焊接专业分析(6篇)

时间:2024-07-01 来源:

焊接专业分析篇1

关键词:焊接专业一体化课程体系依据过程

长期以来,我国的焊工培养主要有两种方式:一是职业院校培养,二是企业工人进修培训。技工院校大都遵循专业基础课程学习、专业理论学习、专业技能模拟训练三个环节完成焊工培养。近年来,技工院校借鉴美国、加拿大“能力本位教育”、德国“双元制”和澳大利亚“培训包”等发达国家技能人才培养模式的优点,开展了焊接专业一体化教学。

一、焊接专业一体化课程体系

焊接专业一体化课程体系包含国家技能人才培养标准、一体化课程规范、一体化课程教学资料、一体化师资队伍和学习工作站等内容。

焊接专业一体化课程是按照社会需求、技能人才培养规律和国家焊工职业标准,以综合职业能力为培养目标,通过焊接领域典型工作任务分析,并以具体工作任务为学习载体,按照工作过程和学习者自主学习的要求设计和安排教学活动的课程。它体现了理论教学和实践教学融通合一、专业学习和工作实践学做合一、能力培养和工作岗位对接合一等特征,是国家技能人才培养标准的核心内容,是实施一体化教学的载体。

焊接专业国家技能人才培养标准是在《国家技能人才培养标准编制指南》的指导下,由课改团队编制而成的,是焊接专业开发和建设工作的依据。它是规定专业基本信息、人才培养目标、课程安排、一体化课程标准、实施建议、考核与评价等技能人才培养要求的规范性文件,是一体化课程建设的依据。一体化课程教学材料、一体化师资队伍和学习工作站是开展一体化教学必需的教学资源,是一体化教学成功的关键。

二、焊接专业一体化课程体系建设的依据

焊接专业一体化课程改革是新形势下在职业教育领域的新的探索和尝试。一体化课程体系是在国内外职教理论与实践的指引和一体化课程规范开发技术指导下建立起来的,在相当程度上适应了当前中国社会对技能人才培养的需求。

1.国内外职教理论与实践为一体化课程体系的建设提供了理论指导

德国“双元制模式”和美国、加拿大的“CBE课程设计模式”是当前国际上较典型的课程设置模式。这些模式中,学习过程参照职业活动过程进行,将知识和技能有机结合,使学习过程和职业活动过程相一致。我国赵志群、姜大源等学者对一体化课程的相关理论和课程开发方法做了系统的研究,为一体化课程建设提供了理论指导。

2.焊工国家职业标准是一体化课程体系建设的专业基础

国家职业标准是技能人才从事职业活动、接受职业培训和教育以及企业招录、聘用人才的基本依据。焊接专业一体化课程来源于对焊接行业、企业的调研和企业实践专家访谈会所提取的典型工作任务,由其转变而成的一体化课程培养的专业能力涵盖了焊工国家职业标准中对各级焊接技能人才培养的要求。

以中级一体化课程中梁、柱焊接为例:课程涵盖了《焊工国家职业标准》(2009版)中低碳钢板或低合金钢焊条电弧焊板平、立对接焊(单面焊双面成型)和角焊缝焊接以及低碳钢板或低合金钢CO2气保焊板平、立对接焊(单面焊双面成型)和角焊缝焊接等工作要求。

3.一体化课改标准和技术规程为课程体系建设提供了路径和技术支持

《国家技能人才培养标准编制指南》和《一体化课程规范开发技术规程》等纲领性和技术性文件,对确立焊接专业一体化课程框架、制定一体化课程规范和建设一体化课程资源包等具体问题都做了规范和细致的说明,为一体化课程开发和课程体系建设提供了路径和技术支持。

三、焊接专业一体化课程体系建设的过程

一体化课程体系的建设是一项复杂而又严谨的工作,它遵循《一体化课程规范开发技术规程》提供的技术途径,可分为确定一体化课程规范、一体化课程教学材料编写、一体化师资队伍与学习工作站建设等几个环节。

1.确定一体化课程规范

确定一体化课程规范的流程包含一体化课程转化、课程规范编制和课程规范审定三个步骤。

一体化课程转化是将典型工作任务分析的成果由职业领域转到教育领域的重要环节,也是一体化课程规范编制的基础。

进行企业调研以了解企业对技能人才的需求情况,召开企业实践专家访谈会提取专业典型工作任务是进行一体化课程转换前需要完成的重要工作。焊接专业一体化课程开发院校走访了锅炉、重型装备、汽车、石化、冶金、有色金属、修造船等各类对焊工需求量较大的企业,了解企业对焊接技能人才的需求、技术工人的成长途径,并召开焊接专业实践专家访谈会(共有16名来自各省市协会、大型企业的企业实践专家与会),按照一体化技术开发程序的相关要求提取出焊接技能人才成长历程中的典型工作任务和代表性工作任务,并转换成适合学校教学的一体化课程及学习任务。

