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焊接材料范文第1篇

關鍵詞：高強材料；焊接；特性

一、高強材料概況

在當前的管道、容器中，高強材料越來越占有重要的地位。當中最重要的，是將鋼里除碳意外添加一類或多類合金成分(合金成分的比例低于百分之五)，用來加強鋼的強度，將鋼的強度提高到275MPa或更高，并產生更優的綜合質量，此種鋼被稱為高強鋼，它的基本優點為強度高、塑性與韌性也優于普通鋼。根據鋼的屈服強度的程度和熱處理時的特性，高強鋼總體上有兩種。

熱軋、正火鋼，其屈服強度處于294Mpa～490MPa間，而利用狀態是熱軋、正火與控軋，在類別上是非熱處理強化鋼，該種鋼的現實中使用的最為常見。

調質鋼，其屈服強度處于490Mpa～980Mpa間，通常在調質狀態中應用，在類別上是熱處理強化鋼。該種剛的特性是不煩強度高，而且塑性與韌性比較好，能夠直接于調質時進行焊接。所以，這中調質鋼在使用中越來越普及。

現在常使用的高強鋼，鋼板牌號包含以下幾種：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR；鍛件牌號包含以下幾種：16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb。

二、高強鋼的焊接特性

高強鋼中碳含量通常不高于0.20％，合金成分的總量通常不高于5％。因為高強鋼包含一些的合金成分，使它的焊接性和別的材料有一些不同，具體焊接特性有以下幾點：

1、焊接時的焊接裂紋

（1）.高強鋼因為使用了讓鋼強度增加的碳、錳等元素成分，當焊接的時候往往產生淬硬，而產生的硬化部分往往很敏感，所以，當剛性過強與拘束應力較強的狀態下，如果焊接方式有問題，就會造成冷裂紋。加上這中裂紋存在較長的延遲，容易造成較大的危害。

（2）.再熱裂紋為在焊作業完成后，慢慢去掉應力熱的過程中，或較長時間在高溫狀態下于臨近熔合線粗晶部位造成的沿晶開裂。通常認為，此類裂紋造成的原因，是因為焊接高溫導致HAZ旁邊的V、Nb、Cr、Mo等元素固溶在了奧氏體內，焊接完成后進行，但沒有完全析出，而是在PWHT的時候呈彌散狀態析出，所以強化了晶內，將應力在松弛的時候產生的蠕變變形匯聚在了晶界。

高強鋼在焊接的時候，通常不會造成再熱裂紋，例如16MnR、15MnVR之類。然而對Mn-Mo-Nb與Mn-Mo-V等類別的高強鋼，因為Nb、V、Mo等成分比較敏感，是造成再熱裂紋的常見因素，所以這些高強鋼與焊接完成后實施熱處理時，需要特別回避容易造成再熱裂紋的溫度范圍，以免造成再熱裂紋。

2、焊接部位的脆化與軟化

（1）.應變時效脆化。焊接部位于焊接前要進行各種冷處理(如鋼板的剪切、管道筒罐的卷圓)，材料會導致有所變形，要是變形的部位再收到200至450℃的熱作用，可能造成應變時效，繼而產生脆化，往往導致材料的塑性減弱，因此造成鋼材的脆斷。

PWHT能夠減弱焊接時產生應變時效，將韌性一定程度上恢復。1998年制定的《鋼制壓力容器》中明確規定，筒狀鋼材的厚度要達到下列標準：碳素鋼達到的的厚度不能低于圓筒內部直徑的百分之三；別的鋼的達到的厚度不能低于內部直徑的百分之二點五。而且，那些冷成形與中溫成形中制作的受壓產品，要在成形之后實施熱處理。

