Министерство образования и науки Российской Федерации
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. ГУБКИНА
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
_____________________ Кошелев В.Н.
«____» _____________ 2017г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ
ПЛАВЛЕНИЕМ И ДАВЛЕНИЕМ
Направление подготовки
15.03.01 МАШИНОСТРОЕНИЕ
Все профили подготовки
Квалификация выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Москва 2017
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является овладение бакалаврами знаниями о понятиях в
области сварочных материалов, которыми располагает в настоящее время наука и
практика, и знаниями о плавлении с учетом показателей свариваемости
конструкционных материалов и условий эксплуатации изделий.
Полученные
знания
и
понятия
обеспечат
возможность
будущим
специалистам сварочного производства грамотно подходить к выбору и
назначению сварочных материалов; особенностями аттестации материалов и
технологий
сварки
при
производстве,
монтаже
и
ремонте
конструкций
нефтегазового комплекса.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВО
Дисциплина «Технологические основы сварки плавлением и давлением»
входит в блок профессионального цикла дисциплин по выбору студента
по
направлению «Машиностроение».
Дисциплина базируется на курсах комплекса общетехнических дисциплин:
Химии (химические реакции окисления и восстановления), физики (основы нагрева
вещества), а также специальных курсов: металловедения (физико-химические
свойства металлов), теории сварочных процессов (процессов, происходящих при
сварке).
3.
КОМПЕТЕНЦИИ
ОБУЧАЮЩЕГОСЯ,
ФОРМИРУЕМЫЕ
В
РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В
процессе
освоения
данной
дисциплины
студент
формирует
и
демонстрирует следующие общекультурные (ОК), общепрофессиональные(ОПК) и
профессиональные (ПК) компетенции при освоении ООП ВО, реализующей ФГОС
ВО:
- способность использовать основы философских знаний для формирования
мировоззренческой позиции (ОК-1);
- способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);
- осознание сущности и значения информации в развитии современного
общества (ОПК-2);
- владение основными методами, способами и средствами получения,
хранения, переработки информации (ОПК-3);
- способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности
на основе информационной и библиографической культуры с применением
информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований
информационной безопасности (ОПК-5).
- умение применять методы контроля качества изделий и объектов в сфере
профессиональной
деятельности,
проводить
анализ
причин
нарушений
технологических процессов в машиностроении и разрабатывать мероприятия по их
предупреждению (ПК-10);
- умение выбирать основные и вспомогательные материалы и способы
реализации основных технологических процессов и применять прогрессивные
методы эксплуатации технологического оборудования при изготовлении изделий
машиностроения (ПК-17);
- умение применять методы стандартных испытаний по определению
физико-механических свойств и технологических показателей используемых
материалов и готовых изделий (ПК-18);
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать
следующие результаты образования.
Студент должен знать:
назначение и классификацию сварочных материалов и основные
положения нормативно-технической документации (ПК-10);
основные положения взаимозаменяемости сварочных материалов (ПК-
10,17,18);
основные виды технологии и основные типы оборудования для сварки
плавлением (ПК-10,17,18).
Студент должен уметь:
выбрать метод сварки основных сварных соединений и подобрать
сварочные материалы (ПК-10,17,18).
обосновать выбор сварочных материалов с учётом показателей
свариваемости и требований к свариваемой конструкции (ОК-1,7; ПК-10,17,18);
использовать полученные знания при дальнейшем освоении отдельных
специальных дисциплин указанного направления (ОК-1,7; ПК-10,17,18);
Студент должен владеть:
знаниями по классификационным признакам сварочных материалов и
основам технологической подготовки средств выполнения сварки (ОК – 1, ОПК -2,3);
знаниями по основным способам сварки и типам сварочной аппаратуры
(установок) для изготовления сварных изделий различного назначения (ОК – 1, ПК –
10,17);
знаниями по основным видам и номенклатуре сварочного оборудования
(ОК – 1,ОПК-5, ПК – 10,17);
навыками
подбора
оборудования
российского
и
зарубежного
производства (ОПК-2,5, ПК-17).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1
2
3
4
Типы сварных соединений
и швов, выполняемых
сваркой плавлением.
Конструктивные элементы
сварных соединений и их
классификация. ГОСТы на
подготовку кромок.
Сущность и техника
различных способов
электрической сварки
плавлением.
Сварочные материалы,
виды и их назначение при
дуговой сварке
плавлением. Стальная
проволока для дуговой
сварки и наплавки.
Порошковая проволока,
классификация.
Ручная дуговая сварка
металлическими
электродами с покрытием.
Сущность способа и
Неделя семестра
№
Раздел (темы) дисциплины
п/п
Семестр
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.
Виды учебной
работы, включая
самостоятельную
работу студентов
и трудоемкость (в
часах)
Коды
компетенций
Формы
текущего
контроля
успеваемости
(по неделям
семестра)
Форма
промежуточн
ой аттестации
(по семестрам)
Л
ЛР
ПЗ
(С)
СР
5
1-3 3
6
0
0
(ОК – 1,7;
ОПК-2,
ПК – 10,17)
5
4
2
2
(ОК – 1,7;
ОПК-3,5,
ПК – 10,17)
ЛР1
2
(ОК – 1,7;
ОПК-5,
ПК – 10,17)
ЛР2
2
(ОК – 1,7;
ОПК-2,
ПК – 10,17)
ЛР3
5
5
5
6
1
1
1
2
2
0
0
0
техника выполнения.
