汽車車身修復技術(shù) 教案 項目九 任務一 電阻點焊的認知與操作

《汽車車身修復技術(shù)》教案授課教師：班級：授課時間：授課題目項目九認知焊接技術(shù)任務一電阻點焊的認知與操作授課方式課堂講授、實操演練課型新授課時4教

學

目

標知識目標1.了解電阻點焊的概念；2.理解電阻點焊的工作原理；3.掌握電阻點焊的操作；4.學會電阻點焊的檢驗方法；能力目標1.具有操作電阻點焊焊接能力；2.具有檢驗電阻點焊焊疤質(zhì)量能力；素養(yǎng)目標1.行成良好的職業(yè)素養(yǎng)、遵守職業(yè)道德；2.養(yǎng)成良好的責任心和事業(yè)心；3.養(yǎng)成積極的人生態(tài)度、健康的心理素質(zhì)；教學重點電阻點焊的工作原理、電阻點焊的安全操作教學難點電阻點焊的規(guī)范操作教學方法任務驅(qū)動、啟發(fā)引導、課堂討論、直觀演示、情感共鳴教學內(nèi)容1.介紹電阻點焊的概念；2.講解電阻點焊的工作原理；3.實操演練電阻點焊的規(guī)范操作；4.講解電阻點焊的檢驗方法；教學準備PPT、電阻點焊焊機、焊片、直尺、劃針、防護用品、作業(yè)單等教學過程一、新課導入通過車身結(jié)構(gòu)的認知學習，我們掌握的車身的結(jié)構(gòu)，知道了汽車車身制造時是通過板件下料、沖壓成不同的大小和形狀，最后通過不同的連接方式組裝而成，其中電阻點焊是汽車制造廠在生產(chǎn)車身時最常用、也是運用最多的一種焊接方法，常用于車頂、立柱、縱梁、車門門檻板等，占全車身焊接的90%以上；在汽車維修中，結(jié)構(gòu)件的更換也經(jīng)常要用電阻點焊進行快速焊接連接。那你們知道電阻點焊的工作原理嗎？它有哪些設備組成？激發(fā)學生興趣二、講授新課（一）電阻點焊的特點目前汽車白車身的主要連接工藝包括電阻點焊（圖9-1）、氣體保護焊、釬焊、激光焊等，其中電阻點焊應用最為廣泛。一輛乘用車氣保焊、釬焊、激光焊等連接工藝通常只應用在前后蓋、頂蓋等半結(jié)構(gòu)連接位置，而電阻點焊白車身焊點數(shù)量達4500-6000點（圖9-2），車身強度很大程度取決于電阻點焊焊接質(zhì)量。所以控制電阻點焊焊接質(zhì)量，是汽車白車身焊接質(zhì)量的重點。圖9-1電阻點焊焊疤圖9-2焊疤數(shù)量在車身修理時，因電阻點焊在焊接過程中產(chǎn)生熱量少，可以進行高質(zhì)量的焊接，對板件焊接后影響小，所以一般在車身結(jié)構(gòu)件更換時，都會采用電阻點焊進行車身連接。電阻點焊有單面點焊和雙面點焊，為保證車身板件的狀態(tài)，在采用電阻點焊連接時，通常都需要采用雙面點焊的方式進行，如圖9-3所示。（二）電阻點焊的優(yōu)點1.不消耗焊絲、焊條等填充金屬，以及氧、乙炔等焊接材料，焊接成本低；2.降低了焊接成本；3.清潔。焊接過程中不產(chǎn)生煙、蒸氣或孤光等；4.焊接時不需要去除板件上的鍍鋅層；5.焊接后的焊點質(zhì)量與生產(chǎn)時的焊接焊點質(zhì)量相同；6.節(jié)約時間，焊接后不需要對焊縫進行研磨；7.速度快，只需要很短的時間便可完成一個焊點的焊接；8.加熱時間短，熱量集中，故熱影響區(qū)小，變形與應力也小，通常在焊后不必安排校正和熱處理工序；9.操作方便，對操作者要求比較少。（三）電阻點焊的缺點1.