中级焊工一体化课程包括:金属材料火焰切割,低碳钢构件焊接,常压管道焊接,梁、柱焊接,常压容器焊接;高级焊工一体化课程包括:焊接缺陷返修、压力管道焊接、压力容器焊接、特种材料设备焊补。焊接技师一体化课程包括:焊工技能培训、焊接生产管理、焊接工艺编制及评定和焊接疑难问题处理。

课程开发团队依据《全国技工院校专业目录》确定焊接专业基本信息、就业方向、人才培养目标,根据一体化课程标准确定焊接专业各一体化课程的基准学时、课程目标、学习内容、参考性学习任务、教学实施建议、教学考核要求、实施建议。经过一体化课程改革专家审定修改后,确定了焊接专业一体化课程规范。

2.编写一体化课程教学材料

一体化课程教学材料主要有教师用教学材料和学生用学习材料两部分。一体化教学模式强调学生的自主学习,故在教学材料的编写上以学生用学材(工作页)的编写为优先。

工作页编写应由引导问题贯穿始终,围绕各环节学习的重点、难点、关键点进行设计,便于学生自主学习。工作页可以由文字、图片、表格等多种样式呈现,将学习任务中需要解决的专业问题与必备的专业知识紧密结合起来。学习内容通常用鱼骨图工具分析任务学习过程需要的知识与技能以及相关的拓展知识、素养等,并进行内容的调整与排序。焊接专业各门一体化课程鱼骨图中的知识点、技能点包含了国家标准中焊工需要掌握的专业知识。

3.建设一体化师资队伍

师资是实施一体化教学的关键,一体化教师是指按照《一体化课程规范》能进行一体化课程教学设计并组织实施一体化课程教学的专业教师。根据人力资源与社会保障部于2013年制定的《技工院校一体化教师标准(试行)》,将一体化教师分为三个等级:一级最高,三级最低。学校于2012年起进行焊接专业一体化教师培训,约90人完成了三级一体化教师培训。

要使专业理论教师、实习教师转变成一体化教师,需进行一体化教学理念的学习,转变教学观念,掌握一体化教学的本质特点和教学要求,并能不断学习提升自身职业能力。

4.建设学习工作站

在一体化教学方式中,学生在学习工作站中开展学习。焊接专业学习工作站的硬件配置主要有咨询区和网络、适合小组讨论的桌椅、白板及焊接设备设施。由于技工院校场地、资金的限制和焊接专业的特殊性(技能学习时有较大的烟尘、噪声等),大部分技工院校焊接一体化工作站分成理论教学区和技能教学区两部分。

四、焊接专业一体化课程体系建设中需要注意的问题

焊接专业一体化课程体系的建设是根据用人需求重构技能人才的培养方式,与传统的技能人才培养方式有着本质的区别。在一体化课程体系建设中有几个需要特别注意的问题。

1.行业企业调研必须全面,企业实践专家应名副其实

行业企业调研是课程体系建设中的基础工作。在调研时,应当涵盖焊接专业涉及的主要行业,企业调研应选择多种类型的企业,且焊接专业应是企业的主要工种。

参加实践专家访谈会的专家应不少于十名,并有多年的一线焊接工作经验。每个专业所提取的典型工作任务应不少于十个。

2.完整的课程开发与建设团队是一体化课程体系建设成功的关键

无论是制订专业一体化课程方案,还是建设一体化课程资源,都离不开有丰富经验的课程开发与建设团队。这个团队中有行业企业专家、课程开发专家、教学管理人员和专业骨干教师四类人员。其中专业骨干教师是核心,他们不仅应具有丰富的教学经验,熟悉本专业各层级焊工所需掌握的专业知识,熟知企业实际生产状况,还应有较好的文字编辑和表达能力。

3.课程资源的建设是个长期的过程

一体化教学对师资提出了高要求,而将原有教学模式中的教师转变成一体化教师,尤其是教师教学观念的转变非一日之功。一体化教材种类多、跨度大,开发周期较长,质量还有待完善。而学习环境的建设与学校的财力、场地及学生数量等密切相关,短期内全部达到难度不小。

4.一体化课程体系不排斥地方特色

一体化课程体系是对整个专业的整体规划,内含的一体化课程是必需的,但非全部。人才培养和使用都有区域性,企业亦有地方性。因此,具有地方特色的一体化课程是对整个一体化课程体系有益的、必要的补充,能提高技能人才的地方适应性。

