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篇一 : 焊接技术及自动化专业及专业群焊接技术及自动化专业及专业群 建设项目建设方案一、建设基础 (一)行业背景 随着中央“振兴老工业基地”政策的不断深入,沈阳市以装备制 造业和汽车制造业为主导的经济建设正以前所未有的速度发展, 仅以 2005 年为例,沈阳完成新开工投资 500 万元以上工业项目 1145 个, 投资 10 亿元以上项目 13 个,其中焊接产业所占产值比例高达 40%, 并为沈阳市提供了近万个就业岗位, 而目前高级技术工人和一线技术 人员所占需求的比例不足 30%。按照沈阳市“十一五”规划,到 2010 年沈阳市的焊接产业所占比例将进一步增加, 所占产值将达到 600 亿 元,同时从业人员将在现有基础上增加 31%,特别是高素质高技能人 才和现场工艺、管理等人才需求量将大幅度增加。同时,沈阳的制造 业信息化大都处于业务层面,IT 正在显著地改变企业的管理模式、 优化企业的业务流程,进而促使企业实现版本升级。这些使服务沈阳 区域经济发展的沈阳职业技术学院焊接技术及自动化专业具有广阔 的发展空间。 本专业作为沈阳地区同类院校唯一的一个焊接技术及自 动化专业,自建立以来,已为沈阳市装备制造业发展培养了大批优秀 毕业生,成为各个企业的技术和管理骨干,并为企业提供了近 8000 人次的技术培训和技能鉴定,受到了企业的欢迎和好评。沈阳职业技 术学院的焊接技术及自动化专业不仅是许多企业技能人才培训基地, 而且是沈阳装备制造业焊接人才的主要培养基地。 (二)专业现状 焊接技术及自动化专业是沈阳装备制造业重点建设人才培养专业,沈阳市政府确定的沈阳装备制造业高职教育重点建设专业,是学 院材料工程类专业群的龙头专业,是辽宁省省级高职教育示范专业。 1.学生情况 焊接技术及自动化专业现有在校生 405 人,毕业生 392 人。近三 。 年第一志愿平均上线率为 166%,报到率均在 99%以上。90%以上毕 业生一直稳定在初次就业单位工作, 用人单位满意率达 99%。 2001 从 年开始, 本专业毕业生毕业前一年全部被沈阳鼓风机集团、 航天新光、 沈阳铸造研究所、 大陆激光、 沈阳远大集团等多家企业接收顶岗实习, 实习结束后全部聘用。其中 54%成为一线技术能手,22%成为现场技 术员、工艺员、质检员等技术骨干,17%担任工段长、车间主任以及 调度员、安全员等企业的管理骨干。涌现出了沈矿集团铆焊分厂厂长 王百春等许多优秀毕业生。 2.师资情况 本专业现有一支 20 人组成的专兼结合的教师队伍。其中 8 人为 企业兼职教师,分别来自北方重工集团、大陆激光等一线岗位高级技 术人员或技术能手。 “双师”素质教师 10 人,其中 4 人从企业引进或 有企业实践经历,8 人在企业兼职。副教授以上职称 8 人,硕士研究 生 4 人。 全国机械职业教育教学委员会材料类专业教学指导委员会委 员 1 人,国家级高级焊工考评员 4 人。 焊接技术及自动化专业教学团队作为学院的优秀团队, 承担了企 业技术攻关项目 8 项,获得了“全钢网格式防静电地板”“新型超低 、 支架” 无边防静电地板” 、 “ 等三项应用焊接技术方面的实用新型专利, 并在企业推广应用,取得良好的经济效益和社会效益。还承担了沈阳 市“十五”教育科学规划立项课题 1 项,辽宁省“十一五”教育科学 规划立项课题 1 项,科技攻关课题 2 项,获沈阳市科技发明一等奖 1项。 3.实训基地情况 校内基地:校内现有实训基地总建筑面积 1000m2、仪器设备总 校内基地 值 480 余万元、其中各种焊机 80(包括企业提供的 25 台)余台套。 拥有焊接、热处理工艺、金相、机械加工、力学等实训室。在矿山机 械集团的技术人员指导下,实训与生产(产品电控柜、皮带运输机机 架)紧密结合。可满足焊接技术及自动化专业学生进行焊接、机械加 工、热加工的实训需要。已经建成的激光加工、数控加工、电气等实 训室,进一步拓宽了本专业实训项目,增强了学生职业素质和职业能 力。 校外基地:本专业在北方重工集团、沈阳大陆激光集团等企业建 校外基地 立了 8 个稳定的校外顶岗实习基地, 并聘请上述企业的一线技术人员 和能工巧匠人员作为顶岗实习指导教师。 (三)专业定位 培养目标: 培养目标 本专业培养具有与焊接技术及自动化工作岗位相适应 的职业素质、较强的职业发展能力、实践技能和一定的技术水平,精 精 操作、知工艺、会维护、懂管理 操作、知工艺、会维护、懂管理,在生产第一线从事焊接工艺实施及 车间基本管理的高素质高技能人才。 实施专业技能培养与职业标准对 接, 学习期间学生能够获得高级电焊工和中级制图员等 4 个职业资格 证书, 以及社会公益服务证书、 企业经历证书、 学生科技社团证书等。 服务方向:培养焊接准备(铆工) 、焊接操作及工艺、焊接车间 服务方向 调度及外协、焊接车间管理及安全技术岗位高素质高技能人才。为合 作企业提供技术培训、技术项目开发和技术咨询等服务。 (四)专业优势 1.以应用技术服务企业焊接技术教研室与沈阳机床集团等大中型企业合作,解决了“多 棱角不对称机床镶钢导轨热处理裂”等多项技术攻关难题,服务企业 项目详见表 1-1。表 1-1 服务企业项目一览表企 业 名 北方重工集团 特变电工集团 山东华福实业公司 沈阳机床装备有限公 司 沈阳金杯汽车有限公 司 沈阳华凯科技有限公 司 内 容 效益/效果 效益 效果 员工技术水平显著提高 产品返修率显著降低 实现工厂的顺利转产 淬火成品率显著提高 产品质量显著提高 员工技术水平显著提高, 产品返修率显著降低 负责人 宫成立 朱宇新 朱宇新 张红兵 黄丽荣 张红兵护环锻造方法比较 油箱焊接质量缺陷的预防 抗静电地板焊接生产工艺 多棱角不对称导轨热处理 裂 汽车传动轴质量改进 太空舱变形的控制2.技能鉴定起步早、服务面广 本专业从 2002 年就已开展中高级电焊工职业技能培训和鉴定项 目,为企业在岗员工、省内中职师资提供中高级电焊工培训与鉴定, 累计人数 1000 余人次。社会培训和技能鉴定统计见表 1-2。表 1-2 社会培训和技能鉴定统计表培训人员 转岗人员 企业人员 农民工 中师培训 负责人 宫成立 张红兵 朱宇新 张红兵 人 数 300 人 310 人 356 人 100 人 内 焊接技术 行业技术攻关课 题应用训练 焊接技术 焊接技术 容 资格证书 中级焊工证 中级焊工证 中级焊工证 中级焊工证 成 绩在新岗位上岗 减少了产品缺陷,提 高了产品质量 找到工作,上岗就业 成为实践教学骨干 教师(五)专业特色 1.形成了“沈重模式”的工学结合人才培养模式2006 年,焊接技术及自动化专业与学院的材料成型专业共同接 受北方重工集团 (原沈重集团) 人“订单”, 160 并冠名为“沈重班”, 共同建设“沈重模式”的人才培养模式: (1)集团和学院共同从入学新生中选拔符合企业要求的学生作 为“沈重班”学员,同时成为北方重工预备员工。 (2)集团为“沈重班”每个学生提供 5000 元的奖助学金。 (3)集团和学院共同根据岗位需求和岗位能力要求制定人才培 养方案,共同开发课程和教材,共同建设专兼教师队伍,共建生产性 实训基地和顶岗实习基地,共同制定人才培养验收标准。 (4)实行工学交替的教学模式,前三个学期,学生分别按 5、7、 9 周的时间到企业进行认知实习和生产实习,后三个学期学生一边在 企业顶岗实习一边跟着学校和企业教师学习相关课程。 结合焊接技术 及自动化专业注重由部件到整体的工艺流程特点, 学校重点培养学生 掌握典型焊接产品制造的基本专业知识和基本技能, 合作企业注重产 品制造流程的连续性、完整性综合能力培养,使教学过程与生产过程 紧密结合。 (5)在培养过程中,采取职业素质与岗位技能并重,学院校训 精神和企业文化相互渗透的培养方式,学生从入学开始,不仅编入学 院专业建制班级, 而且根据企业培养方向编入沈重集团对口车间的一 个班组,与一名一线人员确定师徒关系,成为企业的“准员工” ,参 加企业所有大型活动。学生每年不仅要对在校学习情况进行总结,而 且在年末要向北方重工集团对口分厂递交年度成长报告。学生在校 时,实行分组管理进行项目教学,身着沈阳重型集团厂服,使学生在 校有在企业的感觉。 (6)集团人员和学院教师相互兼职,共同参与人才培养,共同进行企业技术开发。 集团派出“企业代表”对学院人才培养全过程进 行指导、监控并验收。 由于“沈重模式”这种培养方式的实行,实现了深度融合的校企 合作,做到了“三双”即学生具有双重身份(学生、员工) ,教师有 双重角色(教师、工程师) ,领导有双重责任(系主任、技术厂长) 。 实现了以就业为目标, 以为企业服务为主要任务的准确定位, “四 做到 跟”即:专业跟着主导企业走;课程跟着岗位能力走;教学跟着生产 过程走;教材跟着任务项目走。 2.强化顶岗实习管理,毕业生就业质量好 北方重工集团、 特变电工集团等多家大中型企业是焊接技术及自 动化专业校外顶岗实习基地,顶岗实习期间,校企联合对学生进行职 业素质、焊接工艺实施、操作技能、管理能力等全方位指导,按照企 业管理制度和岗位要求对每个学生进行考核评价。 学生通过严格的顶 岗实习,综合素质高、实践能力强,深受企业的欢迎,实习结束后全 部聘用,并承担重要工作。许多企业前来招聘本专业学生,已呈供不 应求的局面。二、建设目标 (一)总体目标 在学院“332”人才培养总体框架下,针对焊接技术及自动化专 业岗位注重由部件到整体的焊接生产工艺流程特点, 按照北方重工集 团等企业提出的大型设备部件和构件焊接生产过程对专业人才培养 要求,实施“沈重模式”的人才培养模式。建设“焊接结构生产”等 3 门工学结合的优质核心课程。建设以焊接变位机及滚轮架等典型产 品为载体的生产性实训基地,建设 15 个校外顶岗实习基地;将专业团队建成省级优秀教学团队。 (二)具体目标 1.人才培养模式改革 在学院“332”人才培养模式的总体框架下,与北方重工集团、 特变电工集团、沈鼓集团等企业合作,进一步深入“沈重模式”人才 培养模式改革与创新,继续实施“互聘制” ,北方重工集团企业技术 人员参与专业的核心课程建设、项目教学、实训基地建设,专业团队 人员参与北方重工集团的盾构机走轮支架焊接工艺开发和技术改造; 校企共同进行以大型设备部件和构件焊接生产岗位能力培养为主要 内容的新的课程体系;共同进行《焊接结构生产》等核心课程的开发 和建设;共同探索进行教学模式的改革。