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热加工实训总结赏析八篇

发布时间:2023-01-17 00:50:00

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的热加工实训总结样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

热加工实训总结

第1篇

例如,在讲到金属材料及其力学性能时,笔者举一个现实性、学生感兴趣的中国第一艘航母“瓦良格”号实例,即现在的“辽宁舰”。该舰最初由苏联时期黑海造船厂设计建造,随着20世纪90年代前苏联解体,建造工作停止。1999年,乌克兰与澳门一家“旅游有限责任公司”签订协议,以2000万美元的价格出售。“旅游有限责任公司”购买“瓦良格”号航母的理由是,将其改造成一个大型海上综合旅游设施。2002年3月4日,“瓦良格”号航母经过重重困难终于抵达航行的终点——中国大连港口。首先专家对它进行反测绘,测量船体使用材料、钢材、抗打击能力即冲击韧性。紧接着笔者引入新课,金属材料加工首先要合理选材,在选材中不断创新,而且世界各国都在科学研究新型材料,从而推动科技的发展,对此学生乐于接受。举例教学,办法简单,能马上贴近学生的实际生活,可收到良好的教学效果。因此,在教学过程中教师要注意观察生活,收集素材,以便在教学中使用,激发学生的学习兴趣。

二、好奇心,激发学生的学习兴趣

比如,讲到金属的导电性、导热性、热膨胀性时,为什么电动机机芯用纯金属、纯铁丝、纯铜丝而不用合金?为什么家用厨房小铲要木质手柄?在制定各类热加工工艺(焊接、铸造、锻造和热处理)时,必须考虑材料的导热性,以防止材料在加热或冷却过程中发生变形或开裂;在铺设钢轨时,在两根钢轨衔接处应留有一定的空隙,以便使钢轨在长度方向有膨胀的余地;在测量工件的尺寸时,也要注意热膨胀的因素,以减小测量误差;对精密仪器或机械零件,线膨胀系数也是—个非常重要的性能指标。另外,一般物体具有热胀冷缩的物理特性,但还有特殊情况。学生听到这里,急于想知道其中的奥秘。这时,笔者不急于讲答案,而是话锋一转,且听以后分解,让学生带着好奇心进入学习情境,激发学生的学习兴趣。在教学中,由于强烈的好奇心的驱动,学生对金属材料的性能分析这一原本枯燥的课题逐渐产生欲探讨的兴趣。这样课堂教学效果又前进了一步。

三、小故事,大启发

在讲到冲击韧性试样时,为什么把它做成缺口形状?引用北大教授张学政讲到应力集中时,先讲一个小故事:过去山村老百姓敲锣时,锣出现裂纹,为了防止裂纹蔓延,两边各凿一个孔,使其延缓过度,这样几十年后原样不变。接着讲述原理:一块布一拉,这个应力是均匀分布的,但是当你剪个口再拉,应力马上就集中在这个刀口呈指数函数增加成千倍、万倍地增加。应力大于材料的屈服强度,产生大的塑性变形,最后断裂。所以工程上最可怕的问题是零件内部有裂纹,或者有棱角、尖角的切口,包括外部切口。这样道理浅显易懂,小故事,大道理,激发学生的学习兴趣。培养了学生热爱生活,善于观察生活,尊重科学并运用科学的意识。

四、多媒体与传统教学结合法,吸引学生注意力

例如铁碳合金相图讲授:笔者先在黑板上画出铁碳合金相图,不同彩色粉笔标出特性点、特性线,然后进行铁碳合金相图多媒体演示课件。这样改变了传统教学中粉笔加黑板的单一、呆板的表现形式,能将抽象、生涩、难懂的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其主动学习的积极性。这样学生对新知识的学习更加形象、直观、明了,便于自主学习,加快记忆,增加学习欲望。

五、理论联系实际,学以致用

在讲过碳素钢、合金钢、硬质合金以后,教师给学生布置任务:实习应用的刀具、量具,哪些是碳素钢?哪些是合金钢?哪种类型的硬质合金?牌号各是什么?热处理如何?学生实习课时带着任务寻找不同刀具、量具,归纳总结。最后课堂上,笔者会评价总结,让学生明白理论知识与实践应用相结合,学以致用。这种理论实践一体化教学方法改变了传统的理论教学和实践相分离的教学形式,突破了实践是理论的延伸和应用,是理论的附属品的传统教育理念,突出了教学内容和教学方法的应用性、综合性、实践性。它以理论传授、实践操作技能训练为一体,集老师与学生双向交流,小组协作讨论为一体,增强了学生学习理论知识的兴趣,促进了对理论知识的理解,提高了学生的实训兴趣和实际操作的能力,为今后走向工作岗位增强了适应能力。