（2）.焊縫與熱影響區產生的脆化。對材料進行焊接時，加熱與冷卻往往不會十分均勻，便會產生不均勻的結構。焊縫與熱影響區具有一定的脆性，這是是焊接接頭里最薄弱的地方。焊接線的能量強度會對高強鋼WM與HAZ性能產生較大影響，高強鋼容易淬硬，線能量如果不高，HAZ會產生馬氏體造成裂紋；線能量如果過高，WM與HAZ產生粗糙的晶粒，會造成焊接部位的脆化。線能量如果過高，調質鋼而造成的HAZ脆化現象尤其明顯。因而焊接作業時，要把線能量控制于合適的度量。

（3）.焊接部位的熱影響區產生的軟化。因為焊接時的熱作用，會造成部分地區強度降低，形成了一定的軟化帶。HAZ區的結構軟化會因為焊接線熱度的提升與預熱溫度的提升而惡化，不過通常的軟化區的性能還是能夠達到規定標準值的最低標準，因而這些鋼材地熱影響部位產生的軟化現象，如果做到工藝合適，就不會降低焊接部位的正常使用。

三、當代新式高強材料的焊接特性

1、高強管線鋼

高強管線鋼指X70以上的鋼級，至盡為止，X80是已建管線鋼中使用的強度最高的管線鋼。加拿大Ipsco鋼鐵公司在1998年年報中明確指出，該公司已成功進行了X90和X100SSAW鋼管試生產，最終目標是生產各種規格的X100鋼管。日本NKK、住友金屬、新日鐵、川崎制鐵及歐洲鋼管公司也相繼研制成功X90和X100UOE鋼管，正在研制X120鋼管。

為保障管線的安全可靠性，在提高強度的同時，必須相應提高韌性。特別是高壓輸氣用鋼管，必須有很高的CVN。超貝氏體和超馬氏體被譽為21世紀的管線鋼，其鋼級為X80～X100(貝氏體)、X100～X120(馬氏體)。在成分設計上，大體上都是（超）的Mn-Nb-Ti系或Mn-Nb-V（Ti）系，有的還加入Mo、Ni、Cu等元素，因此，熱影響區的韌性不會比較低強度的管線鋼差，冷裂紋敏感性不大。對于強度高于600MPa的鋼，焊接時要特別關注WM冷裂紋問題，尤其是現場對接環焊縫必須采用超低氫焊接材料。

2、超細晶粒鋼

上世紀90年代，世界主要產鋼國相繼開展了新一代鋼鐵材料的研究，其中，尤以日本的“超級鋼“計劃、中國的“新一代鋼鐵材料重大基礎研究”和韓國的“21世紀高性能結構鋼”引起世界鋼鐵界的矚目和熱情參與。

在新一代鋼鐵材料的研究中，最引人注目的是超細晶粒的研究，通過超細晶粒（最小1mm）實現強度翻番的目標。超細晶粒鋼焊接的最大問題就是HAZ的晶粒長大傾向，為解決這一問題，須采用激光焊、超窄間隙MAG焊、脈沖MAG焊等低熱輸入焊接方法。

參考文獻

[1]王建利.高強鋼的焊接工藝評定[J].云南水力發電,2007,(02).

焊接材料范文第2篇

【關鍵詞】鋁/銅；異種材料焊接；研究現狀

一、鋁/銅熔化焊

在鋁/銅異種材料焊接類型中，鋁/銅熔化焊是目前應用較為常見的一種，主要包括MIG焊、TIG焊、埋弧焊、激光焊氣焊以及電子束焊等方法。由于銅和鋁的熔點相差較大，在其熔化焊過程中，通常難以將其焊接在一起，因為經常會出現鋁熔化了而銅還處于固態，從而不同程度地加大了焊接難度。此外，由于Al極容易被氧化，生成致密的氧化層，阻礙了銅和鋁的進一步反應，加上Al氧化膜中含有一定量的吸附水和結晶水，容易在焊縫中產生氣孔等缺陷。因此，在采用鋁/銅熔化焊時，焊接過程極易產生脆性的CuAl3相，從而降低了焊縫之間的粘合度，這就需要相關人員在焊接時，必須充分考慮焊接方法和工藝以及鋁與銅在熔點等物理性能上的差異，通過控制焊接溫度與焊接時間來控制焊縫金屬中銅的含量，并防止鋁、銅氧化，以降低形成金屬間化合物對接頭強度和塑性的影響。