在建设过程中学校注重焊接 变位机及滚轮架、多功能健身器、超市及机场用购物手推车、勘探钻 杆等典型焊接产品制造的基本操作、现场组织等基本技能培养,北方 重工集团注重大型设备部件和构件焊接生产工艺、 生产组织的实施能 力和现场施工组织能力的培养。使“三双”机制得到真正运行,真正 做到“四跟” 。 2.课程建设 构建以焊接变位机及滚轮架、多功能健身器、超市及机场用购物 手推车、勘探钻杆等盾构机走轮支架、大型球磨机主体构件焊接工艺 实施与现场组织等核心能力培养为主要目标的新的课程体系;建设 《焊接结构生产》等 3 门优质核心课程。将《焊接结构生产》课程建 设成为省级精品课程。 3.实习实训条件建设 (1)焊接技术实训系统 建设由焊接工艺、焊接生产和焊接质量检验三个模拟实训室组成的焊接技术模拟实训系统。 使学生在模拟的环境下,体会到真实的岗位情境,为生产性实训打下良好的基础。 (2)校内生产性实训基地 围绕课程教学和对外服务的需要, 与北方重工集团、沈阳高压隔离开关等企业共建以盾构机走轮支架、 高压开关罐体结构件等产品为载体的金属结构生产、焊接自动化、焊 接技术应用 3 个生产性实训基地。 通过引入企业的压力容器等典型焊 接结构的生产项目,保证校内生产性实训质量,为校外顶岗实习打下 坚实基础。 (3)校外顶岗实习基地 与北方重工集团、特变电工集团、远大集团、大陆激光集团等企 业合作建设 15 个顶岗实习基地, 使毕业生都能达到 10 个月的顶岗实 习。以顶岗实习基地为载体,建设一支由 40 名企业一线技术骨干构 成的指导教师队伍;制定《顶岗实习基地运行与管理办法》《顶岗实 、 习基地建设标准》《顶岗实习教学工作流程》等 10 个相关管理制度。 、 4.师资队伍建设 根据专业侧重方向,培养 2 名专业带头人;结合 3 门优质核心课 程建设,培养骨干教师 3 名;90%教师具备“双师”素质;并在职称 结构上达到教授至少 1 人,2 名教师进入辽宁省优秀青年骨干教师培 养计划。 聘请北方重工集团金属结构分厂技术厂长担任兼职教研室主任, 聘请 12 名企业一线技术人员为专业教研室兼职教师。 聘请 40 名具有 丰富实践经验的企业技术人员和能工巧匠作为学生顶岗实习指导教 师。 5.社会服务与辐射能力 为辽宁中部七城市群相关企业提供技术培训和技术咨询 3500 人 次,同时与北方重工集团、机床集团等企业合作,开展“大型球磨机滚筒弧焊技术与工艺”等 3 个应用技术项目的开发工作。为西部对口 学校新疆伊犁奎屯职业技术学院培训教师 15 名、 联合培养学生 45 名。 6.专业群建设 辐射材料工程技术(激光加工方向) 、无损检测技术、汽车制造 技术专业建设。 推广和应用焊接技术及自动化专业的教改成果和共享 焊接技术及自动化专业及全院的优质教学资源。 建设 2 门工学结合的 优质核心课程; 引进专业带头人 1 名, 培养骨干教师 3 名, 形成 “双 师”结构和“双师”素质合理的专业群师资队伍; 建设无损检测实训室 等 3 个校内实训室及 6 个校外实习实训基地。 7.人才培养质量评价与监控体系建设 针对“沈重模式”人才培养要求,建立“企业代表”制度,使企 业全面参与人才培养质量评价与监控;结合“沈重模式”的人才培养 模式实施,与北方重工等企业的代表共同建立人才培养监控机制;形 成企业、社会、家长及学生四维的人才培养评价机制;建设与之相配 套的人才培养方案制定等方面的规范、流程和制度,形成符合“沈重 模式”人才培养需求的质量评价和监控体系。三、建设内容 (一)人才培养模式改革 在学院“332”人才培养总体框架下,与北方重工集团和沈阳高 压隔离开关有限公司等企业合作,实施“沈重模式”人才培养模式。 实施“互聘制” ,使专业团队教师 80%都能参与北方重工集团沈阳高 压隔离开关有限公司的技术改造和开发工作; 北方重工集团金属结构 公司技术经理和 4 名“沈重模式”项目负责人及沈阳高压隔离开关有限 3 名工程师都能实质性参与专业教研室建设、 优质核心课程建设和 相关教学活动;和北方重工集团合作所有“沈重班”学生入学后不仅 在学校有班级建设,而且也编入企业的相关班组,真正具备准员工的 身份,按照企业要求在校期间参加企业所有大型活动,使“三双”机 制能得到真正实施。校内注重对学生进行焊接工艺制定、焊接结构生 产基本过程、焊条电弧焊操作等基本技能培养,合作企业注重学生对 焊接材料选择、焊接生产工艺规范、焊接缺陷检测方法,尤其是针对 沈重集团盾构机走轮支架、大型球磨机主体构件的焊接工艺,注重学 生对下料、成型、装配、焊接等全部工作过程的现场操作以及现生产 组织能力的培养。 结合团队教师参与北方重工集团和沈阳高压隔离开 关有限公司等企业“大型球磨机弧焊技术与工艺”“E4303 焊条性能 、 改进”等技术改造项目开发工作,和企业技术人员共同进行重型设备 部件构件焊接技术、工艺发展与高技能人才培养课题研究,进行“沈 重模式”下的课程、课程体系、教材、师资队伍、校内外实习实训基 地建设。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-1。位 能力对应关系如图 3-1 所示。人才培养模式改革建设项目建设内容、 表 3-1 人才培养模式改革建设项目建设内容、进度及资金投入表序号 1 2 3 4 5 改 革 内 容 专业人才需求调研 专业指导委员会建设 完善人才培养模式改革方案 人才培养模式改革实施管理制度建设 人才培养模式改革的长效机制研究 合 计 项目负责人 宫成立 宫成立 朱宇新 完成日期 2008 年 7 月 2009 年 10 月 2009 年 10 月 资金投入 万元) (万元) 4 1 5 5 5 20张红兵\朱宇新 2008 年 10 月张红兵/宫成立 2009 年 10 月(二)课程建设 1.课程体系 (1)与北方重工集团等企业合作,对本专业面向岗位(群)焊 接准备(标准化) 、焊接操作、焊接产品检验等典型工作过程进行分 析分解, 明确焊接技术及自动化的岗位核心能力为: 精操作、 知工艺、 会维护、懂管理。 焊接技术及自动化典型工作过程、 岗位能力及岗位核心能力见图 3-1。图 3-1 焊接技术及自动化典型工作过程及岗位能力对应关系《焊接技术及自动化》 专业岗位核心能力及岗位核心能力具体要 求见表 3-2。表 3-2 《焊接技术及自动化》专业岗位核心能力及岗位核心能力具体要求表 焊接技术及自动化》 及自动化岗位及岗位群 岗位核心能力 精操作 1.焊接技术操作人员 2.焊接工艺实施人员 3.焊接设备维护人员 4.焊接管理人员 岗位核心能力具体要求 1.操作能力达到中级电焊工以上水平 2.识读工程图与技术文件 3.能根据工艺要求实施工艺 1.会编制焊接工艺文件及设备选择 2.工装制造与应用 3.掌握金属材料的焊接方法 4.了解金属加工工艺过程 1.焊接设备的维护与管理能力 1.班组工段生产管理能力 2.安全生产能力知工艺会维护 懂管理(2)根据“精操作、知工艺、会维护、懂管理”的岗位核心能 力要求,和企业人员一起确定《熔焊基础》《焊接方法与工艺》《焊 、 、 接结构生产》等核心课程,确定支撑课程及相关课程,确定职业素质 教育与拓展、岗位能力知识、岗位基本技能、岗位能力拓展、岗位能 力提升 5 大课程模块, 构建符合焊接技术及自动化专业人才培养目标 要求的新的课程体系。 将职业素质教育贯穿焊接技术及自动化专业人才培养全过程, 并 将这一原则贯穿在课程体系构建之中。 职业素质教育学分占总学分的 22%,并将公益劳动、社区服务实践、义工活动、参与企业市场调研 等公益服务全部纳入职业素质教育内容, 使学生真正做到先做人后做 事,成为企业欢迎的德、技双达标的合格人才。 《焊接技术及自动化》专业岗位核心能力、课程模块、及模块课 程设置见图 3-2、专业岗位核心能力要求及课程分解见表 3-3。图 3-2 专业岗位核心能力、课程模块、及模块课程设置焊接技术及自动化》 表 3-3 《焊接技术及自动化》专业岗位核心能力要求及课程分解表岗 位 核 心 能 力 干什么学什么 支撑课 对应课程 程 名称及 主要内容 名称及 主要内 容 缺什么 补什么 名称及 主要内容 要什么 给什么 名称及 主要内容岗位 及岗 位群岗位具体 能力要求备 注1.焊 接技 术操 作人 员 2.焊 接工精 操 作1.熟悉手工电弧焊 操作技能达到 高级 电焊工水平 2.熟悉自动焊接操 作技能达到中 级工 水平 3.具备识读工程图 与技术文件的能力1. 焊 接 结 构图及施 1. 机 械 工图 工程 2. 焊 接 实 2. C A D 训 基础 3. 铆 工 实 训岗位能力 岗位能力提 拓展模块 升模块 1.VFP 2. 网 页 设 A.技术模块 计 技术模块 3. 工 装 设 1.焊接技师 计艺实 施人 员 3.焊 接设 备维 护人 员 4.焊 接管 理人 员知 工 艺1.具备编制焊接工 艺文件及设备 选择 能力 2.具备工装制造与 应用能力 3.掌握金属材料的 焊接方法 4.了解金属加工工 艺过程 5.典型工艺的实施 能力 1.具备焊接设 备的 维护与管理能力 1.班组工段生 产管 理能力 2.安全生产能力1.熔焊基 础 2.焊接方 法与工艺 3.焊接结 构生产 4.金属工 艺学 5.焊接检 验 6.现代修 复技术 1. 弧 焊 电 源 1. 车 间 管 理常识 2. 工 程 计 算及思维1. 焊 接 冶金及 热处理会 维 护 懂 管 理1. 焊 接 电工实 训4. 工 业 安 全 5. 锻 造 技 术 6. 热 处 理 技术 7. 铸 造 技 术 8. 检 测 技 术 9. 专 业 英 语 10.先进生 产技术2. 焊接工艺师 3. 焊接工程师B.管理模块 管理模块 1. 产品质量管 理 2. 生产安全管 理 3. 工段长实务(3)围绕焊接技术及自动化专业岗位核心能力、岗位能力拓展、 岗位能力提升要求, 根据北方重工集团等企业对学生就业后在现场操 作的基础上向现场技术员、调度员及施工员、车间主任的发展方向和 学生个性特点,分别设置技术型、管理型等课程模块,供学生根据自 己未来职业发展需求灵活选择。 使既学生能掌握第一就业岗位所必备 的基本技能和知识, 也能学到未来后续发展就业岗位所具备的技能和 技术。 