Урок по технологии сварки
Обновлено: 19.05.2024
Воспитывать внимательное и уважительное отношение к коллегам, любовь к выбранной профессии.
Задачи :
· привитие интереса и любви к выбранной профессии путем активации познавательных интересов;
· воспитание аккуратности, точности, ответственности за выполняемую работу.
Развивающая
· развивать познавательную деятельность и самостоятельность, моторику, творческое мышление в процессе работы на ТСДС – 08
· развитие всех видов памяти (зрительной, звуковой, двигательно-моторной);
· развитие скоростных навыков работы и самоконтроля.
ТИП УРОКА : Урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков.
ВИД УРОКА: беседа с элементами практикума
МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ: словесный, наглядный, практический.
МЕТОДЫ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ: продуктивный.
ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ: фрагмент беседы в сочетании с индивидуальной практической деятельностью обучающихся.
Обоснование цели и методов урока
Данная тема имеет важное значение для формирования у обучающихся профессиональных знаний и умений, поэтому они на уроке выполняют следующие действия:
· во время актуализации опорных знаний вспоминают, что называется сварочной дугой, от каких факторов зависят условия зажигания и устойчивого горения дуги, дают определение длины дуги
· на этапе формирования новых знаний изучают рабочее окно тренажёра и формируют первоначальные навыки и приёмы возбуждения и поддержания горения электрической сварочной дуги с использованием тренажёра сварщика ТСДС – 08
· на этапе закрепления демонстрируют последовательность и правильность выполнения тренинга на сварочном тренажёре ТСДС - 08 согласно инструкционной карте.
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ :
тренажёра сварщика ТСДС - 08 ; мультимедиапроектор, ПК, экран, принтер раздаточный материал.
Во время урока проходит беседа с элементами практикума, вводятся элементы д еятельностных педагогических технологий . Базовыми (опорными) знаниями, обеспечивающими его проведение, являются:
общетехнические - дисциплина: физика; междисциплинарные: «Электротехника», «Основы материаловедения» и внутридисциплинарные.
Связь с будущей профессией осуществляется через формирование знаний:
- понятия сварного шва, параметрах сварных швов, классификации сварных швов по положению в пространстве;
- выполнения возбуждения сварочной дуги с использованием тренажёра сварщика ТСДС – 08.
1. ОРГАНИЗАЦИОНННЫЙ ЧАСТЬ И ЦЕЛЕВАЯ УСТАНОВКА
1. Приветствие, проверка количественного состава обучающихся.
2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ (3 мин.)
(Проходит в форме устного опроса обучающихся при просмотре слайда (Слайды № 4-8)
Что называется сварочной дугой??
Сварочной дугой называют разряд электрического тока в газовой среде между находящимися под напряжением твердыми или жидкими проводниками (электродами), который является концентрированным источником теплоты и используется для расплавления металла при сварке.
С помощью какого физического явления происходит зажигание электрической дуги?
Зажигание дуги при сварке плавящимся электродом начинается с короткого замыкания электрода с основным металлом.
От каких факторов зависят условия зажигания и устойчивого горения дуги?
Условия зажигания и устойчивого горения дуги зависят от таких факторов, как, покрытие электрода, род тока (постоянный или переменный), прямая или обратная полярность при сварке на постоянном токе, диаметр электрода, температура окружающей среды.
Дайте определение длины дуги.
Длина дуги – это расстояние между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла свариваемого изделия.
Какая дуга называется стабильной?
Дуга, горящая без обрывов, называется стабильной.
3. ФОРМИРОВАНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ (4 мин.)
Преподаватель объясняет новый материал с использованием тренажёра сварщика ТСДС – 08, обращая внимание на:
- безопасные условия работы на тренажёре;
- методы возникновения (возбуждения) сварочной дуги;
- рабочее окно тренажёра;
- соблюдение порядка действий при выполнении упражнения на тренажере. (Слайды № 9-12)
4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ЗНАНИЙ (11 мин.)
Выполнение тренинга на сварочном тренажёре ТСДС -08 согласно инструкционной карте.
Оказание помощи обучающимся, испытывающим трудности при выполнении упражнений.
5. ИТОГ УРОКА (1 мин.)
1. Преподаватель предлагает повторить цель урока; выясняет, достигнуты ли эта цель по мнению обучающихся.
2. Производит разбор типичных ошибок и характерных недостатков и устранить их.
3. Отмечает лучших обучающихся.
4. Выставляет оценки с их обязательной аргументацией.
5. Сообщает тему следующего урока.
7. Выдаёт задание на дом. (Слайд № 13)
Технологическая карта урока т/о
Группа - Курс –
Профессия: 15.0105 « Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)»
МДК. 01.01 Основы технологии сварки и сварочное оборудование
Основы технологии сварки и сварочное оборудование
Тема учебного занятия
№5. Возникновение и строение сварочной дуги.
Вид занятия
Ф.И.О. преподавателя
Михайлова Ирина Вячеславовна
Актуальность использования средств ИКТ
Использование тренажёра сварщика ТСДС – 08 позволяет обеспечить максимальную наглядность на занятии, разнообразить деятельность обучающихся
Цель занятия
Сформировать первоначальные навыки возбуждения сварочной дуги с использованием тренажёра сварщика ТСДС - 08
Дидактические задачи занятия
Образовательные:
Закрепить имеющиеся знания и сформировать первоначальные умения зажигания и поддержания горения электрической сварочной дуги с использованием тренажёра сварщика ТСДС - 08
- проверить теоретические знания обучающихся по пройденному материалу;
- организовать деятельность обучающихся при выполнении практического занятия;
Развивающие:
Развивать познавательную и мыслительную деятельность обучающихся, их самостоятельности и внутренней мотивации на преодоление трудностей.
- развитие всех видов памяти (зрительной, звуковой, двигательно-моторной);
- развитие скоростных навыков работы и самоконтроля.
Воспитательные :
- привитие интереса и любви к выбранной профессии путем активации познавательных интересов;
- воспитание аккуратности, точности, ответственности за выполняемую работу.
Формирование компетенций
ПК 1.1. Читать чертежи средней сложности и сложных сварных металлоконструкций.
ПК 1.2. Использовать конструкторскую, нормативно-техническую и производственно-технологическую документацию по сварке.
ПК 1.3. Проверять оснащенность, работоспособность, исправность и осуществлять настройку оборудования поста для различных способов сварки.
ПК 1.4. Подготавливать и проверять сварочные материалы для различных способов сварки
ПК 1.5. Выполнять сборку и подготовку элементов конструкции под сварку.
ПК 1.6. Проводить контроль подготовки и сборки элементов конструкции под сварку
ПК 1.7. Проводить контроль подготовки и сборки элементов конструкции под сварку
ПК 1.8. Зачищать и удалять поверхностные дефекты сварных швов после сварки.
ПК 1.9. Проводить контроль сварных соединений на соответствие геометрическим размерам, требуемым конструкторской и производственно-технологической документации по сварке.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.
ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством.
Этапы и время проведения занятия
Содержание деятельности педагога
Средства обучения, технологическое оборудование, оснастка и инструмент
I . ОРГАНИЗАЦИОНННЫЙ ЧАСТЬ
Организационный этап, целевая установка
1. Приветствует обучающихся
2. Задаёт вопрос старосте об отсутствующих на уроке
3. Объявляет тему и цели занятия
2. Слушают и осмысливают цели учебного занятия
Журнал, ПК, мультимедийный проектор
II . АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ
Актуализация опорных знаний и вводный инструктаж
обучающихся на восприятие предложенной темы, выясняет уровень знаний по ней.
2. Выясняет уровень знаний по теме
1. Отвечают на вопросы по теме
ПК, мультимедийный проектор.
