《汽车制造工艺技术》 教案 模块六 汽车焊接基础.docx

授课方案授课教师课程名称汽车制造工艺技术I单元12授课时间年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务一汽车焊接概述教学目标知识目标：节握焊接、焊接技术的定义：了解焊接技术的应用和在工业中地位；掌握焊接方法的分类能力目标：能正确辨识焊接方法的区别素质目标：培养学生爱动肺、善于杳资料的素顺点点重难或点：焊接方法庭点：不同焊接方法的区别敕学地点普通教室口一体化教室EI多媒体教室回实训室口实验室口企业现场口其他教学方法及手段常规教学口启发式教学J现场教学口案例教学口问题教学/项目教学J多媒体教学口演示教学口其他教学过程设计一、瞰二、导入三、m»ri»四、提问五、布作业六、总结.教学后记内容备注任务一汽车焊接概述【绪论】1、课程性质;2、课程考核：【导入】公元前3000多年埃及出现了锻爆技术。公元前2000多年中国的政朝采用铸焊制造兵器.公元前200年前，中国己经学握了普铜的钎焊及铁器的银焊工艺.近代焊接技术是从1885年出现喘退焊开始,如图I所示.图1焊接技术发展历程【讲授新课】一、焊接与焊接工艺焜接是指通过加热、加压，或两着并用,并且用埴充材料（有时也可不用），使焊件达到原子结合状态的一种Zf法.如图2所示.被结合的两个物体可以是各种同类或不同类的金阿非金M（石墨、陶谎、敢料等），也可以是一种金属与一种非金属.但是，目前J1.业中应用最普遍的还是金原之间的结合.图2汽车焊接金属等固体之所以能保持固定的形状是因为内部原子间距（晶格拒离I分小，原子之间形成了牢固的结合力.要把两个分离的金属焊件连接在起,从物理本质上来看就是娈使这两个焊件连接去面上的原子拉近到金属品格距离,即0.3T）.5nm（35A）,然而，在一般情况下材料表面总是不平整的，即使经过精密磨削加工，其表面平面度仍比品格距离大得多（约几十微米）：另外,金属表面总难免存在着制化腰和其他污物阻碍着两分肉焊件表面原子间的接近.因此,焊接过程的本质就是通过适当的物理化学过程克服这两个困难，使两个分离焊件表面的原子接近到品格距离而形成结合力，这些物理化学过程，归结起来不外乎是用各种能m加热和用各种方法加压两类，如图3所示。二、焊接在现代工业中的地位在现代工业中，金属是不可缺少的IR要材料，高速行驶的汽车、火车、我柬万吨至几十万吨的轮船、耐腐耐压的化工设备以至宇宙飞行器等称高不开金属材料.在这些工业产品的制造过程中,需要把各种各样加工好的零件按设计要求连接起来制成产品.焯接就是将这些零件连接起来的种加工方法，如方4所示.在工业生产中采用的连接方法主要有可拆连接和不可拆连接两大类。螭钉、键、销钉等连接方式屈于可拆连接，它们通常不用于制造佥属结构，而是用于零件的装用和定位工作.不可拆连接有仰接、焊接和粘接等几种授课方案授课教师课程名称汽车制造工艺技术I单元12授课时间年月日年月日年月日第周第周第周星期星期星期第节第节第节班班班授课章节任务二汽车车身材料和总成结构教学目标知识目标：了解汽车车身金属和非金屈材料特性：了解汽车车身总成结构能力目标：能正确分析汽车车身金版材料和非金屈材料特性素质目标：培养学生爱动肺、善于杳资料的素顺点点重难取点：汽车车身金属和蕃金属材料特性赛点：汽车车身总成结构敕学地点普通教室口一体化教室EI多媒体教室回实训室口实验室口企业现场口其他教学方法及手段常规教学口启发式教学J现场教学口案例教学口问题教学/项目教学J多媒体教学口演示教学口其他教学过程设计一、复习二、导入三、mu四、提问五、布作业六、总结.教学后记授课内容任务二汽车车身材料和总成结构【复习】1.