使按“沈重模式”培养出来的学生既能保证就业技能和岗位零 距离对接,又具备可持续发展的后劲。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-4。课程体系建设项目建设内容、 表 3-4 课程体系建设项目建设内容、进度及资金投入表序 项 目 名 称 完成 负责人 资金投入(万元) 资金投入(万元)号 1 2 3 4 企业调研,重新确定岗位群 岗位能力变化及分析 制定工学结合的课程体系完整架构 完成人才培养阶段性评价报告 小 合时间 9.10 9.10 计 计 张红兵 宫成立 朱宇新 顾 园2007 年 0.5 0.5 1 1 32008 年 6 6 11 7 29 432009 年 2 3 4 2 112.优质核心课程建设 (1)课程标准建设 与北方重工集团、机床集团等企业合作,围绕焊接技术操作岗位下料能力、成型能力、装配能力、焊接能力、 检验能力、变形矫正能力、生产计划制定能力、识读机械零件图与技 术文件的能力、 编制材料成型工艺文件的能力、 工装设计与应用能力、 材料成型设备的维护与管理能力、班组工段生产管理能力、安全生产 能力等岗位能力培养,根据工作任务及其工作过程重组、整合课程内 容,建设《焊接方法与工艺》《焊接结构生产》《熔焊基础》等 5 门 、 、 优质核心课程,引入焊接行业技术标准及相关的国家职业资格标准, 建设突出能力培养的课程标准。 具体建设内容、建设进度、负责人及资金投入见表 3-5。课程标准建设项目建设内容、 表 3-5 课程标准建设项目建设内容、进度及资金投入表序 号 1 2 3 4 5 课 程 名 称 焊接方法与工艺 焊接结构生产 熔焊基础 激光加工工艺 无损检测技术 合 负 责 人 朱宇新 张红兵 顾 园 建 设 进 度 2008 年 10 月完成 2007 年 8 月立项 2008 年 10 月完成 2008 年 4 月立项 2009 年 10 月完成 2009 年 10 月完成 2009 年 10 月完成 计 资金投入(万元) 资金投入(万元) 备 注 3 3 3 3 2 14黄丽荣 宫成立(2)教学模式改革 与沈飞、高压开关、特变电工、大陆激光、 铸研所等企业合作,完成 5 门优质核心课程的项目化建设,推行项目 引导和任务驱动教学模式, 在建设过程中引入 5 个企业的生产项目和 工作任务,聘请 5 名企业技术人员参与优质核心课程项目教学、任务 教学的开发。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-6。项目课程建设内容、 表 3-6 项目课程建设内容、进度及资金投入表课 程 分 类 项目课 程名称 资金 建设进度 投入 万元) (万元)负责人项目课程内容及方法验收要点专 业 核 心 课 程《焊接 方法与 工艺》 《焊接 结构生 产》张红兵建设成以 5 吨桥式起重机结 2008 年完成 构主梁焊接生产任务为主 2009 年进 要内容的任务课程,与沈飞 一步完善 共同开发建设 建设成以 500 千伏高压开关 2008 年完成 罐体结构焊接生产任务为 2009 年进 主要内容的任务课程,与高 一步完善 压开关共同开发建设 建设成以 1Cr18Ni9Ti、 16Mn 2008 年完 两种材料为主要焊接材料 成 2009 年进 的焊接项目课程,与特变电 一步完善 工共同开发建设 建设成以轧辊和烟机转子 两种工件的激光熔覆为主 2008 年立项 要项目的项目课程,与大陆 2009 年完成 激光共同开发建设 建设成以压力容器的环缝 和纵缝检测、激光熔覆层检 2008 年立项 测为主要项目的项目课程, 2009 年完成 与铸研所共同开发建设47朱宇新471. 课 程 的 主要章节 内容 2. 课 程 的 分类教学 设计 3. 课 程 的 师资与进 度安排《熔焊 基础》黄丽荣43专 业 群 核 心 课 程《激光 加工工 艺》 《无损 检测技 术》李学哲10宫成立10(3)教材建设组织骨干教师与企业专家开发 5 本与优质核心课程配套的工学结合的特色教材。突出实用性,贴近焊接行业企业生产实际。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-7。教材建设项目建设内容 建设内容、 表 3-7 教材建设项目建设内容、进度及资金投入表序号 名 称 对 应 课 程 负 责 人 朱宇新、冯英 宇 张红兵、冯英 宇 黄丽荣、顾 园 黄丽荣、顾 园 宫成立、李学 哲 计 进 度 2008 年 完成 2009 年 完成 2009 年 完成 2009 年 完成 2009 年 完成 资金投 入 备 注 万元) (万元) 10 10 10 10 10 501 2 3 4 5焊接方法与工 艺 焊接结构生产 熔焊基础 激光加工工艺 无损检测技术焊接方法与工艺 焊接技术 焊接实训 激光加工工艺 无损检测技术 合(4)教学软件建设与北方重工集团、沈鼓集团、特变电集团等 7 家大中型企业合作,运用现代信息技术,共同开发《容器装焊》 教学软件、 《焊接材料选择》模拟教学软件、 《X-射线检测》仿真分析 软件、 《磁力检测》模拟检测软件 4 个教学软件。建立模拟仿真教学 环境,提高教学效果。 具体建设内容、建设进度、负责人及资金投入见表 3-8。教学软件建设项目建设内容、 表 3-8 教学软件建设项目建设内容、进度及资金投入表序 号 1 2 软 件 名 称 容器装焊模拟软件 焊接材料选择模拟软件 负责人 顾 园 唐迎春 朱宇新 冯英宇 企业合作对象 高压隔离开关 北方重工 企业技 术人员 皮树国 杨树东 完成 时间
资金投入 万元) (万元) 15 153 4X-射线检测模拟软件 磁力检测模拟软件 合黄丽荣 李树清 李学哲 张 卫特变电工 高压隔离开关 计王占魁 梁 军15 15 60(5)教学方法手段改革以教师为中心,以理论教学为中心的传统教学模式,按照解决“教什么,谁来教,在哪教,怎么教”问题 的思路,针对工学结合的教学模式,进行课程教学内容和方法手段的 改革。 课程教学设计见表 3-9。表 3-9 课程教学设计表序号 1 课 程 名 称 焊接方法与工艺 ■ ○ 2焊接结构生产1 ○2 ○●34567 ○● 89101112○●○● ■○ 3 熔焊基础○● ○● ■符号:理论教学 实践教学 ● 企业教师 □ 课堂教学理论与实践结合教学 ○ 校内教师 实训室教学 ■ 企业现场教学对课程采取 A(过程考核) 、B(项目考核) 、C(实践和作品考核) 、 D(结业测试) 。所有核心课程均按 A、B、C 三种形式与企业共同考核 或以企业为主对学生进行考核。 开发教学软件,采用多媒体教学;充分利用网络平台,把所有优 质核心课程全部上网, 并根据学生顶岗实习出现的新情况进行网上教学、网上指导、网上作业、网上考核。 具体建设内容、建设进度、负责人及资金投入见表 3-10。教学方法与教学手段改革建设项目建设内容、 表 3-10 教学方法与教学手段改革建设项目建设内容、进度及资金投入表序 号 1 2 3 4 项 目 名 称 制定教学方法与教学手段改革方 案 真实工作任务与真实社会产品的 搜集整理 制作高级技师操作录像 制作电子课件与电子教案 小 合 完成时间 9.10 9.10 计 计 负责人 李学哲 黄丽荣 顾 园 资金投入(万元) 资金投入(万元)2007 年 2008 年 2009 年0.5 0.5 0.5 0.5 22 2 3 3 10 171 1 1 2 5唐迎春3.精品课程建设 将《焊接结构生产》建设成为省级、国家级精品课程,对辽沈地 区同类院校同类专业课程建设起辐射和带动作用。在建设过程中,按 照精品课建设标准所要求的教学内容、教学方法与手段、教学队伍、 实践条件、教学效果等指标进行重点建设。 项目建设负责人张红兵, 2008 年底前完成省级精品课程、2009 年底前建成国家级精品课程。 (三)实习实训条件建设 1.焊接技术实训系统建设 与北方重工、机床集团、高压隔离开关有限公司等 6 家大中型企 业共同开发建设具备生产焊接变位机及滚轮架、多功能健身器、超市 及机场用购物手推车、勘探钻杆等产品,并具有应用研发功能的金属 结构生产实训基地、焊 接 自 动 化 实 训 室 、 焊接技术应用与开发中 心。具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-11。建设项目建 表 3-11 焊 接 技 术 实 训 系 统 建设项目建 设 内 容 、 进 度 及 资 金 投 入 表项目负责人: 项目负责人:宫成立 序 号 实训室 模 拟 功 能 硬件及投资 万元) (万元) 1.常用焊接 工装系列实 物 展 示 ( 10 万元) 2.高性能计 算机、 服务器 及网络设备 导书(10 万 元) 3. 投影仪. (3 万元) 4.无损检测 设备(17 万 元) 5. 其 它 配 套 设施(10 万 元) 50 软件及投资 万元) (万元) 建设 进度 2009 年 10 月完 成 2009 年 10 月完 成 资金 投入 万元) (万元)1焊接工 艺模拟1.焊接工艺选择与制定 2.焊接生产工艺流程制 定与工艺分析 1.焊接工序演示与优化 2.焊接设备选择与组合 3.焊接工装选择与设计 4.焊接操作方法及生产2焊接生 产模拟3焊接质 量检验 模拟1. 检验方法与设备的选 择 2.焊接质量的鉴别与评 定1.焊接工艺实 训教学软件及 指导书(12 万 元) 2. 焊 接 工 装 设 计教学软件及 实训指导书 (12 万元) 3.焊接设备制 造与维修教学 多媒体资料 (10 万元) 4. 无 损 检 测 实 训软件及指导 书(13 万元) 4725452009 年 10 月完 成27合计总计972.校内生产性实训基地 与北方重工、机床集团、高压隔离开关有限公司等 6 家大中型企 业共同开发建设具备生产焊接变位机及滚轮架、多功能健身器、超市 及机场用购物手推车、勘探钻杆等产品的生产性实训基地。同时,为 增强与企业研发的能力建设金属结构生产实训基地、焊 接 自 动 化 实 训 室 、 焊接技术应用与开发中心。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-12、 表 3-13、表 3-14。表 3-12实训生产 产品金 属 结 构 生 产 实 训 基 地 建设项目建 设 内容、进度及资金投入表 建设项目建 内容、设 备 分 主要设备设施 1.