ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»

Согласовано

Утверждаю

Руководитель ООП

по направлению 150700

декан МФ

проф.

Зав. кафедрой М

проф.

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Сварка специальных сталей и сплавов»

(наименование по рабочему учебному плану)

Направление: 150700 «Машиностроение»

Профиль: «Оборудование и технология сварочного производства»,

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Составитель: доцент

Санкт-Петербург

2012

Составитель: доцент

Научный редактор: профессор

1. Цели изучения дисциплины

- изучение состояния и перспектив развития сварки плавлением при производстве сварных конструкций из специальных сталей и сплавов на железной и никелевой основах в энергетическом, криогенном, химическом и других отраслях машиностроения.

Дисциплина призвана с металлургических и металловедческих позиций осветить научный подход к выбору технологии сварки специальных сталей и сплавов, работающих при высоких и низких температурах, в условиях нейтронного облучения, коррозии и других экстремальных условиях.

2. Место дисциплины в в структуре ООП бакалавриата

Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами при изучении химии, физики, материаловедения и направлено на углубление представлений, рассматриваемых в дисциплинах: «Технологические основы сварки плавлением и давлением», «Производство сварных конструкций».

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование:

·  общекультурных компетенций

ОК-2: знанием и пониманием законов развития природы, общества и мышления и умением оперировать этими знаниями в профессиональной

деятельности;

ОК-5: владением культурой мышления, способностью к восприятию, обобщению и анализу информации, постановке цели и выбору путей её достижения;

ОК-15: владеть методами количественного анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

·  общепрофессиональных компетенций

ПК-31: умением применять количественные и качественные методы анализа при принятии управленческих решений и строить экономические, финансовые и организационно-управленческие модели;

ПК-32: способность выбирать математические модели организационных систем, анализировать их адекватность, проводить адаптацию моделей к конкретным задачам управления.

3.2. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

- состав, свойства и область применения легированных сталей и сплавов;

- структурные и фазовые превращения в цикле сварочного нагрева;

- влияние цикла сварки на свойства сталей и сплавов;

владеть:

- навыками с учетом условий эксплуатации сталей и сплавов и системы их легирования правильно назначать способ сварки, технологические режимы, сварочные материалы, термическую обработку сварных соединений;

- умением формулировать рекомендации, обеспечивающие высокую эксплуатационную надежность изделий.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ В КОМПЕТЕНТНОСТНОМ ФОРМАТЕ.

4.1. Структура и содержание преподавания дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц или 108 часов.

Объем часов учебной работы по формам обучения, видам занятий, и самостоятельной работе представлен в таблице 1.

Таблица 1

Вид учебной работы

Всего часов

Форма обучения

Очная

Очно-заочная

Заочная

Общая трудоемкость дисциплины (ОТД)

108

Работа под руководством преподавателя

(включая ДОТ)

60

60

60

В т. ч. аудиторные занятия:

лекции

практические занятия (ПЗ)

лабораторные работы (ЛР)

20

8

4

-

6

Самостоятельная работа студента (СР)

48

48

48

Промежуточный контроль, количество

1

1

в т. ч.: контрольная работа

1

1

Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

Зачет

Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения

№ п/п

Наименование

раздела,

(отдельной темы)

Кол-во часов по очной форме обучения

Виды занятий и контроля

Лек­ции

ПЗ (С)

ЛР

Самостоятель­ная работа

Тесты

Контрольные работы

ПЗ (С)

ЛР

Курсовые рабо­ты (проекты)

аудит.

ДОТ

аудит.

ДОТ

аудит.

ДОТ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

ВСЕГО

108

4

36

6

14

48

Введение

2

2

1

Модуль 1 . ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРКЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

21

1

8

12

2

Модуль 2 СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ

30

2

8

8

12

№1

№1

3

Модуль 3. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В КРИОГЕННОМ

МАШИНОСТРОЕНИИ

28

10

6

12

№2

4

Модуль 4. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В ХИМИЧЕСКОМ

И НЕФТЕХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ

27

1

8

6

12

Обязательный минимум содержания дисциплины по ГОС ВПО

ДС. 05 - Сварка специальных сталей и сплавов

СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В КРИОГЕННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В ХИМИЧЕСКОМ И НЕФТЕХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ.

