«Сварочные материалы» (стр. 2 )

Введение (2часа)

[ 1 ], с. 3, [ 5 ], с

Значение сварочных материалов в сварочном производстве. Классификация сварочных материалов, основных процессов их производства, области применения

сварочных материалов в различных видах сварочного производства. Развитие производства сварочных материалов, проектирование и изготовление нового современного оборудования для производства новых материалов. Роль инженерно-технических и научных работников в этом процессе. Современное состояние и перспективы развития производства сварочных материалов для нужд народного хозяйства.

Модуль 1. Металлические сварочные материалы.

Плавящиеся электродные материалы для сварки и наплавки сталей, чугуна и цветных металлов (16 часов)

[ 1 ], с. 22 – 24, 168 – 170, [ 5 ], с. 35 – 50

Стальная сварочная и наплавочная проволоки. Классификация и условное обозначение. Марки проволоки для сварки низкоуглеродистой, легированной и высоколегированной стали. Марки наплавочной стальной проволоки. Наплавочные ленты. Литые прутики для наплавки. Порошки для наплавки. Схема изготовления порошковой проволоки. Пластинчатые и пластино-проволочные электродные материалы. Специальные присадочные кольца и вставки. Чугунные прутики для сварки и наплавки. Сварочная проволока для сварки алюминия, меди и их сплавов. Покрытые электроды для ручной сварки и наплавки стали. Классификация и условное обозначение. Типы и марки электродов. Состав покрытий. Покрытые электроды для ручной дуговой сварки чугуна и цветных металлов. Производственная схема изготовления штучных плавящихся покрытых электродов. Технические требования, предъявляемые к покрытым электродам, и методы испытаний их качества.

Компетенции: знать классификацию плавящихся электродов и их покрытий, технические требования, предъявляемые к ним.

Модуль 2. Неплавящиеся электродные материалы для

сварки и резки металлов (12 часов)

[ 1 ], с., [ 5 ], с. 169 – 178

Характеристики угольных и графитовых электродов, применяемых для дуговой сварки, воздушно-дуговой резки и строжки металлов. Характеристика вольфрамовых электродов, применяемых для дуговой сварки металлов. Основные особенности применения угольных графитовых и вольфрамовых электродов. Условные обозначения и способы их изготовления.

Электроды для машин электрической контактной сварки. Материал для изготовления электродов и основные требования, предъявляемые к нему. Конструкция электродов и условия их работы.

Компетенции: знать характеристики неплавящихся электродов и о особенностях их применения.

Модуль 3. Припои для пайки (12 часов)

[ 1 ], с. 176 – 178, [ 2 ], с. 491 – 495

Основные требования, предъявляемые к припоям.

Классификация припоев и их условное обозначение. Характеристика припоев, получивших наиболее широкое применение в производстве паяных металлических узлов и конструкций. Производственные схемы изготовления припоев.

Компетенции: знать классификацию, характеристики припоев и область их применения.

Модуль 4. Неметаллические сварочные материалы.

Флюсы для дуговой, электрошлаковой и газовой сварки,

пайки и кислородной резки металлов (14 часов)

[ 1 ], с. 174 – 176, [ 5 ], с.

Назначение флюсов и их классификация. Требования, предъявляемые к флюсам. Особенности флюсов, применяемых при газовой сварке, пайке и кислородной резке. Плавленые и керамические флюсы для дуговой автоматической и полуавтоматической сварки плавящимся электродом;

основные требования, предъявляемые к ним. Производственная схема изготовления флюсов.

Компетенции: иметь чёткое представление о назначении флюсов, знать их классификацию.

Модуль 5. Защитные газы, применяемые при сварке и газы при газопламенной обработке металлов (12 часов)

[ 1 ], с. 63 – 66, [ 5 ], с. 95 – 120

Назначение и классификация защитных газов. Основные физико-химические свойства защитных газов. Особенности их защитных свойств. Газовые смеси из защитных газов, их состав и особенности. Газы для газопламенной обработки металла. Применение горючих газов-заменителей ацетилена. Производственные схемы получения защитных газов, кислорода и ацетилена.