焊接专业分析篇2

论文摘要:近些年来,随着建筑物的服务功能不断增加和扩大,提高了建筑电气化、自动化、智能化的标准,这就使得建筑电气专业在建设工程中的复杂程度越来越大,对电气系统的质量要求也越来越高。建筑电气工程的质量,对于建筑工程的使用功能、竣工后运行的安全可靠程度、投资效益的体现等都起着举足轻重的作用,对于一项建筑电气工程而言,从开工到竣工,施工现场质量管理工作自始至终都起着至关重要的作用。为此,本文结合实践工作经验,对确保高层建筑电气工程的质量提出了几条有效的措施。论文关键词:建筑电气工程质量防治0引言目前高楼大厦遍地矗立,十分现代化,建筑电气增添了不少的新内容,可是在内部有些设备都运转不起来,就是运转起来也不如人意,由于建筑电气是现今新兴的一种技术,他还不完善,在建设施工中还有很多问题、在质量上还有很多通病。下面就针对它的工程质量进行分析,已求得防治措施。1防雷接地不符合要求1.1原因分析①操作人员责任心不强,焊接技术不熟练,他们多数人是电工班里的多面手焊工,对立焊的操作技能差。②现场施工管理员对国家施工及验收规范GB501692《接地装置》有关规定执行力度不够。1.2预防措施①加强对焊工的技能培训,要求做到搭接焊处焊缝饱满、平整均匀,特别是对立焊、仰焊等难度较高的焊接进行培训。②增强管理人员和焊工的责任心,及时补焊不合格的焊缝,并及时敲掉焊渣,刷防锈漆。③不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外,作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊的,应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。2室外进户管预理不符合要求2.1原因分析①材料采购员采购时不熟悉国家规范、标准,有的施工单位故意混淆以降低成本;施工管理员不严格或者对承包者的故意违规行为不敢持反对意见,不坚决执行规范和标准;监理人员对材料进场的管理出现漏洞。②与土建和其他专业队伍协调不够。③没有弯管机或不会使用弯管机,责任心不强,贪图方便用电焊烧弯。④预埋进户管的工人不懂防水技术,又不请防水专业人员帮忙。2.2预防措施①进户预埋管必须使用厚壁铜管或符合要求的PVC管。②加强与土建和其他相关专业的协调和配合,明确室外地坪标高,确保预埋管埋深不少于0.7米。③加强对承包队伍领导和材料采购员有关法规的教育,监理人员要严格执行材料进场需检验这一规定,堵住漏洞。④预埋钢管上墙的弯头必须用弯管机弯曲,不允许焊接和烧焊弯曲。钢管在弯制后,不应有裂缝和显著的凹痕现象,其弯扁程序不宜大于管子外径的10%,弯曲半径不应小于所穿入电缆的最小允许弯曲半径。⑤做好防水处理,请防水专业人员现场指导或由防水专业队做防水处理。3电线管(钢管、PVC管)敷设不符合要求3.1原因分析①施工人员对有关规范不熟悉,工作态度马虎,贪图方便,不按规定执行。施工管理员管理不到位。②建筑设计布置和电气专业配合不够,造成多条线管通过同一狭窄的平面。3.2预防措施①加强对现场施工人员施工过程的质量控制,对工人进行针对性的培训工作;管理人员要熟悉有关规范,从严管理。②电线管多层重叠一般出现在高层建筑的公共通道中。当塔楼的住宅每层有6套以上时,建议土建最好采用公共走廊天花吊顶的紧饰方式,这样电专业的大部分进户线可以通过在吊顶之上敷设的线槽直接进入住户。也可以采用加厚公共走道楼板的方式,使众多的电线管得以隐蔽。电气专业施工人员布管时应尽量减少同一点处线管的重叠层数。③电线层不能并排紧贴,如施工中很难明显分开

焊接专业分析篇3

关键词:应用型创新人才;教学模式;焊接专业

先进科技如已成为当今世界支撑与引领经济社会发展和提升综合国力的重要因素,大力培养高层次创新创业人才,组织实施高层次创新人才培养工程,是构建和提升科学发展核心竞争力的重要举措。高等教育应根据科学技术的发展,调整专业培养方向和模式,开展相应的创新型人才培养教学与实践。

焊接专业方向包括焊接设备、工艺、结构、变形应力等内容,与新材料科学、电子工程和先进机械制造工程紧密相关。因此,焊接专业方向进行教学方法、教育模式、学习方式的探索与实践,有利于促进各学科的相互借鉴与发展,对促进跨学科创新型材料成型与控制工程专业人才的培养具有重要意义。

一、课堂教学设计

作为一门工业生产中重要的工程技术,焊接专业课堂教学的设置及设计十分重要,直接影响学生走出校园后能否尽快适应企业生产实际的需要。

1.贴近学校特色设置专门课程

结合各高校的办学特色,从中发现与焊接专业方向间的契合点,适当增加或调整与此相关的焊接专业课程。以山东建筑大学为例,教学中增加了建筑钢结构焊接工程、钢结构焊接生产、钢结构加工工程检验与验收等特色课程。此外,争取与优势专业进行合作或优势互补,利于学校与学生的发展,为社会提供具有一定创新能力的、合格的焊接技术人才。