.

ВВЕДЕНИЕ (2 часа)

Состояние и перспективы развития производства сварных конструкций из специальных сталей и сплавов на железной и никелевой основах в энергетическом, криогенном, химическом и других отраслях машиностроения.

Модуль 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРКЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ (21 час)

Свариваемость легированных теплоустойчивых, жаропрочных, жаростойких, хладостойких, коррозионностойких сталей и никелевых сплавов. Характеристики работоспособности сварных соединений из этих сталей. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сталей. Особенности сварки сталей перлитного, мартенситного, ферритного, аустенитного классов и сплавов на никелевой основе. Изменения, происходяшие в ОШЗ в результате структурных превращений

под действием термодеформационного цикла сварки. Технологическая прочность сварных соединений. Склонность швов к образованию газовых пор. Металлургическая характеристика способов сварки плавлением и сварочных материалов, используемых при производстве конструкций из специальных сталей и сплавов. Виды термической обработки сварных соединений, ее назначение и способы осуществления.

Модуль 2. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ

(30 часов)

Особенности сварки теплоустойчивых сталей перлитного и мартенситного классов типа 15Х2НМФА, 15Х1М1Ф, предназначенных для изготовления оборудования тепловых и атомных электростанций, работающего при температурах С.

Выбор сварочных материалов для дуговой и электрошлаковой сварки, режимов сварки, температуры подогрева свариваемых изделий и режимов термической обработки сварных конструкций, обеспечивающих жаропрочность и радиационную стойкость, а также высокую сопротивляемость к образованию холодных трещин. Особенности сварки жаропрочных аустенитных сталей и сплавов на никелевой основе типа 06Х16Н9М2, 10Х15Н35ВТ, работающих при температурах 600 – 900 оС.

Выбор сварочных материалов, режимов сварки и термической обработки сварных соединений, обеспечивающих их стойкость к образованию горячих трещин, к локальным разрушениям в процессе эксплуатации, а также необходимую жаростойкость и жаропрочность.

Модуль 3. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В КРИОГЕННОМ

МАШИНОСТРОЕНИИ (28 часов)

Особенности сварки хладостойких сталей мартенситного и аустенитного классов типа ОН6, ОН9, ОХ18Н10, применяемых в сварных изделиях, используемых для хранения сжиженных газов при температурах от минус 80° до минус 250°С.

Модуль 4. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В ХИМИЧЕСКОМ

И НЕФТЕХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ (27 часов)

Особенности сварки коррозионностойких сталей мартенситного, ферритного и аустенитного классов типа 15Х5М, 08Х13, 08Х17Т, 12Х18Н10Т, 06Х23Н28М3Д3Т, работающих в контакте с агрессивными средами. Выбор сварочных материалов, режимов сварки, и термической обработки сварных соединений, обеспечивающих высокую технологическую прочность и коррозионную стойкость.

4.2. Перечень тем лабораторных работ по дисциплине «Сварка специальных сталей и сплавов».

Номер и название раздела

(темы)

Наименование тем лабораторных работ

Кол-во

часов

Ауд.

ДОТ

Модуль 2 СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ

Исследование структуры и твердости металла шва и зоны термического влияния сварных соединений стали 15Х5М или ОХ17Т, выполненного электродами с различным запасом аустенитности (12Х18Н9, 10Х14Г14Н4Т).

-

8

Модуль 3. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В КРИОГЕННОМ

МАШИНОСТРОЕНИИ

Исследование структуры и твердости различных зон сварного соединения мартенситной стали 15Х5М в состоянии после сварки и после отпуска при 750 10° С.