二、鋁/銅摩擦焊

一般情況下，摩擦焊可以根據焊接溫度分為低溫摩擦焊和高溫摩擦焊這兩種類型。低溫摩擦焊的加熱溫度在460～480℃范圍內，才溫度低于鋁/銅共晶溫度548℃，從而不僅能夠有效地防止脆性金屬間化合物的生成，還能夠保障焊接過程中接口處的塑性達標；而高溫摩擦焊的焊接溫度可達到660℃，接近Al的熔點，焊接速度明顯加快，然而，由于溫度高，在焊接時必須采取封閉加壓方式措施來防止鋁接頭處產生變形流失以及銅和鋁銅件受壓失穩，同時，在此溫度階段有利于脆性Al，Cu間化合物和氧化物的生成，應施加頂鍛壓力擠出脆性物質，確保焊接質量。對于尺寸較大、薄壁且承受一定載荷的鋁/銅焊接件焊接時，難以保證尺寸精度，因為鋁的剛性差、強度低，并且在焊接過程中容易發生扭折、變形甚至斷裂等。

三、鋁/銅壓焊

由于銅與鋁都屬于面心立方結構的金屬，具有良好的塑性和延展性，因此，采用壓焊方法來進行鋁/銅異種材料的焊接可得到質量優異的鋁/銅接頭。同時，壓焊過程中由于采用銅-鋁過渡接頭，可避開銅與鋁熔焊存在的問題，將異種金屬的焊接轉變為銅與銅、鋁與鋁之間的同種金屬焊接。壓焊工藝簡單，易于操作，能夠得到質量良好的焊接接頭，比熔焊更具優勢。壓焊主要包括冷壓焊和熱壓這兩種，其中冷壓焊是在室溫下進行的，而熱壓焊是在高于室溫100～300℃的溫度范圍內進行的。采用冷壓焊方法焊接時，在壓力作用下將Al表面的氧化物或其他污染物破碎并排除，鋁與銅的結合面不產生與熔化和凝固相關的焊接缺陷，也不發生熔化。采用熱壓焊時，一般在焊前不要求對接頭處進行清潔，同時要求焊接加熱溫度低于鋁/銅的共晶點，鋁、銅母材不熔化，在壓力和溫度的作用下，接頭中形成Al-Cu機械混合帶，增大壓力改善微觀組織，可細化化合物，提高接頭強度。

四、鋁/銅釬焊

由于鋁/銅釬焊具有變形小、周期短操作方便、設備簡單、生產成本低及加熱溫度低等特點，決定了其成為未來鋁/銅異種材料焊接技術的研究熱點。同時，由于鋁/銅焊難以去除鋁氧化膜必須使用腐蝕性焊劑，釬焊助焊劑殘留物吸濕后形成的電解質，形成了強烈的腐蝕性，鋁/銅電極之間的電位差大，容易造成腐蝕。此外，CuAl2的電極電位高于鋁的電極電位，容易發生晶間腐蝕，鋁、銅原子的擴散，易脆易熔鋁低，析出的CuAl2熔點在關節共晶的形成，導致接頭強度較低。為了阻止鋁、銅原子直接接觸形成脆性化合物，同時，為了避免強腐蝕性磁通必須在鋁表面涂有一層金屬，銅釬焊引起的腐蝕問題，因此，腐蝕性或無腐蝕性的焊劑可用于改善關節的強度和耐腐蝕性。此外，對于鍍層金屬可供選擇的有Mo、Ti、Ni等，鋁/銅釬焊主要涉及到電阻釬焊、直接釬焊、擴散釬焊、超聲波釬焊等方法。