2.以工程实例为基础教授焊接相关课程

为了弥补现有焊接教学过程中过多注重焊接理论、焊接方法等的教授方式,在实际教学过程中,增加与目前企业生产贴近的工程实例的讲解。例如:在焊接检验教学中增加焊缝成形质量检验与缺陷分析实例模块、化工容器设备焊接工程模块以及焊接生产实用技术模块等以工程实例为主讲授的内容。在工程实例讲授的基础上,使学生能够较好地掌握焊接基础理论知识,为培养高素质的焊接工程技术人员奠定良好的基础。

二、实践教学设计

高等院校创新型人才的培养离不开实践教学环节,焊接专业的教学更加需要与工程实践环节的无缝对接,其实践环节的设计十分重要。可以在以下几个方面进行改进或思考:

1.直接对学生金工实习过程进行指导

金工实习是各工科院校大学本科阶段最重要的一门实践课程,焊接专业方向的教师作为辅助理论教学人员参加金工实习过程十分必要。

例如:针对金工实习―焊接方向的教学过程,对学生简单讲授熔焊基础知识,包括焊条类型及作用、焊接设备组成及防护常识、焊接接头设计及焊接方法等,使学生在实践操作的同时对焊接技术有一个基本的了解。

2.增加在同一单位实习的时间,提高实习效果

实习过程中尽量避免走马观花式的模式,在与企业建立良好的合作关系的基础上,提高学生在企业生产各环节的参与程度,使学生对整个企业的焊接产品设计与论证、生产流程、生产线组成、焊接技术应用等有较为深入的了解,缩短学生毕业进入企业的适应时间,提高效益。该过程最重要的前提是与实习企业建立良好的合作关系,得到企业的支持。

3.针对学生就业情况设计毕业设计题目

毕业设计是工科院校毕业生毕业前最重要的一项工作,是学生进入工作岗位前自身能力检验与提高的一个重要环节。应根据学生就业情况设计毕业设计题目,或与学生所在企业协商共同设计毕业设计题目,达到与实践相结合的目的,提高毕业设计的质量。

总之,实践教学在焊接专业尤其是应用型、创新型人才的培养方面将起到至关重要的作用,在实际操作中仍需要教育部门对实践教学的重视和资金支持。

三、跨学科培养模式的探讨

焊接专业方向主体为材料学科、机械科学,同时又与电力电子学科紧密相关,今后势必需要通过新的培养模式,在焊接专业与其他学科之间建起桥梁,提高焊接专业方向教育教学质量。具体培养模式可以包括:

1.尝试专业扩散

即强调学科意识,淡化专业门类,通过学科、专业的逐渐扩散与迁移以及知识领域拓展与学科间融合,培养学生的适应性。

2.加强学科互补

教师要根据焊接专业特点,突破传统组织模式,加强多学科间交流和创新性思维培养,发挥本学科优势并利用多学科知识解决本专业问题。

3.强化驱动力与协作精神

在确定学科目标的基础上,加强材料与机械等学科间为了实现一个特定的研究目标进行合作,并在合作中实现多学科知识的融合,培养学生的团队合作精神。

参考文献:

焊接专业分析篇4

【关键词】焊接缺陷项目教学法工程案例教学法

【中图分类号】TG4【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)08-0254-01

焊接缺陷虽然不是技工院校焊接专业中独立存在的一门课程,但在大多数焊接专业课程中都会涉及到,而教材中关于焊接缺陷的内容又过于简单,尽管近几年也有一些关于焊接工程缺欠分析的教材,但对于技工院校的学生又太难。而学生在焊接实习过程中,常常由于各种原因而造成焊接缺陷,所以在焊接专业课程教学中,焊接缺陷这部分内容尤为重要,是学习其它内容的基础知识,只有充分认识和掌握焊接缺陷的特征、形成的原因和防止措施,才能为提高焊接质量打下基础。为此,本文采用项目教学法和工程案例教学法,对焊接缺陷的知识点进行讲解,从而达到了很好的教学效果。

焊接缺陷根据缺陷在焊缝中的位置可以分为外部缺陷和内部缺陷。本文外部缺陷主要采用项目教学法,而内部缺陷采用工程案例教学法。

一、项目教学法

“项目教学法”最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》。2001年4月,查德博士曾来中国北京讲授“项目教学法”。该教学法陆续引进欧洲、南美、大洋洲、日本、韩国。“项目教学法”的含义是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为,解决在处理项目中遇到的困难,提高了学生的兴趣,自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。焊接缺陷之外部缺陷比较适合采用此教学方法。主要针对的缺陷是焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、焊穿、内凹、弧坑、严重飞溅、电弧擦伤、未焊透和未熔合。

本项目的主要任务就是检查焊接后的焊缝是否存在缺陷,如果存在缺陷,并分析其原因和防止措施。明确任务之后,学生产生了学习的兴趣,开始有了检验的欲望。在检验之前就必须知道这些外部缺陷的特征,缺陷形成的原因和防止措施,很自然的把学生引入了专业课的学习中。这时老师可以将有缺陷的焊件分配到学生的手中,分析焊件中的缺陷,从而使理论与实际有机地结合起来。