Обозначения сталей,
сплавов и сварочных
материалов.
Классификация
электродов.
5 Технологические
характеристики плавления
электродов.
Защитные газы; сущность
6 способов сварки и
преимущества. Газовые
смеси.
Неплавящиеся электроды;
материал основы и
7 активирующие присадки.
Общая характеристика
сварочной дуги с
неплавящимся электродом.
Основные требования к
неплавящимся электродам
и их конструкции.
Особенности подготовки
8 (заточки) и их применения.
Рациональные области и
варианты применения.
Технологические свойства.
Ресурс работы и пути его
увеличения.
Флюсы; классификация,
достоинства и недостатки.
9 Обозначения; система
выбора флюса и сварочной
проволоки.
Общая характеристика
материалов для наплавки и
10 напыления ремонтновосстановительных
работах.
Аттестация сварочных
11 материалов. Цель
аттестации. Нормативная
документация.
Варианты применения
сварочных материалов при
12 дуговой сварке стальных
металлоконструкций и
трубопроводов; техникоэкономические показатели.
Экзамен
5
7
1
2
0
2
5
8
1
2
0
2
5
9
1
2
0
2
(ОК – 1,7;
ОПК-3,
ПК – 10,17)
(ОК – 1,7;
ОПК-3,5
ПК – 10,17,18)
(ОК – 1,7;
ОПК-2,3,
ПК – 10,17,18)
ЛР4
ЛР5
(ОК – 1,7;
ОПК-2,3,5,
ПК – 10,17)
5
5
10
11
1
1
5
123
14
5
152
16
5
172
18
2
2
6
4
4
0
0
0
0
0
2
2
2
2
2
5
0
0
0
0
32
5
118
18
36
0
54
Итого
(ОК – 1,7;
ОПК-3,5,
ПК – 10,17)
ЛР6
(ОК – 1,7;
ОПК-2,5,
ПК – 10,17)
(ОК – 1,7;
ОПК-2,3,
ПК – 10,17)
(ОК – 1,7;
ОПК-3,5,
ПК – 10,17)
(ОК – 1,7; ОПК2,3,5, ПК –
10,17,18)
(ОК – 1,7;
ОПК-2,3,5, ПК
– 10,17,18)
ЛР7
ЛР8
ЭКЗАМЕН
В соответствии с Типовым положением о вузе к видам учебной работы отнесены: лекции (Л),
консультации, семинары (С), практические занятия (ПЗ), лабораторные работы (ЛР), контрольные
работы, коллоквиумы, самостоятельные работы (СР), научно-исследовательская работа, практики,
курсовое проектирование (курсовая работа).
4.1 Содержание разделов дисциплины
1.
Типы сварных соединений и швов, выполняемых сваркой
плавлением (ОК-1,7, ОПК-2, ПК – 10,17). Конструктивные элементы сварных
соединений и их классификация. ГОСТы на подготовку кромок.
2.
Сущность и техника различных способов электрической
сварки плавлением (ОК-1,7, ОПК-3,5, ПК – 10,17).
3.
Сварочные материалы, виды и их назначение при дуговой
сварке плавлением (ОК-1,7, ОПК- 5, ПК – 10,17). Стальная проволока для
дуговой сварки и наплавки. Порошковая проволока, классификация.
4.
Ручная дуговая сварка металлическими электродами с
покрытием (ОК-1,7, ОПК-2, ПК – 10,17). Сущность способа и техника
выполнения. Обозначения сталей, сплавов и сварочных материалов.
5.
Классификация электродов (ОК-1,7,ОПК-3, ПК – 10,17).
Технологические характеристики плавления электродов.
6.
Защитные газы; сущность способов сварки и преимущества.
Газовые смеси (ОК-1,7, ОПК-3,5, ПК – 10,17).
7.
Неплавящиеся электроды (ОК-1,7, ОПК-2,3, ПК – 10,17);
материал основы и активирующие присадки. Общая характеристика
сварочной дуги с неплавящимся электродом.
8.
Основные требования к неплавящимся электродам и их
конструкции (ОК-1,7, ОПК-2,3,5,ПК – 10,17). Особенности подготовки
(заточки) и их применения. Рациональные области и варианты применения.
Технологические свойства. Ресурс работы и пути его увеличения.
9.
Флюсы
(ОК-1,7,
ОПК-3,5,
ПК
–
10,17);
классификация,
достоинства и недостатки. Обозначения; система выбора флюса и сварочной
проволоки.
10.
Общая
характеристика
материалов
для
наплавки
и
напыления ремонтно-восстановительных работах (ОК-1,7,ОПК-2,5, ПК –
10,17).
11.
Аттестация сварочных материалов (ОК-1,7, ОПК-2,3,ПК –
10,17). Цель аттестации. Нормативная документация.
12.
Варианты применения сварочных материалов (ОК-1,7, ОПК-
3,5, ПК – 10,17) при дуговой сварке стальных металлоконструкций и
трубопроводов; технико-экономические показатели.
Сущность
и
техника
различных
способов
контактной
сварки.
Формирование соединений, выбор режимов и марок электродов.