六、小结

第2篇

尽管在国家、省、市技能大赛上捷报频传,人们往往用“技能在手,就业不愁”来形容中职生,但是繁荣表象下面难掩中职生的“先天不足”,教育教学过程中暴露出来的问题不容忽视。1.学校方面。中职教育培养的是技能型人才,大部分中职生就业岗位是一线操作人员,但技能培养恰恰是一些职业学校的薄弱环节,不少学校缺乏基本实训设备和师资,只能在黑板上“种田”、教室里开机器,学生缺乏真刀真枪的实战能力,毕业后无法满足企业用工需要。2.学生方面。中职生多为15~18岁之间,处于生理和心理的成长时期,对未来生活和所从事职业充满幻想,但对走进企业、独立生活认识不足、缺乏足够的心理准备,因而许多学生对技能操作训练不够重视,走马观花、浅尝辄止,笔者经常发现本应在车间进行实训的学生在外面游荡。还有些学生受普教学习方式影响,重视文化课轻视技能训练,动手能力差、技能不过硬;有些学生不愿到生产一线工作,小事不愿做、大事做不了,眼高手低,频繁跳槽。因此,中职生的职业技能素质和企业要求之间有很大差距。

二、中职生职业技能培养的主要途径

面对市场竞争压力的不断增大,中职学校应从专业设置、教学改革、实训基地建设、校企合作等多个环节上加强学生专业技能培养,增强其就业竞争力。

1.依市场需求确定培养方向。

职业教育的“社会性”和“职业性”特点,决定了中职学校必须根据社会经济发展、职业岗位要求确定专业设置和课程安排。因此,学校应与社会各行各业保持密切联系,了解企业人才需求动向,根据市场需求确定学生的培养方向和培养目标,从而实现人才培养与社会适应性和岗位针对性的有机统一。以北方工业学校(以下简称“我校”)为例,在多年办学过程中逐步形成了颇具特色的专业布局:利用技工教育与中专教育的宝贵经验,将普通中专的专业与技工学校的工种对接起来,如将普通中专的工业设备安装专业与技工学校的铆工、管工对接,机械加工技术专业与车铣刨工、钳工对接,把专业分解成多个工种开展招生、教学培训和就业安置,为企业选择员工、学生选择专业提供清晰、明确的概念。

2.根据经济发展设置和调整专业。

专业是学生当前的学习范围和今后的工作领域,是教育与经济的接口,是保证人才培养适销对路的首要环节。因此,在设置和调整专业时应注意以下方面:(1)要瞄准产业结构发展趋势。中职学校的专业结构必须与产业结构相适应,以发展的、动态的眼光来分析本地产业结构发展变化的趋势。中职学校要走出校园,主动上门、积极联络相关行业企业,及时了解市场用工动态,及时调整专业培养计划,在此基础上对专业建设进行评估和论证。(2)要面向区域和地方经济发展。伴随区域经济的快速发展,作为与经济关系最为直接、最为密切的中职教育也必然要与区域经济的发展相适应,努力培养“下得去,用得上,留得住”的技能型人才。以辽宁省为例,随着“五点一线”沿海经济带开发等各项发展战略的实施,我省将重点发展装备制造、钢铁、石油、石化、新材料、农副产品加工等优势产业,相应地,职业教育也必须加速调整专业结构,及时开发新专业,改造传统专业,淘汰过时专业,加强骨干专业和特色专业建设,如工业设备安装、机械加工、金属热加工、机电一体化等。(3)要体现适应性与前瞻性。中职学校专业设置必须与社会经济发展、产业结构调整、区域经济发展相适应,以社会发展和市场需求为导向;必须具有一定灵活性,适时适度开发新专业,改造和淘汰旧专业,及时调整并细化专业培养方向;必须处理好长线专业与短线专业、新兴专业与传统专业、宽口径专业与岗位针对性专业的辩证关系;必须按照技术领域未来发展需求预测专业发展方向,达到适时性与前瞻性的统一。一般而言,所设立的专业应该是在分析研究今后3~5年里经济发展对人才要求的基础上进行的,并在学校所属产业领域中具有不可替代性,或在全省有一定的影响力的、独特性的专业品牌。