Презентация «Возникновение и строение сварочной дуги»
III . ФОРМИРОВАНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ
Формирование новых знаний
1. Объясняет новый материал с использованием тренажёра сварщика ТС ДС - 08
2. Сообщает о безопасных условиях работы на тренажёре.
3. Сообщает о методах возникновения (возбуждения) сварочной дуги.
4. Показывает и рассказывает о рабочем окне тренажёра.
5. Показывает выполнение зажигания сварочной дуги и поддержание её в стабильном состоянии.
1. Воспринимают учебный материал:
- отвечают на поставленные вопросы по ходу урока
Тренажер сварщика ТСДС – 08, инструкционные карты «Возникновение и строение сварочной дуги»
IV . ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ЗНАНИЙ
Подведение итогов учебного занятия
1. Предлагает выполнить зажигание сварочной дуги и поддерживать её в стабильном состоянии на тренажёре сварщика.
2. Оказывает помощь обучающимся, испытывающим затруднения в работе с тренажёром.
1. Выполняют зажигание сварочной дуги на тренажёре сварщика согласно инструкционным картам.
ПК, тренажёр сварщика ТСДС – 08, инструкционные карты.
Подведение итогов занятия
1. Напоминает какие ожидания были у обучающихся в начале урока.
2. Выясняет, оправдались ли эти ожидания.
3. Выясняет, что непонятно, есть ли вопросы.
4. Анализирует ответы активно работающих на уроке.
5. Объявляет оценки с их обязательной аргументацией.
6. Выдаёт задание на дом.
1. Осмысливают и отвечают на те вопросы, что сами ставили в начале урока.
2. Слушают и записывают задание на дом.
ПК, Мультимедийный проектор, презентация «Возникновение и строение сварочной дуги»
Преподаватель ____________________ /И.В. Михайлова/
Конспект урока
ТЕМА ПРОГРАММЫ: Тема: 1.1. Основы технологии сварки
ТЕМА УРОКА: Возникновение и строение сварочной дуги.
1. ОРГАНИЗАЦИОНННЫЙ МОМЕНТ : (1 мин.)
Приветствует обучающихся. Задаёт вопрос старосте об отсутствующих на уроке. Объявляет тему и цели занятия.
- Здравствуйте. Присаживайтесь меня зовут Ирина Вячеславовна, я рада вас видеть. Староста группы, все ли обучающиеся присутствуют на уроке? Настройтесь на урок и не забывайте, что вы - будущие водители.
ЦЕЛЕВАЯ УСТАНОВКА
- Тема нашего урока: Возникновение и строение сварочной дуги
Цель: Сформировать первоначальные навыки и приёмы возбужденя и поддержания горения электрической сварочной дуги с использованием тренажёра сварщика ТСДС - 08
Чтобы достичь цели нашего урока, давайте вспомним материал предыдущих занятий. Для успешного усвоения процессов, происходящих при электродуговой сварке, необходимо хорошо знать теорию сварочной дуги. Это дает возможность обучающимся понять многие явления, происходящие при дуговой сварке Давайте повторим пройденный материал, ответьте на следующие вопросы:
ФОРМИРОВАНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ
Спасибо за правильные ответы, вы хорошо усвоили пройденный материал. А сейчас мы должны отработать приёмы и научиться возбуждать и поддерживать стабильность горения электрической сварочной дуги на тренажёре.
Требования безопасности:
- к работе на тренажёре сварщика допускаются лица, ознакомленные с его устройством и принципом действия;
-запрещается во время работы тренажёра отключать или подсоединять провода, соединяющие генератор сварочного тока с манипулятором позиционером, сварочным инструментом и компьютером;
- перед выполнением тренинга необходимо использовать средства индивидуальной защиты (маска, спецодежда);
- запрещается эксплуатация генератора сварочного тока и компьютера со снятыми крышками и панелями.
При электрической дуговой сварке энергия, необходимая для образования и поддержания стабильности сварочной дуги, поступает от источника питания инверторного типа.
Возбуждение сварочной дуги выполняется двумя способами: способом «Чирканья» и способом «Впритык», при этом отработка производится инструментом для ручной дуговой сварки - имитатором электрода.
Для выполнения работы вам необходимо изучить инструкционную карту (которая находится у вас на столах), занять положение рядом с манипулятора, надеть защитную маску.
Выполнение работы необходимо начать с подведения электрода к плоскости образца и расположив ось электрода перпендикулярно поверхности образца, прикоснуться к нему концом электрода, а затеем отвести электрод на расстояние длины дуги 2…4 мм. При этом возникает имитирующая сварочная дуга. Необходимо поддерживать заданный режим горения дуги и взаимное положение имитатора электрода и образца.
В ходе тренинга, в рабочем окне «Обучение» отобразятся параметры имитируемого сварочного процесса.
После истечения заданного времени сеанса процесс тренировки автоматически прерывается и на экран производится вывод результатов выполнения учебного занятия с последующей распечаткой результата на бумажном носителе.
ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ЗНАНИЙ
Давайте закрепим изученный порядок выполнения тренинга – по одному человеку подходите к тренажеру, я буду вас регистрировать согласно номерам на ваших куртках, а вы будете выполнять зажигание сварочной дуги и поддерживать её в стабильном состоянии. Не забывайте при этом соблюдать безопасные условия работы и не забывайте пользоваться защитными масками.
Методическая разработка урока теоретического обучения по МДК 01.01 «Основы технологии сварки и сварочного оборудования»
методическая разработка
Профессиональный цикл – ПМ. 01 Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки.
Учебная дисциплина – МДК 01.01 Основы технологии сварки и сварочного оборудования Тема : Природа сварочной дуги.
Вид урока : урок изучения нового материала
Тип урока: усвоение новых знаний
Вид деятельности : активное включение обучающихся в образовательный процесс.
Цель: создать содержательные и организационные условия, способствующие формированию общих и профессиональных компетенций.
Обучающий компонент: ознакомление обучающихся с новыми терминами, применяющимися при сварке, с видами сварочных дуг; создание у обучающихся прочной ориентировочной основы трудовых действий при работе со сварочной дугой; создание положительной мотивации для дальнейшего обучения.
Развивающий компонент: развитие мышления, необходимого для полноценного функционирования в современном обществе, памяти, познавательной активности; коммуникативных навыков; развитие интереса и формирование положительной мотивации к изучаемому предмету; развитие навыков сравнительного и логического мышления; формирование умения применять полученные знания в различных производственных ситуациях.
Воспитывающий компонент: формирование у учащихся основ научного мировоззрения, убеждений, высоких нравственных качеств, готовности к социальному общению; воспитание уважительного отношения к учебной дисциплине; формирование самостоятельности и навыков самоконтроля.
Методы контроля: тестовый контроль, самоанализ и самооценка, рефлексия.
Формы работы: фронтальная, групповая, индивидуальная.
Межпредметные и внутрипредметные связи: физика, химия, охрана труда, производственное обучение.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор.
Методическое обеспечение: мультимедийная презентация, использование электронных ресурсов, методическая разработка урока, дидактический материал к нему, плакаты «Сварочная дуга» «Строение сварочной дуги», программы Power Point, учебники: Лупачев В.Г. «Ручная дуговая сварка»
1-й этап: организационный момент
Приветствие гостей и студентов, проверка готовности к уроку, отсутствующих, психологический настрой к выполнению предстоящей работы.
2-й этап: мотивационный
Преподаватель: Тема, которую мы сегодня рассмотрим на уроке, является одной из основных в курсе, т.к. для успешного усвоения процессов, происходящих при электродуговой сварке, необходимо хорошо знать теорию сварочной дуги. Это занятие имеет большое значение в будущей профессиональной деятельности обучающихся. Урок содержит большое количество теоретического материала, изучив который мы сможем пользоваться новой терминологией, связанной с явлениями, происходящими в сварочной дуге.
