《熔焊方法及設備》教學大綱

《熔焊方法及設備》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03142571課程性質：專業(yè)必修課學分：2.5學分學時：40學時（理論40學時）先修課程：焊接技術與工程導論、材料科學基礎A、電工與電子技術等后續(xù)課程：焊接結構學、焊接工程綜合實驗、焊接質量檢測與評價等適用專業(yè)：焊接技術與工程開課單位：材料科學與工程學院一、課程說明《熔焊方法及設備》是焊接技術與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程。本課程主要討論熔焊的基礎理論和各種熔焊方法，為學習其他有關課程及以后從事技術工作打下必要的基礎。本課程注重基礎理論知識的學習，強調培養(yǎng)運用基礎理論知識解決實際生產(chǎn)問題的能力，兼顧新技術、新工藝及其發(fā)展方向的學習，課程講解中融入思政元素，落實立德樹人根本任務，實現(xiàn)現(xiàn)代教育技術與教育教學的深度融合。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握焊接電弧的特性、焊絲的熔化與熔滴過渡、母材的熔化與焊縫成形等原理，能夠根據(jù)焊接電弧基礎知識分析不同焊接方法的特點；掌握埋弧焊、鎢極惰性氣體保護焊、熔化極氬弧焊、CO2氣體保護電弧焊、等離子弧焊等常用焊接方法，能夠根據(jù)具體焊接結構選擇合適的焊接方法及設備。課程目標2：能正確運用焊接電弧基礎知識，結合焊機工作原理和特點，通過焊接設備使用、焊接方法特點、焊材選擇原則等，能夠進行合理的焊接工藝制定，提高學生的問題分析能力、邏輯推理能力、總結歸納能力及自學新知識的能力。課程目標3：理解焊接有關的國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準、法律法規(guī)以及相關知識產(chǎn)權、行業(yè)政策；將職業(yè)道德教育融入教學，培養(yǎng)擔當精神，牢固樹立愛崗敬業(yè)意識；課程內容融入工匠精神，體現(xiàn)焊接質量的重要性；培養(yǎng)學生科學求實的創(chuàng)新精神，在具備扎實學識的基礎上不斷學習新理論和新技術。三、課程目標與畢業(yè)要求《熔焊方法及設備》課程教學目標對焊接技術與工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.3掌握專業(yè)基礎知識，能夠將焊接工程領域的相關知識和數(shù)學模型用于推演和分析，并用于解決焊接專業(yè)相關復雜工程問題。課程目標1：掌握焊接電弧的特性、焊絲的熔化與熔滴過渡、母材的熔化與焊縫成形等原理，能夠根據(jù)焊接電弧基礎知識分析不同焊接方法的特點；掌握埋弧焊、鎢極惰性氣體保護焊、熔化極氬弧焊、CO2氣體保護電弧焊、等離子弧焊等常用焊接方法，能夠根據(jù)具體焊接結構選擇合適的焊接方法。H3.設計/開發(fā)解決方案3.1能夠設計針對焊接專業(yè)相關復雜工程問題的合理解決方案，設計滿足國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需求的基礎焊接工程方案設計、工藝流程設計。課程目標2：能正確運用焊接電弧基礎知識，結合焊機工作原理和特點，通過焊接設備使用、焊接方法特點、焊材選擇原則等，能夠進行合理的焊接工藝制定，提高學生的問題分析能力、邏輯推理能力、總結歸納能力及自學新知識的能力。H6.工程與社會6.1熟悉焊接領域相關的技術標準、知識產(chǎn)權、產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，了解企業(yè)文化方面的知識。課程目標3：理解焊接有關的國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準、法律法規(guī)以及相關知識產(chǎn)權、行業(yè)政策；將職業(yè)道德教育融入教學，培養(yǎng)擔當精神，牢固樹立愛崗敬業(yè)意識；課程內容融入工匠精神，體現(xiàn)焊接質量的重要性；培養(yǎng)學生科學求實的創(chuàng)新精神，在具備扎實學識的基礎上不斷學習新理論和新技術。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內容、基本要求與學時分配教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.焊接電弧1.1焊接電弧的物理基礎1.2焊接電弧的電特性及產(chǎn)熱1.3焊接電弧力及其影響因素1.4焊接電弧的穩(wěn)定性及其影響因素教學要求：熟悉焊接電弧及其電特性；掌握焊接電弧的穩(wěn)定性及其影響因素；了解焊接電弧力及其影響因素。