Компетенции: уметь классифицировать защитные и горючие газы для применения их в сварочном процессе.

Модуль 6. Основные физико-химические процессы, происходящие в зоне сварки, с участием сварочных материалов (16 часов)

[ 1 ], с. 4 – 36, [ 5 ], с. 51 – 63, 95 – 120

Характерные схемы взаимодействия сварочных материалов с основным металлом в процессах сварки, наплавки и газопламенной обработки. Защитные свойства шлаков и газов. Влияние химических свойств шлаков на процессы, протекающие при сварке. Зависимость перехода кремния и марганца в шов от кислотности (основности) шлаков и условия для осуществления их перехода. Взаимодействие расплавленного металла сварочной ванны с водородом, азотом, кислородом и др. газами.

Влияние сварочных материалов на содержание газов в металле шва. Влияние содержания газов в металле шва на его свойства и качество сварного соединения. Процессы рафинирования при сварке. Пути предотвращения насыщения металла шва газами. Применение материалов, обеспечивающих получение беспористых сварных швов.

Кремне-марганцевые восстановительные процессы и их влияние на свойства и качество сварных швов.

Компетенции: знать о влиянии сварочных материалов на газообразование и о методике получения беспористых сварных швов.

Модуль 7. Влияние сварочных материалов на свойства сварных

соединений и наплавленных слоёв (14 часов)

[ 1 ], с. 186 – 196, [ 5 ], с. 16 – 22, 35 – 50

Формирование химического состава металла шва и наплавок при сварке плавлением. Расчет химического состава металла шва. Влияние соотношения составов основного металла и металла швов на некоторые особые служебные характеристики сварных соединений. Связь свойств наплавленных слоев с выбором сварочных материалов.

Компетенции: знать о влиянии сварочных материалов на изменение химического состава шва и его служебные характеристики.

4.2 Лабораторный практикум

Лабораторный практикум по дисциплине «Сварочные материалы» в соответствии с учебным планом не предусмотрен.

4.3. Практические занятия

Номер и название раздела (темы)	Номер и наименование тем практических занятий	Количество часов
Очно - заочная	Заочная
Ауд.	ДОТ	Ауд.	ДОТ
Раздел. 1. Металлические сварочные материалы. Плавящиеся электродные материалы для сварки и наплавки сталей, чугуна и цветных металлов	Тема 1. Определение классификации и общих технических требований к покрытым электродам для ручной дуговой сварки Компетенции: умение классифицировать покрытые электроды	6	6	2	10
Раздел 6. Основные физико – химические процессы, происходящие в зоне сварки, с участием сварочных материалов	Тема 2. Изучение негативного воздействия повышенной влажности сварочных материалов на качество сварного соединения Компетенции: знание и понимание влияния повышенной влажности покрытия на качество сварного соединения	4	6	2	8

4. 4. Темы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	№ тем данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4	5	6	7
1	Специальные методы сварки	3.2	5.1	5.3	6.1	6.2	7.1	7.2
2	Производство сварных конструкций	1.1	3.3	4.3	5.1	6.2	7.1	7.2	8.1	9.2	10.1

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В процессе изучения дисциплины применяются следующие образовательные технологии:

-метод проектов ( в основе метода лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического и творческого мышления );

-технология контекстного обучения (дисциплина трактуется в контексте профессиональной деятельности в сочетании с комплексным подходом к использованию различных форм, методов и средств активного обучения в органическом сочетании с традиционными методами);

-технология мозгового штурма (стимулирование творческой активности, при котором участникам обсуждения предлагают высказывать как можно большее количество вариантов решения; из них отбирают наиболее удачные, которые могут быть использованы на практике);

- технология взаимо-обучения (при реализации данной технологии используются различны виды парной работы, в результате каждый учащийся усваивает содержание нескольких заданий );

-кейс-технология (основанна на использовании наборов (кейсов) текстовых, аудиовизуальных и мультимедийных учебно-методических материалов и их предоставления для самостоятельного изучения обучаемыми при организации регулярных консультаций у преподавателей-тьюторов традиционным или дистанционным способом.);