4.2 Основные темы лабораторных занятий:
1. Типы сварных соединений и техника их выполнения (ОК- 1,7; ОПК-3,5;
ПК-10,17,18).
2. Виды сварочных материалов и их назначение (ОК- 1,7; ОПК-5; ПК10,17,18).
3. Оценка практических навыков сварщика ручной дуговой сварки
покрытыми электродами (ОК- 1,7; ОПК-2; ПК-10,17,18).
4. Классификация электродов и газовых смесей (ОК- 1,7; ОПК-3; ПК10,17,18).
5. Неплавящиеся электроды (ОК- 1,7; ОПК-2,3; ПК-10,17,18).
6. Флюсы и их назначение (ОК- 1,7; ОПК-3,5; ПК-10,17,18).
7. Аттестация сварочных материалов (ОК- 1,7; ОПК-2,3; ПК-10,17,18).
8. Определение параметров энергетического портрета ручной дуговой
сварки при применении покрытых электродов различных марок (ОК1,7; ОПК-3,5; ПК-10,17,18).
Методические указания к проведению лабораторных работ приведены в
Приложении.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
При реализации программы дисциплины «Технологические основы сварки
плавлением и давлением» используются различные образовательные технологии –
во время аудиторных занятий занятия проводятся в виде лекций с использованием
ПК и компьютерного проектора, лабораторных занятий в лабораториях кафедры
сварки
и
мониторинга
нефтегазовых
сооружений
на
компьютерных
автоматизированных рабочих местах. Самостоятельная работа студентов в объеме 54
часа
предусматривает работу подготовку к лабораторным работам (16 час.),
посещение консультаций (4 час.), подготовку к экзамену (34час.).
6.
ОЦЕНОЧНЫЕ
УСПЕВАЕМОСТИ,
ОСВОЕНИЯ
СРЕДСТВА
ДЛЯ
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
ДИСЦИПЛИНЫ
И
ТЕКУЩЕГО
АТТЕСТАЦИИ
КОНТРОЛЯ
ПО
ИТОГАМ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Оценочными средствами являются:
- для текущего контроля является выполнение и защита лабораторных
работ;
- для промежуточной аттестации – экзамен, а также средством контроля
является введенная в университете рейтинговая системы оценки успеваемости
студентов.
6.1 Перечень примерных вопросов к самостоятельной работе студентов
и подготовке к защите лабораторных работ (ОК- 1,7; ОПК-2,3,5; ПК-10,17,18):
Лабораторная работа №1
«Типы сварных соединений и техника их выполнения»
1.
В чем заключается роль притупления и зазора стыкуемых кромок?
2.
В чем заключается особенность выполнения сварки покрытыми
электродами при ее послойном и многопроходном способе?
3.
Трудность выполнения горизонтальных и потолочных швов.
Лабораторная работа №2
«Виды сварочных материалов и их назначение»
1. Назначение компонентов входящих в состав покрытия электродов и в
порошковую проволоку.
2. Виды покрытий и их отличия друг от друга.
3. Назначение жидкого стекла.
4. Что означают цифры и буквы в условных обозначениях сварочной проволоки
сплошного сечения?
Лабораторная работа №3
«Оценка практических навыков сварщика ручной дуговой сварки
покрытыми электродами»
1.
Назовите причины нестабильности процесса формирование шва при РДС в
различных пространственных положениях.
2.
От чего зависит ширина и высота валика?
3.
Как изменяется осциллограмма процесса сварки при ее выполнении в
различных пространственных положениях?
4.
В чем состоит сущность процесса и каковы основные преимущества, и
недостатки РДС покрытыми электродами?
Какой способ РДС позволяет сформировать валик с минимальным усилением и
максимальным проплавлением предыдущего прохода при сварке в разделку?
Лабораторная работа №4
«Классификация электродов и газовых смесей»
1.
Чем отличаются защитные газы от их воздействия на металл шва?
2.
Какие газы и газовые смеси используют при сварке?
3.
Как транспортируют сварочные газы?
4.
Какие виды сварочных материалов непосредственно участвуют
образовании шва?
в
Лабораторная работа №5
«Неплавящиеся электроды»
1.
В чем заключаются преимущества и недостатки вольфрамовых электродов?
2.
К чему приводят изменения угла заточки рабочей части электродов?
3.Привадите зависимость между максимально допустимым сварочным током и
диаметром электрода при сварке на постоянном токе прямой полярности.
4.Способы получения вольфрамовых электродов, назначения дополнительных
легирующих элементов (оксидов лантана и иттрия).
Лабораторная работа №6
«Флюсы и их назначение»
1.В чем заключаются преимущества и недостатки сварочных флюсов.
2.Чем может быть вызвана нестабильность качества сварного соединения при
сварке под флюсом?
3.Отличие керамических флюсов от плавящихся.
4.Какие требования предъявляются к флюсам?
Лабораторная работа №7
«Аттестация сварочных материалов»
1.
Какие сварочные материалы используются при монтаже магистральных и
технологических трубопроводов.
2.
Чем определяется целесообразность использования отдельных видов
сварочных материалов?
3.
Как и с какой целью выполняют разработку типовых технологических
процессов сварки?
4.
Каковы общие правила заполнения технологических документов на сварку.
Лабораторная работа №8
«Определение параметров энергетического портрета процесса ручной дуговой
сварки при применении покрытых электродов различных марок»
1.