3.围绕职业能力实施教学改革。

要以职业能力为导向设置课程内容。课程设置是教育教学质量的关键,它直接关系到毕业生离校后能否直接上岗、转岗及后续发展。针对统编教材的不足,可以在基础课“够用”、专业课“适用”、实践课“实用”的原则下,多渠道开发校本教材,使课程内容设置贴近社会、贴近企业、贴近岗位实际。我校自2005年开始尝试在各专业实施教学改革,把《物理》教学内容分散在《工程力学》和《电工基础》课中讲授,《计算机绘图》结合《机械制图》讲授,《专业工艺》结合学生实习期间讲授。整合后,技能课和理论课的比例由原来3∶7变为1∶1,如工业设备安装、机械加工技术专业,每学期理论教学9周,专业技能实训9周,使学生有充足的时间进行技能操作训练。(1)要结合学生实际采取有效教学方法。教师应根据中职生实际,通过多种教学法增强其学习兴趣;要改变过去那种“满堂灌”、“填鸭式”的陈旧模式,广泛采用讨论式、启发式、模拟教学、案例教学等,鼓励学生积极思考,激发其学习积极性和主动性。(2)要改革考核方式注重能力测评。对中职生的考核应该从“重知识不重能力”转变为对学生运用知识解决实际问题能力的考核,除笔试外,还可采取口试、答辩、现场测试、实际操作等多种方式。我校从2005年逐步改革了学生成绩考核办法,将学生成绩考核分成平时考核和期末总结性考核两部分:平时学习过程考核占30%,主要根据出席情况、学习态度、完成作业数量和质量、解决问题能力来确定分值;期末总结性考核占70%,采用答辩的方式评定成绩,要求学生在规定时间内完成有一定要求的综合性作业或实训作品。在完成过程中,学生要制定实施方案,可查阅技术规范、书籍,学生之间可以相互研究也可以向教师请教;学生要向考核委员会展示作业或作品,陈述实施方案,回答考核委员会提出的相关问题;考核委员会根据完成综合性作业或作品的质量、方案陈述,以及问题回答情况综合评定成绩。2005年我们在管工、铆工、钳工三个专业试行,目前已向其他主干专业推开。该考核办法体现了由选拔考试向达标考试的转变,由记住什么向会做什么的转变,由重结果向重过程转变,受到学生欢迎。

4.加强实训基地建设强化技能培养。

第3篇

关键词:金属学与热处理 铁碳相图 热处理 实践教学

金属学与热处理涉及金属学基础板块、热处理原理与工艺板块和常用工程材料三个板块,是材料专业的一门重要的基础课程,是学习其他专业知识的基础。很多学生学习起来感到非常吃力,甚至对课程失去学习信心。如何激发学生学习兴趣,提高学习效率非常重要。为达到良好的教学效果,本文将从以下6个方面进行探讨。

一、结构脉络清晰

金属学与热处理这门课程内容庞杂抽象,作为专业基础课程与以前学习的课程在学习方法上有很大的差异。虽然课程对于学生来说在前几章有些显得知识点多而且难以理解,但全书结构脉络,其顺序为基础原理―工艺原理―材料应用,使得各章节内容环环相扣,紧密相连(如图1)。

实际教学要将各章节联系到一起时可从学生已经进行的认识实习入手,在学生对工厂生产零件有了一定直观认识基础上,提出一些巧妙的问题,让学生理清问题与所学知识的关系,并对其产生浓厚的学习兴趣。如:使用的零件材料一般是在铁中添加一定量的碳形成碳钢学习铁碳合金是认识零件材料的基础了解铁碳合金应先学元合金实际使用的钢材中还会含有其他元素应利用三元相图来解决相关问题零件所用材料一般需进行熔炼得到熔炼其实是金属的结晶过程零件的性能由晶体结构和缺陷决定成品铸锭热加工后使用经过塑性变形同时产生加工硬化需进行回复和再结晶方便加工提高某方面性能可添加特定的合金元素或同时进行热处理。从常见的零件入手,既能让学生体会原理在生产中的重要性,又能激发学生思考如何应用工艺改变性能,将其应用到实际生产中。

