Контроль качества материалов и сварных соединений

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

_____________

«____» _____________ 2004 г.

Р А Б О Ч А Я У Ч Е Б Н А Я П Р О Г Р А М М А

по дисциплине «Контроль качества материалов и сварных соединений»

для специальности 120500 –

«Оборудование и технология сварочного производства»

Факультет - Автоматизации заготовительных технологий

Кафедра – «Оборудование и технология сварочного производства»

Для высших учебных заведений

Цикл – общепрофессиональные дисциплины (по выбору)

Квалификация специалиста – инженер.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины – 73 часа
Курс - V	Итоговый контроль
Семестр – X	Экзамен - X
Аудиторные занятия – 51 час
Лекции – 34 часа
Лабораторные работы – 17 часов
Самостоятельная работа – 22 часа
Проработка материалов лекций – 16 часов
Подготовка к лабораторным работам – 6 час.

Санкт-Петербург

2004

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО для специальности 120500 «Оборудование и технология сварочного производства» и на основании опыта преподавания в ПИМаш.

По дисциплине изучаются стандарты на качество сварных изделий, показатели качества, дефектность сварных соединений, классификация методов контроля качества, основные механические и физико-химические методы контроля качества, показатели свариваемости, основы статистических методов контроля и управления качеством. Рабочая программа составлена к. т.н., доц.

Рабочая программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры «Оборудование и технология сварочного производства», 20.12.04. протокол №04.04.

Зав. кафедрой, к. т.н., доцент

«____» ______________ 2004 г.

Рабочая программа одобрена Ученым советом ФАЗТ

Декан факультета АЗТ,

к. т.н., профессор

1. Цель и задачи дисциплины

Основной целью преподавания дисциплины является изложение основ, наиболее широко применяемых в различных отраслях промышленности, способов контроля качества материалов и сварных соединений.

Перед высшей школой поставлена задача дальнейшего улучшения подготовки инженеров в ВУЗах по общетехническим и специальным дисциплинам. Дисциплина «Контроль качества материалов и сварных соединений» призвана:

1.1.   Показать студентам специальности 12.05.00 состояние и перспективы развития контроля качества материалов и сварных соединений.

1.2.   Обеспечить глубокое изучение и освоение студентами теоретических и практических основ контроля качества сварки.

1.3.   Помочь студентам правильно понимать новейшие достижения современной науки и техники в области контроля качества материалов и сварных соединений.

1.4.   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 предыдущих фундаментальных, общетехнических и специальных дисциплин - математики, физики, основ физической химии и теории металлургических процессов, теории сварочных процессов, теории сварочных деформаций и напряжений, технологии и оборудования сварки плавлением и давлением.

Физика:

1. Электричество и магнетизм;

2. Кинетическая теория газов;

3.Общие свойства и строение жидкостей;

4. Смачивание, капиллярные явления;

5. Основы акустики, энергия акустических волн;

6. Фотоэлектрический эффект;

7. Люминесценция;

8. Атомная и ядерная физика;

9. Радиоактивность, распад и излучение элементарных частиц;

10. Единицы измерения и размерности физических величин в различных системах единиц.

Математика:

1. Математический анализ, статистика.

Химия:

1. Растворы, растворимость;

2. Взаимодействие металлов с газами;

3. Кинетика и химическое равновесие.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

Студент должен уметь выбрать известную методику проведения испытаний с учетом технологии сварки и требований к изделию; предложить современное оборудование для контроля качества; оценить свариваемость изделий и допустимую степень дефектности; знать систему службы контроля.

3. Содержание дисциплины

3.1. Разделы дисциплины и виды занятий.

Таблица 1

№№	Н а и м е н о в а н и е	Число часов
п/п	разделов	лекции	лаборат. работы	самост. занятия
1	2	3	4	5
1.	Введение	1	-	-
2.	Качество основного материала, дефекты сварных соединений	1	1	2
3.	Контроль технологических факторов и внешний осмотр	2	-	2
4.	Ультразвуковые методы контроля	10	4	4
5.	Капиллярные методы контроля	2	2	2
6.	Магнитные и электромагнитные методы контроля	2	2	2
7.	Контроль сварных соединений течеисканием	2	2	2
8.	Радиационные методы контроля	10	4	4
9.	Оценка свариваемости и разрушающие методы контроля	2	2	2
10.	Основы статистических методов контроля и организация службы контроля	2	-	2
	Итого:	34	17	22

3.2. Распределение учебных часов курса по семестрам и видам занятий

Таблица 2

Вид	10-й семестр	Всего
занятий	ауд.	самост.	ауд.	самост.
Лекции	34	16	34	16
Лабораторные работы	17	6	17	6
Итого:	51	22	51	22

3.3. Распределение учебных часов дисциплины по неделям семестра

Таблица 3

Семестр	Вид	Недели семестра и часы																	Итого
	занятий	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
10	Лекции	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2	34
10	Лаборат. работы	2	-	2	-	2	-	2	-	2	-	2	-	2	-	2	-	1	17
10	Самост. занятия	2	-	2	-	2	-	2	-	2	-	2	-	2	-	2	3	3	22

3.3. Содержание разделов дисциплины.