工具、刀具库 2.压缩空气机 3.3T 叉车 生产 准备 设备 4.两用电瓶车 5.液压手推车 6.剪板机 7.折弯机 8.等离子切割机 9.钳工平台 10.铣钻床 11.摇臂钻 12.金属带锯床 13.切割机 14.仿形切割机 15.割圆机 机加 工段 设备 16.自动弯管机 17.数控车床 18.数控铣床 19.立式加工中心 20.车床 21.车床 22.铣钻床 23.牛头刨床 冲压 设备 24.63T 冲床 25.100T 冲床 26.滚圆机 27.自动焊接机 28.二氧化碳焊机 焊接 工段 设备 29.手推车专用焊机 30.手氩两用焊机 32.埋弧焊机 33.手弧焊机 34.手弧焊机信息化 31. 电脑及附件型 号价格 万元) (万元) 7.4数 量 1 1 2 1 5 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 1 2 2 1 1 10 1 10 2 5 5 40建设进度/ 建设进度/ 项目负责人8立 合力12 20/10 2.5 1.5/0.3Q12Y-5× LGK-200 6m*3m ZX GWT-180 CG-30 CG-150 CG-600 非标 CAK3675v XK713 VMC50-60 CA6136 CA6140 ZXJ JB21-63B JB21-100B 非标 HW-2000 NBC315 非标 ZX7-400 MZ-1000 ZXE-315 BX1-5008 15 1.2/0.6 6/3 0.92 0.86 1.22 0.12 0.25 0.4 10 7.6 27/13.5 26.0 4.8/2.4 7.2/3.6 0.76/0.38 5 16/8 24/12 7 1.2 6/0.6 20 6/0.6 3/1.5 2/0.4 2/0.4 282009 年 10 月完成/ 朱宇新1.焊接滚 轮架 2.多功能 健身器 3.超市及 机场用购 物手推车 4.钻探用 钻头 5.接变位 机 6.液压手 推车 7.办公档 案柜、密 集架2009 年 10 月完成/ 朱宇新2009 年 10 月完成/ 朱宇新合计280.93表 3-13 焊 接 自 动 化 实 训 室 建设项目建 设 内容、进度及资金投入表 建设项目建 内容、实 训 项 目 主要设备设施 1.半自动二氧化碳 焊机 2.CNC 气割机 1.自动切割装 置的操作实训 2.自动焊接设 备的操作实训 3.电焊条烘干炉 4.自动电阻焊机 5.自动电阻焊机 6.直流脉冲氩弧焊机 7.自动 MIG 焊机 3.管道自动焊、 8.自动焊剂烘干机 割机 9.自动等离子喷涂 设备 4.焊缝自动跟 10.电刷镀设备 踪的设备的安 11.示波器 装与操作 12.电脑 13.打印机 14.单片机 合 计 YJJ-A-100 型 NBC-200 CNC2 ZYHC-80 DN-100 DN3-100 号 价 格 万元) (万元) 2.5/0.5 18 0.8/0.4 10/5 3/1.5 2.8 7 0.87 1 1 3 2/1 0.2 0.1/0.05 数 量 5 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1 2 1 2 52.27 2009 年 10 月完成/ 张红兵 建设进度/ 建设进度/ 项目负责人表 3-14 焊 接 技 术 应 用 与 开 发 中 心 建设项目建设内容、进度及资金投入表 建设项目建设内容、实 训 项 目 主要设备设施 1.激光加工成套设备 1kw 2.液压内拔器 1.激光加工工艺 2.焊条研制与生 产 3.旧焊机改造 4.薄板的焊接工 艺改进 5.有色金属焊接 3.焊条加工机 5.空气压缩机 6.喷漆设备 7.移动式通风设备 8.25T 机械拔轮器 9.5T 机械拔轮器 10.液压内拔器 11.螺柱焊机 12.环缝焊接操作机 13.微束等离子焊机 14.设备附件 合 计 LHM-50 HPJ113 HPJ0404 HP-0809 CD99 HP-2512C ZDG65-40 0.9 立方米 型 号 价 格 万元) (万元) 35 3.6 2.5 1.5 1.5/0.75 1 15/1.5 1.2/0.6 1/0.2 2.8 2.3 7 5.8/2.9 11.17 91.8 数 量 1 1 1 1 2 1 10 2 5 1 1 1 2 2009 年 10 月完成/ 张红兵 建设进度/ 建设进度/ 项目负责人4.高频感应加热电源 ZDG60-18投入 5 万元,建设校内生产性实训基地环境与管理制度。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-15。生产性实训基地环境与管理制度建设项目建设内容 进度及资金投入表 建设项目建设内容、 表 3-15 生产性实训基地环境与管理制度建设项目建设内容、序号 1 2 建 设 内 容 校内生产性实训基地环境建设办法 校内生产性实训基地管理制度 合 计 建 设 进 度 2008 年 10 月 2008 年 10 月 负责人 宫成立 张红兵 资金投入(万元) 资金投入(万元) 2.5 2.5 53.校外顶岗实习基地建设 在原有 8 个校外顶岗实习基地的基础上, 与北方重工、 机床集团、 起重运输集团等大中型企业新建 7 个顶岗实习基地, 来保证人才培养 方案所确定的 10 个月的顶岗实习时间,使学生就业率达到 95%以上, 并不断提升就业质量。 与上述企业合作成立校外顶岗实习领导小组: 组 长:王 强 沈阳职业技术学院院长 王 俭 成 员:学院 企业 北方重工集团人力资源部部长 宫成立、张红兵、朱宇新 杨树东、皮云生 教 授工程师 副教授 生产厂长成立校外顶岗实习工作小组: 组 长:宫成立 沈阳职业技术学院 张红兵 沈阳职业技术学院 副教授 副教授杨树东 北方重工金属结构公司技术 经理 高工 组 员:学院 朱宇新、黄丽荣企业顶岗实习指导教师 2 名领导小组和工作小组负责制定 《焊接技术及自动化专业顶岗实习 基地领导小组工作制度》 、 《焊接技术及自动化专业顶岗实习指导教师 工作规范》等 5 个管理制度;制定《焊接技术及自动化专业学生顶岗 实习工作流程》、 《焊接技术及自动化专业顶岗实习教师工作考核标 准》等标准和流程,把学生顶岗实习的表现和成绩作为学生毕业重要 依据;结合专业教学团队建设,建立由 40 个企业技术人员和生产骨 干组成的顶岗实习指导教师队伍, 根据每次顶岗实习要求由工作实习 领导小组确定指导教师人选,并由学院正式聘任,并通过制度建设等 措施使顶岗实习指导教师有职有责。 同时和合作企业共同开发顶岗实 习与工作过程相结合的学习模式。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-16。校外顶岗实习基地管理建设项目建设内容、 岗实习基地管理建设项目建设内容 表 3-16 校外顶岗实习基地管理建设项目建设内容、进度及资金投入表序号 1 2 3 4 建 设 内 容 管理体制 管理制度 指导教师队伍 考核标准和评价体系 合 计 负责人 宫成立 朱宇新 张红兵 宫成立 建 设 进 度 2008 年 10 月 2008 年 10 月 2008 年 10 月 2008 年 10 月 资金投入 万元) (万元) 0.5 1.5 1 2 5焊接技术及自动化专业新增校外顶岗实习基地见表 3-17。表 3-17序 号 1焊接技术及自动化专业新增校外顶岗实习基地一览表负责人 企业 学院 朱晓宇 张红兵 顶岗实习主要内容 焊接操作与技法 完成 时间 2008 备注企 业 名 称 黎明发动机公司2 3 4 5 6 7高压隔离开关 华辰宝马 沈阳铸造研究所 沈飞工业集团 鞍钢集团设备安装 公司 沈阳人和机械厂梁 孙 唐 张军 涛 进 伟冯英宇 徐光远 吴建华 朱宇新 唐迎春 朱宇新无损检测技术 汽车生产线与焊接自动化 质量检测与焊接修复技术 生产工艺与班组建设 设备安装 设备制造08 08杨耀辉 刘志飚(四)师资队伍建设 1.专业带头人培养 焊接技术及自动化专业在人才培养和技术研发方面侧重焊接材 料和焊接设备与过程控制两个专业方向,根据专业侧重方向,培养宫 成立、张红兵 2 名专业带头人。 分别选派宫成立、张红兵赴南洋理工学院、日本大阪大学焊接研 究所作 3 个月的访问学者,学习该校焊接专业建设与课程开发的做 法;参加该校焊接专业课程开发、教学模式开发等教研活动;宫成立 与南洋理工学院教师共同进行稀土焊接材料的开发, 张红兵与日本大 阪大学焊接研究所共同进行数字化控制电弧焊设备与过程控制方面 的研发。宫成立主持本专业教学团队建设,并将团队建成省级优秀教 学团队,同时负责主持专业 3 门优质核心课程建设,负责主持以 “焊接滚轮架”等典型产品为主要内容的生产性实训基地建设,负责 主持开发“焊接滚轮架”等产品,并保证在建设期内完成建设任务。 张红兵作为《焊接结构生产》课程负责人负责将该课程建成省级精品 课程,负责主持以“E4303 焊条性能改进”为主要内容的生产性实训 基地建设,负责主持开发“E4303 焊条性能改进”项目,并保证在建设期内完成建设任务。2 名专业带头人同时负责和参与与北方重工集 团合作进行的“大型球磨机弧焊技术与工艺”课题研发工作,并在建 设期内完成研发任务, 并分别在国家核心期刊和国际刊物发表与本专 业相关的论文各 2 篇。 2.骨干教师培养 加强对朱宇新、吴建华、黄丽荣 3 名专业骨干教师的培养,其中 2 名进入辽宁省优秀青年骨干教师制定培养计划。选派朱宇新、吴建 华到日本大阪大学进修、参加企业实际应用研究项目开发;派黄丽荣 到南洋理工学院进修及到北方重工参与“运焦机铸钢件热处理工艺” 项目开发;每人发表与本专业相关的论文 2 篇。 3.兼职教师 (1)校企相互兼职,由北方重工集团金属结构公司技术经理杨 树东担任教研室兼职主任, 专业带头人宫成立担任北方重工集团金属 结构公司兼职技术经理。 (2) 由北方重工集团等企业选聘 12 名一线技术人员为骨干兼职 教师,选聘企业一线技术人员和技术能手 40 人担任顶岗实习指导教 师。 4.“双师”素质教师培养 实施 “访问工程师”项目、企业挂职锻炼等方式,增加专业教 师企业工作经历。使本专业教学团队中具备“双师”素质教师达到 90%。 