目前還缺乏可靠的無損檢測方法，焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗來檢查，以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來保證。2.設備功率大。（四）電阻點焊的焊接工作過程電阻點焊是利用變壓器將外部輸入電源變壓成低電壓、高電流流過需要連接的金屬塊時產(chǎn)生大量的電阻熱，使金屬板件熔化，形成熔池，再通過電極頭的擠壓力和冷凝使之融合在一起的過程，如圖9-4所示。圖9-3雙面點焊圖9-4電阻點焊的焊接工作過程影響電阻點焊焊接質(zhì)量的三要素：電極壓力、焊接電流、加壓時間。1．電極壓力在電阻點焊焊接操作時，通過電極臂的電極頭將金屬板件擠壓在一起，使電流流經(jīng)金屬板件，最終形成電阻點焊焊疤，因此電阻點焊的焊接焊疤機械強度與焊炬電極施加在金屬板件間的電極壓力有直接的關系。壓力太小，將會產(chǎn)生焊接濺出物，導致焊接焊疤強度降低；壓力太大，會使焊疤直徑過小，從而降低焊疤強度，如圖9-5所示。焊點被電極壓入的深度不能超過板厚的一半。具體操作時應嚴格遵守設備使用規(guī)程。圖9-5電極壓力2．焊接電流給金屬板件加壓后通電，一股很強的電流通過焊炬電極流過兩金屬接觸區(qū)，利用電阻作用發(fā)熱，使溫度迅速上升，將金屬板件融化并融合在一起。如果電流強度太大或壓力太小，將會產(chǎn)生內(nèi)部濺出物；通過減小電流強度或增加壓力，可以降低焊接時濺出物，確保焊疤質(zhì)量。一般可以通過電阻點焊焊疤部位顏色來判斷焊接電流的大?。缓附与娏鲝姸日r，焊疤中間電極頭與金屬板件接觸部分顏色不會發(fā)生變化，如圖9-6所示，否則當電流強度過大時，顏色變深呈藍色，如圖9-7所示。若車身鋼板進行了電鍍或鍍鋅處理，在電阻點焊時，焊接電流應當比普通鋼板的焊接電流高10%~20%，以彌補電流強度的損失。圖9-6正常電流圖9-7電流過大3．加壓時間加壓時間是確保電阻點焊焊疤質(zhì)量的一個重要因素。在加壓時間內(nèi)，焊接電流通過電極臂流經(jīng)金屬板件，使金屬板件熔化并融合在一起。電流停止后，焊接部位熔化的金屬開始冷卻、凝固的金屬形成平而圓的焊點。如果加壓時間過短，焊疤部位金屬的融合不夠，從而影響焊接質(zhì)量。在焊接操作時，應嚴格按照設備使用說明書進行。（五）電阻點焊機的構(gòu)成電阻點焊機主要由變壓器、控制器和帶有可更換電極臂的焊槍組成，如圖9-8所示。圖9-8電阻點焊機1．變壓器變壓器將外部電源電壓220V或380V變壓成低電壓（2~5V）、高電流的焊接電流，避免點擊危險。2．控制器電阻點焊焊機控制器，如圖9-9所示，可調(diào)節(jié)焊接參數(shù)。可以調(diào)節(jié)變壓器輸出焊接電流的強弱，并可以調(diào)節(jié)出精確的焊接電流通電時間。在焊接時間內(nèi)，焊接電流被接通并通過被焊接的金屬板，然后電流被切斷。焊接電流的大小由金屬板的厚度和電極臂長度來決定。圖9-9焊機控制器3．焊炬（焊槍）焊炬（焊槍），如圖9-10所示，通過電極臂向被焊金屬施加擠壓力，并流入焊接電流。圖9-10焊炬（焊槍）（六）電阻點焊焊機調(diào)整為了獲得電阻點焊焊疤足夠強度，在進行操作前，應進行電阻點焊焊槍的檢查和調(diào)整。1.電極臂的選擇應根據(jù)所需焊接位置選擇合適的電極臂，如圖9-11所示。電極臂的選擇原則是，如果多個電極臂都能達到對某一部位進行焊接的要求時，選擇最短的電極臂。