《金屬材料焊接》課程設計

1、金屬材料焊接課程整體教學設計發(fā)布日期：2012-08-03 14:23:54  金屬材料焊接課程整體教學設計（2010 2011學年第二學期）   課程名稱：    金屬材料焊接      所屬系部：       焊接系         制定人：     &#

2、160;   王博                 佳木斯職教集團課程整體教學設計 一、課程基本信息課程名稱：金屬材料焊接課程代碼：ISBN978-7-5045-7802-6學分：學時：60授課時間：第四學期授課對象：焊接加工三年中級工課程類型：金屬材料焊接是焊接專業(yè)職業(yè)能力必修課程，專業(yè)主干課程。先修課程:焊條電弧焊埋弧焊和氣體保護焊切割與其他焊接技術后續(xù)課程:焊接結構焊接檢測

3、0; 二、課程目標設計總體目標：掌握金屬材料焊接性及評價方法的同時，理解碳素鋼及低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、有色金屬和異種金屬材料的焊接。并能夠對上述金屬材料進行焊接，從而達到提高能力、掌握知識的教學目標。能力目標：通過完成Q235鋼板V形坡口對接平焊、薄板氣焊、板對接二氧化碳氣體保護焊、軸（35鋼）與法蘭的焊接、16Mn鋼板V形坡口對接立焊、不銹鋼的焊接（1Cr18Ni9Ti鋼）、灰鑄鐵的焊補以及有色金屬的焊接，學生運用上課所學金屬材料焊接理論知識，根據(jù)焊接考試標準、規(guī)范，完成好焊件，并進行相應的檢驗。知識目標：1) 掌握常用金屬材料的焊接性特點，熟悉其在焊接過程中易產生的問

4、題及解決問題的途徑和方法。2) 掌握金屬材料焊接性的概念，熟悉常用金屬焊接性的檢驗方法、特點及選用原則，能夠根據(jù)金屬材料的化學成分進行焊接性分析及常規(guī)的工藝試驗。3) 能夠根據(jù)給定的金屬材料，正確選擇焊接方法、焊接材料，并制訂合理的焊接工藝。素質目標：工學交替的教學模式培養(yǎng)學生吃苦耐勞的精神，以便以后更好的適應工作環(huán)境。其它目標：理念與思路課程教學應服務于高職教育的培養(yǎng)目標和定位，堅持以職業(yè)崗位技能培養(yǎng)為主線、以工學結合為主要手段、以能力培養(yǎng)為核心，培養(yǎng)學生金屬材料焊接綜合運用能力和職業(yè)素質。    按照高職院校人才培養(yǎng)的特點，充分利用自身的行

5、業(yè)優(yōu)勢和資源優(yōu)勢, 從崗位能力標準與課程標準的融合原則的貫徹，來進行金屬材料焊接課程設計，以突出專業(yè)課程職業(yè)能力的培養(yǎng)。具體思路如下：    （1）校企合作共同制定教學計劃。組織職業(yè)技術教育教學專家、專業(yè)教師、焊接工業(yè)管理一線專家，采用“頭腦風暴”式討論方法，制訂用于課程教學資源開發(fā)、課程教學實施的崗位能力標準，把崗位能力標準融入課程中，建立課程標準。    （2）工學結合、項目導向、任務驅動等進行教學模塊和教學方案設計。將學生置于發(fā)現(xiàn)問題，提出問題、思考問題、探究問提，解決問題的動態(tài)過程中學習。   

6、（3）改革傳統(tǒng)的以理論形式考核學生成績的方式，注重職業(yè)能力的考核，采用能力測試的考核方式，根據(jù)學生任務完成、項目實施情況以及校外實踐的完成情況綜合評定。  三、課程內容設計：序號模塊（或子模塊）名稱學時1金屬材料焊接性及評價方法82 碳素鋼及低合金鋼的焊接163不銹鋼的焊接124鑄鐵焊接8 5有色金屬的焊接126異屬材料的焊接4合 計60 四、能力訓練項目設計編號能力訓練項目名稱子項目編號、名稱能力目標知識目標訓練方式、手段及步驟可展示的結果1Q235鋼板V形坡口對接平焊11焊前準備對焊接材料的認識及焊條烘干的要求學會選擇電源極性，了解定位焊的