В чем состоит сущность процесса и каковы основные преимущества, и
недостатки РДС покрытыми электродами?
2.
Перечислите виды покрытий электродов и что они определяют.
3.
Какие основные компоненты входят в состав основного и целлюлозного
покрытия?
4.
Назовите сварочно-технологические свойства электродов для сварки
высоколегированных сталей (марки ЭА-395/9 и ЭА-400/10У).
5.
С какой целью применяют манипулирование электродом?
6.
Перечислите характеристики, которые необходимо учитывать при выборе
марки электродов для сварки объектов из углеродистой или низколегированной
стали.
6.2 Пример экзаменационного билета
РГУ нефти и газа (НИУ)
имени И.М. Губкина
____________________________________________________
Факультет ИМ
Кафедра СиМНГС
Дисциплина «Технологические основы сварки плавлением и давлением»
Направление 15.03.01 «Машиностроение»
Профиль «Оборудование и технология сварочного производства»
Группа МД___-11
Учебный год 20___/20___
Экзаменационный билет № 1
1. Каким признаком определяется вид сварки по ГОСТ 19521.
2.Перечислите параметры режима ручной сварки неплавящимся электродом.
Экзаменатор
Зав. кафедрой
_______________________
__________________________
должность, ФИО, подпись
должность, ФИО, подпись
6.3 Примерные вопросы к экзамену (ОК- 1,7; ОПК-2,3,5; ПК-10,17,18):
1. Каким признаком определяется вид сварки по ГОСТ 19521?
2. Какими признаками классифицируется сварка металлов по ГОСТ
19521?
3. Перечислите основные технологические признаки для дуговой сварки?
4. Какими технологическими свойствами характеризуется сварочная
дуга?
5. Перечислите способы борьбы с магнитным дутьем?
6. Какие факторы влияют на коэффициент расплавления электрода?
7. Почему на прямой полярности больше коэффициент расплавления по
сравнению с обратной?
8. На какие параметры процесса влияет характер переноса?
9. Укажите назначение импульсов при сварке плавящимся электродом?
10.Укажите марку сварочной проволоки и ее условное обозначение?
11.На что указывает буква «А» в обозначении марки проволоки?
12.Что обозначают цифры и буквы в марке проволоки?
13.Укажите марку наплавочной проволоки и ее условное обозначение?
14.Указать назначение электродного покрытия?
15.Перечислить признаки, по которым производится классификация
электродов по ГОСТ 9466?
16.Указать виды покрытий электродов?
17.Указать, что обозначает класс, тип и марка электродов?
18.Перечислить характеристики металла шва в условном обозначении
электродов для углеродистых и легированных конструкционных сталей?
19.Указать основное отличие в условном обозначении электродов для
сварки углеродистых сталей по ГОСТ 9466 и по европейскому стандарту
(ЕN)?
20. В чем преимущество электродов из цветных сплавов для сварки чугуна
по сравнению с электродами для сварки углеродистых сталей?
21.Укажите
назначение
компонентов
наполнителя
(сердечника)
порошковых проволок?
22.Какая конструкция порошковой проволоки обеспечивает лучшую
защиту?
23.Какие типы сердечников являются самозащитными?
24.Укажите марку и условное обозначение порошковой проволоки?
25.Сформулируйте требования к неплавящимся электродам?
26.Укажите марки вольфрамовых электродов и их условное обозначение?
27.Какие
электроды
применяются
при
плазменной
резке
в
кислородосодержащих смесях?
28.При каком давлении содержатся в баллонах аргон, углекислых газ и
каков объем газа в баллоне?
29.Какие промышленные газовые смеси применяются для сварки
углеродистых сталей и каков их состав?
30.Назовите признаки, по которым классифицируются флюсы?
31.Укажите основные компоненты плавленых флюсов?
32.Укажите условное обозначение флюса по ГОСТ 9087?
33.По каким компонентам отличаются флюсы для сварки легированных
сталей от флюсов для титана?
34.Перечислите системы «флюс + проволока» для сварки углеродистых
сталей?
35.Какая полярность обычно применяется при сварке плавящимся и
почему?
36.Назовите основные параметры режима РДС?
37.Когда целесообразно применять сварку углом назад и углом вперед?
38.Когда применяется сварка обратноступенчатым способом?
39.Назовите механизированные способы сварки покрытыми электродами?
40.Указать сущность способов сварки ТИГ, МИГ и МАГ?
41.Указать целевое назначение схем подачи защитных газов?
42.Указать чем регулируется и измеряется расход защитного газа?
43.Указать причины появления постоянной составляющей в сварочной
цепи при сварке на переменном токе неплавящимся электродом?
44.Описать особенности возбуждения дуги при сварке неплавящимся
электродом?
45.Перечислить
параметры
режима
ручной
сварки
неплавящимся
электродом?
46.Перечислить разновидности сварки неплавящимся электродом?
47.Указать
назначение
импульсно-дуговой
сварки
при
сварке
неплавящимся электродом?
48.Привести реакции раскисления при сварке в СО2 с указанием зоны
протекания этих реакций?
49.Какие элементы используются в качестве раскислителей при сварке в
СО2 и почему?
50.Указать преимущество способа сварки STT по сравнению с обычным
способом сварки в СО2?
51.Перечислить
преимущества
и
недостатки
сварки
порошковой
проволокой?