Тема урока звучит так: «Возникновение и строение сварочной дуги».
3-й этап: целеполагание
Преподаватель: Для реализации цели урока мы будем использовать в своей деятельности информационно-коммуникационные технологии. При помощи ИКТ мы можем изучить явления, происходящие в сварочной дуге, выяснить при каких условиях возникает сварочная дуга.
4-й этап: актуализация знаний
Для того чтобы изучить новую тему предлагаю обучающимся вспомнить, когда и при каких обстоятельствах, электричество проявляется в природе и, какое применение оно нашло в практическом использовании. Такое задание обучающиеся должны были выполнить самостоятельно дома. Для выполнения задания обучающиеся использовали ранее полученные знания на уроках химии, физики, а также дополнительных источниках и Интернете.
5-й этап: объяснение нового материала
Опираясь на полученные ранее знания обучающихся, перехожу к новой теме. Излагаю новый материал в виде беседы с использованием презентации и обучающих видеофрагментов.
Преподаватель: Газы и пары при обычной температуре и давлении не проводят электрический ток. Электропроводными они становятся при наличии в них частиц, несущих электрические заряды (положительные и отрицательные) (плакат)
Сварочной дугой называется мощный устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной газовой среде, образованной между электродом и изделием (или между двумя электродами) (плакат).
Сварочная дуга является концентрированным источником тепла, необходимым для расплавления основного и присадочного металла, она характеризуется большой плотностью тока, высокой температурой и сильным свечением.
Возникновение сварочной дуги происходит в несколько этапов (плакат):
Дуга возникает при прохождении электрического тока через газ. Любой газ при комнатной температуре и нормальном давлении состоит из электрически нейтральных молекул и является изолятором, поскольку в нем нет носителей тока – электрически заряженных частиц.
Расстояние между электродом и металлом заполнено нейтральными атомами воздуха. Для образования и поддержания горения дуги необходимо иметь в промежутке между электродами электрически активные отрицательно заряженные частицы – электроны, а также положительные – ионы. Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией , а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированным . Прохождение электрического тока через газы называется электрическим разрядом . Ионизация дугового промежутка происходит во время зажигания дуги.
При соприкосновении торца электрода с металлом происходит короткое замыкание. Торец электрода сильно нагревается за счет теплоты, которая выделяется при прохождении электрического тока через контакт, имеющий большое сопротивление (плакат)
В момент отрыва электрода с его торца начинают отрываться электроны (это явление называется термоэлектронной эмиссией). Эмиссия – появление электронов проводимости.
Электроны, двигаясь со скоростью света к противоположному полюсу через воздушный промежуток, сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их на положительные и отрицательные частицы. При этом выделяется большое количество тепла и лучистой энергии – ультрафиолетовых лучей. Температура дуги при ручной дуговой сварке достигает 6000 - 8000ºС.
Образовавшиеся положительные и отрицательные частицы двигаются к противоположным полюсам.
Часть положительных ионов достигает катодного пятна, а другая часть не достигает и, присоединяя к себе электроны, становится атомами. Процесс образования нейтральных атомов называется рекомбинацией .
Воздушный промежуток между торцом электрода и металлом заполняется заряженными частицами и начинает проводить сварочный ток, т.е. образуется дуга. Процесс возникновения дуги длится всего доли секунды.
Показываю обучающимся видеофрагмент.
Необходимыми условиями для устойчивого горения дуги являются: (плакат)
- Наличие источника питания сварочной дуги, который позволяет быстро нагреть катод до температуры, необходимой для выхода электронов. Для этого источник питания должен иметь напряжение, необходимое для зажигания дуги 60 – 80В (напряжение холостого хода).
- Наличие необходимой степени ионизации в промежутке между электродом и металлом. Для повышения степени ионизации в состав покрытия вводят легко ионизирующие вещества, например, кальций, натрий.
Сварочная дуга состоит из трех основных зон (плакат):
- катодной (1),
- анодной (2);
- столба дуги (3).
В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки. Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном (плакат). Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину:
В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки. Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном. Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину (плакат):
- Катодное пятно является источником излучения электронов.
- Температура катода равна 3200 градусов и близка к температуре кипения материала электрода (для железа – 3500 градусов). В катодном пятне выделяется около 36% общего количества теплоты.
- Столб дуги имеет температуру 6000 – 8000 градусов. В нем имеются движущиеся электроны, положительные и отрицательные ионы. В столбе дуги выделяется около 21% общего количества теплоты дуги. Длина столба дуги зависит от диаметра электрода (обычно она равна 2 – 3мм).
- Анодное пятно представляет собой место входа электронов. Оно имеет температуру 3900 градусов, (так как при ударе электронов на аноде выделяется больше тепла, чем при отрыве электронов на катоде). На аноде выделяется около 43% общего количества теплоты дуги.
Длина дуги – это расстояние между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла свариваемого изделия (плакат).
Максимально возможная длина дуги, при увеличении которой произойдет ее обрыв, называется предельной .
Дуга, горящая без обрывов, называется стабильной .
Стабильность горения дуги зависит от следующих причин: длины дуги, рода тока, напряжения холостого хода, состава обмазки и т.д.
Обучающиеся слушают лекцию, смотрят и обсуждают слайды, выполняя необходимые записи в рабочем конспекте.
По окончании объяснения нового материала у обучающихся в рабочем конспекте должны быть сделаны записи основных терминов по данной теме: сварочная дуга, ионизация; электрический разряд; эмиссия; рекомбинация; длина дуги; стабильная дуга.
6-й этап: систематизация, закрепление, обобщение знаний
Делаю выводы по изученному материалу (плакат). Предлагаю обучающимся ответить на ряд вопросов,. Закрепление проходит с использованием тестовых вопросов и плаката. Обучающиеся дают ответы на вопросы, обсуждение которых, проходит совместно с преподавателем.
7-й этап: подведение итогов занятия
Преподаватель: Наше занятие подходит к концу.
Подвожу итоги урока, благодарю всех обучающихся за урок, определяет задачи работы на ближайшие перспективы.
На этом уроке мы достигли поставленной цели, а слаженная работа на уроке показала, что обучающиеся:
- стали более четко осознавать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;
- научились организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем;
- могут анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.;
- осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;
- использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности;
- работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством.
Выставляю оценки в журнал: за успешную самостоятельную работу при подготовке к уроку, за активную работу на уроке при изучении новой темы (приложение №1).
- Закрепить изучаемый материал по учебникам, ответить на вопросы.
В.Г. Лупачев «Ручная дуговая сварка» стр. 78 – 87,
- Составить кроссворд, используя новые термины, изученные на уроке.
9-й этап: рефлексия:
Обучающиеся: Я не знал… - Теперь я знаю…
Сегодня мы научились…
Мне было непонятно, но теперь я понял, что…
Теперь мы можем …
Преподаватель: Всем спасибо за работу на занятии!
Критерии оценки за работу на занятии
Оценка "отлично" ставится за исчерпывающий, точный ответ, демонстрирующий хорошее знание теоретического материала; свободное владение специальной терминологией; умение работать с программным материалом начальной школы, в процессе моделирования конспекта по заданной теме; умение излагать материал последовательно, делать необходимые обобщения и выводы; умение практически выполнять задание; умение активно включаться в работу; соблюдать правила работы в группе.
