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焊接方法及设备课程教学大纲 课程名称：焊接方法及设备 课程编号：0501151C5 学时/学分：64/4 课程类别/性质：专业课/限选 适用专业：材料科学与工程 一、课程目标与定位 课程目标：培养学生能够根据工程的实际需要选用适宜的焊接方法与焊接设备，选用焊接材料以及制订焊接工艺，初步具备分析和解决焊接生产实际问题的能力。使学生初步具有与焊接技术与工程领域有关的科学研究、技术开发、生产、设计及经营管理等方面的工作。 课程定位：焊接方法及设备是材料科学与工程专业的专业限定选修课程。定位于专业教育内容→学科专业方向知识体系→焊接技术与工程知识领域→核心知识单元。先修课程：机械设计基础、工程材料、材料科学基础、应用表面化等。后续课程：材料分析测试技术、金属热处理工艺、金属基复合材料及制备技术、金属材料失效分析、金属腐蚀与防护、材料表面工程技术、钎焊、焊接生产及自动化、特种连接技术、金属压力加工等。 二、课程从属项目关系 所在项目及相关课程：本课程属于“焊接技术与工程”项目，项目包含焊接冶金学与焊接性、焊接方法及设备、弧焊电源、焊接结构、焊接检验、焊接生产及自动化、钎焊等理论课程。本课程的支承基础是项目中的金属固态相变、金属热处理工艺课程，另外涉及的直接基础课程还包括工程材料、材料性能学及材料科学基础。 项目与课程的关系：焊接方法及设备是“焊接技术与工程”项目中的专业技术课程，课程以项目中的材料科学与工程专业导论、金属固态相变、工程材料、材料性能学及材料科学基础知识作为理论基础。 相关课程间衔接及互补关系：本课程与焊接冶金学及焊接性课程互为补充。 三、课程知识、能力、素质培养目标 1.知识培养目标 （1）了解焊接工艺的发展史；常用的焊接术语、标准与代号；理解焊接本质、特点及分类。 （2）熟练掌握与熔焊电弧有关的基本概念；了解电弧特性及其控制，磁场对电弧的影响，应用界限；掌握电弧温度分布及其作用、焊接工艺的影响。 （3）掌握熔滴过渡特点；熟练掌握焊接参数对焊缝形状尺寸的影响；理解各种焊缝缺陷形成的原因及预防措施，了解电弧焊的程序自动控制及自动调节系统。 （4）了解常规熔焊方法（MMA焊、埋弧焊、熔化极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等焊接方法）原理、特点及应用；掌握常规熔焊方法的熔滴过渡特点及焊接工艺。 （5）了解从常规压力焊（点焊、缝焊、对焊、凸焊）方法及基本原理，掌握常规压力焊工艺及常用材料焊接性；了解高频焊、扩散连接、磨擦焊、超声波焊、焊炸焊、变形焊等其他压焊方法原理、工艺及特点。 2.能力培养目标 （1）初步具备焊接工艺设计能力。 （2）根据不同的材料初步具备选择熔焊方法与设备的能力。 （3）初步具备焊接设备调试及维护的能力。 （4）初步具有压力焊方法与设备的合理选择能力。 （5）初步具有压力焊接头性能的评定能力。 3.素质培养目标 通过课程学习，培养学生初步具有焊接工程师必备的焊接工艺设计与选择、维护及调试焊接设备的知识素质和能力素质。 四、课程基本内容和学时安排 （一）熔焊方法及设备部分（38学时） 1. 绪论与焊接电弧（7课时） 教学内容：焊接基本概念，焊接工艺发展史；定义与术语，焊接工艺图示，工艺特点的简短描述，最常用焊接工艺的应用，焊接工艺的分类和代号（IIW，ISO和EN标准，国家标准），焊接工艺应用中的建议，焊接工艺的分类（IIW，ISO和EN标准，国家标准）；焊接特点及分类；焊接电弧物理基础；电弧物理（电弧产生、主要电弧区、电弧稳定性），电压沿弧长的分布，阴极与阳极的热量，直流极性与交流的电弧特性及其控制，电弧温度分布及其作用，焊接工艺的影响，磁场对电弧的影响，应用界限。 教学目标：掌握各种主要焊接工艺方法间的不同，根据标准区分不同的工艺；认识焊接工艺方法的缩写，解释焊接工艺发展历史。掌握焊接基本概念、理解焊接本质、特点及分类；熟练掌握与焊接电弧有关的概念；熟悉电弧基本原理；了解影响电弧稳定性的主要参数；熟悉电弧热发射与电压分布，磁场对电弧的影响；掌握如何解决磁偏吹问题；了解直流、交流电弧特性包括控制方法与局限性。 重 点：各种焊接工艺方法；焊接基本概念；电弧的基本原理；电弧温度分布及其作用。 难 点：电弧物理；直流极性与交流的电弧特性及其控制；电弧温度分布及其作用。 2. 焊丝的熔化与熔滴过渡（2课时） 教学内容：焊丝的的加热与熔化；熔滴上的作用力；熔滴过渡的主要形式和特点；熔滴过渡的损失和飞溅。 教学目标：掌握焊丝熔化速度、比熔化量、熔滴过渡及飞溅等基本概念；掌握熔滴上受到的各种力及其对过渡的影响；了解熔滴过渡的基本分类；掌握各种焊接方法熔滴过渡的特点。 重