二、透彻讲解概念

概念是反映对象的本质属性的思维形式,准确地把握理解概念,才能深刻地认识事物。对于金属学与热处理课程来讲涉及很多零散的概念,如δ-Fe、γ-Fe、α-Fe、F(铁素体)、A(奥氏体)、M(马氏体)等,如何将这些零散的概念整合,并且真正理解,需要教师引导学生从本质上进行归纳和总结。δ-Fe、γ-Fe、α-Fe是铁元素在不同温度下的同素异构体,如果碳溶入不同晶体结构的铁中将形成不同的产物,如碳溶到δ-Fe形成高温铁素体,碳溶到γ-Fe形成奥氏体,碳溶到α-Fe形成铁素体,而碳溶到α-Fe的过饱和固溶体则会形成马氏体。这样总结就能让学生对所学知识有个系统的掌握同时方便其记忆。

三、重点突出

重点应从整本教材和每节课内容上分别进行把握。对于教材重点掌握是建立在基本理论的理解之上,如一般认为铁碳合金这一章节是全书的重点,而对铁碳相图的掌握又是重中之重,对于今后的学习具有深远的影响。铁碳相图实际上是对二元合金相图(包晶相图、共晶相图和共析相图)的综合应用,想要真正理解掌握铁碳相图,就必须完全理解二元合金相图的含义。通过对学生掌握情况分析发现,二元合金相图没有掌握的学生在学习铁碳相图时一知半解,记忆起来非常困难,可见掌握基本知识的重要性。

本门课程内容复杂,备课时应吃透教材,按照逻辑连接理清思路,重点难点突出,对于课程中的基础内容和重点内容,要从不同角度和层次进行重复。为提高学生学习效果还应在每节课开始时复习上一节课的重点内容,下课前留出时间帮助学生梳理本节课的内容,加深学生的理解和记忆。同时,安排相应的习题课,方便掌握学生学习情况,有针对性的对其辅导。如讲完铁碳合金一章后,及时安排习题课,选取不同含碳量碳钢,让学生分析研究其组织及性能的变化,反复训练真正理解和掌握杠杆定理、组织以及性能的变化规律。

四、组织课堂讨论

一味的采取讲授方式进行教学会产生很多的弊端,如学生处在被动的状态,教师讲什么就接受什么,没有留给学生思考时间,在学习过程中的想法也不能及时反馈,甚至一直不理解,学习会厌学。通过安排讨论课可以加强学生对所学知识的深入理解,发现自己和其他同学对讨论问题的异同之处,通过教师的指导明确所学知识。同时教师也可以在讨论中了解学生的想法,为今后教学提供新的思路,了解学生薄弱环节,在今后教学中有意识的着重讲解,让课程常讲常新更加有针对性,把讲课当成一种研究、一种学习、一种提高,才能有所创新。只有课程不断更新,教师的教学水平才能跟着一起提高。如讲完热处理工艺后安排一次讨论课,讨论钢的退火和淬火的热处理工艺参数如何确定,通过讨论学生可以发现确定参数的依据是铁碳相图,知道钢的含碳量,那么钢的退火和淬火的临界点温度可以根据铁碳相图大致确定。学习后面的知识可以利用前面所学的知识进行解释,引导学生总结前面学习内容,温故而知新,激发学生学习兴趣,变被动学习为主动学习。

五、丰富的教学手段,调动学生的积极性

金属学与热处理“金属的晶体结构”的内容需要学生建立空间概念,这就要求学生具有良好的空间想象能力。然而,让建立起的空间发生变化就显得更加的困难,为帮助学生理解可利用多媒体、教具、模型、挂图等手段辅助教学,达到理想的教学效果。如讲解晶体结构时,关于金属典型晶格的原子排列可利用模型加以演示,方便学生观察;学习“晶体中原子的堆垛方式”时, 可利用教具进行讲解,为达到更好的教学效果可将教具发到学生手中,让其亲身体验“原子的不同堆垛方式形成不同的晶体结构”,激发学生的学习兴趣;讲解晶体缺陷时,需要原子在空间上发生变化,尤其线缺陷中的位错难以理解,可借助多媒体利用Flash等软件实现动画效果,让学生可以直观看到原子的移动方式。应用恰当的教学手段,既攻克了教学难点和重点,又使学生产生了浓厚的学习兴趣,为今后的学习打下坚实的基础。