焊接的定义？2.焊接方法的分类？【导入】汽车车身所使用的主要材料为金属，约占车身总IRIft的99.5%,目前市场上的主流车型使用的金团以钢材为主,个别中高级轿车的个别凝蓬件采用铝合金材料.讲到车身材料,就涉及一个车身安全的话时.大家普遍认为车身使用的钢板越19,乍讶的安全系数就越高,但从&业的角度及发展的眼光来看，二者并非存在绝时的必然联系。一个典型的例子是在20世纪80年代，轿车上普遍采用2mm厚的钢材，但当时的车身翻揄结果显示，安全性能并不高；进入到21世纪初至今，轿车上普遍采用0.8-l5mm厚的板材.同时，在各项便撞检测中友现越来越好.尤其原因，汽车破描安全性与车身结构设计的关系十分密切,优秀的结构设计往往饯鲂确保车身碰撞过程中对乘员的保护效果，随着材料技术的进步，金属材料的延展性、抗拉性得到进一步提裔，关键部件的刚性也得到进一步提高，一系列新技术的应川使得车身上钢材得以M薄并提高了安全性，如图I所示.*<KMaB*lB-9S140MPaBW180-240MPa昌SMtml260.300MPa一皿5总320-420MPaWfl1.HI饵我A100OMpa的匕IiMr【讲授新课】一、车身用金属材料1 .金展材料的主要性能金属材料的性能，是指用来衣征材料在给定外界条件下的行为参Ik当外界条件发生变化时同一种材料的某些性能也分随之变化.通常金属材料的主要性能是指机械性能和工艺性能.（I）金属的机械性能.金属的机械性能即金属材料的力学性能.所iH力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能，力学性能包括强度、型性、硬度、冲击初性及疲劳强度等.强度.疲劳.也性。韧性.硬度，（2）金屈材料的工艺性能，工艺性能指金典材料在加工过程中所去现出来的性能，即接受加J：碓易程度的性能.2 .车身用金M材料种类（1）热轧钢板和冷孔钢板.车身结构中有两种类型的钢板：热孔钢板和冷轧纲板.（2）低碳钢.在2000年前的车身修理中遇到的钢板大多数是低碳钢制成的.低碳钢的含微演低，比较软，便于加工，可以很安全地进行婢接、热收缩和冷加工等操作，它的强度不会受到严堂影响.由于低碳钢容易变形.所以要用较厚的板件才能达到足好的强度.导致汽车质出增加.（3）高强度钢.高强度纲泛指强度高于低碳钢的各种类型的钢材.一殷强度在2OONmm2以上，新设计的整体式车身通常比车架式车身小，车身的前部要求能的承受比过去大得多的软荷，井俊城更好地吸收嫂推能.而演度钢正好可以解决这两方面的问题然而，高强度钢所具有的强度高和质疑轻的特点却给修理带来了一些难遨.高强度钢受到碰撞时不容易变形,但是一旦变形后它比低碳制史难蟋更到原来的形状.二、焊工安全操作规程电焊工安全掾作规程包括：（1）工作前应认真检杳工具、设备是否完好，焊机的外光是否可靠地接地.焊机的修理应由电气保养人员进行，其他人员不得拆修.（2）工作前应认真检查工作环境,确认为正常方可开始工作,施工前穿戴好劳动保护用品,戴好安全相.高空作业要敢好安全带.俄饵渣.磨吩轮戴好平光眼镜，（3）接拆电焊机电源戏或电焊机发生故隙，应会同电工起进行修理，严防触电小故，（4）接地线要牢靠安全，不准用脚r架，钢丝缆绳、机床等作接地缥（5）在京近易燃物品的地方饵接,要有严格的防火措施,必要时须经安全员同意方可工作。焜接完毕应认真检查确无火源,才能离开工作场地。<6>焊接密门容器、管子应先开好放气孔。修补己装过油的容器，应清洗干净，打开入孔盖或放气孔，才能进行焊接.（7）在已使用过的锻体上进行焊接作业时，必须查明是否有易燃、易爆气体或物料,产禁在未查明之曲动火焊接.