7、要求，掌握打底焊、填充焊以及蓋面焊的操作要領焊接材料的選取和焊條的烘干（酸性焊條）學生能夠進行Q235鋼板V形坡口對接平焊的焊接并能夠進行相應的機械性能試驗達到合格以上的水平（參照任務考核及評分標準給每個學生進行項目訓練打分）12試件裝配裝配、定位、反變形的操作方法和操作要領裝配間隙、定位焊的方法、反變形操作方法13焊件的焊接打底焊、填充焊、蓋面焊的操作方法及質量檢查的方法1、打底焊2、填充焊3、蓋面焊4、質量檢查2板對接二氧化碳氣體保護焊11準備工作焊絲的選取、CO焊接設備的調試供氣系統(tǒng)送絲機構是否正常1、掌握CO氣體保護半自動焊機的使用方法。2、掌握CO氣體保護焊工藝參數(shù)的選擇方法檢查焊機

8、、供氣系統(tǒng)、送絲機構是否正常進行電流電壓的調試學生能夠進行板對接CO氣體保護焊的焊接并能夠進行相應的機械性能試驗達到合格以上的水平（參照任務考核及評分標準給每個學生進行項目訓練打分）12 操作步驟能夠進行V形坡口板CO氣體保護單面焊雙成形的操作掌握V形坡口板CO氣體保護單面焊雙面成形操作技術1、打底焊2、填充焊3、蓋面焊4、質量檢查316Mn鋼板V形坡口對接立焊11焊前準備對焊接材料的認識及焊條烘干的要求區(qū)分酸性焊條和堿性焊條的使用方法同時注意立焊的操作要領學會合理運用運條方法，善于控制熔池的形狀與溫度，掌握16Mn鋼板V形坡口對接立焊單面焊雙面成形技術焊接材料的選取和焊條的烘干（堿性焊條）學

9、生能夠進行16Mn鋼板V形坡口對接立焊的焊接并能夠進行相應的機械性能試驗達到合格以上的水平（參照任務考核及評分標準給每個學生進行項目訓練打分）12試件裝配裝配、定位、反變形的操作方法和操作要領裝配間隙、定位焊的方法、反變形操作方法13焊件的焊接正確運用對接立焊挑弧焊法或斷弧焊法進行打底層焊接操作熟練掌握起頭、接頭、填充焊和蓋面焊操作技術1、打底焊2、填充焊3、蓋面焊4、質量檢查4不銹鋼的焊接（1Cr18Ni9Ti鋼）11焊前準備對焊接材料的認識和焊絲的選擇掌握選擇工藝參數(shù)的相關知識及打底焊操作的內填絲法和外填絲法掌握固定管全位置操作的技術要領鎢極的修磨焊接設備的檢查學生能夠進行不銹鋼的焊接（1

10、Cr18Ni9Ti鋼）并能夠進行相應的機械性能試驗、探傷試驗達到合格以上的水平（參照任務考核及評分標準給每個學生進行項目訓練打分）12試件裝配裝配、定位的操作方法由于焊接的是不銹鋼需要對管子內部進行充氬以保證我們完成焊件的質量13焊件的焊接注意雙手的配合和焊接不銹鋼的要領打底、蓋面、質量檢查的操作方法和操作要領1、打底焊2、蓋面焊3、質量檢查5灰鑄鐵的焊補11焊前準備對焊接材料的認識和焊絲的選擇掌握灰鑄鐵修復焊的操作方法和要點熟悉工藝參數(shù)的選擇焊炬、焊件、焊絲、氣焊溶劑、初步清理待焊表面、確定焊縫位置、開坡口、焊件與焊絲清理學生能夠進行灰鑄鐵的焊補并能夠進行相應的機械性能試驗達到合格以上的水平

11、（參照任務考核及評分標準給每個學生進行項目訓練打分）12操作過程灰鑄鐵的修復焊的操作方法和注意事項根據(jù)所確定的位置進行灰鑄鐵的修復焊注意雙手的配合和操作要領6低碳鋼與低合金鋼的焊接11焊前準備由于是異種鋼的焊接應注意對焊接材料的認識和焊絲的選擇  熟悉Q235A鋼與16Mn鋼的焊接特性    掌握Q235A鋼與16Mn鋼CO氣體保護焊立焊的操作技能檢查焊機、供氣系統(tǒng)、送絲機構是否正常進行電流電壓的調試學生能夠進行Q235A鋼與16Mn鋼CO氣體保護焊立焊的焊接并能夠進行相應的機械性能試驗達到合格以上的水平（參照任務考核及評分標準給每個