然后,学生进入到学生的实训产地,进而现场检验焊工焊接后的焊缝都存在哪些缺陷,和焊工共同探讨焊接缺陷形成的原因,制定缺陷的返修方案,焊工可以根据制定的返修方案,重新焊接,进而验证制定的防止措施是否起到了指导作用(焊工和检验者可以为同一人)。焊缝的外部缺陷采用此教学方法起到了很好的教学效果,提高了学生解决实际问题的能力,而且相关理论知识掌握扎实、灵活。但是,外部缺陷往往是由于焊工的操作水平所引起的,只要提高焊工的实际操作水平,外部缺陷均可避免。在实际的生产过程中,存在外部缺陷的并不是很多,大部分都是由于内部缺陷所引起的事故。由于本校的教学条件有限,没有关于焊接无损检测的实训场地,所以,焊缝的内部缺陷主要采用工程案例教学法。

二、工程案例教学法

案例教学法是19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长兰德尔首倡,我国的案例教学也有了20多年历史。工程案例教学法是把工业工程生产中实际的且成功应用的典型案例加以提取与凝练,同时结合理论课教学的需要,对学生进行引导,启发式教学的方法。焊接缺陷之内部缺陷比较适合采用此教学方法,主要针对的缺陷是夹杂、气孔和裂纹。

既然是案例教学法,很显然,如何选择一个很好的工程案例是教学的关键。

所选择的案例必须与教学目标一致,根据具体的教学目标与学生特点,教师应对案例进一步精炼以确保其典型性、启发性、针对性,便于学生在分析讨论过程中获取所要掌握的知识或加深对已学知识的理解,寻求解决工程案例问题的可行方案。若选择与教学内容联系不密切的案例,不但不能引起学生的兴趣,反而让学生觉得简单的问题复杂化,或对本身复杂的问题更加难以接受,不利于学生对理论知识的理解和创新能力的提高。

例如,在讲解焊接缺陷-裂纹的知识,可以引入如下的案例:宝鸡桥梁厂在制造跨度144m铁路钢桥时,采用钢材15MnVN,工字梁厚度达40mm,埋弧焊,在焊接第3、4道角焊缝中出现裂纹。裂纹出现于焊缝中心附近最后凝固部位,严重时裂纹显露于焊缝表面,不严重时裂纹埋于焊缝内部,但距焊缝表面1~2mm,裂纹深度达9mm左右。所用焊剂为常用的HJ431,焊丝为H04MnVTiA(宝鸡桥梁厂二次冶炼的焊丝)。问题:如何避免此裂纹的产生?案例提出来后,先让学生思考用什么理论知识来解决这个案例。教师可引导学生对问题讨论:根据裂纹的特征来判断此裂纹属于焊接裂纹中的哪一类?理论上此裂纹的防止措施有哪些?

学生分组谈论,利用现有的理论知识,每组确定一个裂纹防止措施的分析方案,由每组的代表讲解此分析方案。由于学生不能通过试验实际去验证此分析方案的正确性,只能由教师评价此方案的可行性,最后确定一个合理的解决方案,并给出在实际生产中此缺陷的解决方案。通过对多个工程案例的分析,学生就很好的掌握了焊接热裂纹、冷裂纹和再热裂纹的特征、形成原因和防止措施的理论知识,也深刻地体会到了这些理论知识在实际工程中的应用。

总之,作为一名技工院校的教师,要根据自身学校的教学条件和学生的特点,以及自己所教的课程特点,通过逐渐的探索和实践,选择合适的教学方法,就会取得一个很好的教学效果。

参考文献:

[1]何文敏项目教学法在建筑材料课程教学中的应用徐州建筑职业技术学院学报201010(3)58-59

焊接专业分析篇5

关键词:焊接理论基础;卓越工程师;教学改革

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)03-0029-02

南昌航空大学是一所以工为主,工理文管经法教艺等学科协调发展的多科性大学。学校创建于1952年,是全国首批具有学士学位授予权单位。1985年开始培养硕士研究生,1990年获硕士学位授予权。先后隶属于航空工业部、航空航天工业部、中国航空工业总公司,1999年开始实行中央与地方共建、以地方政府管理为主的管理体制,是江西省人民政府与国家国防科技工业局共建的具有鲜明航空、国防特色的高等学校。焊接技术与工程专业是学校创办历史最早的专业之一,是目前江西省内和航空院校唯一的本科焊接专业,1996年被评为“江西省重点学科”,1998年与“铸造”、“锻压”专业合并成“材料成型与控制工程”大类专业。为了适应地方经济和航空工业对焊接专业人才的需要,2004年经教育部批准又重新建立了“焊接技术与工程”专业,是继哈尔滨工业大学、江苏科技大学之后国内第三个设置的“焊接技术与工程”本科专业。焊接理论基础是焊接技术与工程专业的一门重要专业基础理论课程,主要任务是向学生传授金属材料在熔焊方面的基本理论知识,了解金属材料在熔焊条件下可能产生的各种问题,并能据此正确地分析及解决熔焊中一些常见的问题,初步培养学生分析金属焊接性的能力和正确制定常用金属材料焊接工艺的能力,为学习后续的焊接专业课程做理论准备。因此,焊接理论课程学习的好坏将直接影响其后续焊接专业课程的学习。