重點：焊接電弧的產(chǎn)生過程；焊接電弧的構造及其導電機構；焊接電弧的電特性。難點：焊接電弧的產(chǎn)熱及溫度分布；焊接電弧力及其影響因素。41、22.焊絲的熔化和熔滴過渡2.1焊絲的加熱與熔化2.2熔滴過渡主要形式及其特點2.3熔滴過渡的損失及飛濺教學要求：熟悉焊絲的加熱與熔化，熔滴上的作用力；掌握熔滴過渡主要形式及其特點；了解熔滴過渡的損失及飛濺。重點：焊絲的加熱與熔化；熔滴上的作用力；熔滴過渡主要形式及其特點。難點：熔滴過渡的新理論與新技術；熔滴過渡的損失及飛濺。41、23.母材的熔化和焊縫成形3.1焊縫形成過程及焊縫形狀尺寸3.2熔池受到的力及其對焊縫成形的影響3.3焊接參數(shù)和工藝因素對焊縫成形的影響3.4焊縫成形缺陷及其防止教學要求：熟悉焊縫形成過程及焊縫形狀尺寸；掌握焊接參數(shù)和工藝因素對焊縫成形的影響；了解熔池形狀與焊接電弧熱的關系。重點：焊縫形成過程及焊縫形狀尺寸；熔池形狀與焊接電弧熱的關系。難點：熔池受到的力及其對焊縫成形的影響；焊接參數(shù)和工藝因素對焊縫成形的影響；焊縫成形缺陷及其防止。41、24.電弧焊自動控制基礎4.1電弧焊的程序自動控制4.2電弧焊的自動調節(jié)系統(tǒng)4.3弧焊機器人概述教學要求：熟悉電弧焊的程序自動控制；掌握熔電弧焊的自動調節(jié)系統(tǒng)。重點：電弧焊的程序自動控制。難點：電弧焊的自動調節(jié)系統(tǒng)。22、35.埋弧焊5.1埋弧焊原理、特點及應用5.2埋弧焊的冶金特點5.3埋弧焊用焊接材料及設備5.4埋弧焊工藝教學要求：熟悉埋弧焊原理、特點及應用；理解埋弧焊的冶金特點；了解埋弧焊用焊接材料；熟悉埋弧焊設備；掌握埋弧焊工藝。重點：埋弧焊的冶金特點；埋弧焊用焊接材料；埋弧焊設備。難點：埋弧焊工藝。41、2、36.鎢極惰性氣體保護焊6.1TIG焊原理、特點及應用6.2TIG焊用焊接材料及設備6.3TIG焊工藝教學要求：熟悉TIG焊原理、特點及應用；理解TIG焊的冶金特點；了解TIG焊用焊接材料；掌握TIG焊工藝。重點：TIG焊原理、特點及應用；TIG焊設備；TIG焊用焊接材料。難點：TIG焊工藝。41、2、3熔化極氬弧焊7.1熔化極氬弧焊原理、特點及應用7.2熔化極氬弧焊的熔滴過渡7.3熔化極氬弧焊的自動調節(jié)系統(tǒng)7.4熔化極氬弧焊用焊接材料及設備7.5熔化極氬弧焊工藝教學要求：熟悉熔化極氬弧焊原理、特點及應用；掌握熔化極氬弧焊的熔滴過渡；理解熔化極氬弧焊的自動調節(jié)系統(tǒng)；熟悉熔化極氬弧焊設備；掌握熔化極氬弧焊用焊接材料、熔化極氬弧焊工藝；了解熔化極氬弧焊的其他方法。重點：熔化極氬弧焊原理、特點及應用；熔化極氬弧焊的熔滴過渡；熔化極氬弧焊的自動調節(jié)系統(tǒng)；熔化極氬弧焊設備。難點：熔化極氬弧焊用焊接材料；熔化極氬弧焊工藝；熔化極氬弧焊的其他方法。41、2、38.CO2氣體保護電弧焊8.1CO2氣體保護電弧焊原理、特點及應用8.2CO2氣體保護電弧焊熔滴過渡的特點8.3CO2氣體保護電弧焊的冶金特點8.4CO2氣體保護電弧焊用焊接材料及設備8.5CO2氣體保護電弧焊飛濺問題與控制措施8.6CO2氣體保護電弧焊工藝教學要求：熟悉CO2氣體保護電弧焊原理、特點及應用；掌握CO2氣體保護電弧焊熔滴過渡的特點；掌握CO2氣體保護電弧焊的冶金特點；熟悉CO2氣體保護電弧焊設備；掌握飛濺控制措施；掌握CO2氣體保護電弧焊工藝。重點：CO2氣體保護電弧焊原理、特點及應用；CO2氣體保護電弧焊熔滴過渡的特點；CO2氣體保護電弧焊的冶金特點；CO2氣體保護電弧焊設備。難點：飛濺問題與控制措施；CO2氣體保護電弧焊工藝41、2、39.等離子弧焊接與噴涂9.1等離子弧特性及其發(fā)生器9.2等離子弧焊接9.3等離子弧噴涂教學要求：熟悉等離子弧特性及其發(fā)生器；掌握等離子弧焊接；掌握等離子弧噴涂。重點：等離子弧特性及其發(fā)生器。難點：等離子弧焊接；等離子弧噴涂。41、2、310.電渣焊10.1電渣焊的原理、特點及應用；10.2電渣焊熱過程和結晶組織的特點；10.3電渣焊用焊接材料及設備10.4絲極電渣焊工藝教學要求：熟悉電渣焊的原理、特點及應用；掌握電渣焊熱過程和結晶組織的特點；了解電渣焊用焊接材料；熟悉絲極電渣焊設備；掌握絲極電渣焊工藝。重點：電渣焊的原理、特點及應用；電渣焊熱過程和結晶組織的特點；電渣焊用焊接材料。難點：絲極電渣焊設備；絲極電渣焊工藝。21、2、311.高能束流焊11.1高能束流焊的物理基礎11.2電子束焊11.3激光焊教學要求：熟悉高能束流焊的物理基礎；掌握電子束焊、激光焊。重點：高能束流焊的物理基礎。難點：電子束焊；激光焊。21、2、312.復合焊12.1復合焊概述12.2等離子弧-GMA復合焊12.3激光-電弧復合焊12.4TIG-MIG復合焊教學要求：熟悉等離子弧-GMA復合焊；掌握激光-電弧復合焊、TIG-MIG復合焊。重點：等離子弧-GMA復合焊。難點：激光-電弧復合焊、TIG-MIG復合焊。21、2、3合計40五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結合討論互動、案例講解、視頻資源共享等教學方式完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。學生在全面掌握焊接電弧知識的理論基礎上，具備根據(jù)不同焊接結構特點選擇焊接方法的能力；結合焊接相關標準，根據(jù)所選焊接方法制定焊接工藝的初步能力。六、課程資源1.推薦教材：（1）王宗杰.熔焊方法及設備[M].北京：機械工業(yè)出版社.2019.06.2.參考書：（1）曹朝霞.焊接方法與設備使用[M].北京：機械工業(yè)出版社.2018.08.（2）吳志生.現(xiàn)代電弧焊接方法及設備[M].北京：化學工業(yè)出版社.2017.09.（3）邱葭菲.焊接方法與設備使用[M].北京：機械工業(yè)出版社.2018.08.3.期刊：（1）鄭健,張清學,羅登.工程機械用耐磨鋼板NM450焊接性能研究[J].金屬材料與冶金工程,2021,49(06):58-62.（2）華強,楊鵬,華建斌.管道產(chǎn)生磁性后的消磁焊接處理方法[J].石化技術,2021,28(12):152-153.（3）武小強,吳兵兵.穩(wěn)壓器電加熱元件連接件與套管焊接問題及解決方案[J].中國核電,2021,14(06):799-803.（4）李德明,蔣富強.工藝仿真技術在工程機械結構中的應用研究[J].金屬加工(熱加工),2021(12):20-24.（5）李曉亮.爆炸冶金Q245R+N08825復合板焊接技術研究[J].熱加工工藝,2021,50(23):154-158.（6）CuiShuwan;YuYunhe;TianFuyuan;PangShuwen.Morphology,Microstructure,andMechanicalPropertiesofS32101DuplexStainless-SteelJointsinK-TIGWelding[J].2022,Materials,15(15):5432-5432.4.網(wǎng)絡資源：（1）哈爾濱工業(yè)大學.高效焊接方法./v_show/id_XNTQ0OTY0NDYw.html.（2）焊接工藝基礎及方法精品課件./html/2012/0527/1997508.shtm.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)16（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√664章節(jié)測驗8（1）根據(jù)每次章節(jié)測驗單獨評分，滿分100分；（2）每次章節(jié)測驗評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以章節(jié)測驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭?4作業(yè)16（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?64期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核焊接電弧基礎知識，焊絲的熔化和熔滴過渡特性，母材的熔化和焊縫成形，電弧焊自動控制基礎，各種電弧焊方法及設備的類型、特點、選用等內容。（3）考試題型為：填空題、選擇題、判斷題、簡答題、綜合題等。√√√252510合計：100分414118八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、章節(jié)測驗、作業(yè)、期末考試等方式對學生進行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權重60%），試題類型為選擇題、填空題、判斷題、簡答題、綜合題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用題、分析題不低于50%；課堂表現(xiàn)、章節(jié)測驗、作業(yè)等過程性考核成績?yōu)?00分（權重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60