52.Указать технические характеристики подающих механизмов?
53.За счет чего планетарные подающие механизмы обеспечивают меньшее
усилие проталкивания проволоки?
54.Перечислить основные узлы сварочного автомата?
55.Перечислить
операции
в
последовательности,
которые
должен
выполнять автомат?
56.Укажите формулу для расчета химсостава металла шва при сварке под
флюсом?
57.Назвать
технологические
приемы,
позволяющие
получить
проплавление металла на всю толщину без вытекания металла?
58.Указать возможные схемы транспортировки флюса в автоматах?
59.Описать сущность электрошлаковой сварки и преимущества процесса?
60.Перечислить основные параметры режима и указать их влияние на
параметры шва?
61.Сформулировать требования к сварочным флюсам и привести расчет
химсостава металла шва.
62.Описать
сущность
электроннолучевой
сварки
и
преимущество
процесса.
63.Указать основные параметры режима сварки лазером.
64.Описать сущность газовой сварки, строение и разновидности пламени.
65.Сравните левый и правый способы сварки.
66.Указать основные параметры газовой сварки и методику их выбора.
67.Какие факторы являются определяющими при выборе способа сварки?
68.Перечислите классификацию дефектов в сварных соединениях.
69.Указать отличие наплавки от сварки и ее целевое назначение.
70.Указать классификацию наплавочных материалов и принцип их
составления.
71.Указать особенности технологии наплавки.
6.4. Критерии оценивания формирования компетенций
Формируемые
компетенции
ОК-1,7
ОПК-2,3,5
ПК-10,17,18
Критерии оценивания результатов обучения
3
4
Пороговый
уровень
Отсутств Фрагментарные Знает термины и Владеет
ие знаний представления
определения
в теоретическими
и умений. об
основных области сварки; знаниями
в
технологическ металловедения, области
их процессах основные
применяемых
сварки
с характеристики
сварочных
использование традиционных и материалов.
м
перспективных
Практическими
теоретических
марок
сталей, навыками
знаний
применяемых в выполнения
полученных в сварных
сварочных
разделе
конструкциях
работ. Владеет
способы сварки нефтегазового
подбором
и
и
сварочные комплекса.
выбором
материалы.
необходимых
сварочных
материалов,
оборудования.
1
2
5
Высокий уровень
Владеет
знаниями
теоретических
основ
сварки,
владеет
навыками выбора
и
назначения
сварочных
материалов при
производстве
сварных
конструкций
нефтегазового
комплекса.
Владеет
навыками
назначения
сварочных
материалов
и
назначения
режимов сварки.
Выполнять
анализ
конструктивных
и
технологических
признаков
сварных
конструкций
и
типизации
технологических
процессов.
7.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ
И
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а) основная литература:
1.
Федосов С.А. Основы технологии сварки: учебное пособие/ Федосов
С.А.— М.: Машиностроение, 2011.— 128 c. [Электронный ресурс] URL:
http://iprbookshop.ru/5227.— ЭБС «IPRbooks»
2.
учебное
Парлашкевич В.С. Сварка строительных металлических конструкций:
пособие/
государственный
Парлашкевич
строительный
В.С.,
Белов
университет,
В.А.—
ЭБС
М.:
АСВ,
Московский
2012.—
112
c.
[Электронный ресурс]— URL: http://iprbookshop.ru/16336.— ЭБС «IPRbooks»
3.
Жизняков С. Н., Сиулин З. А. Ручная дуговая сварка. Материалы.
Оборудование. Технология -М.: ЦТТ ИЭС им. Е. О. Патона, 2007. – 360с.
б) дополнительная литература:
1.Чебан В.А. Сварочные работы. - Ростов н/д: Феникс, 2003. - 416с.
2.
Сварка под флюсом. Соединения сварные, размеры. ГОСТ 8713-79.
3.
Швы сварных соединений. Электродуговая сварка в защитных газах.
Основные типы и конструктивные элементы. ГОСТ 5264-69.
4.
Акулов А. И. и др. Технология и оборудование сварки плавлением. -
М., Машиностроение, 1977.
5.
Потапов Н. Н. и др. Сварочные материалы для дуговой сварки.
Справочник, 2т. – М., Машиностроение, 1993.
6.
Лихачев В. А. Электродуговая сварка. Пособие для сварщиков и
специалистов сварочного производства. – М.: Солон-Пресс, 2006.
7.
Технология и оборудование контактной сварки. Под. ред. Б.А.Орлова.
- М.: Машиностроение, 1986. - 352с.
в) программное обеспечение, Интернет-ресурсы, периодические издания:
1. ЭБС РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина
2. IPRbooks
http://iprbookshop.ru
3. Электронно-библиотечная система
8.
http://elib.gubkin.ru
elibrary
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Лаборатории кафедры «Сварка и мониторинг нефтегазовых сооружений»,
оснащенные соответствующим оборудованием.
В таблице 8.1 приведены специализированные аудитории кафедры «Сварка и
мониторинг нефтегазовых сооружений», в которых проводятся занятия по
дисциплине.
Компьютерные программы расчета механических свойств, расчета тепловых
полей процессов сварки, полей сварочных напряжений и деформаций, расчета
параметров сварочного контура, расчета дефектности сварных соединений.
Мультимедийный курс лекций; видеофильмы, макеты и плакаты.