六、注重实践教学

本门课程中热处理部分是针对工件的加工工艺,需要学生对工厂情况和零件生产有直观的认识,因此在讲本门课程前应安排进厂认识实习。同时考虑到实际生产和实验设备不同,在实训基地讲解实验设备时应对比工厂所用设备分析它们的异同点,帮助学生了解真实的生产过程。为培养学生从知识向能力转化的能力,安排了3个实验共6个学时。为了提高实验效果,要求学生做好实验前的预习准备,学生根据实验指导书和教材中有关实验的章节进行实验前的预习并写出预习报告。实验老师根据学生预习情况,讲解实验目的和实验中应注意的事项,学生按照实验要求,独立完成实验,并做好实验记录,并根据记录进行数据处理,分析实验结果,认真书写实验报告。在此过程中,实验教师应根据学生的操作情况提出问题,启发帮助学生完成实验。

此外,为提高学生的实验积极性和主动性,实行实验室对学生开放,鼓励学生到实验室,在实验老师的指导下对自己感兴趣的实验进行动手操作,提高其分析、解决问题的能力。

七、结语

提高金属学与热处理课程授课质量,教师应优化和整合教学计划,多采用多媒体、教具、模型、挂图等多种教学手段,为理解理论知识打下坚实的基础,帮助学生掌握重点、突破难点。同时为适应社会需求应注重实践教学,注重培养学生的动手能力,努力为社会培养综合素质较高、适应面较宽和技术应用能力较强的应用型高级人才。

参考文献:

第4篇

【关键词】铸铁;焊条电弧焊;工艺;应用

中职焊接专业的学生在学习焊接专业课“焊工工艺学”时,必然会学到 “铸铁的焊补”这一章的内容。而在中职学校教学的实训课上,几乎都没有安排铸铁焊补的实操练习,学生对这部分内容的理解和掌握,都是依赖教师的讲解。这就给教师“如何讲授铸铁的焊补”提出了更高的要求。在多年的教学过程中,通过总结得出:在讲授“铸铁的焊补”一章内容时,一要降低理论的难度,以适度够用的概念和原则的理解为辅, 二要重点突出实用性,以实际应用的经验和策略为主,通过铸铁焊补实例的讲解,让学生身临其境的感受整个焊补的过程,提高学生对铸铁焊补知识的理解水平和应用能力。

具体从以下四个方面进行讲授:

1.从讲授“铸铁焊接的应用及产生的经济效益”入手,提高学生对本节内容的认识

铸铁是含碳量在2.11%--6.69%的铁碳合金。是工业生产中最重要的工程材料之一。广泛地用于制造:底座、齿轮箱、工作台、汽缸体、齿轮、阀体、活塞、联轴器、轴承座、液压缸等等。因此,铸铁的焊接主要是对各种铸造缺陷或者损坏的铸铁件进行的焊补修复及利用焊接技术生产新的零件。具体表现在以下三个方面:

1.1 铸造缺陷的焊接修复。我国各种铸铁的年产量现约为800万吨,有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%-15%,即通常所说的废品率为10%-15%,若这些铸造工件报废,其损失每年高达10亿元以上。采用焊接方法修复这些有缺陷的铸铁件,由于焊接成本低,不仅可获得巨大的经济效益,而且有利于及时完成生产任务。

1.2 已损坏的铸铁成品件的焊接修复。由于各种原因,铸铁成品件在使用过程中会受到损坏,出现裂纹等缺陷,使其报废。若要更换新的,价格往往较贵。特别是一些重型铸铁成品件,如锻造设备的铸铁机座一旦使用不当而出现裂纹,就得停止生产,若要更换新的锻造设备,不仅价格昂贵,而且从订货、运货到安装调试往往需要很长时间,所以会造成企业长时间处于停产状态。这方面的损失是巨大的。如新疆建材总厂发泡剂分厂九一年元月三台真空泵全部冻裂,使全厂停产。如到内地去订货,要花几万元资金不说,全厂起码还得停产半年,经用冷焊的方法进行修复,只用了几天便使该厂恢复了生产,节约了大量资金的同时,更为该企业赢得了宝贵的时间。