綜上所述，目前，鋁/銅異種材料焊接技術尚處于發展階段，各方面性能有待進行更深層次的探討，接頭質量有待于進一步提高。由于這種技術還不能同時滿足高抗腐蝕性、高強度、低成本和工藝簡捷等要求，因此現有鋁銅的壓力焊、熔化焊和釬焊等工藝還有待于進步完善。在進行鋁/銅異種材料焊接時，必須綜合采用如擴散焊、摩擦焊及冷壓焊等焊接方法，切實地提高焊接接頭的質量，以便更好地滿足當今工業發展需求。

參 考 文 獻

[1]陳延輝，汪寧，王生希．電器開關行業中鋁銅焊接研究的可行性分析[J]．電氣制造．2008（8）

[2]潘雄．到2020年我國有9種礦產資源嚴重短缺[J]．功能材料信息．2008（2）

焊接材料范文第3篇

關鍵詞：異質金屬材料；釬焊；釬料

一 前言

隨著現在工業的發展和科學技術的進步，焊接結構件除了滿足通常的力學性能之外，還要滿足高溫強度，耐磨性，耐腐蝕性，低溫韌性，磁性，導電性，導熱性等方面的要求[1]。在這種情況下，任何一種金屬材料都不可能完全滿足整體焊件結構的使用要求。所以現在工程結構中不僅需要對同質材料進行焊接，也需要對異質材料進行焊接。異質材料的結構件能夠最大限度地利用材料的各自優點在現代工程中應用越來越廣。但是，由于異質材料的物理化學性能的差異直接影響它們的焊接性，異質材料的焊接要比同質材料的困難。釬焊方法在異質材料的焊接中應用越來越廣。

二 釬焊的特點

釬焊是采用比母材熔點低的材料作為釬料，將釬料和焊件加熱到高于釬料而低于母材熔點的溫度，利用釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材互相擴散實現的連接方法。改革開放以來，隨著我國家電工業，汽車工業，電子工業，航天，航海，軍事等領域的高速發展，釬焊的技術應用也越來越廣。 釬焊的特點主要體現在[2]：

（1）釬焊和熔焊方法不同，釬焊時釬料熔化為液態而母材保持為固態，液態釬料在母材的間隙中或表面上潤濕、毛細流動、填充、鋪展、與母材相互作用（熔接，擴散或產生金屬間化合物）、冷卻凝固形成牢固接頭，從而將母材聯結在一起。例如釬焊純鋁（熔點660℃）采用Al-Si共晶釬料（熔化溫度577℃），操作溫度取590～630℃，釬縫中產生溶解和擴散反應。

（2）釬焊時工件常整體加熱（如爐中釬焊）或釬縫周圍大面積均勻加熱，因此工件的相對變形量以及釬焊接頭的剩余應力都比熔焊小得多，易于保證工件獲得精密尺寸。

（3）釬料的選擇范圍較寬，為了防止母材組織和特性的改變，可以選用液相線溫度相應低的釬料進行釬焊，熔焊則沒有選擇的余地。由于釬焊反應只在母材數微米至數十微米以下界面進行，一般不牽涉母材深層的結構，因此適用于異種金屬之間，甚至金屬與非金屬，非金屬與非金屬之間的連接，這也是熔焊方法做不到的。

（4）釬焊還有一個優點，即釬縫可作熱擴散處理而加強釬縫的強度。

（5）釬焊方法的弱點主要在釬料與母材的成分和性質多數情況下不可能非常接近，有時相去甚遠，例如用重金屬釬料釬焊鋁，這就難免不產生接頭與母材間不同程度的電化學腐蝕。此外，釬料的選擇和界面反應的特點都存在一定的局限，在釬焊大多數材料時，釬焊接頭與母材不能達到等強度，只能用增加搭接面積來解決問題。