一、焊接理论基础课程存在问题分析

传统焊接理论基础课程教学内容包括焊接的实质及其发展概况、焊接热源的种类及特性;焊接化学冶金过程的特点、规律及其对焊缝质量的影响;常用焊接材料的种类、作用和特点;焊接熔池凝固过程的特点及焊接缺陷的种类与控制;金属在焊接过程中组织转变的特点及焊接热影响区的组织与性能变化;掌握焊接裂纹的种类、特征、危害、产生机理及防治措施,涉及材料、机械、力学、化学、冶金等多门学科的基础知识,教学内容多且抽象,各知识点相互关联,造成学生在学习过程中,理解和掌握课程困难。焊接专业学生毕业后大部分服务于航空企业,非常希望了解航空产品先进焊接方法如真空电子束焊、激光焊时焊接冶金原理、接头容易出现什么质量问题及控制措施等,而这些都无法从教材上获得。另外,在教育部“厚基础、宽口径”培养目标下,焊接理论基础课程教学课时不断压缩,从最初的64学时到48学时,现在已缩减到40学时,其中实验4学时,教学内容略有增加而教学课时数大幅缩少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度地提高教学质量是焊接理论基础课程教学面临的一大难题。基于上述情况,必须对现有课程的教学内容和教学方法等进行改革。

二、焊接理论基础课程教学改革

1.多元化的教学手段,提高教学效果。采用多媒体教学可以缓解目前课程的教学所面临的诸如课时不断被缩减、教学内容基本不变、相关领域新技术和新工艺不断涌现等矛盾,通过多媒体播放先进的焊接方法录像和动画、展现接头金相组织、典型接头缺陷形貌,增加课堂信息量,丰富教学内容,使学生对各种焊接方法、接头组织及缺陷有相应的感性认识,加深基础理论的理解。通过选取航空典型产品进行实物教学,鼓励同学们参与讨论,实现教学内容与生产内容相衔接,通过实例将各知识点串联起来,从而加强学生对基础理论的理解;在教学过程中,为充分调动学生的积极性,安排学生讲解课程部分章节,其他同学提问,这不仅能使学生的角色发生变化,学生可在教的过程中锻炼语言的表达能力以及提高自信心等,为以后的工作奠定良好的基础;通过网络教学,学生可在任何时间和老师交流,通过与学生互动,了解学生对知识的掌握的程度。因此通过多元化的教学手段能够显著地提高教学效果。

2.“国际焊接工程师”焊接理论基础培训内容与课程培养方案的融合,强化案例教学及问题教学,提高学生的工程实践能力。南昌航空大学焊接技术与工程专业“卓越工程师培养计划”人才培养目标是培养思想素质好、基础扎实、实践能力强、适应经济社会发展需要、具有创新精神,分析和解决工程问题能力强,能在焊接技术与工程领域从事科学研究、工程设计、技术开发、设备研制与维修、生产和经营管理,熟悉国际焊接标准和焊接施工的卓越焊接工程师。本校于2011年开始与哈尔滨焊接技术培训中心开始联合举办国际焊接工程师培训班,已陆续举办了3届。在焊接理论基础课程授课时,根据“卓越工程师培养计划”的培养目标,结合航空需求、凸显航空特色,对焊接理论基础教学内容进行调整及优化,将国际焊接工程师培训体系中“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”部分内容融入课程教学,如增加激光焊及电子束焊等高能束焊接方法,在讲述“焊接材料”这一章节时补充焊接材料国际标准。通过与参加工作的毕业生在网上互动,了解所在企业实际产品焊接存在的问题及需求,有针对性地在教学中补充部分焊接问题,并启发学生运用课本知识解决这些问题;注重课本知识的及时更新,将国内外焊接研究领域的最新研究成果尤其是本系的科研成果纳入教学内容,使课堂教学紧跟学科的发展,使学生对理论知识和实践应用的密切关系有清醒的认识,同时也增强了学生的学习热情和从事本专业的信心。南昌航空大学焊接工程系承担了国家自然科学基金、航空科学基金、江西省自然科学基金、航空集团支持项目、江西省教育厅项目等纵向和横向科研项目100余项,其中多数为工程应用型项目,在进行科研项目的同时积累了大量的工程实例和素材。通过将理论教学、实践教学、科研创新三方面的结合,结合科研成果以最接近工程实际的方式指导、训练学生,使得课堂教学紧跟学科的发展,使学生对理论知识和实践应用的密切关系有清醒的认识,同时也增强了学生的学习热情和从事本专业的信心,达到培养工程化、应用型人才的目的。例如在讲述接头缺陷时,以某航空企业涡轮叶片钛合金焊接缺陷控制为例,引导学生思考:为什么零件采用传统熔焊方法接头易出现气孔、冷裂纹缺陷?为了提高零件焊接质量,可以选择哪些的焊接方法,采取哪些工艺措施?……并与我系老师解决裂纹缺陷的具体措施相比较。通过案例教学及问题教学,把课程各知识点串联起来,引导学生积极思考问题,加深学生对基础理论的理解,提高学生分析问题、解决问题的能力。