1.3 零部件的生产。这是指用焊接的方法将铸铁(主要是球墨铸铁)件与铸铁件、各种钢件或有色金属焊接起来而生产出零件。我国目前在这方面比较落后,处于刚起步阶段。如我国山东某厂已用高效离心铸造的大直径球墨铸铁管与一般铸造方法生产的变直径球墨铸铁法兰用焊接方法连接而制成产品。制造中铸铁焊接已成为我国下一步发展铸铁焊接技术的方向。它往往具有巨大的经济效益。

2.从生产中应用最广的铸铁――灰铸铁的可焊性分析入手,探寻灰铸铁焊补中存在的主要困难

2.1 铸铁的性能及分类:铸铁按照碳在组织中存在的形式不同,主要分为:白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。

2.1.1 灰铸铁。灰铸铁中的碳,主要以片状石墨的形式分布于铸铁基体中,断面呈暗灰色,故又称灰口铸铁。灰铸铁的强度低,塑性很差,但具有良好的耐磨性、吸振性和切削加工性,并且成本低,故是工业上运用最为广泛的一种铸铁。

2.1.2 白口铸铁:白口铸铁的碳以渗碳体(同学们在“金属材料与热处理”课程中学习了渗碳体的相关内容)形式存在于金属中,断面呈银白色,故称白口铸铁。其性质硬而脆,冷加工、热加工和切削加工都很困难,工业上应用极少。

2.1.3 可锻铸铁:碳以团絮状分布的铸铁称为可锻铸铁。可锻铸铁具有较高的强度和良好的塑性,并有一定的塑性变形的能力,因而得名可锻铸铁,但实际上并不能够锻造。

2.1.4 球墨铸铁:碳以球状分布的铸铁称为球墨铸铁。球墨铸铁的强度接近于碳钢,具有良好的耐磨性,并能通过热处理提高性能,因此,被广泛用于机械制造业中。

2.2 灰铸铁的焊接性:灰口铸铁目前常以铸件的形式运用于生产,由于铸造工艺的特点,铸件往往存在着各种不同程度的缺陷,在生产现场中也有各种原因而损坏的铸件。灰铸铁的焊接实际上就是对存有缺陷或者损坏的铸件进行补焊。灰铸铁由于含碳量高、杂质多、强度低、塑性差,所以,焊接性差,在焊接中易产生白口组织和裂纹等缺陷。

白口组织:灰铸铁中的碳以渗碳体的形式析出,是一种硬而脆,塑性几乎为零的组织。焊缝中及焊缝周围的热影响区一旦产生白口组织,在焊接不均匀的加热和冷却过程中,极易造成裂纹,从而导致焊接工件的报废。

裂纹:是一种危害最大的焊接缺陷。裂纹不仅降低接头的强度,而且还会引起严重的应力集中,使结构断裂破坏。

另外,由于被焊工件的多样性、化学成分及金相组织的差异,铸件厚度及形状的不同,产生缺陷的位置不同、工作介质的腐蚀状况不同等等因素的影响,均给焊补工作带来很大的困难。

那么,如何进行灰铸铁的焊补?

3.以最常用的焊条电弧焊的方法来讲解灰铸铁焊补的具体方法和工艺措施

灰铸铁焊补方法主要应根据铸件大小、焊补处情况、刚度大小及焊后的要求(如:加工要求、致密性、颜色等)来选择。常用的是焊条电弧焊和气焊,有时也采用CO2气体保护焊、钎焊或电渣焊。主要给同学们介绍:焊条电弧焊补焊灰铸铁的方法和工艺措施。

根据焊件在焊接前是否预热,焊条电弧焊可分为冷焊、半热焊(预热温度在300―400℃)和热焊(预热温度在600―700℃)三种方法。

焊条电弧焊焊补铸铁时,一般采用铸铁焊条,如:EZC型号(Z208、Z408)等。但焊补要求不高,刚度不大的非加工面也可用碳钢焊条,如:E4303、E5015等。

3.1 热焊法:热焊法是焊接前将焊件全部或局部加热到600―700℃,并在焊接过程中保持一定的温度,焊后在炉中缓冷的焊接方法。用热焊法时,焊件冷却缓慢,温度分布均匀,有利于消除白口组织,减少应力,防止产生裂纹。但热焊法成本高、工艺复杂、生产周期长、焊接时劳动条件差,因此应尽量少用。只有当缺陷被四周刚度大的部位所包围,在焊接时不能自由热胀冷缩,用冷焊易造成裂纹的焊件才采用热焊。热焊时常用的铸铁焊条型号是EZC(Z208、Z408)。热焊的工艺特点是采用大电流(焊接电流值可达焊条直径的50倍),连续焊,焊后保温缓冷。