与企业进行“大型球磨机滚筒弧焊技术与工艺”和“焊接技术及自动化专业学生顶岗实习质量评价标准”的研究与开发工作。在建设 期内发表与本专业相关的有一定实际价值的论文 10 篇以上,承担省 级以上教科研课题 2 项。 建设期内, 将焊接技术及自动化专业教学团队建设成为省级优秀 教学团队。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-18。师资队伍建设项目建设内容、 表 3-18 师资队伍建设项目建设内容、进度及资金投入表序 项 目 名 称 号 1 专业带头人培养 2 骨干教师培养 3 4 5 聘用企业行业兼职 教师 聘用专家 双师素质培养 小 合 内 容 资金投入(万元) 资金投入(万元) 2007 年 2008 年 2009 年 小计 10 25 21 56 17 27 19 63 15 2 2 30 2 5 89 27 6 6 72 10 13 214 项 目 负责人 宫成立 宫成立 宫成立 宫成立 宫成立学习进修 企业挂职锻炼 聘用企业一线人员及 行业企业知名人士 聘用专家 获取相应职业证书 计 计4679214(五)社会服务与辐射能力建设 1.为合作企业开展技能培训服务,在建设期内将本专业建设成 合作企业的焊接技能培训基地, 为提高合作企业焊接技术工人技能水 平培训 600 人次; 2.开展社会技能培训,为省总工会焊工劳务输出提供技能强化 培训,建设期内达到培训 800 人次;提供技术鉴定服务 600 人次; 3.与北方重工、机床集团、沈飞集团等企业合作开展“大型球 磨机滚筒弧焊技术与工艺”“E4303 焊条性能改进”和“全钢抗静电 、 地板焊机的改造”3 个项目的研究开发工作; 4. 对口支援新疆伊犁奎屯职业技术学院, 提供教师培训 15 人次、 联合培养学生 45 名等服务工作。具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-19。社会服务与辐射能力建设项目建设内容、 表 3-19 社会服务与辐射能力建设项目建设内容、进度及资金投入表序 号 1 2 3 4 项 目 名 称 为合作企业开展技能培训服务 开展社会技能培训 合作项目研究开发 对口支援西部院校 小 合 完成时间 8.10 9.10 计 计 负责人 朱宇新 宫成立 张红兵 宫成立 1 9 1 资金投入(万元) 资金投入(万元) 2007 年 2008 年 2009 年 1 1 5 1 8(六)专业群建设 以焊接技术及自动化专业建设为龙头,辐射材料工程技术(激光 加工方向) 、无损检测技术、汽车制造技术材料工程类专业群建设。 以焊接技术及自动化专业的实训室建设。与北方重工集团、大陆激光 集团等企业共同建设 3 个实训室,引进 1 名专业带头人、培养 3 名骨 干教师,充分利用实训基地,开发与岗位核心能力、素质培养相适应 的核心课程。 1.实训基地建设 建设无损检测、激光技术模拟、汽车焊装实训室3个实训室。 (1)无损检测实训室 主要对学生进行专业实训教学和对外承揽检测业务,通过专业实训,让学生了解材料检测的过程和典型工艺 (工作) 流程; 掌握本专业所涉及的主要设施、 设备及安全操作知识; 了解本专业技术和管理发展动态、就业岗位及前景;了解本专业对就 业岗位技能的需求。 增强学生的实际动手能力, 培养学生的职业意识,提高学生的社会竞争力。 具体建设内容、建设进度、负责人及资金投入见表 3-20。无损检测实训室建设项目建设内容、 表 3-20 无损检测实训室建设项目建设内容、进度及资金投入表项目负责人: 项目负责人:张红兵 序 号 项 目 主 要 设 备 项 目 简 介 完成 时间 资金 投入 (万元) 万元)1对无损检测技术专业、焊接技术与自 专业 动化材料工程技术(激光加工方向) 挂图、沙盘、实物、 认知 等专业的历史、现状及发展情况进行 2009.10 模型、及多媒体等 介绍,使学生对自己的专业有初步的 实训 了解。 1.数字式 X-射线检 焊 测及辅助设备 接、 2.仿真数字式 X-射 激光 线检测及辅助设备 加 3. 数 字 超 声 波 检 测 工、 仪 材料 4.软件及运行平台 原始 5.标准资料库(用于 缺陷 与实际对象比较) 检测 6.检测对象库 合 1.通过对典型零件加工方法、加工过 程、加工设备的介绍使学生们对专业 知识有更深入的了解。 2.对于焊接、 激光加工、 铸造、 锻造、 热处理、冲压后的工件(对象)进行 2009.10 模拟和真实 X-射线检测,超声波检 测,将形成的检测结果与标准库中的 标准片进行比对,评出缺陷种类、位 置、形状、分布、等级。按企业检测 标准和流程进行检测。 计523035(2)激光技术模拟实训室完成模拟激光焊接、激光热处理、激光切割实训,为焊接技术及自动化专业的建设提供有力支持。 具体建设内容、建设进度、负责人及资金投入见表 3-21。激光技术模拟实训室建设项目建设内容、 表 3-21 激光技术模拟实训室建设项目建设内容、进度及资金投入表序 号 完成 时间 投入 资金 (万 元)项目主 要 设 备项 目 简 介负责人1激光切割计算机、模拟软 件 计算机、模拟软 件 计算机、模拟软 件 合模拟激光加工工艺方 法及流程,设备调节、 2009.10 工艺参数选择等过程 模拟激光热处理工艺 流程, 设备调节、 工艺 参数选择等过程 模拟激光熔敷与焊接 工艺流程, 典型零件的 修复与焊接 计 2009.10112激光热处理11朱宇新3激光焊接11(3)汽车焊装实训室完成汽车底盘焊装、覆盖件焊装实训,并为焊接技术及自动化专业的建设提供必要的补充。 具体建设内容、建设进度、负责人及资金投入见表 3-22汽车焊装实训室建设项目建设内容、 表 3-22 汽车焊装实训室建设项目建设内容、进度及资金投入表序 号 1 2 项 目 主 要 设 备 CO2焊机、手弧焊 机、夹具 点焊机、 螺柱焊机 合 项 目 简 介 不规则、变截面板-板拼 焊 薄板与梁的电阻焊 计 完成 时间 9.10 20 投入 负 资金 责 万元) (万元) 人 10 10 张 红 兵底盘焊装 覆盖件焊 装2.师资队伍建设 引进专业带头人 1 名,培养骨干教师 3 名;专业带头人负责辐射 专业建设工作;3 名骨干教师负责 2 门优质核心课程的开发,通过工 程师培训和企业实践,获得工程师技术资格证书。专业带头人和骨干 教师到企业实践锻炼累计不少于 30 天,支持教师到国内职业教育发达院校和英国、 日本、 德国等职业教育发达国家进行应用性项目开发, 并考取相应工种职业资格。从企业聘请 4 名兼职教师。 具体建设内容、建设进度、负责人及资金投入见表 3-23。专业群师资队伍建设项目建设内容、 表 3-23 专业群师资队伍建设项目建设内容、进度及资金投入表负责人:宫成立 负责人: 序 号 1 2 3 4 5 6 项 目 名 称 引进专业带头 人 骨干教师培养 骨干教师培养 双师型培养 聘请专家顾问 聘请兼职教师 小 合 专 业 人数 1 2 1 2 1 4 11 计 计 1 2 5 1 1 5 20 1 1 10 2 3 3 经费(万元) 经费(万元)
年 2009 年 年 1 5激光加工、无损检测、汽车制造技术 无损检测、激光加工 汽车制造技术 激光加工、汽车制造技术、无损检测 无损检测 激光加工、汽车制造技术、无损检测(七)人才培养质量评价与监控体系建设 在进行“沈重模式”人才培养模式改革过程中,与北方重工集团 沈重模式” 沈重模式 等本地区装备制造、钢结构生产等企业合作,建立“企业代表”兼职 制度,监督焊接技术及自动化专业人才培养全过程;建立人才培养方 案制定准备制度、工学交替实施管理办法、顶岗实习管理、兼职教师 队伍建设等方面的规范、流程、制度和体系,进而形成人才培养质量 监控与评价机制;在“企业代表”参与下,制定人才培养流程表,形 成由分阶段监控与评价构成的 “沈重模式”人才培养质量监控体系, 并实行监控;根据焊接技术及自动化专业学生在行业中分布的特点, 建立焊接技术及自动化专业人才培养质量调查制度,形成由企业、社会、家长及学生参与的四维人才培养评价机制,并进行评价;深入与 上述企业的合作, 建立学院焊接技术及自动化专业教师与企业焊接工 程师换岗制度,建设期内实现 8 人次 2 年时间的换岗,其中 1 人为系 教学主任兼教研室主任与企业焊接分厂技术厂长换岗,以确保“沈重 模式”人才培养需求的质量评价和监控的质量。 具体建设内容、建设进度、项目负责人及资金投入见表 3-25。人才培养质量评价与监控体系建设项目建设内容 建设项目建设内容、 表 3-25 人才培养质量评价与监控体系建设项目建设内容、进度及资金投入表序 号 1 2 3 项 目 名 称 企业代表制度、换岗制度 人才培养质量监控与评价机制 焊接技术及自动化专业人才培养 质量调查 小 合 计 计 完成时间 9.10 2009.10 负责人 朱宇新 宫成立 张红兵 资金投入(万元) 资金投入(万元) 2007 年