Оценка "хорошо" ставится за ответ, обнаруживающий хорошее знание и понимание теоретического материала, умение анализировать программный материал начальной школы, умение излагать материал последовательно и грамотно. В ответе может быть недостаточно полно развернута аргументация, возможны отдельные недостатки в формулировке выводов, иллюстративный материал может быть представлен не очень качественно; в достаточной степени сформированы умения работать в группе.
Оценка "удовлетворительно" ставится за ответ, в котором материал раскрыт, в основном, правильно, но схематично или недостаточно полно, с отклонениями от последовательности изложения; допущены ошибки в речевом оформлении высказывания; не достаточно сформированы умения работать в группе.
Оценка "неудовлетворительно" ставится, если ответ обнаруживает пробелы в знании теоретического материала и неумение его анализировать; нарушена логика в изложении материала; нет необходимых обобщений и выводов; недостаточно сформированы практические навыки.
Список использованных источников
Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка Учебник. – М.: Академия, 2007, 2015(стер.) 11
Овчинников В.В. Охрана труда при производстве сварочных работ. . – М.: Академия, (стер.2015)-5
Овчинников В.В. Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки металлов. – М.: Академия, 2014( стер.)
Овчинников В.В. Технология электросварочных и газосварочных работ. Учебник. – М.: Академия, стер.2013 -10
Овчинников В.В. Электросварщик ручной сварки (дуговая сварка в защитных газах), учебное пособие. –М.: Академия, стер.2012
Мир сварки: научно-технический журн./ издатель: ООО "ИТЦ "Альянс сварщиков Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона",—Спб, 2011-2015 -19
Обработка металлов. Технология. Оборудование. Инструменты: ежеквартальный научно-технический и производственный журнал. – Новосибирск: ФГБОУ ВО НГТУ, 2014-2016 -12
Сварщик в России:производственно-технический журнал. – М.: Специальные сварочные технологии, 2018, 2019
Сварочное производство: научно-технический ипроизводственный журнал. – М.: «Технология машиностроения», 2018, 2019
Сварка и диагностика: научно-технический ипроизводственный журнал по сварке, контролю и диагностике. – М.: «НАКС Медиа», 2019
Открытый урок "Технология выполнения сварных швов в различных пространственных положениях"
методическая разработка по теме
Образовательная – научить обучающихся правильно выполнять сварные швы в различных пространственных положениях.
Воспитательная – воспитать у обучающихся дисциплинированность, ответственность за выполнение заданий, умение рационально использовать рабочее время.
Развивающая – развить настойчивость, уверенность в своих силах, способность преодолевать трудности, осуществлять самоконтроль.
Тип урока: усвоение новых знаний.
Метод урока: словесный, наглядный.
Метод изложения: объяснение.
Материал: наглядные пособия, плакаты, учебники.
- проверка явки обучающихся и их готовность к уроку (наличие тетрадей и ручек).
2. Повторение пройденного материала (фронтальный устный опрос обучающихся):
- как делятся сварные швы по виду соединения?
(стыковые, нахлесточные, тавровые, угловые);
(непрерывные и прерывистые);
- как делятся прерывистые швы?
(на цепные и шахматные);
- по подготовке кромок к сварке?
(с отбортовкой, без скоса кромок, со скосом кромок одной или двух кромок);
- по форме наружной поверхности шва?
(плоский, выпуклый, вогнутый);
- по количеству слоев?
(однослойные и многослойные);
- назовите размеры подготовленных кромок свариваемых деталей
(толщина детали, зазор, притупление, угол разделки кромок, угол скоса);
- назовите размеры сварных швов.
(ширина шва, усиление, глубина проплавления, катет шва).
3. Объяснение нового материала.
Выполнение валиков и швов в нижнем положении
Наплавка валиков производится для восстановления изношенного металла деталей механизмов и машин. Получение наплавленной поверхности достигается, когда один валик перекрывается другим на величину 0,3-0,5 его ширины. Для наплавки уширенных валиков применяют поперечные колебательные движения электрода.
Нормальной считается ширина валика, равная 3-4 диаметрам электрода. Наплавка валиков производится электродами больших диаметров (6 - 12 мм) при больших токах (250-500 А).
Выполнение стыковых швов.
Односторонние стыковые швы без скоса кромок выполняют покрытыми электродами диаметром, равным толщине свариваемых листов, если она не превышает 4 мм. Сила тока подбирается в зависимости от диаметра электрода,вида и толщины покрытия. Листы без скоса кромок толщиной от 2 до 8 мм сваривают двусторонним швом.
Стыковые соединения со скосом двух кромок в зависимости от толщины металла выполняют однослойными, многослойными и многопроходными швами.
Оптимальный угол раскрытия швам определяется следующими соображениями. Большой угол разделки (80-90 градусов) обеспечивает большие удобства сварщику, уменьшает опасность непровара корня, но увеличивает объем наплавленного металла, уменьшает
производительность и увеличивает деформации изделия.
Зазор между стыкуемыми элементами и притупление кромок составляет от 1.5 до 4.0 мм в зависимости от толщины листов, режима сварки и характера свариваемой конструкции.
Металл толщиной от 1мм до 6 мм без скоса кромок сваривается однослойным швом. Однослойные швы со скосом двух кромок выполняют поперечными колебательными движениями электрода в виде треугольников без задержки в корне шва (листы толщиной 1-4 мм) и с задержкой в корне шва (толщиной 4-6 мм).
Листы толщиной 12 мм и более соединяются встык с двумя несимметричными скосами двух кромок многослойными или многопроходным швом. Выбор шва зависит от состава и толщины свариваемой стали.
Многопроходный шов выполняется тонкими и узкими валиками, без поперечных колебательных движений электрода, диаметром от 1,6 до 3мм.
Стальные листы толщиной от 12 до 60 мм могут соединяться сваркой покрытыми электродами встык с двумя симметричными скосами двух кромок. Толщина слоев – не более 4-5 мм и не менее 2 мм.
Стыковые швы листов большой толщины (более 20 мм) сваривают с криволинейным скосом дух кромок.
Выполнение угловых швов.
При выполнении угловых швов жидкий металл под действием силы
тяжести стремится стекать в нижнюю плоскость. Поэтому выполнение этих швов лучше производить «в лодочку» электродами, которые позволяют вести сварку опиранием покрытия на свариваемые кромки изделия.
Не всегда можно установить сварное изделие для сварки «в лодочку»: тогда угловые швы выполняют наклонным электродом. В этом случае возможен непровар корня шва и кромки нижнего листа. Тщательный прогрев кромок свариваемых частей достигается правильным движением
электрода, который следует держать под углом 45 градусов к поверхности листов и производить поперечные движения треугольником без задержек или с задержками в корне шва.
Угловые швы в нижнем положении с катетами до 10 мм выполняют сваркой в один слой электродами диаметром до 5 мм, иногда без поперечных движений.
Угловые швы без скоса кромок с катетами более 10 мм могут выполняться в один слой, но с поперечными движениями электрода треугольником, причем лучший провар корня шва обеспечивается задержкой электрода в корне шва.
Скос кромок у стенки тавр делают под углом 50 градусов. При толщине стенки до 4 мм шов со скосом кромки выполняют в один слой; при большей толщине сварка ведется в несколько слоев и проходов.
Выполнение вертикальных, горизонтальных и потолочных швов
Вертикальные швы (стыковые и угловые) выполняют в направлении снизу вверх. Предварительно подготавливается сваркой металлическая горизонтальная площадка сечением, равным сечению наплавленного металла шва. Площадка создается поперечными движениями электрода треугольником.
Провар в корне шва обеспечивается задержкой горения дуги в этом месте при движении электрода треугольником. Наибольший провар корня шва достигают, когда электрод перпендикулярен вертикальной оси. Стекание расплавленного металла предотвращают наклоном электрода вниз.