三 釬料的研究現狀

貴金屬釬料在電子產品的焊接、電真空器件焊接、高溫焊接和某些特殊材料的焊接中占有重要地位。各國釬料系列中貴金屬釬料己有數百種。按合金組元來分，主要有銀基釬料、金基釬料和含鈀釬料。銀釬料用途最廣泛，主要用于中、低溫釬焊。在高溫下具有一定特殊性能的釬料多是金基和鈀基釬料[3]。貴金屬釬料已經有很長的使用歷史。最初用來釬焊貴金屬飾品，以后隨著現代技術的發展在各種工業部門得到越來越廣泛的應用。在有色金屬釬料中，貴金屬釬料占著主要的地位。熔點在600～900℃的中溫釬料基本上都是貴金屬釬料，尤其是釬焊溫度要求在650～800℃范圍的釬料，很難找到非貴金屬釬料來代替。飛機、導彈、火箭上的一些重要部件，也必須用貴金屬釬料釬焊。所以貴金屬釬料的研制和發展一直為人們所重視。銀基釬料具有抗腐蝕性強，蒸汽壓低并有很好的流動性及潤濕性等優點。銀基釬料可釬焊銅，鎳，可閥合金和不銹鋼等，特別適用于電真空器件以及航空發動機等重要零件的釬焊，所以在航空工業和電子工業中得到廣泛的應用。銀基釬料的主要合金組元有鎳、銅、鈀、鋅、錮、鍺、錫等。銀基釬料按組元可分為Ag-Cu，Ag-Ni，Ag-Pd，Ag-In，Ag-Sb，Ag-Ge，Au-Ag-Cu，Ag-Cu-Sn等系列。

參考文獻：

[1] 美國焊接學會.焊接手冊（第一卷，第七版）[M].清華大學焊接教研室譯.北京：機械工業出版社，1985.

焊接材料范文第4篇

關鍵詞：火電施工 焊接材料 管理控制

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言：

火電施工現場的焊接材料管理是火電施工質量管理的一個關鍵環節，火電施工所需的焊接材料種類繁多，使用方向涉及到土建、鍋爐、汽機、電氣、儀控等專業，焊材用量大，并且受施工現場場地、環境條件等因素影響較大。焊接材料的錯用、亂用，將給施工質量帶來不可逆的嚴重后果。但是，只要我們利用科學的管理方法加強管理，控制各個環節的影響因素，焊材材料的使用就可以得到有效的追溯、控制。

1.管理職責

材料采購部門負責焊接材料的采購、入庫工作，并提供有效的質保書原件。焊材庫管理人員負責焊材庫的日常管理工作，包括參與焊材入庫驗收、保管、烘培、發放、回收、降級及報廢等工作，并負責做好相應的工作記錄。焊接專檢負責組織有關人員對焊材庫具體規劃、日常檢查、監督協調等管理工作。焊接作業人員必須嚴格按有關規定領用焊接材料。

2.實施步驟

1)采購

各焊材使用部門需要采購的焊接材料應由使用部門編制需求計劃，由采購部門負責采購任務。到貨后應由采購部門和焊材庫管理人員協同開箱檢查、清點，T/P91、T/P92、不銹鋼等高合金部件焊材應通知焊接專檢參加。焊接材料管理人員根據到貨單確認牌號、規格、數量，焊材質保書原件由采購部門歸檔，焊材庫留復印件備案。采購部門應對焊材質保書進行編號，并建檔。

2)入庫驗收

焊材庫管理人員應仔細核對到貨單，檢查到貨焊材的牌號、規格、數量是否與到貨單相符，核對焊材質保書是否與到貨焊材的批號、牌號、規格一致。實物抽檢，按到貨量的1～3%開箱抽檢，特別對外包裝有破損的應加大抽檢比例。檢驗內容包裝：焊接材料的包裝是否符合有關標準要求，是否完好，有無破損、受潮現象；外觀檢驗：焊接材料的外表面是否污染，在儲運過程中是否有可能影響焊接質量的缺陷產生，識別標志是否清晰、牢固，與產品實物是否相符；焊絲無銹蝕、焊條外觀均勻、藥皮無偏芯無脫落、焊芯無銹蝕。合格入庫，不合格則不得入庫。合金焊材的驗收按每批次進行光譜檢驗，由焊材使用單位負責委托，焊絲直接送樣進行光譜檢驗，焊條應進行堆焊后對焊縫金屬進行光譜檢驗，堆焊層至少三層。光譜檢驗報告作為該批材料的質量證明文件由焊材庫歸檔。