12、學生進行項目訓練打分）12試件裝配裝配、定位、反變形的操作方法和操作要領裝配間隙、定位焊的方法、反變形操作方法13焊件的焊接異種鋼的焊接方法和要領CO氣體保護焊立焊立焊打底、填充、蓋面的操作方法和操作要領1、打底焊2、填充焊3、蓋面焊4、質量檢查  五、課程進程表第×次周次學時單元標題項目編號能/知目標師生活動其它（含考核內容、方法）114§1-1金屬料的焊接性§1-2金屬材料焊接性的評價方法 熟悉金屬材料焊接性的概念及評價方法掌握預熱、后焊、焊后熱處理等工藝措施了解金屬材料熱裂紋、冷裂紋及氣孔的產生和預防措施通過圖片的不放和列舉實例

13、讓學生知道為什么我們要學習金屬材料的焊接和什么是金屬材料的焊接性及其評價方法理論考核主要考察學生對知識點的掌握224§1-3金屬材料焊接工藝基礎知識§1-4金屬材料熱裂紋、冷裂紋及氣孔的產生和預防 讓學生掌握金屬材料焊接工藝的基礎知識的同時能辨別冷熱裂紋的產生原因以及氣孔的形成和防止措施334§2-1低碳鋼的焊接1熟悉常用碳素鋼及低合金鋼的種類及特性掌握碳素鋼及低合金鋼常用的焊接方法和工藝措施通過視頻和圖片的展示讓學生掌握低碳鋼的焊接工藝的同時能夠進行Q235鋼板V形坡口對接平焊的焊接操作    理論實踐雙重考核使

14、學生在掌握理論知識的同時提高了動手操作的能力444§2-2中碳鋼的焊接 2讓學生掌握中低碳鋼的焊接工藝的同時能夠進行板對接二氧化碳氣體保護焊554§2-3高碳鋼的焊接  6 64§2-4低合金結構鋼的焊接§2-5鉻鉬耐熱鋼的焊接 3774§3-1不銹鋼概述 熟悉常用不銹鋼的種類及其焊接性正確選擇不銹鋼的焊接材料及焊接工藝通過教具、視頻以及圖片的展示讓學生更好的掌握不銹鋼的焊接工藝的同時能夠進行不銹鋼的焊接（1Cr18Ni9Ti鋼）的焊接操作理論實踐雙重考核使學生在掌握理論知識的同時提高

15、了動手操作的能力884§3-2奧氏體不銹鋼的焊接 994§3-3馬氏體不銹鋼的焊接§3-4不銹鋼復合鋼板的焊接 410104§4-1灰鑄鐵的焊接 5熟悉鑄鐵的種類、特性及鑄鐵的焊接材料掌握鑄鐵的焊接工藝通過圖片和實例的方法讓學生更好的理解鑄鐵的焊接工藝同時能夠進行灰鑄鐵的焊補理論實踐雙重考核使學生在掌握理論知識的同時提高了動手操作的能力11114§4-2球磨鑄鐵的焊接  12124§5-1鋁及鋁合金的焊接 熟悉常用有色金屬的焊接特點，合理選擇焊接材料掌握常用的焊接方法及焊接工藝通過視頻

16、的播放讓學生更好的理解有色金屬的焊接工藝同時會進行普通的有色金屬的焊接理論考核主要考察學生對知識點的掌握13134§5-2銅及銅合金的焊接 14144§5-3鈦及鈦合金的焊接 15154§6-1異種金屬材料焊接概述§6-2低碳鋼與低合金鋼的焊接 6了解異種金屬的分類以及異種金屬焊接的主要問題掌握異種金屬的焊接方法與操作工藝通過圖片的展示讓學生更好的理解異種金屬材料的焊接同時能夠進行低碳鋼與低合金鋼的焊接 理論實踐雙重考核使學生在掌握理論知識的同時提高了動手操作的能力 六、第一節(jié)課梗概1、焊接技術的發(fā)展及應