Сварка вертикальных швов электродами больших диаметров и при большой силе тока затруднительна из-за стекания металла и неудовлетворительного формирования шва.
Поэтому применяют электроды диаметром до 4 мм, редко 5 мм, а сварочный ток понижают по сравнению со сваркой в нижнем положении.
Вертикальная сварка в направлении сверху вниз возможна электродами,
дающими тонкий слой шлака. Металл в сварочной ванне затвердевает
быстрее и стекания его практически не происходит. Для вертикальной сварки сверху вниз применяют электроды с целлюлозным, пластмассовым покрытием органического вида (ОЗС-9, АНО-9, ВСЦ-2, ВСЦ-3 и др.). производительность сварки сверху вниз выше производительности сварки снизу вверх.
Горизонтальные и потолочные швы выполнять сложнее, чем вертикальные. При выполнении горизонтальных швов на верхнем листе часто образуются подрезы, а при сварке в потолочном положении затруднен полный провар корня шва.
В обоих случаях сварка должна производиться короткой дугой с достаточно быстрыми колебательными движениями. Металл толщиной более 8 мм сваривают многопроходными швами. Первый валик в корне горизонтального шва наносится электродом диаметром 4 мм, а последующие – диаметром 5 мм. Первый валик в корне потолочного шва выполняется электродом диаметром 3 мм, а последующие – диаметром не более 4 мм. Валики горизонтального и потолочного швов удобно выполнять электродами с опиранием покрытия. При выполнении
потолочных швов газы, выделяющиеся при сварке покрытыми электродами, поднимаются вверх и могут оставаться в шве. Поэтому для сварки в потолочном положении следует пользоваться хорошо просушенными электродами и дающими небольшой шлак.
4. Закрепление нового материала.
- в чем заключается сложность выполнения угловых швов?
(жидкий металл под действием силы тяжести стремится стекать на нижнюю плоскость)
- как лучше произвести сварку угловых швов?
( выполнение угловых швов производят «в лодочку» электродами, которые позволяют вести сварку опиранием покрытия на свариваемые кромки изделия);
- как выполняются вертикальные швы?
(вертикальные швы выполняют снизу вверх, предварительно подготовив
сваркой металлическую горизонтальную площадку сечением, равным
сечению наплавленного металла шва);
- как выполняются горизонтальные и потолочные швы?
(сварка производится короткой дугой с достаточно быстрыми колебательными движениями).
Методическая разработка Тема: «Технология сварки конструкций из сталей»
Методическая разработка открытого урока по предмету «Технология сварки и резки металлов» по теме «Технология сварки конструкций из сталей» выполнена в соответствии с программой и календарно-тематическим планом учебной программы по профессии « Электрогазосварщик» Занятия комбинированного типа, включающее контроль знаний, объяснение нового материала, подготовку к выполнению практического задания. Контроль знаний осуществляется по предыдущему материалу данного модуля и материалу учебной дисциплины «Основы материаловедения», форма контроля: тестовое задание. Общеобразовательная технология: проблемно-дискуссионное игровое моделирование на уроках спецтехнологии.
План занятия теоретического обучения по
предмету «Технология сварки и резки металлов»
1.Тема занятия: «Технология сварки конструкций из сталей»
2.Цели занятия:
Обучающая цель :
· Приобретение теоретических знаний по выполнению сварки сталей для применения их в профессиональной деятельности;
· Создание положительной мотивации для дальнейшего обучения .
Развивающая цель :
· Развитие навыков самостоятельной работы и их последующее применение в практической деятельности;
· Развитие коммуникативных навыков;
· Развитие интереса и формирование положительной мотивации к изучаемому предмету;
· Развитие навыков сравнительного и логического мышления;
· Развитие умений учащихся работать с учебником.
Воспитательная цель :
· Воспитание уважительного отношения к учебной дисциплине;
· Привитие аккуратности при работе с рабочей тетрадью и учебником;
· Формирование способности к самовыражению;
· Развитие чувства самостоятельности;
· Воспитание уверенности в профессиональной работе;
· Воспитание профессиональной гордости и чувства ответственности за качество своей работы и любви к своей профессии.
В ходе занятия у студента формируются
Профессиональные компетенции:
· ПК 1.1. Читать чертежи средней сложности и сложных сварных металлоконструкций.
· ПК 1.2. Использовать конструкторскую, нормативно-техническую и производственно-технологическую документацию по сварке.
· ПК 1.4. Подготавливать и проверять сварочные материалы для различных способов сварки.
Общие компетенции:
· ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
· ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем
· ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности.
· ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.
· ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности
· ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.
С целью овладения профессиональными компетенциями студенты в ходе освоения темы должны:
· обобщить и систематизировать знания по видам элементов сталей и их маркировке;
· изучить влияние легирующих элементов на механические свойства сталей и на свариваемость сталей;
· изучить особенности сварки сталей;
· систематизировать знания по технике безопасности выполнения сварочных работ.
3.Организационно-методическое обеспечение урока:
Программа, календарно-тематический план.
4.Учебно-методический комплекс : опорный конспект, раздаточный материал.
5.Техническое обеспечение: компьютер, мультимедийный проектор.
6.Форма занятия : комбинированный урок
7.Общеобразовательная технология: проблемно-дискуссионное игровое моделирование на уроках спецтехнологии
8.Формы работы на уроке: групповая и индивидуальная
9.Методы: словесный (рассказ), наглядный, диалогический, проблемный, самостоятельная работа.
10.Междисциплинарные связи: «Основы материаловедения», « Химия»,
«Основы технологии сварки и сварочное оборудование»,
«Подготовительные и сборочные операции перед сваркой».
11.Структура занятия
1. Организационный момент и мотивация познавательной деятельности- 5мин
2. Актуализация опорных знаний - 8мин
3. Изучение нового материала - 20 мин
4. Закрепление нового материала - 7мин.
5. Подведение итогов занятия и выставление оценок-3
6. задание на дом - 2 мин.
План изложения нового материала
1. Легирующие элементы и их влияние на свариваемость сталей.
2. Технологические особенности при выполнении сварки сталей
3. Техника безопасности при выполнении электросварочных работ.
Тема урока: «Технология сварки конструкций из сталей»
Этапы проведения урока
Деятельность преподавателя
Деятельность студентов
Компетенции
Организационный момент.
Определение цели и плана урока
- проверяет готовность группы к занятию;
- нацеливает на результат:
Область применения сталей распространяется на сферу машиностроения. Благодаря высокой прочности и временному сопротивлению от 800 до 2000 МПа их используют для производства сварных конструкций, функционирующих при низких отрицательных и высоких положительных температурах, под воздействием ударных знакопеременных нагрузок и агрессивных рабочих сред.
- сообщает тему урока:
Итак, запишите тему урока в тетрадь:
«Технология сварки конструкций из сталей»
А в чём собственно проблема? Как вы думаете, есть ли сложность в сварке сталей и чем это обусловлено. Посмотрим, как вы в конце урока ответите на этот вопрос!
Моя цель: научить вас правильно классифицировать стали, научить определять степень свариваемости и разрабатывать технологический процесс сварки материалов этой группы.. А сейчас, давайте подумаем, что нужно сделать для достижения цели, как будем решать проблему? Итак, у нас выстраивается такой план совместной деятельности:
1.Обобщить и систематизировать знания о сталях.
2.Орпеделить степень влияния легирующих элементов на степень свариваемости сталей.
3. Ознакомиться с технологическими особенностями сварки сталей.
4. Вспомнить основные правила техники безопасности при выполнении сварочных работ
5. Проверим и оценим свои знания.