年 1 1 4 6 2 3 1 6 26 2 5 7 14四、组织保障 成立由专业带头人王强任组长,专业带头人宫成立任副组长,骨 干教师、 企业兼职教师为成员的焊接技术及自动化专业建设项目领导 小组,负责专业建设工作。 项目组组长 王 强 沈阳职业技术学院院长 沈阳职业技术学院机械装备系副主任项目组副组长 宫成立 项目组成员张红兵、朱宇新、黄丽荣、吴建华、顾园、 冯英宇、李学哲、韩桂新、唐迎春 杨树东 北方重工集团金属结构公司副总经理陶兴启 王 军 吴沈阳大陆激光设备有限公司总经理 沈阳鼓风机集团人力资源部副部长军 沈阳机床集团人力资源部部长毕福臣 沈阳米其林轮胎公司人力资源部部长 五、专业及专业群建设项目资金说明 1.本专业建设项目总资金为 1122 万元,其中:中央财政投入 700 万元,地方财政投入 410 万元,行业投入 6 万元,学院自筹 6 万 元。 各个项目资金安排如下: 中央财政投入的资金:用于教学实验实训条件建设 350 万元,用 于师资队伍建设 105 万元,用于课程建设 245 万元。 地方财政投入的资金 497 万元,其中:用于教学实验实训条件建 设 182 万元,用于师资队伍建设 103 万元,用于课程建设 90 万元, 用于人才培养质量 26 万元,用于社会服务与辐射建设 9 万元。 沈阳大陆激光、沈阳北方重工等行业企业投入资金 6 万元,用于 师资队伍建设。 2.专业所覆盖的专业群建设项目总资金为 128 万元,其中:地 方财政投入 87 万元,用于教学实验实训条件建设 47 万元,用于师资 队伍建设 20 万元,用于课程建设 20 万元。其它渠道投入资金 41 万 元,用于教学实验实训条件建设 41 万元。篇二 : 2010’江苏石化装备行业焊接技术交流论坛成功召开篇三 : 焊接技术及其自动化毕业论文焊接技术及其自动化毕业论文焊接技术及其自动化毕业论文题 目:学 院:系 别:专 业:低合金钢T型接头焊接变形的测量与计算 材料科学与工程 材料成型与控制工程 焊接技术及其自动化焊接技术及其自动化毕业论文摘 要焊接由于工艺过程中高度集中的瞬时热输入,在焊接过程中和焊后不可避免地会 产生焊接应力和变形,而焊接变形会对结构的外观、承载能力、服役性能等方面产生诸多不利的影响,因此对焊接残余变形量进行分析和估算具有很重要的现实意义。本文以T型构件作为研究对象,制定未开坡口或开坡口试件的焊接工艺,分析焊接变形的影响因素,尤其是对工艺过程中的焊接热输入做重点探讨;对 T型构件焊缝的纵向收缩进行实测,推导变形量的计算公式,在科学简化的基础上进行了计算,并将估算值与实测值进行对比。实验结果表明所选用的焊接规范参数符合实际焊接要求,计算公式得当,其焊接工艺与变形的计算方法能够为生产实际提供理论依据。关键词:T型接头;焊接变形;热输入焊接技术及其自动化毕业论文AbstractWelding is a reliable and effective method of material connecting, so it is widely applied to various industries. The presence of residual deformation affects not only the structure of the dimensional accuracy and appearance, and may reduce its carrying capacity and mechanical performance, so welding distortion prediction and control is very important. With the computer and the development of finite element analysis, computer simulation of mechanical behavior of the welding process to become an essential way, the use of inherent strain method to predict welding deformation is a typical example. In this paper, T-welded components for the study, analysis and forecasting using the inherent strain method T-welded components transverse contraction and longitudinal contraction. Focus on the inherent strain analysis method and computer application process were studied.Key words: T-joint Welding distortion Heat input焊接技术及其自动化毕业论文目 录引 言 ................................................................. 1第一章 焊接变形及其影响因素 ............................................ 31.1 焊接变形产生的原因 ............................................ 31.2焊接变形的分类及其之间的关联 .................................. 41.3焊接变形的影响因素 ............................................ 71.3.1 材料因素的影响 ........................................... 71.3.2结构设计因素的影响 ........................................ 71.3.3焊接方法的影响 ............................................ 81.3.4焊接层数的影响 ............................................ 81.3.5接头型式的影响 ............................................ 81.3.6 焊缝截面积对焊接变形的影响 ............................... 91.4 预防和控制焊接变形的方法 ...................................... 91.4.2 间断焊接 ............................................... 101.4.3减少不必要的焊道 ......................................... 111.4.4反变形法 ................................................. 111.4.5刚性固定法 ............................................... 111.4.6锤击焊缝法 ............................................... 11第二章 T型构件焊接工艺及焊接变形测试 ................................. 122.1 试件的材料及尺寸 ............................................. 122.2 材料的成分及性能 ............................................. 122.3 焊接工艺参数的选择 ........................................... 132.4 焊接步骤 ..................................................... 162.5焊接变形的测量与结果 ......................................... 17第三章 变形的计算 ..................................................... 173.1焊接变形计算方法 ............................................. 173.1.1解析法 ................................................... 183.1.2热弹塑性有限元法 ......................................... 183.2固有应变法 ................................................... 203.2.1固有应变 ................................................. 20焊接技术及其自动化毕业论文3.2.2 固有应变法焊接变形的解析法 .............................. 223.3试件焊接变形的计算 ................................................. 233.4计算值与实测值得比较 ............................................... 233.5分析实验的误差原因 ................................................. 23参考文献 .............................................................. 26谢 辞 ................................................................ 28焊接技术及其自动化毕业论文引 言焊接作为一种灵活高效的连接方式广泛的应用于桥梁、船舶、建筑、航空、压力容器等制造业,随着我国钢结构产业的高速发展,焊接技术在钢结构工程中得到大量的应用,在工农业的各个生产部门,焊接结构遍布于国民经济的各个领域。从民间交通到火箭导弹等运载工具,从农业机械到各种精密机械和重型及其处处皆有。然而,随之而来的焊接结构残余变形也一直困扰着焊接界,此现象也成为人们密切关注的焦点。焊接变形的存在不仅造成了焊接结构形状变异,尺寸精度下降和承载能力降低,而且在工作载荷作用下引起的附加弯矩和应力集中现象是焊接结构早期失效的主要原因,也是造成焊接结构疲劳强度降低的原因之一。这些缺陷的产生主要是焊接时不合理的热过程引起的。由于高度集中的瞬时热输入,在焊接过程中和焊后将产生大的残余应力(焊接残余应力)和变形(焊接残余变形、焊接收缩、焊接翘曲),焊接过程中产生的动态应力和焊后残余应力影响构件的变形和焊接缺陷,而且在一定程度还影响结构的加工精度和尺寸的稳定性。因此,在设计和施工时必须充分考虑焊接应力和变形的特点。焊接是将金属材料连接成构件的最重要的方法,无论添加或不添加填充金属, 包括表面堆焊焊缝,大多数焊接过程的技术核心是被连接表面的熔化,随后是连续的冷却,局部热输入形成局部熔化,同时尽可能的减少向构件内部的热扩散和向周围环境的热散失,焊接过程是一个不均匀的、快速地加热和冷却的过程 。其中熔化焊接时,被焊金属在热源作用下发生局部加热和熔化,材料的力学性能也会发生显著的变化,而焊接热过程也直接决定了焊缝和热影响区焊后的显微组织、残余应力与变形大小,所以焊接热过程的准确计算和测定是焊接应力和变形分析的前提。