焊怕、电焯线应经常检查、保养，发现有损坏应及时修好或更换，焊接过程发现短路现象应先关好焊机,再寻找短路原因，防止炸机烧坏。（8）惮接吊码、加龙脚手架和Hi要结构应有足好的强度，井敲去墀渣认真检查是否安全、可靠.<9）在容错内焊接，应注意通风，把有害烟尘排出.以防中毒.在狭小容磔内焊接应有2人.以防触电等事故.（10）容器内油漆未干,有可燃体散发不准施焊，（Il）工作完毕必须断撞龙头线接头，检杳现场，灭绝火种,切断电源。三、安全用电常识煌接过程中，如果操作不当，所有用电的焊工都有触电的危险，因此必须惮得安全用电常识，（1）电流对人体的危方电对人体有三种类型的危害,即电击、电伤和电磁场生理伤害.流经人体的电流电流引起人的心室傲动是电击致死的主要原因.电波越大，引起心室璇动所需时间越短,致命危险越大.能使人感觉到的电酒.交流的ImA.直流约SmA；交流5mA能引起轻度痉章：人触电后自己已能摆脱的电流,交流约IOmA.出流约50mA：交流达到SOmA时在较短的时间就能危及人的生命。电流通过人体的途径通过人体的心脏、肺部或中枢神羟系统的电流越大，危险越大，因此人体从左手到右脚的触电事故最危险.电流的频率现在使用的工频交流电是最危险的频率.人体的健康状况人的健耀状况不同，对触电的敏感程强不同，凡患有心脏病、肺衲和神经系统疾病的人,触电伤害的程度椰比较严曳，因此般不允许有这类疾病的人从事电焊作业.（2）焊接作业用电特点不同的焊接方法对煤接电源的电压、电流等参数的要求不同,我国目前生产的F弧焊机的空我电压限制在90V以下，工作电压为254OV;自动电弧焊机的空载电压为7090V；电液理机的空我电压段是4065V:鼠孤焊、CO2气体保护焊的空教电压是65V左右：狗原了焊机的空我电米为300V.工作电IK为100V：等黑子强切割电源的空载电庆高达3«）'450V：所有月接电源的怆人电压为220V/380V.都是50HZ的工版交流电，因此触电的危险是比较大的。（3）焊接操作时造成触电的原因1）直接触电。发生在以下情况：在更换焊条、电极和焊接过程中,焊J1.的手或身体接触到电部分，而脚或身体其他部位与比或工件间无绝缘防护.当煌工在金属容罂、管道、粥炉、船舱或金属结构内部地工,以及当人体大量出汗,或在阴雨天或潮湿地方进行焊接作业时，特别容易发生这种触电事故，在接线、调节焊接电流或移动焊接设备时，易发生触电W故.在登高焊接时,碰上低压线路或靠近高压电源线易引起触电事故.2）间接触电，发生在以下情况：焊接设备的绝缘烧损、振动或机械损伤,使绝缘损坏部位碰到机光.而人在碰到机亮时会引起触电.焜机的火戏和零城接错,使外壳带电。焊接操作时人体碰上了绝缘破损的也缆、胶木电闸带电部分等.四、安全用电注意事项通过人体的电流大小，决定于线路中的电压和人体的电阻,人体的电班除人体自身的电阻外,还包括人所穿的衣服、鞋等的电阻，干媒的衣服、鞋及干燥的工作场地,能使人体的电阻增大，人体的电阻均为WX）5（XK）0通过人体的电流大小不同,对人体的伤害轻里程度也不同。当通过人体的电流龙度超过0.05A时，牛命就有危险：达到0.1A时，足以使人致奇。根据欧姆定律推算可知，40V的电压足以时人身产生危除。而焊接工作场地所用的网跖电压为380V或220V,焊机的空我电压般都在60V以上.因此，焊工在工作时必须注意防止触电.（1）焊工要熟悉和掌握有关电的基本知识,以及预防触电和触电后的急救方法等知识,严格遵守有关部门规定的安全措施.防止触电事故发生。（2）遇到焊工触电时，切不可赤手去拉触电者，应先迅速将电源切断，如果切断电源后触电者呈昏迷状右，应立即对其实施人工呼吸，Il至送到医院为止.（3）在光线昏暗的场地或容器内操作或夜间_E作时.