-адаптивная технология (заключается в обучении приемам самостоятельной работы, самоконтроля, приемам исследовательской деятельности; в максимальной адаптации учебного процесса к индивидуальным особенностям обучаемых);

-модульное обучение (небольшая часть учебного материала берется как автономная тема и их таких тем формируется учебный курс);

-информационно-коммуникационные технологии (с использованием интеллектуальных обучающих систем, открытого образования, дистанционного обучения, информационных образовательных сред);

-рейтинговые технологии (выполняющие следующие задачи: систематический контроль результатов обучения и соответствия уровня знаний, умений и навыков студентов требованиям Государственных образовательных стандартов; поддержание постоянной обратной связи со студентами в усвоении учебного материала и принятие оптимальных решений в управлении качеством подготовки специалистов на уровне преподавателя, кафедры, факультета, института; индивидуализация обучения, стимулирование планомерной и систематической самостоятельной работы студентов с учетом индивидуальных способностей и интересов. индивидуализация обучения, стимулирование планомерной и систематической самостоятельной работы студентов с учетом индивидуальных способностей и интересов);

-интерактивные технологии (эти модели обучения предусматривают моделирование жизненных ситуаций, использование ролевых игр, совместное решение проблем ).

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием конкретных дисциплин, и в целом в учебном процессе они должны составлять не менее 30% аудиторных занятий. Занятия лекционного типа для соответствующих групп студентов не могут составлять более 50% аудиторных занятий.

Показатель	Требования ФГОС, %	Фактически, %
1. Удельный вес активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги), %	Не менее 20	25
2. Удельный вес занятий лекционного типа, %	Не более 40	38

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

6.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости

Вопросы для самопроверки (по темам)

Банк вопросов для самопроверки по всем темам дисциплины «Сварочные материалы» находится в Фонде оценочных средств университета. В качестве примеров приводятся вопросы для самопроверки из нескольких модулей.

Вопросы для самопроверки по теме 1

1. По каким основным признакам подразделяется проволока для целей

сварки?

2. В каких случаях целесообразно применять для наплавки

электродную ленту?

3. По каким признакам классифицируются сварочные электроды?

4. На основании каких данных определяется оптимальное значение

коэффициента веса покрытия электродов?

5. Как наносят электродное покрытие на электродный стержень?

6. Какие технологические процессы предусмотрены в производстве

сварочных электродов?

7. Чем вызвана необходимость изготовления порошковой проволоки

и в чем состоит схема ее производства?

8. Какие раскислители присутствуют в сварочной проволоке

Св. 08Г2С?

Вопросы для самопроверки по теме 2

1.  Из какого материала был изготовлен первый электрод для

электродуговой сварки?

2.  Для чего служат неплавящиеся электроды в сварочном процессе?

3.  Какие материалы кроме угля (графита) используются для изготовления неплавящихся электродов?

4.  Какие методы для стабилизации горения дуги применяются при использовании в сварочном процессе угольных или графитовых электродов?

5.  Для чего применяется омеднение поверхности угольных и графитовых сварочных электродов и как это влияет на их прочность?

6.  Как происходит процесс изготовления угольных и графитовых сварочных электродов?

7.  Какие основные требования предъявляются к неплавящимся электродам во время сварочного процесса?

8.  Какие неплавящиеся электроды нашли наибольшее применение в сварочной технике?

9.  Вследствие чего (они не плавятся) расходуются неплавящиеся сварочные электроды?

Вопросы для самопроверки по теме 4

1. По каким признакам классифицируются флюсы?

2. В чем заключается различие в производстве и металлургическом

воздействии плавленых и керамических флюсов?

3. Какие флюсы называют пассивными?

3. Каково назначение компонентов, составляющих флюсы для сварки сталей?

4. Какие свойства флюсов способствуют переходу дугового процесса в бездуговой при электрошлаковой сварке?

5. Какие основные задачи выполняет флюс-обмазка при сварке электродами типа АНО?