Подготавливаются к работе на уроке.
Отвечают на вопросы, высказывают свои мнения, входят в атмосферу общения.
Осмысливают цели предстоящего урока.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем
Актуализация опорных знаний.
- проводит тестирование обучающих, фиксирует правильные ответы:
Вопрос 1: Определите, какие из перечисленных марок сталей
для 1 группы - свариваются хорошо,
для 2 группы – свариваются удовлетворительно,
для 3 группы – свариваются ограниченно.
10Г2С1, 14Г2АФ, 18Г2Г2АФ, 20ХГСА, Ст.4, 18Гсп.
Ответ: 1 -10Г2С1, 18Гсп. 2 - 14Г2АФ, Ст.4
3 – 18Г2АФ, 20ХГСА
Вопрос 2: Из представленного оборудования назвать источники питания постоянного тока.
Инвертор, сварочный трансформатор, сварочный преобразователь, сварочный выпрямитель.
Ответ: 1–Инвертор, 2-сварочный выпрямитель, 3-сварочный преобразователь.
Вопрос 3: На каком из представленного оборудования дуга будет гореть менее устойчиво.
Сварочный выпрямитель, сварочный трансформатор, сварочный преобразователь.
Ответ: 1 –на трансформаторе.
Вопрос 4: Какие типы электродов принимают для сварки неответственных конструкций?
Э38, Э46, Э46А, Э34, Э42, Э54.
Вопрос 5: Выбрать электроды с рутиловым покрытием.
УОНИИ-13/45, ОЗС-2, АНО-2, АНО-3, ОЗС-3, МР-3
Ответ: АНО-3, ОЗС-3, МР-3.
Вопрос 6: Кто имеет право присоединять и отсоединять электросварочное оборудование
Ответ: Электротехнический персонал.
Вопрос 7: Какую полярность применяют при сварке тонкостенных деталей.
Вопрос 8: Для чего легируют стали?
Ответ: Стали легируют для улучшения их физико-механических и химических свойств.
Отвечают на вопросы, находят правильные ответы, вырабатывают критерии своего поведения.
Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.
Формирование новых знаний.
Ознакомление с новым материалом
- формирует знания студента:
Мы закрепили основные сведения о сталях. А как сваривать? Что для этого нужно знать и уметь?
-Рассмотрение отличий легированных сталей от углеродистых и формирование определения классификации сталей
-Изложение влияния легирующих элементов на свойства сталей и их свариваемость
-Формирование знаний по технологическим приемам и выбору сварочных материалов и режимов сварки сталей
-Формирование знаний по безопасным приемам сварки.
Отвечают на вопросы.
- Воспринимают, осмысливают и первично запоминают новый материал по теме урока;
-участвуют в изложении материала:
- отвечают на проблемные и наводящие вопросы;
-расшифровывают марок легированных сталей по карточкам
Закрепление изученного материала.
Решение проблемной ситуации
Выполнение интерактивных упражнений
- задает вопросы, формирует умения анализировать, сравнивать, делать выводы;
Марки сталей: Ст1, Ст4, Ст5, Ст6, Стали 40,45,50,55,75,15Г, 15Х, 30Х, 40Х, 40Г, 50Г, 50Х, 6ХС. По свариваемости стали подразделяются на 4 группы, для которых характерна хорошая, удовлетворительная, ограниченная и плохая свариваемость. Задача- классифицировать марки по свариваемости.
Делятся на бригады
и с помощью заготовок собирают детали, установив прихватки из пластилина. Анализируют проделанную работу.
Решают практический и контрольный интерактивный модуль.
Подведение итогов урока.
- подводит итоги урока;
- выставляет и комментирует оценки. Учащийся, набравший в ходе выполнения контрольного модуля 91-100%, выставляет себе оценку «5», 81-90% - «4», 70 – 80% - «3».
Домашнее задание.
- предлагает домашнее задание, дает инструкцию по его выполнению.
Подготовиться к практическому занятию изучив материал авторов:
Герасименко А.И. учебное пособие: «Электрогазосварщик», стр. 154, 162-163.
Чебан В.А. Сварочные работы, стр. 96-97.
Слушают, задают вопросы, записывают в тетрадь.
Наш урок подходит к концу и мне хотелось бы знать, чем он был вам полезен? Что вы узнали? Чему научились? Достигли мы цель урока? Решили проблему? Как вы думаете, собрать детали с помощью сварочных прихваток просто или сложно?
Выражают отношение к уроку, осознают результаты своей деятельности.
Лекционный материал
по теме «Технология ручной дуговой сварки сталей» для проведения учебного занятия.
Для сварки среднелегированных сталей широко применяются аустенитные сварочные материалы. Для механизированной сварки и изготовления стержней электродов в ГОСТ 2246-70 предусмотрены проволоки марок Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х21Н10Г6, а в ГОСТ 10052-75 — электроды типа ЭА-1Г6 и др. Электродные покрытия применяются вида Ф, а для механизированной сварки — основные флюсы. Для сварки среднелегированных высокопрочных сталей используют электроды типов Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и другие по ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 9467-75. Высокое качество сварных соединений толщиной 3…5 мм достигается при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом. При этом для увеличения проплавляющей способности дуги применяют активирующие флюсы (АФ). Сварка с АФ эффективна при механизированных способах для получения равномерной глубины проплавления. Неплавящийся электрод при сварке с АФ выбирают из наиболее стойких в эксплуатации марок активированного вольфрама . Основные моменты техники безопасности при электросварке. Все части сварочного оборудования, автоматов и полуавтоматов должны быть заземлены. Световое воздействие электрической дуги. Электрическая дуга ослепляюще действует на глаза сварщика и других близко находящихся людей. Кроме того, в спектре дуги содержатся невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, вызывающие воспаление слизистой оболочки глаз и ожоги кожи. Для защиты лица и глаз сварщики применяют щитки или маски (ГОСТ 1361—69*) со специальными светофильтрами (ГОСТ 9497—60*). С наружной стороны светофильтр закрывают обычным оконным стеклом, которое меняют по мере его загрязнения. При заболевании глаз (появление рези, светобоязнь) следует немедленно обратиться к врачу. До получения медицинской помощи можно делать примочки слабым раствором соды или применять цинковые глазные капли. Ожоги каплями жидкого металла или шлака. Для предохранения от ожогов каплями металла или шлака сварщик должен иметь спецодежду из трудновоспламеняющегося материала, рукавицы, берет и плотно зашнурованную обувь. Ожоги также могут быть получены при неосторожном обращении с огарками электродов и при сбивании шлака. При сбивании шлака глаза сварщика должны быть защищены очками с простыми стеклами
Закрепление материала
А. Вопросы для закрепления нового материала 1.В чем особенность ручной дуговой сварки низколегированных сталей? 2.В чем особенность ручной дуговой сварки среднелегированных сталей?
План урока по теме: Общие сведения об основных видах сварки .
Учебная дисциплина: МДК 01.01 Основы технологии сварки и сварочное оборудование.
Тема раздела № 1: Изучение основ технологии сварки и сварочного оборудования.
Тема программы : Тема 1.2. Общие сведения о сварке.
Тема урока: Общие сведения об основных видах сварки .
образовательные:
- изучить основные этапы развития сварочного производства;
- ознакомить с известными учеными в области сварки;
- охарактеризовать основные положения развития сварочного дела;
развивающие:
- для развития у обучающихся познавательного интереса к профессии сварщика раскрыть роль российских ученых в области сварочного дела;
- развить познавательные способности при формировании профессиональных компетенций;
- мотивировать необходимость умений учащихся работать с презентацией учебного материала;
воспитательные:
- вызвать чувство восхищения и гордости за выбранную профессию;
- способствовать нравственному, эстетическому и духовному воспитанию личности.