为使其简单化,实际中常用焊接性的概念作为一种分类系统,将焊接分解为热力学、力学和显微结构等过程,从而降低了焊接性各种现象的复杂性。焊接过程中以及焊后结构都将不可避免地产生焊接变形 ,而这些变形焊接施工中最麻烦也是最难处理的问题之一 。焊接变形的存在不仅影响结构的尺寸精度和外观,而且有可能降低其承载能力和机械性能, 更重要的是容易引起焊接结构的失稳 。在焊接过程中,焊接变形的存在不仅影响焊接结构的制造过程,焊接变形甚至会严重影响制造过程、焊接结构的使用性能、焊接接头的抗脆断能力、疲劳强度、抗应1焊接技术及其自动化毕业论文力腐蚀开裂和高温蠕变开裂能力。因此对焊接变形的分析和对焊接变形量的估算具有重要意义。本文分为三章,第一章介绍焊接变形产生的原因及影响因素,并分析了焊接变形的种类及各类之间的关联;第二章以T型焊接构件为研究对象,制定焊接工艺,并对焊缝的纵向收缩进行实测;第三章论述了焊接变形的估算,并将估算值与实测值进行对比,以便为生产实践提供理论依据。2焊接技术及其自动化毕业论文第一章 焊接变形及其影响因素1.1 焊接变形产生的原因焊接接应力和变形是由多种因素交互作用而导致的结果。通常,若仅就其内拘束度的效应而言,焊接应力与变形可表诉如下。焊接热输入引起材料不均匀局部加热,使焊缝区溶化;而与熔池毗邻的高温区材料热膨胀则受到周围材料的限制,产生不均匀的压缩塑性变形;在在冷却过程中,已已发生压缩塑性变形的这部分材料又受到周围条件的制约,而不能自由收缩,在不同程度上又被拉伸而卸载;与此同时,熔池凝固,金属冷却收缩使也产生相应的收缩拉应力与变形。这样,在焊接接头区产生了缩短的不协调应变。焊接变形产生的原因有以下几种:(1)不均匀的局部加热和冷却是最主要原因。焊接时,试板的局部被加热到熔化状态,形成了试板上温度的不均匀分布区,使试板出现不均匀的热膨胀,热膨胀受到周围金属的阻碍不能自由膨胀而受到压应力,周围的金属则受到拉应力。在靠近焊缝一侧高温区受到热压力作用,而在远离焊缝一侧受到热拉应力的作用。当被加热金属受到的压应力超过其屈服点时,就会产生塑性变形。试板冷却时,由于焊缝先后冷却时间不同,先焊的先冷却凝固,存在一定强度,阻止了后焊的焊缝在横向的自由膨胀,使其产生横向压缩变形。后焊的焊缝冷却时,横向收缩受到阻止,而产生横向拉应力,而先焊部分则产生横向压应力。由于加热的金属在加热时已产生了压缩的塑性变形,所以,最后的长度要比未被加热金属的长度短些。(2)焊缝金属及焊接热影响区的组织发生变化。焊缝及焊接热影响区金属在焊接时加热到熔点或固态相变温度以上,冷却过程中其金属组织要发生变化。由于各种组织的比容不同,因此随之发生体积的变化。(3)钢结构刚性不大时,焊缝在结构中对称布置,施焊程序合理时只产生线性缩短;当焊缝布置不对称时,还会产生弯曲变形;焊缝截面重心与接头截面重心在同一位置上时,只要施焊程序合理,只产生线性缩短;当焊缝截面重心偏离接头截面重心时,还会产生角变形。焊缝数量越多,变形越大。(4)构件点焊成形后,应根据构件的不同几何尺寸、形状制定出正确的焊接工艺流程,此项工作对控制焊接变形关系重大,大部分变形量是由于焊接工艺不正确所造成,如焊接电流大、焊条直径粗、焊接速度慢等,均会造成焊接变形大。多层焊时,3焊接技术及其自动化毕业论文第一层焊缝收缩量最大,层数越多焊接变形也越大。断续焊缝比连续焊缝的收缩量小,焊接次序不当或未先焊好分部构件,然后总拼装焊接,都易产生较大的焊接变形,所以在施工时要制定合理的焊接工艺措施是很重要的。1.2焊接变形的分类及其之间的关联焊接变形一般按照变形的特点分为以下7 类:1) 横向收缩 由于移动热源(焊接电弧)的加热和随后的冷却,使得温度垂直于被焊构件的长度和厚度方向不均匀分布,即在焊接接头区产生残余的横向收缩塑变和横向应力。横向收缩的形成原因,一部分是由于焊缝金属冷却后的收缩,另一部分是焊缝金属热膨胀受阻形成横向残余塑性变形而引起的。横向收缩变形及其产生的挠曲变形。横向变形的大小与焊接线能量和板厚有关,随着焊接线能量的提高,横向收缩量增加;随着板厚的增加,横向收缩量减少。横向变形沿焊缝长度上的分布并不均匀。这是因为先焊的横向收缩对后焊的焊缝产生一个挤压作用,使后者产生更大的横向压缩变形。因此,焊缝的横向收缩沿着焊接方向是由小到大逐渐增长的,到一定程度后趋于稳定。另外,采用埋弧自动焊时横向收缩量比板厚相近的手工电弧焊的横向收缩变形量小,采用气焊时横向收缩量比手工电弧焊的横向收缩量大。如果横向焊缝在结构上分布不对称,那么它的横向收缩也能引起结构的挠曲变形。2) 纵向收缩 在焊接时,由于沿焊缝方向不均匀的温度分布,焊缝及其附近的金属产生了纵向压缩残余塑性变形。产生塑性变形的区域称为塑性变形区。构建纵向收缩的变形的大小取决于塑性变形区的大小,构建截面积,焊接线能量以及焊缝的长度。由于塑性变形区的收缩受到周围金属的阻碍,所以相对来说纵向收缩不如横向收缩显著。理论认为纵向收缩量大约为焊缝长度的1/1000。纵向收缩变形以及由它所引起的挠曲变形。纵向收缩变形量的大小主要取决于构件的长度、截面积和压缩塑性变形的大小。而压缩塑性变形与焊接参数、焊接方法、焊接顺序以及材料的热物理参量有关。在这些工艺因素中,焊接线能量(Q=q/v,q 为能量,v 为焊接速度)是主要的。在一般情况下,纵向收缩变形与焊接线能量成正比的关系。对于同样截面积的焊缝来讲,多层焊每次所用的焊接线能量比单层焊时小得多,所以多层焊时引起的纵向收缩比单层焊小。分的层数越多,每层所用的线能量就越小,变形也越小。同理,间断焊的纵向收缩变形要比连续焊时小得多。当焊缝在构4焊接技术及其自动化毕业论文件中的位置不对称时,焊缝引起的应力就是不均匀的,这样它不但使构件缩短,同时还使构件弯曲,产生挠曲变形。纵向收缩和横向收缩的图示如图1-1。图1-1 横向收缩和纵向收缩3)挠曲变形 构件焊后在外形上发生挠曲。主要是因为两侧焊缝收缩变形量的 同,或一边产生收缩变形而另一边保持不变而引起的,见图1-2。图1-2 挠曲变形4) 角变形。焊后构造的平面围绕焊缝缝产生的角位移。主要是由于沿板厚方向焊缝收缩变形量的不同造成。在堆焊、对接、搭接和丁字接头的焊接时,由于横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布,往往会产生角变形。角变形的大小取决于构件的压缩塑性变形的大小和分布情况,同时也取决于板的刚度。对于同一种板厚,随着焊接线能量的增加,正反两面塑性变形量的差值将增加,角变形量也将增加。但当线能量达到某一值时,角变形不再上升,如果进一步提高线能量,反而会出现角变形减小的现象。这是因为线能量的进一步提高,使得板背面的温度随着提高,正反两面的塑性变形量的差值可能降低,所以角变形反而减少。对于同样的板厚和坡口形式,多层焊比单层焊角变形大,焊接层数越多,角变形越大。另外多道焊比多层焊的角变形要大,角变形的图示如图1-3.5焊接技术及其自动化毕业论文图1-3角变形5) 波浪变形。构件的焊接后呈波浪状的变形,主要出现在薄钢板的焊接中,是由于薄钢板焊后存在焊缝内应力,在内应力作用下,使薄板失稳,形成波浪变形。波浪变形一般在薄板焊接时出现较多。这是因为在薄板焊接时,由于焊接应力的作用,薄板可能发生失稳(薄板在承受压力时,当其中的压应力达到某一临界数值时,薄板将因出现波浪变形而丧失承载能力,这种现象通常称为失稳),从而产生波浪变形。降低波浪变形可以从降低压应力和提高临界应力两方面着手。因压应力的大小和拉应力的区域大小成正比,故减小塑性变形区就可能降低压应力的数值。CO2 气体保护焊所产生的塑性变形区比气焊和手工电弧焊小,断续焊比连续焊小,接触点焊比熔化焊小,小尺寸的焊缝比大尺寸的焊缝小。因此,采用塑性变形区小的焊接方法和措施就可以减少波浪变形,见图1-4.图1-4 波浪变形6)错边变形。焊后两焊接件在长度方向和厚度方向的错位现象,称为错边变形。主要是焊接过程中两焊接件的受热不均匀造成的。焊接过程中对接边的热不平衡是造成焊接错边的主要原因。另外焊接件的两边刚度不同也会造成错边,因为刚度越大的焊接边的位移越小,造成两边在焊接中不同步位移,从而产生错边,见图1-5。图1-5 错边变形6焊接技术及其自动化毕业论文7) 螺旋形变形。焊件在结构上出现的扭曲变形。主要是由于焊缝角变形沿长度上的分布不均匀和工件的纵向错边造成的。产生螺旋形扭曲变形的主要原因是由于焊缝角变形沿长度上的分布不均匀性和工件的纵向错边造成的。这种变形在较长梁形构件焊接时比较常见,见图1-6.图1-6 螺旋型变形1.3焊接变形的影响因素1.3.1 材料因素的影响材料对于焊接变形的影响不仅和焊接材料有关,而且和母材也有关系,材料的热物理性能参数和力学性能参数都对焊接变形的产生过程有重要的影响。其中热物理性能参数的影响主要体现在热传导系数上,一般热传导系数越小,温度梯度越大,焊接变形越显著。力学性能对焊接变形的影响比较复杂,热膨胀系数的影响最为明显,随着热膨胀系数的增加焊接变形相应增加。同时材料在高温区的屈服极限和弹性模量及其随温度的变化率也起着十分重要的作用,一般情况下,随着弹性模量的增大,焊接变形随之减小而较高的屈服极限会引起较高的残余应力,且峰值应力和平均应力均较高,焊接结构存储的变形能也会因此而增大,从而可能促使脆性断裂,此外,由于塑性应变较小且塑性区范围不大,因而焊接变形得以减小。1.3.2结构设计因素的影响焊接结构的设计对焊接变形的影响最关键,也是最复杂的因素。其总体原则是随拘束度的增加,焊接残余应力增加,而焊接变形则相应减少。结构在焊接过程中,工件本身的拘束度是不断变化着的,因此自身为变拘束结构,同时还受到外加拘束的影7焊接技术及其自动化毕业论文响。一般情况下复杂结构自身的拘束作用在焊接过程中占据主导地位,而结构本身在焊接过程中的拘束度变化情况随结构复杂程度的增加而增加,在设计焊接结构时,常需要采用筋板或加强板来提高结构的稳定性和刚性,这样做不但增加了装配和焊接工作量,而且在某些区域,如筋板、加强板等,拘束度发生较大的变化,给结构的焊接变形分析与控制带来了一定的困难。因此,在结构设计时针对结构板的厚度及筋板或加强板的位置、数量等进行优化,对减小焊接变形有着十分重要的作用。1.3.3焊接方法的影响多种焊接方法的热输入差别比较大,如在钢结构焊接常用的几种焊接方法中,在其他条件如焊缝断面积等相同情况下,除电渣以外,埋弧焊热输入比较大,收缩变形比较大,手工电弧焊居中,CO2气体保护焊最小。