17、用焊接作為金屬加工方法已發(fā)展成一門獨立的學科，焊接新技術新工藝的不斷成熟與發(fā)展使其應用越來越廣泛。在機械制造、航空航天、石油化工、能源、交通、建筑，冶金等領域廣泛使用的金屬結構都屬于焊接結構，在加工過程中都離不開焊接。一些發(fā)達國家利用焊接加工的鋼材量已經超過鋼產量的一半。大量的鋁、銅、鈦等非鐵金屬的結構也是用焊接方法制造的。隨著科學技術的發(fā)展和使用要求的日益提高，具有特殊性能的新型結構材料不斷涌現(xiàn)，對焊接技術的要求也越來越高，因此材料的焊接性，特別是金屬材料的焊接性，也越來越受到密切關注。2、課程的主要內容金屬材料焊接論述的對象是各種金屬材料的焊接性，以及根據(jù)其焊接性特點制訂合理的焊接工藝。1

18、）金屬材料的焊接性及評價方法。2）常用焊接結構金屬材料的焊接性特點及其焊接工藝要點。3）鑄鐵的焊接和有色金屬的焊接及異種金屬材料的焊接工藝。3、課程教學目標1）掌握常用金屬材料的焊接性特點，熟悉其在焊接過程中易產生的問題及解決問題的途徑和方法。2）掌握金屬材料焊接性的概念，熟悉常用金屬焊接性的檢驗方法、特點及選用原則，能夠根據(jù)金屬材料的化學成分進行焊接性分析及常規(guī)的工藝試驗。3）能夠根據(jù)給定的金屬材料，正確選擇焊接方法、焊接材料，并制訂合理的焊接工藝。4、學習原則1）注重理論與實踐的結合。2）學會多方面知識的融會貫通。3）掌握唯物辯證法分析問題的原則。七、考核方案理論知識采用答卷方式進行考核實

19、踐考核嚴格參照焊接考試規(guī)范進行考核八、教學材料金屬材料焊接工藝金屬學與熱處理焊接工藝學焊工工藝與技能訓練焊接設備 焊接檢驗設備 教具 課件 焊接視頻九、需要說明的其他問題教學方法與手段一、教學模式的設計與創(chuàng)新    本課程的教學模式為項目導向，任務驅動及一體化教學相結合。以這三個項目為導向，引導教學進程，三個項目為串行遞進關系。每一項目又分為若干模塊，每一模塊又分為幾個教學任務。學生在完成任務的過程中，逐步提高技能，在任務的驅使下主動獲取相關的技術與方法。    課程的教學在一體化教室完成的。實施教學時將技術方法及能力教學融

20、為一體，沒有分離的理論與實踐教學。一體化教室分為學習區(qū)、討論區(qū)、實訓區(qū)，學習區(qū)主要用于講授性教學，討論區(qū)主要用于相互討論，實訓區(qū)用于焊接訓練。在一體化教室教師既傳授知識與方法又指導學生實踐。每一模塊的教學主要采用任務驅動的方式來組織。每一模塊明確任務目標后，首先通過實訓對所要完成的工作任務做一個初步的了解，再自主學習相關的技術與方法，最后運用所獲得的技術和方法完成模塊中的任務目標。每一模塊又分為若干個任務，每一任務都有明確的教學目標，學生通過完成任務的訓練，逐步獲得完成任務中所需技能，掌握解決任務中相關的技術和方法。二、多種教學方法的運用     1任務

21、驅動式教學法。    每一模塊的教學主要采用任務驅動的方式來組織。每一模塊明確任務目標后，首先通過實訓對所要完成的工作任務做一個初步的了解，再自主學習相關的技術與方法，最后運用所獲得的技術和方法完成模塊中的任務目標。每一模塊又分為若干個任務，每一任務都有明確的教學目標，學生通過完成任務的訓練，逐步獲得完成任務中所需技能，掌握解決任務中相關的技術和方法。    2討論式教學法。    本課程要求每一名學生都完成金屬材料焊接實訓項目，每到名學生組成一個小組，全班分為若干個小組，各小組內經常討論問題，課堂討論在

22、老師的引導下以小組代表發(fā)言的方式進行。在班級形成學習的團隊，團隊意識在學生間相互交流中提高。    3真實情景教學法教學組織完全模仿真實產品的生產、研制過程。在教師的指導下讓學生進入一種近似真實的工廠生產環(huán)境，已完成產品為目的的生產教學相結合的教學模式。使同學們的更好的掌握所學知識，提高自己的操作水平。  三、現(xiàn)代教學技術手段的應用     教學手段上，將多媒體課堂教學、實驗教學、學習室現(xiàn)場教學、網絡課堂學習等多種形式全方位溶于一體，并全面應用于教學過程中。   四、硬件環(huán)境 