使用的工作照明灯的安全电东不大于死V.高空作业或在特别潮湿的场所作业,其安全电压不超过I2V,（4）焊工必须穿胶鞋，带皮手套，目前我国使用的劳保用鞋、皮手套，偶然接触22OV或380V电压时，还不致造成产虫后果，（5）焊工的工作服、手套、绝绿鞋应保持干燥.（6）在潮湿的场地工作时，应用干燥的木板或橡胶板等绝缘物作垫板.（7）焊工在拉、合电源刀开关或接触带电物体时，必须的手进行.因为双手操作电源刀开关或接触带电物体时，如发生触电，会通过人体心脏形成回路，造成触电者迅速死亡。（8）绝对禁止在电焊机开动的情况下接地线、手把税.（9）焊接电缆软规（二次线），外皮烧损超过两处，应更换或经检修后再用.五、预防火灾和爆炸的安全技术焊接时，由于电孤及气体火焰的甜度很高,而且在焊接过程中有大址的金M火花飞溅物.桶有畸忽大意.就会引起火灾甚至爆炸.因此饵工在工作时,为了防止火灾及爆炸事故的发生，必须果取下列安全措施：（1）焊接前要认真检查工作场地周围是否有易燃易爆物品（如棉纱、油漆、汽油、煤油、木屑等），如有易燃易爆物品，应将这线物品移至距离焊接工作地IOm以外，（2）在焊接作业时，应注意防止金典火花飞溅而引起火灾。（3）严禁设备在带压时焊接或切割，带压设备定要先解除压力（卸压,并且焊冽前必须打开所有孔盖.未卸压的设备严禁操作,常压而密闭的设备也不许进行焊接或切割.（4）凡被化学物质或油脂污染的设符都应清洗后再进行烟接或切利，如果是易燃、易爆或者有毒的污染物，更应彻底清洗，经有关部门检交，并填写动火证后，才能进行焊接或切割。（5）在进入容涔内工作时，焊接或切割工具应随焊工同时进出，产禁格焊接或切割工具放在容器内而焊工擅自齿去，以防混合气体燃烧和甥炸.（6）库第头及焯后的焊件不能随便乱扔,要妥善管理.更不能扔在易燃、易爆物品的附近，以免发生火灾。六、预防有害气体和烟尘中毒的安全技术焊接时,焊工周围的空气常被些有害气体及粉尘所污染.如制化特、氧化锌、臭氧、氨化物、一氧化碳和金属蒸气等。焊工长期呼吸这些烟尘和气体，对身体健康是不利的，甚至会引起肺尘埃沉着症（俗称尘肺）及存中毒等，因此，应采取下列预防措施：（I）焊接场地应有良好的通风.焊接区的通风是排出烟尘和有毒气体的有效措施,通风的方式有以下几种：全面机械通风.安装数介轴流式风帆向外排风使车间内经常更换新鲜空气。局部机械通风，在煤接工位安装小型通风机械，迸行送风或抨风。充分利用自然通风，正确调节车间的射窗和天窗，加强自然通风.（2）合理组织劳动布局，避免多名焊工拥挤在一起操作.（3）尽盘扩大埋孤自动煌的使用范围.以代背焯条电弧焊.（4）做好个人防护工作，减少烟尘等对人体的侵害目前多采用附电防尘口罩。七、预防弧光辐射的安全技术孤光辐射主要包括可见光、红外规、紫外纹三种辎射。过强的可见光辘眼炫目：I艮部受到红外线辐射,会感到强烈的灼伤和灼痛.发生闪光幻觉：紫外线对眼Ilft和皮肤仃较大的刺激性,它能引起电光性眼炎.电光性眼炎的症状是眼Iffi疼痛、有砂粒感、多泪、畏光、怕风吹等.但电光性眼炎治愈后一般不会有仔何后遗症。皮肤受到紫外线照射时，先是瘁、发红、触佟，以后会变黑、脱皮。如果工作时注意防护，以上症状是不会发生的，因此，焊工应采取下列指施预防孤光辐射：（I）焊工必须使用有电焊防护玻璃的面罩.（2）面罩应该轻便、成形合适、耐热、不导电、不导热、不漏光.（3）焊工工作时,应穿白色帆布工作服,以防止孤光灼伤皮肤.（4）操作引瓠时，焊工应该注意周的工人，以免强烈瓠光伤杏他人眼以<5）在厂房内和人多的区域进行焊接时，应尽可能他使用防护屏，避免周国人受弧光伤看。