1.3.4焊接层数的影响以纵向收缩为例,多层焊接时,每层焊缝的热输入比一次完成单层焊的热输入小得多,塑性变形区范围窄。冷却快,产生的收缩变形小得多,而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束,因此,多层焊接时的纵向收缩变形比单层焊时要小很多,而且焊的层数越多,纵向变形越小。1.3.5接头型式的影响在焊接热输入、焊缝截面积、焊接方面等因素条件相同时,不同的接头形式对纵向.横向、角变形量有不同的影响。常用的焊缝形式有堆焊、角焊、对接焊。1)表面堆焊时,焊缝金属的横向变形不但受到纵横向母材的约束.而且加热只限于工件表面一定深度而使焊缝的收缩同时受到板厚、深度、母材方面的约束,因此,变形相对较小。2)T形角接接头和搭接接头时,其焊缝横向收缩情况与堆焊相似,其横向收缩值与角焊缝面积成正比,与板厚成反比。3)对接接头在单道(层)焊的情况下,其焊缝横向收缩比堆焊和角焊大.在单面焊时坡口角度大。板厚上、下收缩量差别大,因而角变形较大。双面焊时情况有所不同,随着坡口角度和间隙的减小,横向收缩减小,同时角变形也减小。8焊接技术及其自动化毕业论文1.3.6 焊缝截面积对焊接变形的影响焊缝截面积焊缝截面积是指熔合线范围内的金属面积。焊缝截面积越大,冷却时收缩引起的塑性变形量越大,焊缝截面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的,而且是主要的影响因素,因此,在被焊接件厚度相同时,坡口尺寸越大,收缩变形越大。总结以上诸多影响因素,归根于热输入的影响。当热量输入大时,加热的高温区范围就大,而焊接后冷却速度却比较慢,致使焊接头的塑性变形区增大。所以应尽可能采用小的焊接热输入,从而保证焊接应力和变形均较小。对于焊接材料的影响,当材料的热传导系数越小,温度梯度越大,则焊接热输入越大,因此引起的焊接变形越显著。对于焊接方法的选择,主要看焊接方法的热输入的影响,因为多种焊接方法的热输入差别比较大,如在钢结构焊接常用的几种焊接方法中,除电渣以外,埋弧焊热输入最大,在其他条件如焊缝断面积等相同情况下,收缩变形最大,手工电弧焊居中,CO2气体保护焊最小。在考虑焊接层数时,多层焊接中每层焊缝的热输入比一次完成单层焊的热输入小得多,塑性变形区范围窄。冷却快,产生的收缩变形小得多,而且前层焊缝焊成后都对下层焊缝形成约束,因此,多层焊接时的纵向收缩变形比单层焊时要小很多,而且焊的层数越多,纵向变形越小。1.4 预防和控制焊接变形的方法预防和控制焊接变形的方法必须考虑焊接工艺设计以及在焊接时克服冷热循环的变化。收缩无法消除,但可以控制。减少收缩变形的途径有以下几方面。1.4.1不能过量焊接越多的金属填充在焊接点会产生较大的变形力。正确制定焊缝尺寸,不仅能得到较小的焊接变形,还可节省焊材和时间。填充焊缝的焊接金属量应最小,焊缝应呈平坦或微凸形,过量的焊接金属不会增加强度,反而会增加收缩力,增加焊接变形,如图1-9.9焊接技术及其自动化毕业论文图1-9避免过量焊接通常,焊接变形不作为―问题‖时,选择常规的焊接接头最经济;变形量较大时,则应选择接头形式以平衡焊接应力和焊接金属填充量,如图1-10.图1-10破口形式和定位1.4.2 间断焊接另一种减少焊缝填充量的途径是较多地采用间断焊接(见图1-11)。如焊接加强板,间断焊接可减少75%的焊缝填充量,同时也能保证所需强度。图 1-11 间断焊接10焊接技术及其自动化毕业论文1.4.3减少不必要的焊道采用粗焊丝、少焊道焊接比采用细焊丝、多焊道焊接变形小(见图1-12)。多焊道时每一焊道引起的收缩累计增加了焊缝总的收缩。由图1-12可知,少焊道、粗焊条焊接T艺比多焊道、细焊条焊接的工艺效果更好。注意:采用粗焊丝、少焊道焊接或细焊丝、多焊道焊接工艺依据材质而定,一般低钢、Q345等材质适用粗焊丝、少焊道焊接,不锈钢、高碳钢等材质适用细焊丝、多焊道焊接。图1-12 粗细焊丝焊道数对比1.4.4反变形法此法是生产中最常见的一种方法,而预先把焊件做基本抵消(补偿)焊后弯曲的反变形,来达到防止焊后变形的目的。1.4.5刚性固定法在实际制作中,对于刚性大的构件焊后变形一般较少,对刚性小的构件可在焊前加强构件刚性,焊后变形也相应减少。在采用这种方法时,必须等焊接构件冷却后再把夹具和支撑卸去,几种常见的方法有夹具法、支撵法、胎具法、临时固定法(如钉焊固定法和压紧固定法)、定位焊接法。1.4.6锤击焊缝法此法主要适用于薄板的焊接。当薄板的焊缝及其热影响区还没有完全冷却时,立即对该区域进行锤击。对于厚板则用风枪敲击。这种处理一方面消除和减少了焊接引起的角变形;另一方面由于敲击对该区域有一定的延伸作用,减少内应力。如焊工焊完一根焊条后马上用一把约0.5千克的木锤敲击焊缝。这种敲击当焊缝温度越高时锤击的效果越好。11焊接技术及其自动化毕业论文第二章 T型构件焊接工艺及焊接变形测试2.1 试件的材料及尺寸本文提出的T型接头试件中各个待定参数的经验公式,以及整体修正系数的经验公式,都是针对低合金钢材料。为了便于实验结果与预测结果对比验证,此处T形接头焊接试件材料也选Q345低合金钢。表2-1材料尺寸试件材料 试件尺寸 试件数量16Mn 250*67*10mm2试件均有坡口,示意图如2-1:图2-1 试件坡口形式2.2 材料的成分及性能材料的化学成分、力学性能及物理参数如表2-2、2-3、2-4.:表2-2材料的化学成分钢号C16Mn0.12-0.20化学成分%Si 0.20-0.55Mn 1.20-1.60P ≤0.045S 0.04512焊接技术及其自动化毕业论文表2-3材料的力学性能钢号 板厚 状态 σs/Mpa σb/Mpa δ5/% Akv/J 时效冲击(J/cm2)16Mn≤16 热轧 ≥250 510-660 22 ≥27 29表2-4材料的热物理性能钢号 温度℃ 弹性模量E/Mpa 切变模量G/Mpa 导热系数λ/W(M*K)-120 100 200300 1.81*10543.97400 39.57500 1.62*10536.042.06*105 2.01*105 7.9*104 53.18-17.5*104 7.2*104 51.0847.741.4*10-5 450 16Mn 线膨胀系数α/mm(mm*℃)比热容J/(kg.K) 密度kg/m^3 泊松比2.3 焊接工艺参数的选择手工电弧焊主要的工艺参数是焊接电流,电弧电压和焊接速度,其次是焊条直径接头形式等。 1. 焊接电流焊接电流是手工电弧焊最重要的工艺参数,它直接决定焊条熔化速度、焊缝熔深和母材熔化量的大小。增大焊接电流使电弧的热功率和电弧力都增加,因而焊缝熔深增大,焊条熔化量增加,有利于提高焊接生产率。在给定焊接速度的条件下,如果焊接电流太大,焊缝会因熔深过大而熔宽变化不大造成成型系数偏小。这样的焊缝不利于熔池中气体及夹杂物的上浮和逸出,容易产生气孔、夹渣及裂纹等缺陷,严重时还可能烧穿焊件。太大的电流也使焊条消耗增加,导致焊缝余高过大。电流太大还使焊缝热影响区增大并可能引起较大焊接变形。焊接电流减小时焊缝熔深减小,生产率降低。如果电流太小,就可能造成未焊透,电弧也不稳定。 2.电弧电压13焊接技术及其自动化毕业论文电弧电压与电弧长度成正比。电弧电压主要决定焊缝熔宽,因而对焊缝横截面形状和表面成形有很大影响。提高电弧电压时弧长增加,电弧斑点的移动范围增大,熔宽增加。同时,焊缝余高和熔深略有减小,焊缝变得平坦。电弧斑点的移动范围增大后,使焊条熔化量增多,因而向焊缝过渡的合金元素增多,可减小由焊件上的锈或氧化皮引起的气孔倾向。当装配间隙较大时,提高电弧电压有利于焊缝成形。但电弧电压太高,对接焊时会形成―蘑菇形‖焊缝,容易在焊缝内产生裂纹;角焊时会造成咬边和凹陷焊缝。如果电弧电压继续增加,电弧会突破焊剂的覆盖,使融化的液态金属失去保护而与空气接触,造成密集气孔。降低电弧电压可增强电弧的刚直性,能改善焊缝熔深,并提高抗电弧偏吹的能力。但电弧电压过低时,会形成高而窄的焊缝,影响焊缝成形并使脱渣困难;在极端情况下,熔滴会使焊条与熔池金属短路而造成飞溅。因此,手工电弧焊时适当增加电弧电压,对改善焊缝形状、提高焊缝质量是有利的,但应与焊接电流相适应。3.焊接速度焊接速度对熔宽、熔深有明显影响,它是决定焊接生产率和焊缝内在质量的重要工艺参数。不管焊接电流与电弧电压如何匹配,焊接速度对焊缝成形的影响都有着一定的规律。在其他参数不变的条件下,焊接速度增大时,电弧对母材和焊条的加热减少,熔宽、余高明显减小;与此同时,电弧向后方推送金属的作用加强,电弧直接加热熔池底部的母材,使熔深有所增加。当焊接速度增大到40m/h以上时,由于焊缝的线能量明显减少,则熔深随焊接速度增大而减小。焊接速度的快慢是衡量焊接生产率高低的重要指标。从提高生产率的角度考虑,总是希望焊接速度越快越好;但焊接速度过快,电弧对焊件的加热不足,使熔合比减小,还会造成咬边、未焊透及气孔等缺陷。减小焊接速度,使气体易从正在凝固的熔化金属中逸出,能降低形成气孔的可能性;但焊速过低,则将导致熔化金属流动不畅,易造成焊缝波纹粗糙和夹渣,甚至烧穿焊件。4 焊条直径焊条直径的选择取决于工件的厚度及结构的尺寸、接头形式、焊缝的空间位置以及焊道层次等因素。一般当工件较厚时,采用较大直径的焊条,但板厚的对接接头坡口内,第一层焊接时要选用较细的焊条;平焊时,由于允许使用较大的焊接电流,焊条直径可大些。焊接接头形式雷同,选用的焊条直径也应有所不同。立焊、横焊和仰焊时,宜选用较小直径的焊条。对于根部不要求完全焊透的不开坡口的角接、搭接、14焊接技术及其自动化毕业论文及T形接头的焊缝可参照表2-5选取。对于要求完全均匀焊透的不开坡口的角接、对接及T形焊透的角接、对接及T形焊缝,在焊接底层时应用小直径的焊条,即使是厚板的焊接,最好采用直径3.2mm以下的焊条焊接,这样能保证焊透及良好的背面成形。表2-5 焊条直径和板厚关系5接头形式见图2-2图2-2 T型接头形式 工件厚度/mm 焊条直径/mm <=4 4-10 10-14 >=14 ¢<=板厚 ¢3-4 ¢4-5 ¢>=4经过分析,最终确定的焊接规范参数见表2-6:15
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