1. Цели освоения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины студент приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной образовательной программы «Оборудование и технология сварочного производства» направления подготовки «Машиностроение» в части теории сварочных процессов.
В соответствии с общими целями непосредственной целью изучения теории сварочных процессов является получение обучающимися знаний об основах сварочных дуговых источников энергии, особенностях использования для сварки лучевой энергии и источников энергии, применяемых для сварки давлением.
Получение знаний об тепловых процессах при сварке металлов и химической термодинамике, физической химии, которые необходимы для понимания металлургических процессов при сварке, а также об основных термодеформационных процессах и превращениях в металлах при сварке.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Производство сварных конструкций относится к базовой (общепрофессиональной) части специальных дисциплин профессионального цикла Б3.В.1.
Теория сварочных процессов – теоретический фундамент науки о сварке в части формирования свойств сварных соединений.
Данный курс закладывает необходимую теоретическую базу для изучения различных технологических процессов, создания сварочных материалов, а также для понимания и объяснения ряда вопросов в области прочности сварных соединений.
Освоение дисциплины необходимо как предшествующее для успешного выполнения выпускной квалификационной работы, дипломного проекта.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Теория сварочных процессов»
Освоение дисциплины направлено на формирование профессиональных компетенций (ПК):
производственно-технологическая деятельность:
умение выбирать и обосновывать выбор основных и вспомогательных материалов, а также способов реализации основных технологических процессов (ПК-6);
способность к систематическому изучению научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по теории сварочных процессов (ПК-17);
умение обеспечивать моделирование технологических процессов сварки с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования, проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом результатов (ПК-18);
способность принимать участие в работах по составлению научных отчетов по выполненному заданию и во внедрении результатов исследований сварочных процессов и разработок в области машиностроения (ПК-19).
В результате освоения дисциплины, обучающийся должен:
Знать:
производственно-технологическая деятельность:
основные технологические и экономические характеристики и методы расчета эффективности способов сварки и родственных процессов, таких как газопламенная и плазменная обработка металлов, наплавка, напыление, металлизация и др. (ПК-6).
научно-исследовательская деятельность:
методы моделирования процессов сварки для решения задачи оценки, влияния технологических процессов на производительность, качество, санитарно-гигиеническую и экологическую безопасность изготовления сварных конструкций исследуемым способом сварки
(ПК-18).
проектно-конструкторская деятельность:
стандартные методы расчета и проектирования технологических процессов сварки и родственных процессов (ПК-21).
Уметь:
производственно-технологическая деятельность:
- выполнять предварительные расчеты и оценку экономической эффективности способов сварки, упрочняющей и восстановительной наплавки, а также других родственных сварке технологий в условиях изготовления, ремонта и монтажа технических устройств (ПК-6);
организационно управленческая деятельность:
- организовать работу малых коллективов по исследованию, расчету и оценке производительности, энергоемкости, качества, санитарно-гигиенической, экологической безопасности и экономической эффективности способов сварки и других родственных процессов (ПК-17);
научно-исследовательская деятельность:
- моделировать технологические процессы сварки с целью предварительной оценки влияния технологических процессов на производительность, качество, санитарно-гигиеническую и экологическую безопасность изготовления сварных конструкций исследуемым способом сварки (ПК-18).
Владеть:
- навыками моделирования и оценки эффективности технологических процессов сварки металлических конструкций и конструкций из современных конструкционных материалов (ПК-17);
- навыками оформления научных отчетов для теоретического обоснования эффективности способов получения неразъемных соединений конструкционных материалов, а также проведения, родственных сварке технологических процессов (восстановления и упрочнения поверхностей деталей машин, раскрой материалов для получения деталей конструкции и др.) (ПК-18).
4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Теория сварочных процессов»
Общая трудоемкость дисциплины составляет: 9 зачетных единиц 324 часа
Одна зачетная единица составляет 36 часов.