3.强化实践教学,提高学生的创新能力。“卓越工程师教育培养计划”将强化实践能力作为卓越工程师培养的核心,而创新能力是一个优秀工程技术人才的基本特征,是卓越工程师之所以“卓越”的重要标志。传统的焊接理论基础课程实践教学主要为课程内的实验,与工程实际结合不强,学生实践能力培养略显不足,特别是创新能力得不到充分的培养和锻炼。为了提高学生的创新能力及工程实践能力,除了开展焊接理论基础课程内的实验外,积极开辟第二课堂,多渠道、多形式开辟实践培养途径,鼓励学生参加全国“挑战杯”科技制作大赛、全国大学生焊接创新大赛和南昌航空大学的“创新杯”大学生课外科技作品竞赛等课外科技创新活动;鼓励学生参加老师在研科研项目,学生焊接创新实践训练环节、毕业论文工作等实践活动和老师的科研课题相结合,一方面保证了学生实践活动的先进性和实用性,另一方面也保证了毕业论文、课程设计有充足的经费和条件保障,提高了实践活动的质量。如部分学生通过参与老师的国家自然科学基金项目“复合孕育剂Ti、Zr细化铝铜合金焊缝组织机理研究”,学生通过研究铝铜合金焊缝化学冶金原理及凝固过程,分析铝铜合金熔焊时接头气孔及裂纹等缺陷产生原因,提出控制缺陷的措施并通过试验验证,通过实际研究项目的锻炼使得学生增强了运用理论知识分析研究实际问题的能力,培养了学生独立研究能力、团队协作能力、一定的科研开发能力等。经过强化实践教学,学生各方面能力尤其是创新能力得到显著提升,在首届全国大学生焊接创新大赛上,我校参赛焊接学子获得一等奖2项,二等奖1项,三等奖2项。

三、结束语

根据教育部卓越工程师培养计划,对焊接理论基础课程进行教学改革,将“国际焊接工程师”焊接理论基础培训内容与课程培养方案相融合,强化案例教学及问题教学;探索先进的教学方法和教学手段,强化实践环节,培养学生动手能力和创新思维能力,切实提高大学生的理论水平及工程实践能力。

参考文献:

[1]李晓泉,杨宗辉,初雅杰.工程类专业“焊接冶金学”课程新教学法探析[J].中国电力教育,2012,(28):65-66.

[2]宗琳.《焊接冶金学》课程教学改革研究与实践[J].黑龙江科技信息,2011,(31):218.

[3]王永东,周月波,郑光海,等.《焊接冶金学》课程教学改革研究与实践[J].北方经贸,2012,(09):157-158.

[4]林健.注重卓越工程教育本质?摇创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6):19-21.

焊接专业分析篇6

【关键词】焊接技术;轨道客车制造行业

近年来我国焊接技术实现了飞速的发展,特别是在应用领域这一方面,现如今焊接技术在轨道客车制造行业中,逐渐得到了应用,主要体现在材料的焊接上,同时焊接技术的应用,也为材料质量提供了保障。然而在实际应用的过程中,经常会出现焊接技术应用与推广方面的不足,导致其无法发挥真正优势,长此以往也对焊接技术的发展造成影响,所以深入分析轨道客车制造中焊接技术的应用与推广十分必要。