2．電極臂的調(diào)整為了獲得最大的焊接壓力，焊槍的電極臂應最大限度的縮短，如圖9-12所示，并確保電極臂與電極頭之間連接可靠、牢固。圖9-11電極臂圖9-12調(diào)整電極臂3．確保兩個電極頭對正將上下兩個電極頭對準在同一軸線上，如圖9-13所示，電極頭的對正不好，將會引起電極壓力不充分和電流過小，從而導致電阻點焊焊疤強度不夠。4．電極頭直徑的確定電極頭直徑的確定應根據(jù)被焊金屬板件的厚度來定，如圖9-14所示。圖9-13電極頭對正圖9-14確定電極頭直徑5．電流流過的時間電流流過的時間和點焊的形式有關。當電流流過的時間延長時，所產(chǎn)生的熱量將會增加，焊接熔深隨之增大，焊接部位散發(fā)出的熱量也隨之增加。（七）電阻點焊焊接前處理為了獲得較好質(zhì)量的焊疤，在焊接開始前都需要進行以下前處理。1．金屬板件表面處理需要焊接的金屬表面如果有油漆、銹蝕、灰塵或其他任何污染物，都將會減小電流強度，從而使焊疤質(zhì)量降低，因此一定要將金屬表面清理干凈。2．金屬板面的間隙兩金屬板面間若有間隙，將會影響電流的流過，從而使焊疤質(zhì)量降低，如圖9-15所示。a）正確b)錯誤c)錯誤圖9-15板間間隙3．金屬板件表面的防銹處理在被焊接的金屬板件表面上涂一層導電系數(shù)較高的防銹劑。4．確定焊點數(shù)量車身修理時，所用的電阻點焊焊機功率一般要小于生產(chǎn)廠所用焊機功率。所以，和生產(chǎn)廠的點焊相比，修理廠在進行電焊時，為了確保金屬板件間的焊接強度，應將焊點數(shù)量增加30%。5．確認焊點最短間距在焊接電流、焊接時間和電極壓力確定的情況下，影響焊疤的強度的因素還有焊點間的距離和邊緣距離，如圖9-16所示。兩層金屬板件的結(jié)合力隨著焊接間距的縮小而增大，但是當間距縮小到一定值時，如果再進一步縮小間距，金屬板件的結(jié)合力將不再增大，這是因為焊接電流被已有的焊點進行分流，從而降低了焊接強度。圖9-16焊點間距圖9-17電極和金屬板面之間的夾角6．點焊的順序在電阻點焊操作時，不能只沿著一個方向連續(xù)焊接，應該采用跳焊的方式進行，因為原焊點會分流，造成焊點強度降低。7．點焊操作盡量采用雙面點焊。在焊接結(jié)構(gòu)件時，某些部位受空間限制，不能雙面點焊時，可以采用惰性氣體保護焊塞孔焊來焊接。電極和金屬板面之間的夾角應呈90°，如圖9-17所示。（八）電阻點焊焊接后焊點質(zhì)量檢測焊點質(zhì)量的檢測可采用外觀檢測和破壞性試驗。外觀檢測用來判斷外觀質(zhì)量，而破壞性試驗用來檢測焊點的焊接強度。1.外觀檢測，如圖9-18所示a）外觀檢測b）量具檢測圖9-18焊點外觀檢測焊點位置；是否在十字架中心。焊疤大小；焊疤直徑要≥4mm。焊點數(shù)量；焊點數(shù)量要多于原焊點數(shù)量的30%。焊點間距；修理時，焊點間距應約小于汽車制造廠的焊點間距，焊點應均勻分布。焊疤壓痕；焊接表面的壓痕深度不得超過金屬板件厚度的一半，且不得失圓。2.破壞性試驗選取與所需焊接的金屬板材同樣的試焊片，焊接后做下列試驗，試驗的結(jié)果作為調(diào)整焊機焊接參數(shù)的依據(jù)。1）扭曲試驗，如圖9-19所示。如果焊機參數(shù)調(diào)整正確，扭曲后其中一片焊片應該留下一個與焊點直徑相同的孔，否者需重新調(diào)整焊接參數(shù)。2）撕裂試驗，如圖9-20所示。