-

6

Модуль 4. СВАРКА СПЕЦИАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В ХИМИЧЕСКОМ

И НЕФТЕХИМИЧЕСКОМ МАШИНОСТРОЕНИИ

Исследование структуры и твердости металла шва и зоны термического влияния сварных соединений стали 12Х18Н10Т

6

-

4.3 Практические занятия по дисциплине «Сварка специальных сталей и сплавов» в соответствии с учебным планом не предусмотрены.

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

Технологические основы сварки плавлением

1.2

2.1

3.3

4.1

5.2

6.1

7.2

2

Производство сварных конструкций

1.2

3.3

4.2

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

Тесты содержат 10 заданий (по 5 вопросов в каждом) по основным разделам дисциплины.

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

Задание на контрольную работу и методические указания по ее выполнению изложены в [2].

6.4. Критерии оценок текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Формирование оценки текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины осуществляется с использованием балльно-рейтинговой оценки работы студента.

Условием успешного завершения изучения дисциплины является выполнение практических работ, предусмотренных учебным планом. Оценка знаний производится по результатам контрольных мероприятий: тестирования и ответов на вопросы к зачету.

Тестирование проводится по трем разделам дисциплины. Тест по каждому разделу содержит 10 вопросов, каждый правильный ответ оценивается в один балл. Максимальное количество баллов составляет 3х10 = 30. Повторно тесты не даются.

На зачете каждому студенту предлагается 5 вопросов. Правильный ответ оценивается в 10 баллов. Максимальное количество баллов составляет 10х5 = 50.

Таким образом, максимальная оценка в баллах за правильные ответы:

- тестирование по трем разделам дисциплины 3х10 = 30;

- ответы на 5 вопросов к зачету 10х5 = 50.

Итого, максимально возможное количество баллов составляет - 80.

Ранжирование результатов:

Оценка

Зачтено

Кол-во набранных баллов (не менее)

40

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Основная литература:

1. Моисеенко и их поведение при сварке: учеб. пособие для ВУЗов/ . - Ростов н/Д: Феникс, 200с.

7.2. Дополнительная литература:

2. Сварка в машиностроении: Справочник / Под ред. . Т. 2. - М.: Машиностроение, 19с.

3. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Под ред. . - М.: Машиностроение, 19с.

4. Грабин сварки плавлением. - Киев: Наукова думка, 19с.

5. Лившиц для сварщиков. - М.: Металлургия, 19с.

7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

1. http:// www.

2. http:// www.

7.4. Периодические издания

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Материально-техническое обеспечение учебного процесса по дисциплине «Сварка специальных сталей и сплавов» представ­лено в таблицах №№: 1-3.

8.1. Специализированные учебные лаборатории (классы)


Аудитория № 000, М-5

Таблица 1

Наименование мебели и оргтех­ники

Учебная ауди­тория для чте­ния лекций

Учебные помещения для проведения

практических заня­тий

лабораторных работ

1. Доска аудиторная на основе стекляного листа для написания мелом, см.

150xx240

30 м2

45 м2

2. Стойка-кафедра, ед.

1

1

-

3. Стол преподавателя, ед.

1

1

-

4. Стул преподавателя, ед.

1

1

-

5. Стол аудиторный двухмест­ный из прямоугольного, квад­ратного или круглого прута с

покрытием: ламинат. пластик или шпон, ед.

9

9

6. Стулья аудиторные с сидень­ями и спинками из фанеры, ед.

18

18

-

8.2. Основное учебное оборудование

Аудитория №: 108, М-5

Таблица 2

Наименование мебели и оргтехники

Учебная аудитория для чтения лекций

Учебные помещения для

проведения практических

занятий

1. Графопроектор «MEDIUM» 524 Р, ед.

1

30 м2

2. Проекционный экран «MEDIUM», мм.