Таблица 8.1 – Материально-техническое обеспечение дисциплины
№
Вид
Материально-техническая оснащенность
аудитории
занятий
- Исследовательский ZOOM стереомикроскоп RZP
и
микроскоп металлургический инвертированный Meiji IM7200 с анализатором изображения Thixomet Pro
- Универсальный твердомер DuraScan-50
- Настольный сканирующий электронный микроскоп Phenom
Ц-24
ЛР
proХ
Оргтехника для демонстрации рисунков, схем, графиков,
таблиц по тематике дисциплины.
Мультимедийный курс практических занятий, видеофильмы,
макеты и плакаты.
- Электромеханическая испытательная машина LFMZ 100 кН
фирмы Walter+Bai AG
П-35
ЛР
- Моторизованный маятниковый копер для ударных
испытаний Instron SI-1M 450MPX
9. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВО – высшее образование
ОК – общекультурные компетенции
ОПК – общепрофессиональные компетенции
ПК – профессиональные компетенции
ООП – основная образовательная программа
ФГОС ВО – федеральный государственный стандарт высшего образования
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по
направлению 15.03.01 «Машиностроение».
Автор к.т.н. доцент:
Сорокин В.Н.
Заведующий кафедрой, д.т.н.:
Капустин О.Е.
Программа одобрена на заседании УМК факультета инженерной механики
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.
Председатель учебно-методической
комиссии ФИМ, к.т.н. доцент
Гантимиров Б.М.
Начальник УМУ, к.ф.н., профессор
Душин А.В.
Приложение
Методические указания к проведению лабораторных работ
Лабораторная работа №1
«Типы сварных соединений и техника их выполнения»
Цель работы
Закрепить теоретические знания, полученные в разделе «Теоретические основы
сварки плавлением и давлением» и в лекциях, относящихся к «Типам сварных
соединений и швов, выполняемых сваркой плавлением. Сущность и техника
различных способов электрической сварки плавлением».
Порядок выполнения работы
1. Ознакомится с видами разделок в зависимости от толщины свариваемого
металла.
2. Ознакомится с классификационными признаками сварных швов.
3. Выполнить сварку углом вперед и углом назад.
4. Ознакомится с техническими условиями изготовления сварной конструкции.
5. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
4.
В чем заключается роль притупления и зазора стыкуемых кромок?
5.
В чем заключается особенность выполнения сварки покрытыми
электродами при ее послойном и многопроходном способе?
6.
Трудность выполнения горизонтальных и потолочных швов.
Лабораторная работа №2
«Виды сварочных материалов и их назначение»
Цель работы
Закрепить теоретические знания, полученные в разделе «Теоретические основы
сварки плавлением и давлением» и в лекциях, относящихся к «Сварочные
материалы, виды и их назначение при дуговой сварке плавлением. Ручная дуговая
сварка металлическими электродами с покрытием».
Порядок выполнения работы
1. Ознакомится с материалами, непосредственно участвующими в образовании
металла шва.
2. Изучить назначения сварочных материалов и с примерами их условного
обозначения.
3. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1. Назначение компонентов входящих в состав покрытия электродов и в
порошковую проволоку.
2. Виды покрытий и их отличия друг от друга.
3. Назначение жидкого стекла.
4. Что означают цифры и буквы в условных обозначениях сварочной проволоки
сплошного сечения?
Лабораторная работа №3
«Оценка практических навыков сварщика ручной дуговой сварки
покрытыми электродами»
Цель работы.
Изучить изменение параметров ручной дуговой сварки (РДС) выполняемой
сварщиком с различным уровнем квалификации.
Общая часть. Одним из основных факторов, определяющих качество
сварных конструкций, является исполнитель-сварщик, как активное и главное
звено в выполнении и контроле за процессом сварки. Качество выполняемых работ
зависит не только от уровня его подготовки и организации его рабочего места, но и
от совокупности факторов определяющих технологичность среды и требований к
уровню квалификации сварщика.
Сварщик должен находится в таком рабочем комфортном положении, чтобы
иметь возможность визуально контролировать: длину дуги, точности перемещения
(положения) свободного конца плавящегося электрода по стыку, величину зазора
или «технологического окна» в стыке, состояние оплавляемых кромок глубину
проплавления, формирование и положение сварочной ванны относительно кромок,
расположение шлака на поверхности ванны, требуемые размеры шва (проходов).
Ему приходится постоянно отслеживать и корректировать процесс выполнения
сварки. Например, корневых швов в стесненных условиях и в различных
пространственных положениях, т.е. обеспечивать качество сквозного проплавления
или избегания провисания сварочной ванны при возможном изменении величины
зазора стыка.
Процесс формирования необходимых устойчивых навыков у сварщика
напрямую связан не только с мотивационной потребностью, но и с его
индивидуальной пригодностью к освоению программных моторных движений,
методиками начальной стадии его обучения, условиями и сложностью дальнейшей
профессиональной работы.
Квалификацию сварщика РДС высокого уровня необходимо определять как
умение выполнять все виды сварных соединений различных марок
конструкционных материалов во всех пространственных положениях при наличии
индивидуальных профессиональных моторных навыках (биомеханики движений)
ведение сварки плавящимся электродом.
Оборудование.
1.
Сварочный пост РДС (конкретный источник питания определяет
преподаватель).