6. Какие функции кроме защиты сварочной ванны выполняет флюс при сварке легированных сталей?

Вопросы для самопроверки по теме 6

1.  Вследствие чего происходит значительный перегрев расплавляемого

металла при локальном нагреве в процессе сварки?

2.  Как ведёт себя расплавленный металл в процессе сварки по

отношению к водороду?

3.  Растворяется ли азот в меди в процессе сварки?

4.  Как охарактеризовать скорость реакций в процессе сварки?

5.  Чем обеспечивается степень раскисления металла в сварочной ванне?

6.  Как изменяется азотирование металла во время сварочного процесса с уменьшением размера капель переносимого присадочного металла в сварочную ванну?

7.  Как влияет растворённый кислород в сплавах на железной основе на растворимость водорода?

8.  Какое химическое воздействие совершают шлаки на металл?

9.  От чего зависит разделение шлака и жидкого металла?

10. Что такое легирование металлов и как оно производится?

Тестовые материалы для контроля знаний

Здесь приведены несколько типичных тестовых заданий для примера.

1. К сварке в твёрдой фазе относится следующий способ сварки …

a) Ультразвуковая

b) Плазменная

c) Электроннолучевая

d) Лазерная

2.  Класс, к которому относится холодная сварка, называется …

a) Механический.

b) Термический.

c) Термомеханический.

d) Динамический

e) Кинетический

3.  Основным параметром, являющимся определяющим в процессе холодной сварки, является …

a) Величина деформации металла в месте соединения.

b) Величина контактной площади пуансона.

c) Величина тангенциального смещения.

d) Начальная температура соединяемых изделий.

4.  В процессе стыковой сварки стержней величина пластической деформации зависит от …

a) Длины стержня выпущенного из зажима.

b) Скорости приложения нагрузки.

c) Чистоты подготовленной поверхности.

d) Соосности соединяемых стержней.

5. Слой окислов сохраняет на границе с металлом …

a) Отрицательный потенциал.

b) Положительный потенциал.

c) Нулевой потенциал.

d) Потенциал, зависящий от вида металла.

6. Тангенциальное смещение соединяемых изделий при холодной

сварке способствует …

a) Получению больших площадей очищенных от плёнок поверхностей.

b) Уменьшению площадей очищенных от плёнок поверхностей.

c) Не влияет на изменение качества чистоты поверхности.

d) Увеличение или уменьшение очищенной площади зависит от угла

сдвига.

7. Соединения, выполненные холодной сваркой, обладают большей

прочностью, если они выполнены пуансонами …

a) С заплечиками.

b) Тетраэдальной формы.

c) Цилиндрической формы.

d) Прямоугольной формы.

6.2. Организация самостоятельной работы студента

№ темы дисциплины	Виды работ	Контроль выполнения самостоятельной работы студента	Оценка результата выполнения самостоятельной работы
Освоение теоретического материала
1 - 7	Изучение указанных в учебно-методическом комплексе и тематическом плане тем, отдельных вопросов, отдельных положений и т. д.	Текущий тестовый контроль – тесты по темам.	Осуществляется с использованием балльно-рейтинговой системы (БРС)
Закрепление знаний теоретического материала
1 - 7	Выполнение заданий по указанию преподавателя	Рецензирование результатов решения заданий преподавателя	Осуществляется с использованием балльно-рейтинговой системы (БРС)

6.3. Формы промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Тематика контрольных работ

По дисциплине «Сварочные материалы» предусмотрено выполнение одной контрольной работы, включающих в себя 9 вариантов

Данные вариантов контрольной работы

Исходные данные	Варианты
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Наружный диаметр	290	245	273	299	325	350	377	402	426	450
Толщина стенки	10	12	14	10	12	14	10	12	14	14
Количество стыков, подлежащих сварке	5	20	25	30	35	32	18	24	22	26

Все варианты заданий, указания по выбору вариантов заданий, а также методические указания по выполнению контрольных работ приведены в учебно-методическом комплексе по дисциплине «Сварочные материалы».