3)入庫記錄

焊接材料按入庫日期記入臺帳，合金鋼焊材按批號進行光譜復驗，光譜報告按序號歸檔作為入庫臺帳的支持性文件；質保書按入庫時間編流水號歸檔作為入庫總帳的支持性文件。

4)焊材的擺放

焊材應按牌號、規格、批號堆放整齊，料架距外墻面及底層距地面均不得小于300mm，以便于通風。

5)焊材標識

焊材入庫后應及時進行標識，標識內容包含：焊材型（牌）號、規格、入庫日期、入庫數量，進口焊材除標識廠家牌號外還應標識AWS技術標準號。

6)焊材庫環境要求

焊材庫房環境要求：庫房內應加裝抽濕和控溫設備。空調、抽濕機和紅外線燈應確保庫室內溫度在5℃以上，相對濕度不超過60%；當相對濕度或溫度不滿足要求時，應分別開啟設備，抽濕和提高室內溫度。庫房溫濕度記錄應在上下午各記錄一次。

7)焊條烘焙

焊條的烘焙量應由焊接技術員提前一天通知，特殊情況可提前4小時通知。焊條在使用前應參照說明書給定的溫度烘焙。低氫型焊條烘干溫度為300～350℃，恒溫時間1～2h。焊前要求必須烘干的焊接材料(堿性低氫型焊條及陶質焊劑)如烘干后在常溫下擱置4h以上，在使用時應再次烘焙。焊條重復烘焙不得超過兩次。酸性焊條一般可不烘干，但焊接重要結構時，應經150～200℃烘干1～2h。超低氫焊條烘干溫度為350～400℃，恒溫時間為2h。對當日退庫的焊條須放入100～150℃的恒溫箱內。焊條烘干時，應特別注意烘干低氫型焊條時不應和一般焊條（如鈦鐵礦型）相混淆，否則一般焊條的藥皮性能將會喪失，熔敷金屬的機械性能就會變差。烘焙后應填寫記錄。焊接材料在烘干時應排放合理、有利于均勻受熱及潮氣排除。不同牌號的焊條原則上應分別烘干，如量小且烘干規范相同允許同爐烘干，不同牌號的焊條之間應分層且有明顯的標識。焊條放入烘箱烘焙后應立即在烘箱外進行標識，標識內容有焊條牌號、規格，并同時登記焊條烘焙記錄臺帳。

8)焊材的發放

發放準備：焊條烘焙結束處于保溫狀態下，常用焊絲已在有標識的發放架上準備就緒。焊工本人持技術員簽發的領料單領料。所攜帶焊條保溫筒應完好無損，焊條筒破損，焊材庫管理員應拒發焊條。焊條筒在使用過程中應按要求加熱。焊條的領用以重量記錄，焊絲的領用以根為單位記錄。當日未使用完的焊材應在當日下班前退回焊材庫，焊材管理人員應記錄退回數量，退回焊條應重新烘干并在次日優先發放。第二次領用焊材時必須退還焊條頭、焊絲頭，退回的焊條頭原則上不得長于50mm，焊絲頭不得長于80mm，一米長焊絲應退回兩根焊絲頭，退回的焊條焊絲頭必須清點數量，焊條焊絲頭均以根數清點，焊條頭焊絲頭根數小于98%的拒發焊接材料。

