Geum.ru

Рабочая программа по дисциплине «Сварочные материалы» для специальности 12. 05. 00 «Оборудование и технология сварочного производства»

Вид материалаРабочая программа

Содержание


Санкт –Петербург
Содержание разделов и тем лекций
Подобный материал:




МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение Высшего

профессионального образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ

(ЛМЗ-ВТУЗ)



УТВЕРЖДАЮ



Проректор по учебной работе



к. т. н. доцент А. А. Смирнов


«____» _____________ 2005 г.





Р А Б О Ч А Я П Р О Г Р А М М А


по дисциплине «Сварочные материалы»

для специальности 12.05.00 -

«Оборудование и технология сварочного производства»


Курс –VI

Семестр XI

Аудиторные занятия-51 час

Лекции-34 часа

Практические занятия-17 часов

Самостоятельная работа-34 часа

Зачет-XI семестр

Всего-85 часов

Санкт –Петербург

2005г.


Рабочая программа составлена _________________________________________

По типовой программе «Сварочные материалы» от 10. 09. 2001 г.

(наименование типовой программы, дата утверждения)


Рабочую программу составил к. т. н. доцент З.Х. Хасанов.


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Оборудование и технология сварочного производства»

« ____ » _____________ 2005 г.


Зав. кафедрой, к. т. н., доцент К. А. Синяков


Декан факультета ФАЗТ,

к.т. н. профессор Л. Ф. Кратович


1.Цель и задачи дисциплины.

В настоящее время перед высшей школой поставлена задача дальнейшего улучшения подготовки инженеров в ВУЗах как по общетехническим, так и по специальным дисциплинам на базе последних достижений науки и производства. В связи с этим в данную рабочую программу внесены дополнения, по сравнению с ранее действующей программой, освещающие последние достижения в области производства сварочных материалов как у нас в стране, так и за рубежом.

Дисциплина «Сварочные материалы» призвана:
    1. Показать студентам специальности 12.05 состояние производства сварочных материалов в настоящее время и перспективы его развития на ближайшие 10-ть лет.
    2. Обеспечить глубокое изучение и освоение студентами теоретических основ и технологии производства сварочных материалов, которые наиболее широко применяются в сварочном производстве.
    3. Помочь студентам правильно понимать новейшие достижения современной сварочной науки и техники в области сварочных материалов.
    4. Формировать у студентов устойчивые навыки и потребности самостоятельного приобретения знаний, воспитывать у них творческие способности.

Содержание курса построено с учетом тех фундаментальных знаний, которые студенты получили при изучении основных разделов предшествующих фундаментальных, общетехнических дисциплин, и полного курса специальных дисциплин: «Основы физической химии и теории металлургических процессов », «Теории сварочных процессов».


2. Содержание дисциплины

2.1 Дисциплина « Сварочные материалы » состоит из следующих разделов
  • введение; состояние производства сварочных материалов в настоящее время и перспективы его развития на ближайшие 10-лет;

плавящиеся электроды с качественным покрытием для ручной дуго –вой сварки;
  • сварочные материалы специального назначения; плавленнные и керамические флюсы для автоматической электродуговой и электрошлаковой сварки стали ;
  • керамические флюсы для сварки меди и сплавов на основе меди;
  • материалы для наплавки
  • газы применяемые при изготовлении металлических сварных конструкций ,
  • материалы для пайки;( припои и флюсы)
  • влияние сварочных материалов на свойства сварных соединений и наплавленных слое.



2.2. Распределение учебных часов

Распределение учебных часов дисциплины по

семестрам и видам занятий


Таблица 1

Вид занятий
XI- семестр
Всего

аудитор.
самост.
аудитор.
самост.
  1. Лекции

2.Практические

занятия

3.Самостоятельн.

работа

Итого:

34

17


-


51
-

-


34
34

17


-


51
-

-


34



Распределение учебных часов дисциплины

по неделям семестра

Таблица 2.