Тип урока: комбинированный (повторение пройденного материала, изучение нового и его закрепление)
Методы обучения: Информационный: объяснение, разъяснение, изложение, рассказ. Репродуктивный: беседа, обсуждение, дискуссия. Наглядный: показ, демонстрация.
КМО: мультимедийный проектор; ноутбук; учебник В.И. Маслов, презентация к уроку в программе Microsoft Office PowerPoint, стенд «История развития сварки».
МПС: Основы инженерной графики, основы материаловедения, основы электротехники
1. Организационный момент – 2 мин.
2. Актуализация опорных знаний учащихся - 10 мин.
- проверка домашнего задания;
3. Формирование новых знаний – 20 мин.
4. Закрепление изученного материала – 10 мин.
5. Подведение итогов урока – 2 мин.
6. Домашнее задание – 1 мин.
План - конспект урока
Проверка домашнего задания.
Фронтальный опрос по пройденной теме «Значение и содержание ПМ, его цели и задачи».
Предлагаемые вопросы:
Вопрос 1. Какими ПК и ОК должен овладеть обучающийся при освоении ПМ 01?
2. Что должен уметь обучающийся в ходе освоения ПМ 01.
3. Что должен знать обучающийся в ходе освоения ПМ 01.
Изучение нового материала
Вопрос 1. Сварка в древнем мире.
На протяжении всего периода существования человека на Земле ему приходилось решать задачу соединения между собой двух или более отдельных частей в единое монолитное изделие.
Способ получения неразъемных соединений деталей путем сварки и пайки был известен людям уже в глубокой древности. Так, в египетских пирамидах археологи нашли золотые изделия, детали которых спаивались между собой с помощью олова. А при раскопках итальянских Помпеев археологи обнаружили свинцовые водопроводные трубы с продольным паяным швом.
В те времена люди при помощи ковки превращали кусочки металла (в основном из цветного металла) в различные украшения, предметы быта и т.д. Позже научились выплавлять металл из руд.
С освоением литейного производства возникла литейная сварка по так называемому способу промежуточного литья - соединяемые детали заформовывались, и место сварки заливалось расплавленным металлом. Впоследствии были созданы особые легкоплавкие сплавы для заполнения соединительных конструкций и наряду с литейной сваркой, появилась пайка, имеющая большое значение и сейчас.
Древним людям была известна и кузнечная (печная, горновая) сварка, сущность которой заключалась в том, что соединяемые металлы нагревались в печах или горнах до состояния пластичности, а затем деформировались с помощью молота в местах соединения. Кузнецами осуществлялся процесс сварки частиц железа в более крупные заготовки. Из полученных заготовок кузнечной сваркой изготовляли орудия труда, оружие, а также решались некоторые архитектурные задачи. Готическая архитектура и архитектура эпохи Возрождения часто требовала стальных сварных соединений несущих конструкций, как на начальной стадии строительства, так и при последующем ремонте. Это было первое широко распространенное применение сварки в элементах сооружений.
Но по-настоящему сварка начала развиваться лишь в XIX веке.
Вопрос 2. Открытие сварки.
Впервые мысль о возможности практического применения «Электрических искр» для плавления металлов высказал в 1753 году академик Российской Академии наук Г.Р. Рихман, выполнивший ряд исследований атмосферного электричества. Практической проверке такого мнения способствовало создание итальянским ученым А. Вольта гальванического элемента (вольтова столба).
В 1802 году профессор Санкт-Петербургской военно-хирургической академии В.В. Петров, используя мощный гальванический элемент, открыл явление электрической дуги. Он также указал возможные области ее практического применения. Независимо от В.В. Петрова, но несколько позже (1809 г.) электрическую дугу получил английский физик Г. Деви.
Василий Владимирович Петров (1761 – 1834)
русский физик-экспериментатор, электротехник-самоучка, академик Петербургской академии наук
В 1882 году русский изобретатель Н.Н. Бенардос предложил способ прочного соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока. Он практически осуществил способы сварки и резки металлов электрической дугой угольным электродом. Им был разработан способ дуговой сварки в защитном газе и дуговая резка металлов.
Электрическая дуговая сварка получила дальнейшее развитие в работах Н.Г. Славянова. В 1888 году российский инженер Н.Г. Славянов предложил производить сварку плавящимся металлическим электродом. Н.Г. Славянов разработал технологические и металлургические основы электродуговой сварки. Он применил флюс для защиты металла сварочной ванны от воздуха, предложил способы наплавки и горячей сварки чугуна, организовал первый в мире электросварочный цех.
Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов положили начало автоматизации сварочных процессов, создав первые устройства для механизированной подачи электрода в дугу.
Дальнейшее развитие электрической дуговой сварки несколько замедлилось в связи с конкуренцией газовой сварки кислородно-ацетиленовым пламенем. В начале ХХ века этот способ обеспечивал более высокое качество сварных швов, чем дуговая сварка голым электродом.
Положение изменилось, когда в 1907 году шведский инженер О. Кьельберг применил металлические электроды с нанесенным на их поверхность покрытием. Это покрытие предохраняло металл шва от вредного воздействия воздуха (окисления и азотирования), стабилизировало горение дуги. Применение покрытых электродов обеспечило резкое повышение качества сварных соединений. Ручная электродуговая сварка плавящимся электродом начала широко применяться на заводах США, Англии, Австро-Венгрии и других стран.
Отсталая промышленность дореволюционной России так и не смогла в должном объеме использовать дуговую сварку. Промышленное применение этого вида сварки в нашей стране началось только после победы Великой Октябрьской социалистической революции. Уже в начале 20-х годов под руководством В.П. Вологдина были изготовлены сварные котлы, а несколько позже – суда и другие ответственные конструкции. В конце первой четверти ХХ века ручная дуговая сварка плавящимся электродом стала основным способом сварки в нашей стране и во всем мире.
Все время развиваясь, совершенствуясь, ручная дуговая сварка не утратила своего ведущего положения и в настоящее время.
Наряду с внедрением и совершенствованием ручной дуговой сварки во многих странах велись работы по изысканию новых способов защиты зоны дуги от окружающего воздуха и по механизации основных сварочных операций. Уже в начале 20-х годов в различных странах были созданы специальные механизмы-автоматы для сварки и наплавки плавящимся электродом с наносимым на их поверхность или вводимыми внутрь стержня специальными веществами, или же с окружающей дугу газовой защитой. Однако эти автоматы не получили промышленного применения, так как обеспечивали лишь небольшое повышение производительности труда по сравнению с ручной сваркой.
Новый этап в развитии механизированной дуговой сварки в нашей стране начался в конце 30-х годов, когда на основе идей, выдвинутых еще Н.Г. Славяновым, коллективом института электросварки Академии наук Украины под руководством академика Евгения Оскаровича Патона был разработан новый способ сварки, получивший название – автоматическая сварка под флюсом.
Сварка под флюсом за счет увеличения мощности сварочной дуги и надежной изоляции плавильного пространства от окружающего воздуха позволяет резко повысить производительность процесса, обеспечивать стабильность качества сварного соединения, улучшить условия труда и получить значительную экономию материалов, электроэнергии и средств.
Способ сварки под флюсом за рубежом впервые появился в США. Пути развития этого способа в зарубежных странах несколько отличались от отечественных. Различие в основном заключалось в конструкциях сварочных установок и применяемых сварочных материалах.