八'特殊环境焊接的安全技术特殊环境焊接,是指在股工业企业正规厂房以外的地方,例如,在高空、野外,容器内部等进行的煤按，在这叫地方焜接时，除遵守上面介绍的一般技术要求外，还要迸守些特殊的规定,（I）高处焊接作业，焊工在距范准面2m以上（包括2m）有可能眩落的高处进行焊接作业称为高处（登高）焊接作业，患有高血压、心脏病等疾病与酒后人员，不知进行高处焊接作业.高处焊接作业时.焊工板系安全带.地面应有人监护（或两人轮换作业）.在高处焊接作业时，登口工具（如脚手架等）要安全、牢固、可推，焊接电缆战等应扎紧在固定施方，不能地绕在身上或搭在背上工作。不能用可燃物（如麻州等）作固定脚手架、焊接电揽戏和气制气管的材料.乙块瓶、氯气瓶、焊机等焊接设备器具应尽圻留在地面上.雨天、当天、察天或刮大风六级以上浒1.禁止高处焊接作业.（2）容器内焊接作业.在容零内进行焊接作业时要注意：进入容器内部施，先要弄清容器内部的情况.把该容器和外界岷系的部位，都要进行隔离和切断，如电源和网带在设备上的水管、料管、蒸气管、压力管等均要切断井拄牌，如容器内有污染物,应进行清洗并设检查确认无危险后，才能进入内部进行焊接-进入容揖内部焊接要实行监护制.派专人进行监护.监护人不能施便离开现场.并与容渊内部的人员经常取得联系.在容祥内烯接时，内部尺寸不应过小，还应注意通风排气工作，通风应用压缩空气，严禁使用氧气作为通风.在容器内部作业时.要做好绝缘防护工作.最好垫上维缘垫,以防止触电等事故的发生.<3>辄天或野外作业“娜大或野外作业时要注意：夏季在露天工作时，必须有防风雨棚或临时凉棚.寤天作业时应注意风向，不要让吹散的铁液及焊涟伤人.雨天、W天或雾天时,不准露天作业.夏季进行露天气煌、气割时,应防止粒气瓶、乙块越直接受第H然晒，以免气体崩胀发生爆炸t冬季如遇瓶阀成减压器冰结时应用热水解陈，严禁火姆，九、劳动保护用品的种类及要求（1）焊接护目镜焊接弧光中含有的紫外线、可见光、红外缓强度均大大超过人体眼购所能承受的限度.过强的可见光符对视网服产生烧灼造成眩晕性视网膜炎：过强的髓外线将损伤眼角膜和结腺，造成电光性眼炎：过强的红外线将对眼睛造成慢性损伤。因此必须采用护目浓光片来进行防护.关于她光片颜色的选择，根据人眼为颜色的适应性，泄光片的颜色以黄绿、败绿、黄福为宜.焊工务必根据电流大小及时更换不同遮光号的泄光片，切实改正不论电流大小均使用块源光片的陋习，否则必将损伤眼瞄.（2）饵接防护面罩常用焊接面罩如图2-6和图2-7所示.面罩是用1.5mm厚一纸板压制而成，质轻、坚韧、绝缘性与耐热性好.护目镜片可以月闭的MS型面笊如图28所示，手持式面溟护目镜启闭按钮设在手柄上，头戴式面草护目镜启闭开关设在电焊钳胶木柄上。引弧及跛渣时都不必移开面国，焊工操作方便，以便褥到更好的防护.防护工作服焊工用防护工作服.应符合国标焊接防护服3（GB15701-1995）规定，具有良好的隔热和屏蔽作用，以保护人体免受热儡射、瓠光辐射和飞滁物等伤击，常用的有白帆布工作服和铝膜防护眼，用防火阻期织物制作的工作服也已开始应用.（4）防尘口罩当采用通风除生措施不能使烟尘浓发降到卫生标准以下时,应微戴防尘口罩.国产自吸过滤式防尘口草如图2-9所示.（5）电焊手套和工作鞋电焊手套宜采用牛绒而草或猪缄面革制作，以保证绝缘性能好和耐热不易燃烧.工作鞋应为具有耐热、不明燃、耐磨和防滑性能的葩缘林.现一般来用胶底翎毛皮鞋，新研制的焊工安全鞋具有防烧、防耐性能，绝缘性好（用干法和湿法洌试，通过电压75kV保持2min的绝缘性试验），鞋底可达耐热200oC保持I5min的性能.【提问】1.焊接实训安全操作注意事项？2.安全用电注意事项？【布置作业】正确穿戴焊接劳动保护用品训练.【总结】