄层流。通常喷口直径为20mm，气体流量为30~60L/min。三、复习本次课的内容本次课的重点难点是工艺参数的选择，也是大家要掌握的内容。四、作业1为什么细焊熔化极气体保护焊时通常采用平特性电源与等速送丝焊机？2MIG焊时主要工艺参数有哪些？如何选择？3MIG焊时的焊前清理有何作用？通常清理方法有哪些？各有什么特点？第4讲MIG焊的基本操作导入通过回忆手工电弧焊的基本知识引入熔化极惰性气体保护焊的基本操作。课前分析一、教学目的①掌握MIG焊基本操作过程；②培养良好的安全和卫生习惯。二、教学重点①MIG焊基本操作过程二、教学难点①MIG焊基本操作过程四、教学内容与时间分配①MIG焊基本操作过程；②铝制车身的焊接工艺。五、板书设计教学步骤一、MIG焊接工艺1、引弧熔化极气体保护电弧焊都是利用短路引弧法进行引弧，非熔化极气体保护焊大都采用非接触引弧法，但也有采用短路引弧法。短路引弧法的原理如图所示。提高引弧成功率的方法①提高短路电流增长速度d，主要是改善电源的工作状态②减小接触电阻RA的衰减速度。引弧时令焊丝送进速度慢一些，以便减小焊丝与母材的压力增长速度，RA衰减速度减缓。送丝速度太慢也不利，通常选用1.5～3m/min。引弧成功后，应立刻转换为正常送丝速度。③利用剪断效应引弧。。④导电嘴磨耗较大时，将增大B点处的接触电阻RB，不利于引弧。为此应及时更换导电嘴。2、施焊MIG焊的施焊过程（包括定