2.
Специальное приспособление для размещения и закрепления образцов
(пластин или труб).
3.
Регистратор сварочных параметров – ИНЭМ.
4.
Электроды (марка и диаметр электродов определяет преподаватель).
5.
Свариваемые образцы (их пространственное положение при сварке
определяет преподаватель):
пластина с пластиной;
пластина+труба;
труба с трубой в неповоротном положении (при их горизонтальном
расположении осей);
труба с трубой при расположении их осей под 45⁰ к горизонту.
Эталон записи процесса РДС, выполненный сварщиком V разряда.
Порядок выполнения.
1.
Ознакомится с описанием регистратора ИНЭМ и с порядком работы на нем.
2.
Установить и закрепить пластины (трубы) в специальном приспособлении,
позволяющим выполнять сварку в различных пространственных положениях.
3.
При сварке образцов осуществлять непрерывную запись параметров режима
(тока, напряжения). С целью соблюдения стабильности ее параметров
осуществлять наблюдение за измерительными приборами и визуально оценивать
формирование шва по его внешнему виду, что позволит во время предотвратить
появление дефектов.
4.
Для переключения регистратора ИНЭМ в режим записи сварочного процесса
необходимо нажать кнопку и «Запись сварки». Далее выполнять все процедуры
описанные в пособии.
5.
Результаты записанных осциллограмм сравнить с эталонными записями и
прокомментировать.
6.
Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы.
5.
Назовите причины нестабильности процесса формирование шва при РДС в
различных пространственных положениях.
6.
От чего зависит ширина и высота валика?
7.
Как изменяется осциллограмма процесса сварки при ее выполнении в
различных пространственных положениях?
8.
В чем состоит сущность процесса и каковы основные преимущества, и
недостатки РДС покрытыми электродами?
6.
Какой способ РДС позволяет сформировать валик с минимальным усилением и
максимальным проплавлением предыдущего прохода при сварке в разделку?
Лабораторная работа №4
«Классификация электродов и газовых смесей»
Цель работы
Закрепить теоретические знания, полученные в разделе «Теоретические основы
сварки плавлением и давлением» и в лекциях, относящихся к «Классификация
электродов. Защитные газы; сущность способов сварки и преимущества. Газовые
смеси».
Общая часть. Характер течения газа зависит от конфигурации сопла, его размеров
и расхода газа. На практике применяют конические, цилиндрические и
профилированные сопла. Для улучшения струйной защиты на входе в сопло
горелки рекомендуется помещать мелкие сетки (пористые материалы),
позволяющие дополнительно выравнивать поток газа на выходе из сопла. Расход
защитного газа должен обеспечивать ламинарное течение струи. В качестве
защитных используют инертные газы (аргон, гелий и их смеси), не
взаимодействующие с металлом при сварке и активные газы (углекислый газ,
водород, кислород, и др.) взаимодействующие с металлом а так же их смеси.
Защитный газ определяет физические, металлургические и технологические
характеристики процессов сварки и выбирается в зависимости от химического
состава свариваемых материалов и
требований предъявляемых к сварным
соединениям.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомится со сварочным постом.
2. Выполнить сварку в углекислом газе.
3. Сделать шлифы и определить величину проплавления.
4. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1.
Чем отличаются защитные газы от их воздействия на металл шва?
2.
Какие газы и газовые смеси используют при сварке?
3.
Как транспортируют сварочные газы?
4.
Какие виды сварочных материалов непосредственно участвуют
образовании шва?
в
Лабораторная работа №5
«Неплавящиеся электроды»
Цель работы
Закрепить теоретические знания, полученные в разделе «Теоретические основы
сварки плавлением и давлением» и в лекциях, относящихся к «Неплавящиеся
электроды. Основные требования к неплавящимся электродам и их конструкции».
Общая часть. С металлургической точки зрения сварка в инертных газах и их
смесях представляет переплав основного и электродного металла. Сварка в
инертных газах с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов
осуществляется вручную, полуавтоматически, и автоматически.
К основным технологическим параметрам процесса относятся: род, полярность и
величина сварочного тока; длина дуги; размер и форма торца вольфрамового
электрода.
Повышение стойкости электрода против оплавления торца, уменьшение
количества вольфрамовых включений в шве, стабилизация дугового разряда
достигаются добавкой в порошок вольфрама перед прессованием 1,5-2% оксидов
лантана или иттрия и тантала.
Токовая нагрузка для различных марок и диаметров электродов для аргоннодуговой сварки приведена в ГОСТ 23949-80. По виду внешней поверхности
вольфрамовых электродов после сварки можно косвенно судить о режимах сварки.
Матовая поверхность свидетельствует о том что тепловая нагрузка на электрод
превышает рекомендуемую. Если поверхность электрода после сварки приобретает
синий, черный цвет или имеет зеленый налет, это означает, что расход аргона
недостаточен или время продувки аргона после отключения мало.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомится
с конструкцией сварочной горелки при использовании
неплавящихся электродов.
2. Изучить условия обеспечения качественной защиты шва (диаметр сопла,
расстояние от сопла до пластины, расхода аргона).
3. Ответить на контрольные вопросы.
1.
Контрольные вопросы
В чем заключаются преимущества и недостатки вольфрамовых электродов?
2.
К чему приводят изменения угла заточки рабочей части электродов?