1

30 м2

. 8.3. Основное лабораторное оборудование

Таблица 3

Наименование оборудования

Учебная аудитория для лабораторных работ

Учебные помещения для

проведения лабораторных работ

1. Сварочный пост ВДУ 506

1

30 м2

2. Микроскоп МИМ 7

1

30 м2

9. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Изучение дисциплины производится в тематической последовательности. Для студентов очной формы обучения практическому занятию и самостоятельному изучению материала, как правило, предшествует лекция. На лекции даются указания по организации самостоятельной работы и срокам сдачи заданий или прохождения тестирования. Студенты очно-заочной и заочной форм обучения работают в соответствие с временным режимом, установленным преподавателем. Информация о временном графике работ сообщается преподавателем на установочной лекции.

В качестве оценочных средств для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации рекомендуется использовать тестовые задания, задачи, расчетно-графические работы и пр.

9.1. Методические рекомендации для преподавателей

Преподавание дисциплины «Сварочные деформации и напряжения» базируется на компетентностном, практико-ориентированном подходе. Методика преподавания дисциплины направлена на организацию систематической планомерной работы студента в течение семестра независимо от формы его обучения. В связи с этим следует обратить внимание на особую значимость организаторской составляющей профессиональной деятельности преподавателя.

Лекционный курс включает в себя установочные, проблемные, обзорные лекции. Интерактивность лекционного курса обеспечивается оперативным опросом или тестированием в конце занятия. Широко применяются методы диалога, собеседований и дискуссий в ходе лекции. Проблемное обучение базируется на примерах из истории науки. Самостоятельная работа студентов всех форм обучения организуется на учебном сайте университета. Учебные материалы, отражающие основные положения теоретических основ и практические методы дисциплины, в модульно-структурированном формате размещены на учебном сайте университета в программной среде MOODLE.

9.2. Методические рекомендации для студентов

Освоение программы учебной дисциплины предусматривает достижение определенных компетенций. Это означает, что каждая тема программы должна быть освоена на уровне практических умений. Освоение теоретического материала дисциплины предусматривает работу с учебниками и учебными пособиями, а также использование современных информационных технологий.

Работа с книгой. Изучать курс рекомендуется по темам, предварительно ознакомившись с содержанием каждой из них по программе. При первом чтении следует стремиться к получению общего представления об излагаемых вопросах, а также отмечать трудные или неясные моменты. При повторном изучении темы необходимо освоить все теоретические положения, математические зависимости и их выводы, а также принципы составления уравнений реакций. Рекомендуется вникать в сущность того или иного вопроса, но не пытаться запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений способствует более глубокому и прочному усвоению материала.

Для более эффективного запоминания и усвоения изучаемого материала, полезно иметь рабочую тетрадь (можно использовать лекционный конспект) и заносить в нее формулировки законов и основных понятий химии, новые незнакомые термины и названия, формулы и уравнения реакций, математические зависимости и их выводы и т. п. Весьма целесообразно пытаться систематизировать учебный материал, проводить обобщение разнообразных фактов, сводить их в таблицы. Такая методика облегчает запоминание и уменьшает объем конспектируемого материала.

Изучая курс, полезно обращаться и к предметному указателю в конце книги и глоссарию (словарю терминов). Пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену.

Изучение курса должно обязательно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач. Решение задач - один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала. Этой же цели служат вопросы для самопроверки и тренировочные тесты, позволяющие контролировать степень успешности изучения учебного материала.

Консультации. Изучение дисциплины проходит под руководством преподавателя в режиме делового сотрудничества. В случае затруднений, возникающих при изучении учебной дисциплины, студентам следует обращаться за консультацией к преподавателю, реализуя различные коммуникационные возможности: очные консультации (непосредственно в университете в часы приема преподавателя или в иногороднем структурном подразделении университета в период командировки преподавателя), заочные консультации (посредством электронной почты или через форум учебного сайта).

11.2 Лист регистрации изменений

изменения

Дата внесения

изменения,

дополнения и

проведения ревизии

Номера

листов

Краткое содержание

изменения, отметка о

ревизии

Ф. И.О., должность,

подпись лица

осуществившего

изменение

документа

1

2

3

5

6