В конце 40-х годов получил промышленное применение способ дуговой сварки в защитных газах. Газ для защиты зоны сварки впервые использовал американский ученый А. Александер еще в 1928 году. Однако в те годы этот способ сварки не нашел серьезного промышленного применения из-за сложности получения защитных газов. Положение изменилось после того, как для защиты были использованы пригодные для массового применения газы (гелий, аргон в США, углекислый газ в СССР) и различные смеси газов.
Сварку неплавящимся (угольным) электродом в углекислом газе впервые осуществил Н.Г. Остапенко. Затем усилиями коллективов ЦНИИТМАШа, Института электросварки им. Е.О. Патона и ряда промышленных предприятий был разработан способ дуговой сварки в углекислом газе плавящимся электродом.
Серьезным достижением отечественной сварочной техники явилась разработка в 1949 году принципиально нового вида сварки плавлением, получившего название электрошлаковой сварки. Электрошлаковая сварка разработана сотрудниками Института электросварки им. Е.О. Патона в содружестве с работниками заводов тяжелого машиностроения. Разработка этого вида сварки позволила успешно решить весьма важные для дальнейшего развития промышленности вопросы качественной и производительной сварки металла практически неограниченной толщины и механизации сварки вертикальных швов.
Развитие сварочной техники неразрывно связано с изысканием новых источников теплоты для плавления металла. Одним из таких источников является концентрированный поток электронов в вакууме, на основе которого в конце 50-х годов французскими учеными был создан новый вид сварки, получивший название электроннолучевого процесса.
В последнее время для сварки начали применять оптические квантовые генераторы – лазеры. В ближайшие годы можно ожидать дальнейших серьезных успехов в развитии и промышленном применении лучевых сварочных процессов.
Электрическая сварка плавлением достигла высокого уровня развития и стала ведущим технологическим процессом, позволяющим создавать рациональные конструкции для всех без исключения отраслей промышленности из любых практически применяющихся металлов и сплавов различной толщины. Технология электрической сварки плавлением строится на серьезной научной основе, использующей и обобщающей огромный опыт ученых, работников производства и научных коллективов – представителей различных стран и различных научных школ и направлений.
Вопрос 3. Первые сварные конструкции и изделия.
После Первой мировой войны в Швеции было сконструировано и построено 16-ти метровое судно «ESAB IV», демонстрирующее все особенности цельнометаллической конструкции корпуса корабля. По этому проекту во Франции был построен 20-ти метровый корабль «SAF 4», а в Японии спущен на воду «Suwa Маш».
Очередной значительный шаг в направлении совершенства сварных кораблей был сделан в связи с ограничением тоннажа немецких судов по Версальскому договору. Самым лучшим способом обеспечения требований к уменьшению веса судов была сварная конструкция. В 1923 году был спущен на воду легкий крейсер «Emden», длиной 155 м и водоизмещением 6056 тонн.
Несущим стальным конструкциям для зданий с самого начала пришлось остро соперничать с бетонными и каменными. Сталь применяли только тогда, когда свойства общепринятых материалов были недостаточными. Примером может служить Эйфелева башня в Париже. В то время невозможно было возвести подобное сооружение из бетона. Развитие сварочной технологии изменило отношение к ней. Значительное сокращение стоимости производства и времени изготовления сделали стальные конструкции конкурентоспособными во многих областях. Экономичное превосходство сварных конструкций стало очевидным.
Одним из замечательных примеров, повлиявших на историю Второй мировой войны, является проектирование Е.О.Патоном сварного русского танка Т-34. Корпус был собран с применение автоматизированной линии сварки под флюсом.
Вопрос 4. Известные сварщики и металлисты .
Никитин Василий Петрович (1893 - 1956)
Российский ученый, академик АН СССР (1939). Труды по теории аппаратов для дуговой сварки и электрических машин. Участвовал в создании российского электросварочного машиностроения, во внедрении электросварки в промышленность.
Хренов Константин Константинович (1894 - 1984)
Российский организатор сварочного дела и ученый в области сварки и резки металлов. Член-корр. АН СССР (1953), академик АН УССР(1945). Государственная премия СССР (1946).
Рыкалин Николай Николаевич (1903 - 1985)
Советский ученый, академик АН СССР (1968). Основные труды по обработке и сварке металлов, плазменным процессам в металлургии и технологии неорганических материалов.
Николаев Георгий Александрович (1903 - 1992)
Советский ученый, академик АН СССР (1979). Труды по прочности сварных конструкций. Участник разработки методов ультразвукового соединения и разрезания биологических тканей. Герой Социалистического труда (1969). Лауреат Государственной премии СССР (1972).
Патон Борис Евгеньевич (1918)
Советский ученый в области металлургии и сварки, академик АН СССР (1962), академик (1958) и президент (с 1962) АН УССР, дважды Герой Социалистического труда (1969, 1978). Сын Е.О. Патона. Директор Института электросварки АН УССР с 1953 года.
Руководил созданием принципиально нового способа сварки, внедрением прогрессивных методов сварки в промышленность, развитием научных основ и техники сварки, исследованиями по специальной электрометаллургии. Член ЦК КПСС с 1966 года (кандидат с 1961). Депутат ВС СССР с 1962 года. Государственная премия СССР (1950), Ленинская премия (1957).
Алешин Николай Павлович (1941)
Российский ученый в области сварки, диагностики и неразрушающего контроля металлов. Профессор Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана (МВТУ). Академик РАН, заслуженный деятель науки и техники РФ, лауреат Государственной премии РФ(2000).
Вопрос 5. Хронологическое дерево «Создание основополагающих сварочных процессов и их развитие»
Вопрос 6. Перспективы развития сварочного дела.
Мероприятия по совершенствованию сварочного производства можно условно разделить на три основные группы:
- совершенствование сварных конструкций;
- разработка новых и совершенствование известных сварочных процессов;
- разработка новых сварочных материалов.
Совершенствование сварных конструкций. Сварка предоставляет широкие возможности для оптимизации конструктивных решений, снижения трудоемкости изготовления конструкций, использования рациональных типов конструктивных элементов, позволяющих существенно уменьшить металлоемкость. Вместе с тем для реализации широких возможностей сварки необходимо дальнейшее совершенствование подходов к конструированию узлов и соединений, к учету особенностей их работы при различных условиях нагружения. Создание высокоэффективных сварных конструкций требует решения комплекса задач, включая разработку хорошо свариваемых сталей, методов расчета сварных соединений и узлов, наиболее полно отвечающих их действительной работе, разработки высокопроизводительных сварочных процессов, оборудования и материалов, а также изыскание новых конструктивных форм, отвечающих требованиям высокой технологичности изготовления и заводской готовности конструкций.
Разработка новых и совершенствование известных сварочных процессов. Неотъемлемой частью производственного процесса становятся новые экономичные технологии, обеспечивающие сочетание высокой производительности и качества. Оптимальные решения можно обеспечить путем подбора наилучших вариантов возможных постоянно автоматизирующихся технологических процессов. Новые разработки в области информатики позволят моделировать полный цикл производства в удобной для пользователя форме. Решающую роль при этом будут играть широкие возможности виртуального пространства. Циклы разработки изделий станут короче, сохранятся существующие и откроются новые перспективные области применения технологий соединения. Выполнение высококачественных швов и покрытий, не требующих последующей проверки и контроля, а также использование точных методов прогнозирования срока службы конструкций и изделий придадут изделиям статус безопасных и надежных.
Разработка новых сварочных материалов. Основные направления - разработка сварочных материалов специального назначения, обеспечивающих соединение высокопрочных сталей и сплавов, разнородных, многослойных и композиционных материалов. Кроме того, актуальной является задача создания сварочных материалов, оптимальных как по количественному содержанию компонентов, так и по экономическим показателям. Также должны учитываться гигиенические характеристики выделяющихся сварочных аэрозолей.
Читайте также: