1.2 Анализ содержания лабораторных работ по дисциплине «Теория сварочных процессов»

Учебная дисциплина «Теория сварочных процессов» согласно учебного плана входит в Математический и естественнонаучный (общенаучный) цикл.

Целями освоения учебной дисциплины «Теория сварочных процессов» является формирование системы знаний теоретических основ сварочных процессов:

• физико–химических и металлургических основ сварочных процессов;

• физико–механических и химических процессов в сварочных источниках энергии;

• тепловых процессов при сварке;

• термодеформационных процессов (структурные и фазовые превращения в металлах и сплавах при сварке), свариваемость;

• теоретических и экспериментальных сведения о свариваемости металлов и сплавов.

Процесс изучения дисциплины «Теория сварочных процессов» направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению подготовки.

По окончании изучения курса студент должен:

Знать:

• основы молекулярно–кинетической теории, термодинамики, электростатики и электродинамики, механики;

• физико–химические основы сваривания металлов и сплавов;

• основы физико–химических, металлургических, тепловых и термодеформационных процессов при сварке;

• основы свариваемости металлов, физико–химических и механических процессов в источниках энергии для сварки, металлургические процессы при сварке.

Уметь:

• использовать знания основ молекулярно–кинетической теории, термодинамики, электростатики и электродинамики, механики в контексте сварочных процессов;

• определять возможность образования сварного соединения;

• теоретически обосновывать выбор сварочных материалов, источников энергии для сварки;

• обосновывать выбор вида сварки, определять свариваемость металлов и сплавов;

• проводить расчеты распределения теплового поля в металле в процессе сварки.

Владеть:

• определять основные закономерности химических и физических процессов при сварке;

• основными методами определения реакции металлов на сварочный процесс;

• производить оптимальный выбор вида сварки и сварочных материалов для определенного конструкционного материала;

• основами расчетов свариваемости металлов и сплавов, распределения теплового поля в металле при сварке, возможности фазовых и структурных превращений при тепловом воздействии источников тепла при сварке.

Для формирования представленных компетенций необходима правильная организация лекционных занятий и лабораторных работ.

Лабораторные работы, изучаемые в процессе освоения дисциплины «Теория сварочных процессов», посвящены следующим темам:

1. Ионизирующее действие материалов электродных покрытий, электродов разных марок и флюсов.

2. Свойства сварочной дуги в магнитных полях.

3. Коэффициент полезного действия сварочной дуги.

Для проведения лабораторных работ разработан электронный лабораторный практикум. В нем представлены теоретические сведения и текстовая часть проводимых опытов с описанием эксперимента и дальнейшего его изучения. Так в первой лабораторной работе (рисунок 1) студенты должны исследовать ионизирующее действие материалов, используемых при изготовлении электродных покрытий и флюсов, по величине обрывной длины дуги, горящей между металлическим стержнем и пластиной с исследуемыми материалами, а также с ионизирующей способностью покрытий различных марок электродов по величине обрывной длины дуги.

В лабораторных работах предусмотрено заполнение файла–отчета, ссылка на который дана в описании технологии выполнения работы.

Рисунок 1 – Фрагмент первой лабораторной работы

Во второй лабораторной работе студенты знакомятся со свойствами сварочной дуги в магнитных полях, особенностями влияния магнитных полей на сварочную дугу при использовании постоянного тока.

Как и в теоретическом блоке, в практическом блоке предусмотрена возможность перехода в глоссарий, для уточнения значений терминов и понятий, встречающихся в тексте лабораторной работы.

Фрагмент данной лабораторной работы представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Фрагмент второй лабораторной работы

Третья лабораторная работа (рисунок 3) направлена на изучение коэффициента полезного действия сварочной дуги.

Рисунок 3 – Вид окна третьей лабораторной работы

Студенты учатся вычислять тепловой эквивалент электрической мощности, эффективную тепловую мощность.

Однако проведение лабораторных работ сопряжено с некоторыми трудностями, в частности, по организации эксперимента, здесь необходимо предоставить соответствующее оборудование и материалы, также мастера производственного обучения, который будет показывать опыты. Для обеспечения более удобной работы, особенно со студентами заочного и дистанционных форм обучения, возникает потребность в применении средств мультимедиа для создания анимации, показываемых опытов.