Вид

занятий

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Всего

часы

Лекции

Практические

Занятия

Самостоятельная

Работа

Итого:
2

-


-
2

-


2
2

-


2
2

-


2
2

3


2
2

-


2
2

3


2
2

-


2
2

3


2
2

3


2
2

-


2
2

-


2
2

3


2
2

-


2
2

-


2
2

2


2
2

-


2
-

-


2
34

17


34


85



Распределение учебных часов дисциплины по разделам

Таблица 3

№ пп
Наименование раздела и темы
Число часов

Лекций
Практич занятий
Самост. работа

1


2


3


4


5


6


7
Введение


Штучные плавящиеся электроды с качественным покрытием для ручной дуговой сварки


Сварочные материалы специального назначения


Флюсы для автоматической электродуговой и электрошлаковой сварки


Материалы для наплавки


Газы применяемые при изготовлении металлических сварных конструкций и материалы для пайки


Влияние сварочных материалов на свойства сварных соединений и наплавленных слоев


Итого :
1


9


4


8


6


3


3


34
-


6


4


4


-


3


-


17
-


3


3


3


3


2


2


16



3 .Содержание разделов и тем лекций


3.1 Введение –1 час

Значения сварочных материалов в сварочном производстве. Краткая история и современное состояние производства сварочных материалов у нас и в других странах. Вклад советских ученых в разработку современных сварочных материалов. Органическая связь дисциплины «Сварочные материалы» с фундаментальными и общетехническими дисциплинами. Роль теоретических разработок в развитии сварочных материалов.

Классификация сварочных (наплавочных) материалов. Перспективы развития производства сварочных материалов на ближайшие 10-ть лет. Требования, предъявляемые к инженеру-сварщику на современном уровне развития производства сварочных материалов. Научно-практическая деятельность кафедры в развитии научно-технического прогресса в области производства сварочных материалов.

    1. Штучные плавящиеся электроды с качественными покрытиями для ручной дуговой сварки – 9 часов

Конструкция плавящихся электродов с качественным покрытием. Технические требования предъявляемые к электродам, ГОСТы и технические условия на материалы, применяемые для изготовления электродов. Материальный баланс металлических и неметаллических материалов электродов. Оценка газовой защиты дуги. Формирование шлака при сварке электродами. Расчет расскислителей для типовых электродных покрытий. Расчет легирования наплавленного металла материалами электродных покрытий общего и специального назначения. Коэффициенты перехода легирующих элементов из электрода в наплавленный металл. Принципы выбора типов электродных покрытий. Схема расчета состава шихты. Общие вопросы производства электродов с качественным покрытием. Гранулометрический состав материалов электродных покрытий. Связующие электродных покрытий. Технологические схемы современного производства электродов с качественным покрытием. Основные характеристики и принцип работы технологического оборудования сварочного производства ( данный материал раздела прорабатывается студентами самостоятельно при прохождении ИПП). Направления дальнейшего развития производства электродов.

3.3. Сварочные материалы специального назначения – 4 часа.

Порошковые проволоки и ленты для сварки и наплавки, их конструктивные особенности и области применения. Схема расчета шихты порошковых проволок и лент. Композитные электродные материалы. Основное технологическое оборудование. Спеченые электродные ленты и прутки, области их применения. Схема расчета шихты металлокерамических лент и прутков. Специальные электроды для электрошлаковой сварки, их конструктивные особенности и области их применения.


3.4 Флюсы для автоматической электродуговой и электрошлаковой сварки (наплавки) – 8 часов

Неметаллические сварочные материалы, их назначение и области применения. Особенности металлургических процессов взаимодействия металл-шлак при механизированных процессах сварки под флюсом. Упрощенные расчетные схемы определения необходимого состава флюса по заданному составу проволоки и стали.

Системы композиций плавленных флюсов, их классификация по составам и методам производства. Керамические флюсы, их классификация по составам, особенности производства, области рационального применения.

Флюсы для электрошлаковой сварки.

Флюсы для сварки сплавов на основе меди - высоколегированных алюминиевых бронз. Принцип практического выбора системы «электродная проволока-флюс» для типовых случаев производства сварных конструкций.

Технологическая схема современного производства плавленых флюсов. Основные характеристики и принцип работы технологического оборудования для производства плавленых флюсов (данный материал раздела прорабатывается студентами самостоятельно при прохождении ИПП). Направление дальнейшего развития разработки материалов для автоматической сварки под флюсом и их производство.


3.5. .Материалы для наплавки – 6 часов

Наплавочные материалы для упрочнения рабочих поверхностей быстроизнашивающихся деталей, работающих в условиях абразивного, абразивно-ударного, газоабразивного воздействия среды. Наплавочные материалы для упрочнения и защиты рабочих поверхностей деталей и узлов оборудования, работающих в контакте с агрессивными средами (килоты, щелочи). Перспективы дальнейших разработок наплавочных материалов.

3.6. Газы, применяемые при изготовлении металлических сварных конструкций, материалы для пайки – 3 часа

Классификация газов для различного технологического применения в сварочном производстве: горючие газы для сварки и резки, газы для плазменной обработки, инертные газы и активные защитные газы, газовые смеси для сварки. Перспективы применения различных газов и их смесей в сварочном производстве.