3.追溯記錄

焊材庫管理員在發放焊接材料時，應認真核對焊工上崗證與領用人是否一致，相符后方可發放，同時也便于監督焊工確實做到持上崗證領用焊材。焊工應負責所領焊接材料正確使用到相應部件上，用不完的焊條、焊絲應及時退回到焊條庫，并登記；班組及其它地方不得滯留焊接材料，否則按報廢材料處理。每張焊接派工單所指定任務完成或中斷，焊接派工主管應在焊接派工單上簽字確認。焊接派工單留存焊材庫，焊材庫管理員根據焊接派工單編號整理歸檔建立跟蹤記錄臺帳，作為焊接材料可追溯性及材料消耗結算的憑據。焊接材料的降級/報廢必須按不合格項控制程序執行，并保留記錄。焊接專檢應定期（每月一次）組織有關人員對焊材庫進行檢查，并留有記錄。焊材庫與各使用單位每月進行一次焊接材料的庫存核查對帳，過程中隨時對焊材的儲備量進行控制。

4.結語

焊接材料管理的控制是全過程的控制，在實際生產過程中，只有嚴格執行以上管理措施和管理規定，才能保證焊材材料使用的準確性和可追溯性。

參考文獻

焊接材料范文第5篇

[關鍵詞]金屬材料焊接 課程 教學改革

一、前言

《金屬材料焊接》是中等職業學校機械類專業學生的一門專業必修課,它要求學生掌握常用金屬材料的焊接性分析;焊接中易出現的焊接問題(如裂紋、氣孔、夾渣、未焊透、未熔合等)及其產生原因、影響因素、解決這些問題的工藝措施和途徑以及為了保證焊接接頭的性能和質量如何選擇焊接材料、焊接方法、焊接工藝等。這門課有較強的專業理論知識,并且有很強的實際應用性。

根據我國2020年國民經濟發展的總體目標要求,屆時我國鋼產量將介于2.5至3億噸之間。在工業發達國家,焊接用鋼量基本達到其鋼材總量的60%-70%。預計我國在今后5至10年時間內焊接行業將繼續保持增長的態勢。同時,特殊用途的鋼材也在不斷地被研制出來并應用于生產。這對焊接技術、特別是金屬材料焊接的要求將越來越高。

二、教學改革

《金屬材料焊接》這門課程傳統的教學方式一般是講授法,學生學起來覺得枯燥、興趣不高,教學效果較差。為了滿足社會市場發展的需求,我們作為培養焊接技術人才的中等職業學校,教學改革勢在必行。根據《教育部關于進一步深化中等職業教育教學改革的若干意見》[教職成〔2008〕8號]文件精神,我們要深化教學內容、教學方法等方面的改革,增強學生就業和創業能力,突出“做中學、做中教”的職業教育教學特色,努力形成就業導向的課程體系。為此,首先,我們加強了教師隊伍建設,雙師型專業教師的比例達到80%以上。其次,在教學上我們采用模塊化教學方法,模擬焊接生產前的焊接工藝評定過程,讓學生把理論知識與實際操作技能系統地、完整地聯系起來,提高學生學習的興趣和教學效果。

我們的教學特色可以歸納如下。

1.結合實際強化工藝制定的教學

對于常用焊接金屬的焊接、每一類型的鋼材、選取一典型鋼號進行模擬焊接工藝評定。例如:奧氏體不銹鋼以典型的18―8鋼(1Crl8Ni9Ti,板厚為10mm,因其母材厚度的有效范圍較大為1.5-20mm,并符合實際生產情況)為例。

(1)查閱有關的標準、資料等,根據1Crl8Ni9Ti的化學成分,分析其產生焊接熱裂紋、焊接接頭的晶界腐蝕和應力腐蝕開裂等缺陷的原因,以及防止這些焊接缺陷的各種措施。

(2)焊前準備。為了保證焊接接頭的耐蝕性,防止焊接缺陷的產生,根據標準要求模擬進行焊接工藝評定。

①板厚為10mm的1Crl8Ni9Ti選擇焊條電弧焊,采用直流電源并反接。

②板厚為l0mm,因采用焊條電弧焊,選擇Y型坡口,坡口角度為55-60℃,下料和坡口加工的方法采用機械切割、等離子弧切割及碳弧氣刨等方法。焊前坡口及其兩側各20-30mm范圍內必須清理油污等,并且在兩側各100mm范圍內刷白堊粉。以防止焊接飛濺灼傷金屬表面。