4.1. Лекционные занятия
Неделя семестра | Раздел дисциплины (модуля), темы лекций | Объем в часах/ЗЕ (очное) | Объем в часах/ЗЕ (заочное) |
6 семестр (очное), 8 семестр (заочное) | |||
| Физические основы и классификация сварочных процессов | 5/0,1388 | 5/0,1388 | |
1 | 1.1. Виды элементарных связей в твердых телах и монолитных соединениях | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
1 | 1.2. Физико-химические особенности получения сварных, паяных и клеевых соединений | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
3 | 1.3. Термодинамика сварки и баланс энергии при сварке | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
3 | Классификация сварочных процессов | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
5 | 1.5. Требования к источникам энергии для сварки и оценка их эффективности | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
2. Физические процессы в дуговом разряде | 11/0,305 | 11/0,305 | |
5 | 2.1. Электрический разряд в газах | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
7 | 2.2. Элементарные процессы в плазме дуги | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
7 | 2.3. Явления переноса в плазме | 1/0,0277 | 1/0,0277 |
9 | 2.4. Элементы термодинамики плазмы | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
9 | 2.5. Баланс энергии и температура в столбе дуги | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
11 | 2.6. Приэлектродные области дугового разряда | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
11 | 2.7. Магнитогидродинамика сварочной дуги | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
13 | 2.8. Перенос металла в сварочной дуге | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
13 | 2.9. Сварочные дуги переменного тока | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
15 | 2.10. Сварочные дуги с плавящимся электродом | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
15 | 2.11. Сварочные дуги с неплавящимся электродом | 1/0,0277 | 0,5/0,0138 |
Итого: 6 семестр, 8 семестр | 16/0,444 | 12/0,3333 | |
7 семестр (очное), 9 семестр (заочное) | |||
3. Тепловые процессы при сварке | 3/0,0833 | 0,75/0,2083 | |
1 | 3.1. Основные теплофизические величины и понятия. Схемы нагреваемого тела | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
1 | 3.2. Дифференциальное уравнение теплопроводности | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
3 | 3.3. Сварочные источники теплоты. Схематизация источников теплоты | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
4. Расчеты температурных полей при различных схемах нагрева | 4/0,1111 | 1/0,0277 | |
3 | 4.1. Нагрев тел мгновенными источниками теплоты. Использование принципа наложения в при расчетах температурных полей | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
5 | 4.2. Неподвижные непрерывно действующие источники теплоты. | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
5 | 4.3. Выравнивание начального распределения температуры. Учет конечных размеров нагреваемого тела | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
7 | 4.4. Подвижные источники теплоты Предельное состояние процесса распространения теплоты Периоды теплонасыщения и выравнивания температур | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
5. Нагрев и плавление металлов при сварке | 2/0,0555 | 0,5/0,0138 | |
7 | 5.1. Термический цикл при однопроходной сварке. Расчет ширины зоны нагрева | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
9 | 5.2. Плавление основного металла. Нагрев и плавление присадочного металла | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
6. Физико-химические и металлургические процессы при сварке плавлением | 2/0,0555 | 0,25/0,069 | |
9 | 6.1. Влияние атмосферных газов на свойства стали и сплавов при сварке | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
11 | 6.2. Модифицирование металла шва | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
7. Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке | 2/0,0555 | 0,5/0,0138 | |
11 | 7.1. Сварочные деформации и напряжения. Временные и остаточные деформации и напряжения при нагреве края пластины движущимся источником теплоты | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
13 | 7.2. Методы определения остаточных напряжений, деформаций и перемещений | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
8. Физические процессы в металлах при сварке | 3/0,0833 | 1/0,0277 | |
13 | 8.1. Понятие свариваемости металлов. Особенности кристаллизации металла сварного шва | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
15 | 8.2. Физические основы формирования сварочных деформаций и напряжений в различных металлах и сплавах. | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
15 | 8.3. Технологическая прочность металлов при сварке | 1/0,0277 | 0,25/0,069 |
Итого: 7 семестр (очное), 8 семестр (заочное) | 16/0,444 | 4/0,11111 | |
Итого: 6 и 7 семестры (очное) 8 и 9 семестры (заочное) | 32/0,888 | 16/0,4444 |
4.2. Лабораторные занятия, их наименование, содержание и объем в часах
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