Способы получения газов, методы транспортировки и снабжения рабочих постов газом ( данный материал раздела прорабатывается студентами самостоятельно при прохождении ИПП).

Классификация материалов для пайки. Мягкие и твердые припои различных композиций и назначений. Флюсы для пайки. Пути разработок новых материалов для пайки.

Флюсы и присадочные материалы для сварки пластмасс.

3.7 Влияние сварочных материалов на свойства сварных соединений и наплавленных слоев – 3 часа

Строение сварных соединений. Соотношение свойств основного металла и составляющих сварного соединения. Общая схема формирования химического состава сварных швов и наплавок при сварке плавлением. Формирование химического состава металла вблизи границы сплавления.

Влияние соотношения составов основного металла и металла шва на некоторые особые служебные характеристики сварных соединений. Связь свойств наплавленных слоев с выбором сварочных материалов. Перспективы разработки, развития и производства сварочных и наплавочных материалов на ближайшие 10-ть лет (до 2010 г.).


  1. Содержание практических занятий

Целью практических занятий является закрепление фундаментальных теоретических знаний, полученных студентами в лекционном курсе.


Перечень практических занятий

Таблица 4.

№ пп
Темы практических занятий
Кол – во часов
Закрепляемые разделы

1


2


3


4
Расчет состава шихты электродов, обеспечивающего получение заданного химического состава наплавленного металла. Изучение технологии изготовления электродов:

Окунанием и прессованием.

Расчет шихты порошковой проволоки.


Расчет состава шихты плавленых флюсов. Изучение технологии их изготовления.


Расчет состава шихты керамических флюсов для автоматической сварки и наплавки, обеспечивающих получить заданного химического состава наплавленного металла. Изучение технологии их изготовления.


Итого :


6


4


4


4


17



3.2.


3.3


3.4


3.5



  1. Отражение в курсе основ фундаментальных дисциплин

Курс рассчитан на занятия студентами следующих разделов фундаментальных дисциплин :

Физика :
  1. Молекулярная физика и основы термодинамики.

Химия :
  1. Направленность и энергетика химических реакций.
  2. Кинетика и химическое равновесие.
  3. Окислительно-восстановительные реакции.
  4. Коррозия металлов и методы защиты от нее.
  5. Соединения металлов: вольфрама, ванадия, хрома, молибдена, железа, и др. с углеродом, азотом, кремнием и бором.
  6. Важнейшие металлоиды и их соединения.
  7. Тяжелые цветные металлы.



  1. Реализация в дисциплине комплексных планов

6.1 Комплексного плана воспитания студентов на весь период обучения.

Воспитание студентов должно производится путем выполнения целенаправленных мероприятий, а именно :
      1. Преподавание дисциплин должно производиться с систематическим отражением в лекциях основных направлений научно – технического прогресса в сварочной науке и технике.
      2. В лекциях должны затрагиваться различные аспекты учебной, общественной деятельности студентов, включая их в проведение НИР кафедры применительно к изучаемой ими дисциплины «Сварочные материалы».
      3. Проведения в учебных группах обсуждение успеваемости, выполнение в установленные сроки заданий, показе жесткой связи успеваемости студентов с их посещаемостью занятий.
      4. Освещение в заключительной лекции вопросов : перспективы развития сварочной науки и техники до 2010 года, о будущей профессии инженера – сварщика, научной деятельности кафедры и ее участия в развитии научно – технического прогресса сварочного производства.



    1. Комплексного плана по экономическому образованию студентов

Ниже перечислены темы лекций, в которых в настоящем курсе рассматриваются экономические вопросы.

Таблица 5.

№ пп
Тема лекций
Содержание вопросов по экономике

1


2


3


4


5
Вводная лекция


Современные тенденции в развитии производства электродов


Сварочные материалы специального назначения


Системы композиций флюсов, их классификация по составам и мето

дам производства


Наплавочные материалы
Роль сварочных материаловв современном производствесварных конструкций и их экономические аспекты в повышении производительности труда и развитии народного хозяйства страны


Методический подход к созданию высоко производительного производства электродов


Области машиностроения, в которых экономически целесообразно применение специальных сварочных материалов, изготавливаемых на своих заводах потребителях


Области экономически целесообразного применения различных композиций флюсов в машиностроении


Экономическая целесообразность широкого использования наплавочных материалов и процессов наплавки в различных отраслях народного хозяйства.