如果焊機參數(shù)調(diào)整正確，撕裂后其中一片焊片應該留下一個大于焊點直徑相同的孔，否則需重新調(diào)整焊接參數(shù)。圖9-19扭曲試驗圖9-20撕裂試驗引導學生學習新知識三、任務實施（理實一體化實操）（一）任務準備任務所需的設備、工具、量具及防護用品見表9-1所示。表9-1設備、工具、量具及防護用品清單安全防護用品工作服，工作帽，護目鏡，透明面罩，耳塞，焊接口罩，鋼板尺，畫針，大力鉗，棉紗手套，焊接手套，勞保鞋，毛巾設備及耗材奔騰FAN-1型電阻點焊焊機，焊接鐵桌，厚度0.7mm、1.0mm和1.2mm焊片場地鈑噴實訓中心（二）實訓操作1.穿工作服、勞保鞋、戴工作帽、戴棉紗手套；2.檢查奔騰FAN-1型電阻電焊機狀態(tài)：首先，檢查電極頭是否完好且對齊，如圖9-21所示；其次，查看氣壓表表針，確認氣壓是否在6bar左右，如圖9-22所示；圖9-21檢查電極頭是否對齊圖9-22調(diào)整氣壓再次，檢查外部電源是否接通，如圖9-23所示；3.用毛巾清潔焊片，如圖9-24所示；圖9-23查看外部電源是否接通圖9-24清潔焊片4.用畫針配合鋼板尺在焊片上畫焊點的十字定位線，如圖9-25所示。5.焊片安裝。1）調(diào)整焊接鐵桌支架的高度：與鼻尖平行，如圖9-26所示；圖9-25畫電阻點焊定位線圖9-26調(diào)整焊接鐵桌支架的高度2）用大力鉗固定焊片并安裝在焊接鐵桌支架上，注意焊片間不能有縫隙，如圖9-27所示；6.焊機參數(shù)調(diào)整；1）將焊接模式選擇在雙面點焊模式，如圖9-28所示；圖9-27固定焊片圖9-28選擇點焊模式2）將焊接電流調(diào)節(jié)到60—90之間；將焊接電流時間調(diào)節(jié)到30—60之間，如圖9-29所示；圖9-29調(diào)整焊接電流、時間7、穿勞保；戴耳塞；調(diào)整透明面罩帽緣大小并戴好；脫面紗手套并戴好焊接手套。9、焊接作業(yè)；1）拿電極臂；2）拖動焊機，以方便焊接；3）站立成前工字步，如圖9-30所示；4）眼與焊片平行，使電極臂垂直與焊片表面；5）按下控制開關的預夾緊檔位，注意觀察垂直情況，待確認90°后，如圖9-31所示，再完全按下控制開關，等焊接時間完成后，再按松開控制開關；圖9-30站立成前工字步圖9-31確認電極臂與焊件90°6）將電極臂放回原位。9、5S；1）焊接完成后，所有設備參數(shù)歸零并關閉電源；2）整理工量具；3）清潔所有設備及工量具；4）工位清掃。鞏固所學知識，提高學生對汽修行業(yè)的情感共鳴課堂總結(jié)教師對本項目的課堂學習與課外實訓進行總結(jié)，強調(diào)重點內(nèi)容，點評學生在技能、方法等方面的提高與存在的問題。鞏固提升五、作業(yè)布置1.完成任務作業(yè)單鞏固知識附件：電阻點焊的認知與操作任務作業(yè)單班級：姓名：學號：成績：1.請寫出上圖設備部件的名稱：；2.請在上圖的方框中寫出設備功能鍵的名稱；3.請寫出上圖設備部件的名稱：；4.請在上圖的方框中寫出設備功能鍵的名稱；5.請寫出上圖設備部件的名稱：；6.請在上圖的方框中寫出設備功能鍵的名稱；7.電阻點焊是利用將外部輸入電源變壓成低電壓、高電流流過需要連接的金屬塊時產(chǎn)生大量的，使金屬板件熔化，形成熔池，再通過的擠壓力和冷凝使之融合在一起的過程。8.電阻點焊焊機主要由：、和構(gòu)成。9.電阻點焊的三要素是：、和。10.電極壓力對電阻點焊焊接