1不锈钢与碳钢车体制造

一般轨道客车制造的前期,车体钢结构材料主要为碳钢,也就是铁路客车专用的耐候钢。在焊接技术方面,采用的则是焊条电弧焊与常规CO2气保护焊两种焊接技术,在此基础上也研制出了一些相关的焊接工艺,如激光焊工艺、螺柱焊工艺等,这些焊接技术多在小范围生产中发挥作用。受生产技术发展的影响,进行铁路车辆制造的同时,焊接技术也实现了飞速发展,常规焊条电弧焊技术与CO2气体保护焊技术已经无法满足轨道客车的要求,所以一些全新的焊接技术逐渐将其替代,然而对新技术进行应用时,其范围与比例却体现了一定的差异。在不锈钢车体钢结构角度进行分析,客车制造时主要运用的压焊技术为点焊工艺技术和缝焊工艺技术两种[1];而熔焊技术方面则包括了熔化极非惰性气体保护焊、螺柱焊和激光焊工艺等多种技术;一般对于车体钢结构的焊接而言,钎焊技术比较少使用,只是在少量位置与结构中进行氧乙炔焰的焊接。由此可见,对于不锈钢钢结构制造中运用的焊接技术可将其总结为以下内容:将点焊技术作为主要焊接技术,同时针对部分结构的焊接可以运用缝焊工艺技术;另外,在熔焊技术方面,则主要有MAG焊工艺和TIG焊工艺两种,在此基础上又研发了螺柱焊与激光焊等多种焊接工艺。在不锈钢结构制造角度进行分析,以上所提到的MAG焊、TIG焊等焊接技术均在制造中得到了广泛的运用,由于不锈钢材料所具备结构特点的原因,点焊技术对于轨道客车制造也占据了无可取代的地位,按照不锈钢车体结构与材料特征要求,点焊装置主要体现了焊钳刚性、焊接电流与加压力大,质量与稳定性佳的特点。另外,点焊技术在实际应用时,必须要结合焊接内容使用正确的焊接形式,一般电焊技术根据焊钳可以被分为单面双点技术与双面单点技术,根据形式可以分为轻便式点焊机、移动式点焊机以及定置式点焊机等。与此同时,MAG焊技术的应用,主要是基于普通直流与脉冲直流形式而言,在这两种焊接领域中获得了广泛的推广。MAG焊技术的焊接电源主要以数字逆变电源为主,这种电源在熔滴稳定性、焊接外型以及效率等方面都体现了极大的优势。

2铝合金车体制造

铝合金车体焊接技术主要有以下几种:1)简易自动焊。在轨道车辆车体结构制造中,铝合金材料的应用最早出现于20世纪,因为当时的焊接技术受限,所以也缺乏先进的焊接自动化设备方面作为支持。因此,当时更多的是研制一些较为简单的自动焊设备进行零部件的焊接,例如仿形自动焊、有轨道自动焊等。尽管当时所研制的那些自动焊技术已经逐渐被替代,但是这些焊接技术所留下的意义与理念依然支持着现代焊接技术的发展。2)专机自动焊。对铝合金车体大部件进行焊接的过程中,一般在结构角度进行分类,可以将专机分成龙门专机、悬臂专机以及吊挂专机等;在焊缝跟踪形式角度进行分类,被分为机械跟踪与激光跟踪;在送丝角度进行分类,主要有单丝与双丝焊接两种形式[2]。专机所呈现的最大优势其实是体现在调节、操作与维护方面,但是专机也存在一些不足:其一,专机枪头锁紧机构的使用过于频密,导致设备的牢固性降低。此外则是进行焊接时,并没有在中性方面体现出较好的性能,必须要进行人为干预;其二,专机持枪机缺乏稳定性,行走过程震动会导致焊缝表面纹理杂乱。3)机械手自动焊接。运用该焊接技术进行铝合金车体焊接时,对于大部件的焊接一般都是运用龙门式与悬臂式焊接技术,对于焊缝跟踪则是使用激光跟踪,一般机械手焊接大部件都是使用双丝,单丝焊接多用于早期设备系统中。该焊接技术的最大特点体现在持枪结构上,持枪结构十分牢固且焊接过程具有较强的稳定性,为焊接状态的一致性与焊接质量提供了保障。但是机械手自动焊接更换焊丝速度较慢,且操作复杂度,难以维护,以此也为其实际应用带来了挑战。

3转向架构架焊接

一般轨道客车的转向架构架多以低合金钢为主要材料,受近年来高速列车技术发展的影响,这一材料也逐渐被改良,在此之后也被广泛应用于高速车与A型地铁。转向架构架中主要包括了牵引梁、横梁、侧梁以及制动吊座等小件组焊,结构焊接的形状受结构复杂性与材质焊接性质影响。通常转向架构架有一定数量的焊缝,且板材厚度也比较大,除了一些小件以外,更多的是厚度超过8mm的厚板,对于这一部分材料的焊接,都是使用多层多道焊接工艺[3]。现阶段,侧梁外部长大焊缝的焊接多运用机械手单丝(双丝MAG)焊,对于一些小件弧形与环形焊缝,均是运用小型机械手自动焊工艺,剩余一些无法使用机械手焊接的焊缝则是使用手工MAG焊,只有极少数高质量、高等级且无法用机械手完成的焊缝,才会运用手工TIG焊接。除此之外,也有少数填充量比较大的焊缝是用药芯焊条实现焊接。

4结束语

综上所述,焊接技术是确保轨道客车运行质量的重要前提,只有掌握了焊接技术的精髓,才能在实际焊接过程中保证其焊接质量,进而推动我国轨道客车制造行业的全面发展。

作者:刘佳宇高斌高洪山宁朋单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司

【参考文献】

[1]张欣盟,何广忠,韩凤武.轨道客车铝合金车体制造搅拌摩擦焊技术的应用研究[J].金属加工(冷加工),2016(S1):561-563.

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