3.2 冷焊法:冷焊法是指焊件在焊前不预热,焊接过程中也不辅助加热的一种方法,因此可以大大提高焊补生产率,降低焊补成本,改善劳动条件,减少焊件因预热时受热不均匀而产生的变形和焊件已加工面的氧化。因此,在可能的条件下应尽量采用冷焊法。目前冷焊法正在我国推广使用,并获得了迅速的发展。

但是冷焊法在焊接后因焊缝及热影响区的冷却速度很大,极易形成白口组织。此外,因焊件受热不均匀,常形成较大的内应力,会造成裂纹。目前铸铁冷焊常采用异质焊接材料,如:纯镍铸铁焊条EZNi(Z308)、镍铁铸铁焊条EZNiFe(Z408)、普通低碳钢焊条等来获得非铸铁焊缝组织(如钢焊缝、有色金属焊缝等)。

异质焊接材料电弧冷焊工艺要点是:

3.2.1 采用细焊条、小电流、快速焊接,以减少铸铁母材在焊缝中的融合比,降低焊缝中碳、硫的含量。同时减少了焊接热输入,减少焊接应力,防止裂纹。由于电流小,热影响区窄,使半熔化区的白口铸铁组织层变薄,有利于加工。

3.2.2 采用短段焊、断续焊、分散焊、分段退焊等,并在每焊10―15mm左右长度后,立即用小锤迅速锤击焊缝,待焊缝冷却到不烫手(大约50―60℃)时,再焊下一道,以减少焊接应力,防止裂纹。

3.2.3 坡口较大时,应采用多层焊,后层焊缝对前层焊缝和热影响有热处理的作用,可使接头平均硬度降低。但多层焊时焊缝收缩应力较大,易产生剥离性裂纹,因此应注意合理安排焊接顺序。

3.3 半热焊法。半热焊法是焊接前将焊件预热到300―400℃时进行焊补的一种方法。该法介于冷焊法与热焊法之间,常用于刚度不大的小结构件的焊补。

4.列举焊条电弧焊冷焊法、热焊法在典型工件焊补过程的应用,提高学生对所学知识的实际应用能力

例举实例:液压缸补焊

4.1 液压缸补焊存在的困难:

4.1.1 可焊性差:材料为HT250,其碳当量均为0.6%以上。同时,液压缸体积大,冷却速度快,焊接过程很容易出现淬硬组织,导致裂纹,,所以必须采取预热和焊后高温回火措施。但实际上,液压缸变形受到限制,实现理想的工艺措施是很困难的。

(复习内容:碳当量――是根据钢材的化学成分,粗略判断焊接时产生裂纹倾向的一种方法。一般认为:当碳当量<时,钢材淬硬倾向不明显,可焊性良好,焊接时不必预热。当碳当量=0.4%―0.6%时,钢材的淬硬倾向逐渐明显,可焊性有限,需按工件的冷却条件适当的预热,进行控制线能量等工艺措施。当碳当量>0.6%时,淬硬倾向严重,属于较难焊的材料,需采取较高的预热温度和严格的工艺措施。

4.1.2 要求变形小:液压缸精加工后变形总挠度不得超过0.5mm,由于液压缸几何尺寸复杂,刚度大,在焊接热循环作用下,引起的残余应力也大,加工冷却速度快,容易形成淬硬组织,这就是液压缸补焊的主要困难。

4.1.3 焊缝金属性能要求高:液压缸是在高应力下工作的,并经常受到频繁启动和停机的交变应力作用,因此,要求焊缝金属必须具备一定的耐疲劳性能,抗氧化性能和组织的稳定性。所以,一定要选择相应的优质焊条。

4.2 液压缸补焊的工艺方法及各自的优缺点:

4.2.1 热焊法:同种材料的焊接,常选用型号是EZC(Z208、Z408)焊条。按灰铸铁焊接工艺要求进行预热和焊后缓冷。

热焊法工艺复杂,变形量大,但焊接材料和液压缸相同,焊后组织稳定,运行可靠。

4.2.2 冷焊法:异种材料的焊接,常选用纯镍铸铁焊条EZNi(Z308)、镍铁铸铁焊条EZNiFe(Z408),进行低温预热。

冷焊法工艺简单,考虑到液压缸材料可进行低温预热,采用塑性好的纯镍铸铁焊条EZNi(Z308)、镍铁铸铁焊条EZNiFe(Z408)。

4.3 液压缸的热焊:

