《船舶材料与焊接》教学大纲.doc

《船舶材料与焊接》教学大纲 课程名称: 船舶材料与焊接/Materials and Welding for Shipbuilding 学时/学分：32学时/2学分（其中含实践及实验学时4学时） 先修课程:金属工艺学，金属材料及热处理 适用专业:船舶及海洋工程结构设计、船舶建造工艺、船舶检验 开课学院、系：交通学院船舶与海洋工程系、材料科学与工程学院材料加工工程系 一、课程的性质与任务 “船舶材料与焊接”课是为船舶及海洋工程结构设计、船舶建造工艺、船舶检验专业本科生开出的一门专业选修课。 本课程的任务是进一步拓宽学生在材料和焊接领域的知识面。通过学习使学生了解： 1.造船工业对金属材料和非金属材料的性能要求、评价试验方法； 2.规范对造船材料的规定和要求等内容； 3.金属腐蚀机理及防腐措施； 4.熔焊原理； 5.电弧焊焊接方法及工艺； 6.焊接材料、焊接检验及焊接力学。 等方面的基础知识、基本概念、基本理论；使学生具备在实际工作中解决材料与焊接问题的基本素质。 同时在教学过程中，要注重培养学生的自学能力、分析和解决问题的能力，以便运用所学知识处理生产实际中遇到的实际问题。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）教学内容 1.造船材料 常用的造船材料：分类、检验及要求。 船体结构钢：分类、使用范围、性能表征及规范对船体结构钢的要求。 金属的腐蚀及海船的电化学保护：腐蚀种类、电化学腐蚀机理、钢质船体电化学防腐措施。 船用有色金属：船用铝合金、船用铜合金。 塑料和涂料：塑料的组成、分类及在造船中的应用；热固性玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）；涂料的组成及施工要求。 2.船舶焊接 2.1熔焊基本原理： 焊接温度场、焊接热循环；合金过渡、氢气孔、氮气孔、CO气孔的产生机理防治措施；常见焊接裂纹的产生机理、影响因素和防治措施，包括热裂纹、冷裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹；焊接接头各个区域的的金相组织和机械性能特点；常见的焊缝形式、坡口形式、接头形式及其应用；各种接头的力学特性 2.2电弧焊方法： 手工电弧焊的特点及应用；手工电焊条的组成、焊条牌号，掌握常用焊条的牌号、性能和选用；手工电弧焊焊接规范包含的内容；手工焊工艺特点；高效手工电弧焊方法；手弧焊机的种类、各类焊机的特点及牌号。 埋弧焊特点及应用范围，常用埋弧焊焊接材料，常用埋弧焊设备及工艺参数的选择。 CO2气体保护电弧焊冶金特点， CO2气体保护电弧焊常用的焊接材料，工艺参数特点，药芯焊丝CO2气体保护电弧焊和CO2单面焊双面成形。 熔化极氩弧焊和钨极氩弧焊的特点、应用范围 2.3金属的切割： 氧气切割的实质、气割的条件及可气割的金属；等离子切割方法的种类和原理，碳弧气刨的原理，水下切割和水射流切割 2.4 船舶及海洋工程常用金属材料的焊接： 金属的焊接性概念；低合金结构钢的焊接；典型低合金结构钢的焊接性及焊接工艺；低温韧性钢的焊接性及焊接工艺特点；铝和铝合金的焊接性及焊接工艺特点；奥氏体不锈钢的焊接性及焊接工艺特点；复合钢的焊接性及焊接工艺特点。 2.5焊接变形及应力： 焊接变形和应力的基本概念，焊接变形及应力的产生原因；焊接变形的分类及各类变形的产生机理和影响因素，控制焊接变形的措施和矫正焊接变形的方法；焊接残余应力的分类及其分布，残余应力的影响，控制残余应力的措施，消除残余应力的方法。 2.6焊接质量检验： 焊接检验的基本概念，焊接检验方法的分类，焊接检验的过程及主要内容。焊接缺陷的分类，常见焊接缺陷的定义、形态及危害程度。焊缝的无损检测：焊缝质量外观检验的基本内容及应用场合；射线探伤方法的基本原理、特点及应用；超声波探伤的基本原理、特点及应用。焊接接头破坏性检验：常规拉伸试验、冲击试验、弯曲试验的试样形式、试验方法及用途；宏观和微观金相试验的目的。 （二）基本要求 1.正确理解下列基本概念： 钢材的性能表征、金属的腐蚀、电化学保护；涂料；焊接温度场、焊接热循环；合金过渡；金属的焊接性；焊接变形和应力；焊接缺陷。 2.熟练掌握以下材料的特点、用途、要求及检验规范： 船体结构钢、船用铝合金、船用铜合金、热固性玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）及船用涂料 3.正确掌握以下工艺方法： 手工电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊、氩弧焊等焊接方法的特点、应用及选材； 气割、等离子切割、碳弧气刨的特点及使用条件。 4.牢固掌握以下基本理论： 氢气孔、氮气孔、CO气孔、热裂纹、冷裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹的产生机理防治措施； 常见的焊缝形式、坡口形式、接头形式及其力学特性和应用。 焊接变形及应力的产生原因；焊接变形的分类及各类变形的产生机理和影响因素，