3.3.1. Введение

Значение курса, его место в учебном плане, вопросы, изучаемые в курсе. Современное состояние развития контроля качества основного материала и сварных соединений в сварочном производстве, тенденции и пути развития контроля качества сварки.

3.3.2. Качество сварки, дефекты сварных соединений

Качество продукции согласно ГОСТ. Показатели качества сварных соединений. Факторы, влияющие на качество сварки. Технические и конструктивно-эксплуатационные факторы. Дефекты и уровни дефектности сварных соединений. Внутренние и наружные дефекты.

3.3.3. Контроль технологических факторов и внешний осмотр

Контроль исходных материалов, оборудования и технологии сварки. Контроль квалификации сварщиков. Внешний осмотр заготовок, сборки узлов под сварку и сварных соединений.

3.3.4. Ультразвуковые методы контроля

Классификация методов и принцип действия ультразвуковой дефектоскопии (УЗД). Физические основы УЗД. Отражение ультразвуковых волн. Трансформация ультразвуковых волн. Излучатели и приемники ультразвука. Основные измеряемые характеристики дефектов. Основные методы ультразвукового контроля – эхоимпульсный, эхозеркальный, теневой, зеркально-теневой и дельта-метод. Координаты дефекта. Условные размеры дефектов. Аппаратура для ультразвукового контроля – дефектоскопы, структурные анализаторы. Метрологическое обеспечение и приспособление. Основные параметры ультразвукового контроля. Разрешающая способность УЗД. Методика и технология контроля УЗД. Контроль сварных соединений: стыковых, угловых, тавровых и нахлесточных.

3.3.5. Капиллярные методы контроля

Классификация и физические основы методов капиллярной дефектоскопии. Люминесцентный метод. Цветной метод. Люминесцентно-цветной метод. Чувствительность методов капиллярной дефектоскопии. Установки цветной дефектоскопии.

3.3.6. Магнитные и электромагнитные методы контроля

Классификация методов контроля. Физические основы методов. Разновидности методов контроля – магнитопорошковый, магнитографический и метод вихревых токов. Чувствительность методов. Область применения методов.

3.3.7. Контроль сварных соединений течеисканием

Классификация, физические основы и чувствительность методов. Классы объектов контроля, схемы поиска течей. Основные методы контроля – пневматический, вакуумный, пневмогидравлический, метод химической индикации, газоаналитический, испытания на мел-керосин или пенетрант.

3.3.8. Радиационные методы контроля

Классификация и физические основы методов. Радиографический, радиоскопический и радиометрический методы. Рентгеновское излучение. Гамма-излучение. Нейтронное излучение. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом. Взаимодействие рентгеновского и гамма-излучения с веществом. Ослабление узкого пучка рентгеновского и гамма-излучения. Взаимодействие нейтронов с веществом. Основные единицы измерения ионизирующих излучений. Источники ионизирующих излучений для радиационной дефектоскопии. Основные параметры радиационного контроля. Промышленная радиография. Детекторы промышленной радиографии. Методика и техника радиографии. Промышленная радиоскопия. Радиоскопические детекторы. Методика и техника радиоскопии. Радиометрическая дефектоскопия. Детекторы радиометрической дефектоскопии. Методика и техника радиометрической дефектоскопии. Техника безопасности и дозиметрия. Основные санитарные нормы и защита от излучения. Лаборатории радиационной дефектоскопии.

3.3.9. Оценка свариваемости и разрушающие методы контроля

Показатели свариваемости. Статические испытания: испытания на растяжение, на изгиб, на стойкость против хрупкого разрушения. Динамические испытания: ударный изгиб, усталостные испытания, испытания на взрывостойкость. Металлография, химический анализ. Макроструктура. Твердость. Химический анализ. Коррозионные испытания.

3.3.10. Основы статистических методов контроля и организация службы контроля

Задачи и возможности статистического управления качеством. Выборочный контроль. Оценка дефектности сварных соединений. Обоснование норм допустимости дефектов. Оценка экономической эффективности контроля. Структура службы контроля. Система назначения уровней контроля.

4. Перечень лабораторных работ

Целью лабораторных работ является закрепление теоретических знаний, полученных студентами в разделах лекционного курса.