4.3.1 焊前准备:

①查清裂纹的起端和尾端,对裂缝及周围进行除油清洗。除油的方法可用丙酮清洗,钢丝刷等刷净,也可用气焊火焰分段加热,烧尽油污至不冒烟为止,加热温度不宜过高,一般不超过400℃,否则会引起裂纹。

②坡口的准备:开坡口前先在裂纹两端钻止裂孔,然后用扁铲,角向砂轮将坡口加工成单边V型或U型,U型坡口可减少焊缝处的熔合比,应尽量采用U型坡口。坡口表面应平整光滑,坡口的大小可根据被焊工件的厚度决定,在能满足强度要求和操作方便的前提下,坡口选择越窄越好。坡口形状要保证便于焊补及减少焊件的熔化量.

③进行预热:对液压缸进行整体预热,采用工频感应加热法可做到升温缓慢,加热均匀,不至因预热引起附加热应力和变形。根据计算和经验,预热温度在250―350℃之间为宜,过高则会引起液压缸的变形,过低如低于250℃会产生淬硬组织,可能要引起裂纹。对于液压缸的边缘部位,如感应加热温度偏低时,可用火焰和电炉进行局部的辅助加热。

4.3.2 焊接过程及工艺:

①选用Z208或Z408,φ=3.2焊条,I=150―160A电流,第一层做单道焊,直线运条。

②从第二层开始,每焊完一道要及时锤击。用圆头半径为1―1.5mm,宽10mm左右锤头的风铲(风压:2―3公斤/cm2)从中间向两侧各击一次,其方法见下图。

锤击后要立即用G01-150焊炬的中性焰跟踪回火,焰心与焊道保持3mmm左右,沿焊道宽度来回摆动,加热时间为焊接时间的三倍,直至焊道表面呈亮红色为止(约900―1000℃左右)。通过跟踪回火,可以达到缓冷和改善接头组织的目的。接着继续进行施焊,形成施焊―锤击―回火―焊下一道的工序,要求衔接紧凑直至填满坡口为止。

③为了防止焊缝收缩应力引起变形,每层应先焊坡口两侧,后焊中间焊道,见下图。

全部焊完后用石棉灰覆盖进行300℃三小时的保温,防止裂纹,最后拆除保温层空冷。

4.4 液压缸的冷焊:

4.4.1 焊前准备:①、②同热焊。

4.4.2 焊接过程及工艺:

①选用塑性好的纯镍铸铁焊条EZNi(Z308)、镍铁铸铁焊条EZNiFe(Z408)。φ=3.2焊条,小电流I=90―100A、快速焊接。从坡口根部开始单道施焊,也可以敷焊两层,待敷焊层焊完后,需用低倍放大镜仔细检查,认为满意后,再用焊条进行堆焊。

②堆焊工艺要求:采用小直径,小电流进行堆焊,焊道要窄,不做横向摆动,焊接速度要快,间隔时间要长,一定要待焊道冷却后(不烫手)再焊下一道。引弧点和收弧点要错开,要填满熔池,防止裂纹。

4.5 液压缸补焊中防止变形的措施:

4.5.1 为了减少液压缸的变形,补焊时应尽量减少坡口和控制焊接热规范。

4.5.2 缺陷距液压缸截面重心较远或集中于重心同一侧时,可不焊的应尽量不焊,对于缺陷位于液压缸重心两侧或接近于重心轴时,可以适当地多焊或对称焊,以利于控制变形。

4.5.3 补焊量较大时,必须事先估计出变形趋势加以预防,如:进行残余变形概算,进行加固等。

4.5.4 为了减少变形,对同时有很多裂纹的液压缸,则应先焊最大的裂纹,使其有伸缩的可能,再对称的补焊相应的裂纹。对于小裂纹,深度一般不超过壁厚10―15%的可以不焊,要磨掉,但需磨成圆滑状以防应力集中。

4.5.5 为防止变形,在有条件时,尽量开双面坡口,即减少填充金属量,又容易控制变形。

4.5.6 在确保强度的情况下,为减少变形,可以酌情不焊满坡口。

4.5.7 尽量提倡冷焊工艺方法。

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