    1. Комплексного плана по вычислительной технике

Изучение студентами дисциплины «Сварочные материалы» предусматривает выполнение практических занятий, в которых расчеты выполняются с использованием микрокалькуляторов и персональных ЭВМ. Эти расчеты выполняются студентами как самостоятельно, так и при консультации преподователей кафедры.

По каждому типовому расчету студенты должны использовать соответствующие методические указания, разработанные кафедрой в соответствии с планом внедрения вычислительной техники в учебный процесс.


7.Применение технических средств обучения

(ТСО) в дисциплине

При чтении всех разделов дисциплины на лекциях применяются ТСО в виде плакатов, которые позволяют продемонстрировать студентам более образно и наглядно сложные схемы, графики, диаграммы состояния шлаковых систем, отражающие сущность физико – химических процессов, протекающих в дуговом промежутке, в реакционном пространстве, в сварочной ванне и в основном металле околошовной зоны при выполнении сварных соединений различными сварочными материалами.


Технические средства обучения используемые при проведении занятий

Таблица 6.

№ пп
Тема занятий
ТСО

1


2


3


4


5
Лекция. Современное состояние производства сварочных материалов в стране.


Штучные плавящиеся электроды с качественным покрытием для РДС.


Лекция. Сварочные материалы специального назначения.


Лекция. Флюсы для электродуговой и электрошлаковой сварки.


Лекция. Влияние сварочных материалов на свойства сварных соединений
Плакат 1. Производство сварочных материалов в стране. Плакат 2. Сварочные материалы выпускаемые промышленностью страны.


Плакат 3. Двойные и тройные диаграммы шлаковых систем. Плакат 4. Схема производства электродов с качественным покрытием


Плакат 5. Технологическая схема производства порошковых проволок и

лент. Плакат 6. Технологическая схема производстваметаллокерамических лент


Плакат 7. Технологическая схема производства плавленых сварочных флюсов.Плакат 8. Технологическая схема производства керамических флюсов.


Плакат 9. Классификационная схема сварочных материалов. Плакат 10. Строение сварных соединений и формирование химического состава металла вблизи границы сплавления.



Для проверки знаний студентов в течении семестра по разделам, читаемой дисциплины используется безмашинный контроль с помощью карт опроса.


8.Экзамены

По дисциплине «Сварочные материалы» в конце седьмого семестра проводится экзамен.

На экзамен выносятся все разделы составляющие содержание настоящего курса лекций, включая вопросы разделов 3.3, 3.5, 3.7 настоящей дисциплины, которые прорабатываются студентами самостоятельно. Экзаменационная документация включает в себя :
  • перечень вопросов для подготовки к экзамену, охватывающему все разделы курса лекций «Сварочные материалы» ;
  • экзаменационные билеты, содержащие по два вопроса каждый.

Экзаменационные билеты корректируются преподавателем один раз в 2 года, а затем рассматриваются на заседании кафедры и утверждаются заведующим кафедрой до начала проведения экзаменов.


  1. Литература


А. Основная
  1. Петров Г.Л. Сварочные материалы, Л., Машиностроение, 1972.
  2. Закс И. А., Электроды для дуговой сварки сталей и никелеевых сплавов, Справочное пособие , С-Петербург, 1996.
  3. Сварочные материалы для дуговой сварки, Справочник т. 1, Защитные газы и сварочные флюсы, Под общей редакцией Н.Н. Потапова, М., Машиностроение, 1989.
  4. Сварочные материалы для дуговой сварки, Справочник, т.2, Сварочные проволоки и электроды, под общей редакцией Н.Н. Потапова, М., Машиностроение, 1993.
  5. Тархов Н.А. и др. Производство металлических электродов, М., Высшая школа, 1986.
  6. Подгаецкий В.В. , Люборец И.И., Сварочные флюсы. Киев . Техника. 1984.
  7. Сварочные материалы стран – членов СЭВ. Каталог – справочник, ВНИИТИ, 1981.
  8. Порошковые проволоки для электродуговой сварки. Каталог – справочник, Киев, Наукова думка,1980.
  9. Наплавочные материалы стран членов СЭВ. Каталог – справочник. К-М, Международный центр научной и технической информации, 1979.
  10. И. А Закс, З.Х. Хасанов Е. В. Гавров, Механизированная дуговая сварка алюминиевых бронз .Ленинград 1981.
  11. Г. А. Николаев ,Н.А.Ольшанский. Специальные методы сварки . М.Машиностроение 1975..



Б. Дополнительная
  1. Электрошлаковая сварка и наплавка под редакцией академика Б.Е. Патона , М., Машиностроение, 1980.
  2. Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавочные материалы, Сб. докладов семинара, ИЭС, Киев, 1978-1991 г.г.