Таблица 4

№№ пп	Н а и м е н о в а н и е лабораторных работ	Кол-во часов	Закрепляемые разделы курса
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Изучение внутренних и наружных дефектов сварных соединений и наплавленных слоев на натурных образцах Определение качества деталей методом ультразвуковой дефектоскопии Контроль сварных соединений цветным методом Определение дефектов изделий из ферромагнитных материалов с помощью магнитопорошкового дефектоскопа Испытание герметичности сварных соединений керосином Изучение радиационного контроля в ЦЛНМК АО «Ижорские заводы» Изучение разрушающих методов контроля в ЦЛИТе АО «Ижорские заводы» Итого:	1 4 2 2 2 4 2 17	3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.8

Вопросы экономической и технической целесообразности рассматриваются во вступительной лекции и при сопоставлении между собой методов контроля. В лабораторных работах предусматривается составление и решение на компьютерах вероятностно-статических задач с использованием данных, заимствованных на предприятиях.

5. Учебно-исследовательская работа

В рамках проводимых лабораторных работ в процессе изучения дисциплины «ККС» предусматривается: выполнение экспериментов, содержащих элементы исследовательского характера по изучению особенностей контроля качества неразрушающего и разрушающего контроля. Указанные эксперименты производятся в соответствии с индивидуальным заданием преподавателя. УИР заканчивается индивидуальным или групповым рефератом.

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература.

1. , Щербинский , ультразвуковая и магнитная дефектоскопия металлоизделий. М.: Высшая школа, 19с.

2. , Алешин контроль сварных соединений. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 20с.

3. , Щербинский качества сварочных работ. М.: Высшая школа, 19с.

4. , Валевич контроль сварных соединений. М.: Машиностроение, 19с.

5. Щербинский ультразвукового контроля сварных соединений. М.: «Тиссо», 20с.

6. Волченко качества сварных соединений. М.: Машиностроение, 19с.

7. Руководство по качеству. Акционерное общество «Ижорские заводы» ИЗРД01-91. Ред.№ 7 от 08.04.96.

8. Определение качества деталей методом ультразвуковой дефектоскопии: Методическое руководство по выполнению лабораторной работы № 1 для студентов специальностей 10.13.00 и 12.05.00. / , к. т.н., , к. т.н. – Л.: Ленинградский институт машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ), 1996.

9. Определение дефектов изделий из ферромагнитных материалов с помощью магнитопорошкового дефектоскопа: Методические указания к лабораторной работе для студентов специальности 10.13.00 и 12.05.00. Л.: Ленинградский институт машиностроения (ЛМЗ-ВТУЗ), 1988.

6.2. План учебно-методического процесса

№№ п/п	№№ тем по п.3	Кол-во лекц. часов	Кол-во лабор. часов	Кол-во час. самост. раб.	Используемая литература
1	3.1	1	-	-	1, 4, 6, 7
2	3.2	1	1	2	1, 3, 4, 6
3	3.3	2	-	2	3, 5, 6
4	3.4	10	4	4	1, 2, 3, 4, 5, 6, 8
5	3.5	2	2	2	3, 4, 6, 10
6	3.6	2	2	2	1, 3, 4, 6, 9
7	3.7	2	2	2	3, 4, 6
8	3.8	10	4	4	1, 3, 4, 6, 7
9	3.9	2	2	2	3, 4, 6
10	3.10	2	-	2	3, 4, 6

По дисциплине «ККС» в конце 10-го семестра проводится экзамен. На экзамен выносятся все разделы, составляющие содержание курса лекций. Экзаменационная документация включает в себя перечень вопросов для подготовки к экзамену, охватывающему все темы курса лекций по «ККС». Экзаменационные билеты один раз в два года рассматриваются на заседании кафедры и утверждаются заведующим кафедрой до начала проведения экзамена.

6.3. Средства обеспечения освоения дисциплины.

При чтении разделов курса на лекциях применяются ТСО в виде экспонатов и видеоматериалов, позволяющих наглядно продемонстрировать способы контроля, методы испытания, принципы работы установок и аппаратуры, ознакомиться с техникой контроля.

При прохождении студентами инженерно-производственной подготовки в цехах, технологических отделах, конструкторских бюро, заводских лабораториях базовых заводов происходит практическое ознакомление с оборудованием и технологией видов контроля, предусмотренных настоящей рабочей программой. Полученные теоретические знания и практические навыки используются при решении инженерно-производственных задач.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Преподавание дисциплины обеспечивается наличием ультразвукового и магнитного дефектоскопов, наличием электронного варианта ГОСТ, применяемых в области сварочного производства, электронных и на бумажном носителе методических указаний к выполнению лабораторных. Для выполнения УИР имеются физические приборы различного назначения, современное сварочное оборудование.