③根據1Cr18Ni9Ti的化學成分和焊接要求等條件,為了保證焊縫金屬的熱強性和耐腐蝕性選擇與母材的化學成分相匹配的焊條A132(E347-16)/3.2,4mm,并且嚴格按要求烘干150℃保溫1小時。

④1Crl8Ni9Ti具有較好的塑性,冷裂傾向較小,因此焊前一般不預熱。多層焊時必須控制層間溫度在100℃以下。

⑤焊前組對時,坡口間隙、錯邊量、棱角度等必須符合規定。定位焊的間距也要符合規定。定位焊焊材必須選用正式焊接用焊條A132(E347-16)/3.2。定位焊焊縫不得有裂紋,否則應清除重焊。如存在氣孔、夾渣時,也應去除。

(3)實際焊接。焊接電流比低碳鋼小10-20%,I=90-110/3.2,I=140-160A/4,快速焊,不擺動。采用雙面焊接,坡口側用3.2mm的焊條打底,用4的焊條焊至符合技術要求;用砂輪機打磨焊根處,清理至露出金屬光澤,再用4的焊條封底焊至符合技術要求。焊接過程中盡量減少起弧、收弧次數,鋼材表面不許隨便打弧。為避免焊縫的重復加熱,與腐蝕介質接觸的一面盡量最后焊接。

(4)1Crl8Ni9Ti焊后原則上不進行熱處理,特殊情況下,為了提高其耐蝕性,才根據需要選擇固溶處理或穩定化處理。

(5)焊接完成后,首先清理焊縫及鋼板表面,進行外觀檢查。

如有表面缺陷必須清除和補焊,直至符合技術要求為止;然后進行X光射線檢測。若有超標缺陷,判斷其位置、分析其產生接質量進行檢測,直至符合技術要求。1Crl8Ni9Ti焊接工藝評定的試板,進行X光射線檢測只要無裂紋即可。

(6)根據標準及產品圖紙的技術要求。對不銹鋼1Crl8Ni9Ti取力學性能試驗試樣:拉伸試樣二件、面彎試樣二件、背彎試樣二件、晶界腐蝕試樣二件,焊縫表面金屬化學成分分析。因其塑性好,故無需進行沖擊韌性試驗。按照標準要求加工試樣、進行試驗,根據試驗結果再與理論知識進行比較和分析。

(7)學生對1Crl8Ni9Ti的焊接性進行討論、總結,老師再進行點評,這樣學生對1Crl8Ni9Ti的焊接性能就非常熟悉了。

2.強化實訓基地的建立與功能

緊密結合生產實際,建立產學研結合的長效機制。一方面充分利用穩定的校外實訓基地進行教學,參與到工廠的實際焊接工藝評定和焊接生產過程中去,另一方面我們為工廠服務,對國內、外的新材料進行焊接性試驗。并及時跟蹤焊接先進技術的發展,提高解決工程實際問題的能力。

3.雙證書制度

實行“雙證書”制度。即學生畢業時能取得大專文憑和焊工中級技能證書。采用科學、規范、系統的培訓方法,培養學生,使學生在最短的時問內.更快、更好地掌握焊接操作技能,在模塊化教學過程中的焊接操作都由學生自己進行,以驗證所學的焊接專業理論知識。另外,在最后的一學期里,學生到工廠進行實際鍛煉,完全做到了理論知識聯系實際操作。

學生是學習的主體,在整個教學過程中注重調動學生學習的主動性和積極性,采用啟發式、討論式等教學方法鼓勵學生獨立思考,培養學生的科學精神和創新意識。同時,在整個教學過程中都在培養學生吃苦耐勞、腳踏實地和愛崗敬業的精神。全面提高學生的就業能力、創業能力和適應職業的能力。