3.Привадите зависимость между максимально допустимым сварочным током и
диаметром электрода при сварке на постоянном токе прямой полярности.
4.Способы получения вольфрамовых электродов, назначения дополнительных
легирующих элементов (оксидов лантана и иттрия).
Лабораторная работа №6
«Флюсы и их назначение»
Цель работы
Закрепить теоретические знания, полученные в разделе «Теоретические основы
сварки плавлением и давлением» и в лекциях, относящихся к «Флюсы. Общая
характеристика
материалов
для
наплавки
и
напыления
ремонтновосстановительных работах».
Общая часть. Сварка под флюсом – самый распространенный способ
механизированной дуговой сварки плавящимся электродом.
Преимущества автоматической сварки под флюсом:
Высокая производительность; стабильность высокого качества и хорошего
внешнего вида сварных соединений; высокий уровень сварочного процесса;
снижение удельного расхода электродного металла и электроэнергии.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомится
с классификацией сварочных флюсов. Особенностями их
назначения.
2. Изучить описание на сварочный автомат.
3. Выполнить наплавку на различных режимах.
4. Под руководством учебного мастера изготовить макрошлиф полученного
сварного соединения; сопоставить формы и размеры сварного шва с расчетными.
5. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1.В чем заключаются преимущества и недостатки сварочных флюсов.
2.Чем может быть вызвана нестабильность качества сварного соединения при
сварке под флюсом?
3.Отличие керамических флюсов от плавящихся.
4.Какие требования предъявляются к флюсам?
Лабораторная работа №7
«Аттестация сварочных материалов»
Цель работы
Закрепить теоретические знания, полученные в разделе «Теоретические основы
сварки плавлением и давлением» и в лекциях, относящихся к «Аттестация
сварочных материалов. Варианты применения сварочных материалов».
Порядок выполнения работы
1. Ознакомится с требованиями предъявляемыми к сварочным материалам.
2. Дать характеристику свариваемости материалов, их группам и рекомендуемым
способам сварки.
3. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1.
Какие сварочные материалы используются при монтаже магистральных и
технологических трубопроводов.
2.
Чем определяется целесообразность использования отдельных видов
сварочных материалов?
3.
Как и с какой целью выполняют разработку типовых технологических
процессов сварки?
4.
Каковы общие правила заполнения технологических документов на сварку.
Лабораторная работа №8
«Определение параметров энергетического портрета процесса ручной дуговой
сварки при применении покрытых электродов различных марок»
Цель работы.
Изучить изменение параметров ручной дуговой сварки (РДС) при ее
выполнении с и использованием покрытых электродов различных марок.
Общая
часть.
Главными
факторами,
определяющими
широкое
распространение покрытых электродов в различных отраслях промышленности
являются возможность оперативно изменять химический состав наплавленного
металла путем легирования через электродное покрытие при неизменном
химическом составе стержня электрода; небольшое подготовительнозаключительное время в общем нормативе времени на сварку, обеспечивающее
экономическую целесообразность применения РДС при выполнении швов малой
протяженности, в том числе при ремонтных работах; возможность осуществлять
при сварке различные технологические приемы, уменьшающие коробление
сварных конструкций, и приемы, исключающие подогрев свариваемых узлов
(сварка обратно-ступенчатым способом и прочие).
Электроды разделяют на марки по стандартам или техническим условиям.
Каждому типу электродов могут соответствовать одна или несколько марок.
Особенности работы на регистраторе и обработка осциллограмм приведена в
тексте пособия.
Оборудование.
1.
Сварочный пост РДС (конкретный источник питания определяет
преподаватель).
2.
Специальное приспособление для размещения и закрепления образцов
(пластин или труб).
3.
Регистратор сварочных параметров – ИНЭМ.
4.
Электроды (марка и диаметр электродов определяет преподаватель).
5.
Свариваемые материалы (образцы и их пространственное положение при
сварке определяет преподаватель).
Порядок выполнения.
1.
Ознакомится с описанием регистратора ИНЭМ и с порядком работы на нем.
2.
Установить и закрепить пластины (трубы) в специальном приспособлении,
позволяющим выполнять сварку в различных пространственных положениях.
3.
При сварке образцов покрытыми электродами различных марок
осуществлять непрерывную запись параметров режима (тока, напряжения). С
целью соблюдения стабильности ее параметров осуществлять наблюдение за
измерительными приборами и визуально оценивать формирование шва по его
внешнему виду, что позволит во время предотвратить появление дефектов.
4.
Для переключения регистратора ИНЭМ в режим записи сварочного процесса
необходимо нажать кнопку и «Запись сварки». Далее выполнять все процедуры
описанные в пособии.
5.
Оформить результаты проведенной лабораторной работы.
6.
Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы.
7.
В чем состоит сущность процесса и каковы основные преимущества, и
недостатки РДС покрытыми электродами?
8.
Перечислите виды покрытий электродов и что они определяют.
9.
Какие основные компоненты входят в состав основного и целлюлозного
покрытия?
10. Назовите сварочно-технологические свойства электродов для сварки
высоколегированных сталей (марки ЭА-395/9 и ЭА-400/10У).
11. С какой целью применяют манипулирование электродом?
12. Перечислите характеристики, которые необходимо учитывать при выборе
марки электродов для сварки объектов из углеродистой или низколегированной
стали.