23、;兩個焊接實訓基地120工位，能夠滿足正常教學和生產實訓教學。但焊接檢驗設備還不具備，不能進行焊件的檢測。焊接材料不夠完善。十、常用術語中英文對照焊條電弧焊    shielded metal arc welding SMAW鎢極氬弧焊    gas tungsten arc welding    GTAW等離子焊焊接 plasma arc welding          PAW熔化極氬弧焊&#

24、160;metal inert gas             MIG二氧化碳氣體保護焊                        CO焊埋弧焊        submerge

25、d arc welding       SAW螺柱焊        arc stud welding            ASWweld spatter焊渣飛濺residual shot殘留丸weld seam焊縫welding deformation焊接變形welding distortion焊接變形Etching  浸蝕arc welding

26、 電弧焊flow instrument流量計welding rod 焊條filler metal 焊料, 焊絲weld reinforcement 焊縫補強ultrasonic weld        超音波熔接fuse保險絲、熔絲、熔合Notch/under cut槽口、咬邊porous多孔的、welding tip焊絲最前的尖端處draught氣流taper錐形、錐度welding nozzles焊接噴嘴welding torch焊接槍plasma cutting等離子切割weld bead焊接焊珠tungsten鎢&#

27、160;金屬材料焊接課第二單元 課程單元教學設計 （2010 2011學年第二學期）  單元名稱： 碳素鋼及低合金鋼的焊接 所屬系部：        焊接系          制定人：          王博        

28、60;  合作人：                        制定時間：                      

29、   佳木斯職教集團金屬材料焊接課程單元教學設計 單元        第二單元標   碳素鋼及低合金鋼的焊接題：單元教學學時16學時在整體設計中的位置第1.2.3次授課班級09高焊上課時間第三周3月14日第一    節(jié)至第六周4月8日第    四節(jié)上課地點教室和實訓基地教學目標能力目標知識目標素質目標能夠進行Q235鋼板V形坡口對接平焊、板對接二氧化碳氣體保護焊、16Mn鋼板V形坡口對接立焊的焊接操作的同時對焊接材料

30、的選擇和焊接設備使用以及檢查都應達到熟練掌握的程度熟悉常用碳素鋼及低合金鋼的種類及特性。掌握碳素鋼及低合金鋼常用的焊接方法及工藝措施。理論實踐相結合掌握唯物辯證法分析鋼的種類及特性在焊接過程中培養(yǎng)學生吃苦耐勞的精神以便以后更好的適應工作環(huán)境能力訓練任務任務1. Q235鋼板V形坡口對接平焊任務2.板對接二氧化碳氣體保護焊任務3. 16Mn鋼板V形坡口對接立焊 本次課使用的外語單詞 焊條電弧焊    shielded metal arc welding SMAW二氧化碳氣體保護焊     

31、;                   CO焊weld spatter焊渣飛濺residual shot 殘留丸weld seam 焊縫welding deformation焊接變形welding distortion焊接變形Etching  浸蝕arc welding 電弧焊flow instrument流量計welding rod 焊條filler metal 焊料, 焊絲weld reinforcem

32、ent 焊縫補強draught氣流Notch/under cut槽口、咬邊welding torch焊接槍案例和教學材料案例 見附表資料：金屬材料焊接工藝金屬學與熱處理焊接工藝學焊工工藝與技能訓練儀器、設備：直流逆變焊接、二氧化碳焊機、防護面罩、清渣錘、銼刀、烘干箱、保溫桶、角向磨光機 焊接檢驗設備（彎曲試驗機、金像試驗機、x射線探傷設備）單元教學進度 步驟教學內容及能力/知識目標教師活動學生活動時間（分鐘）第一節(jié)教學內容：低碳鋼的焊接能力目標：能夠進行低碳鋼金屬材料的焊接知識目標：掌握低碳鋼的焊接方法及工藝措施講解低碳鋼概述低碳鋼的焊接性低碳鋼的焊接拓展課堂：讓同學們分析窄間隙埋弧焊的焊接工藝方法焊接實例：低碳鋼