Разработка методики организации и проведения лабораторно-практических работ по профессии сварщик

1. Отсутствием качественных учебников по многим учебным дисциплинам, вновь вводимым в учебных заведениях;

2. Недостаточной плотной учебной информации по отдельным темам в рекомендуемых учебниках;

3. Отсутствием единого учебника для учебных заведений начального профессионального образования по целому ряду специальных дисциплин.

Отобранный педагогом из различных источников (учебников, методических пособий, научной и технической литературы) учебный материал требует обработки, структуризации, логического построения и составления конспекта содержания учебной информации.

Структурно-логический анализ

Этапом подготовки учебного материала к уроку является структурно-логический анализ. Под структурно-логическим анализом понимается вычленение в содержании учебного материала учебных элементов (понятий), их классификация и установление связей или отношений между ними.

Структурно-логическому анализу могут подвергаться как часть учебного материала, объяснение и рассуждение преподавателя, решение определенной задачи, так и весь отобранный учебный материал урока или темы программы.

Учебные элементы

Структуру учебной информации составляют учебные элементы или понятия. Понятие - форма научного знания, отражающая объективно существенное в вещах, явлениях, процессах, закрепленное специальным термином. Учебным элементом (УЭ) называют любой подлежащий изучению объект (предмет, процесс, явление, метод действия).

Понятия (УЭ) характеризуются:

· Объемом (количеством объектов, охватываемых данным понятием);

· Содержанием )совокупностью существенных свойств (сторон) класса предметов или явлений, отражаемых в создании с помощью данного понятия);

· Связями и отношениями данного понятия с другими понятиями;

Содержание учебного материала по техническим предметам в основном описывает технические устройства и приспособления. Структура описания создает познавательный образ изучаемых объектов. Для того чтобы познавательный образ представлял целостную систему, необходимо представить его в виде системы понятий описывающих:

· Функциональное назначение устройства;

· Физические процессы, лежащие в основе функционирования технических устройств, систем;

Для методических целей понятия удобно классифицировать по следующим основаниям:

· Времени формирования;

· Уровню усвоения.

Планируя процесс формирования технических понятий, преподаватель всегда определяет момент их формирования. По времени формирования понятия подразделяются на:

· новые понятия (впервые формируемые на данном уроке);

· опорные понятия (сформированные в процессе изучения рассматриваемой учебной дисциплины или смежных учебных предметов).

Понятия, формируемые на уроке, различаются по уровням усвоения. Одна из возможных классификаций понятий, предложенная В.П.Беспалько, предполагает следующие уровни:

I уровень - «узнавание» (характеризуется выполнением действий с подсказкой). На этом уровне формируются понятия второстепенного характера, которые учащиеся должны знать, определять, классифицировать.

II уровень - «воспроизведение» (характеризуется выполнением действий по памяти). На этом уровне формируются понятия, которые используются для объяснения характеристик и конструкций технических объектов, решения задач, алгоритм решения которых вытекает из известных формул, и т.д.

III уровень - «умение» (предполагает выполнение продуктивной деятельности с опорой на схожие алгоритмы). Понятия, формируемые на данном уровне, используются при решении практических задач, алгоритм которых не дается в готовом виде.

IV уровень - «трансформация» (предполагает продуктивную деятельность в новой области). Этот уровень формирования понятий, используемых при решении творческих задач, изучении смежных дисциплин и др.

Результаты структурно-логического анализа могут быть представлены в виде спецификации или графа.

Спецификация учебных элементов (понятий)

Спецификация - табличная форма представления структурно-логического анализа (табл.).

Спецификация содержит названия УЭ (понятий) учебного материала, классификацию их по различным основаниям и символы, обозначающие понятия. В таблицу заносятся понятия, входящие в состав учебного материала урока. Каждому учебному понятию (элементу) присваивается порядковый номер. Далее понятия классифицируются по различным основаниям и отмечаются значком «+». Как правило, первый номер присваивается понятию, являющемуся ведущим в данной теме урока. Обычно это понятие совпадает с наименованием темы.

Таблица 9 - Спецификация учебных элементов МДК 01.02. «Технологические приемы сборки изделий под сварку»

№ п/п	Название учебных элементов (понятий)	Опорное понятие	Новое понятие	Символ	Уровень усвоения
1	Сборка	+		1	I
2	Кромки		+	2	I
3	Зазор		+	3	I
4	Разделка кромок		+	4	I
5	Прихватка		+	5	I
6	Шаблон		+	6	I
7	Сварка	+		7	II
8	Подварочный шов		+	8	II
9	Сварное соединение		+	9	II
10	Стыковое соединение		+	10	II
11	Угловое соединение		+	11	II
12	Нахлесточное соединение		+	12	II
13	Тавровое соединение		+	13	II
14	Деформации		+	14	II
15	Изделие	+		15	III
16	Правка		+	16	III
17	Разметка		+	17	III
18	Резка		+	18	III
19	Гибка		+	19	III

Граф учебной информации

Граф учебной информации - способ выявления и наглядного представления связей или соотношений между учебными элементами (рис.).

Графом называют совокупность точек (вершин), соединенных ребрами (дугами). Для структурно-логического анализа наиболее удобен плоский граф - «дерево». Каждую вершину следует рассматривать как символ, изображающий информацию, соответствующую только данному УЭ. Поэтому не следует рассматривать один УЭ как часть информации другого элемента или сумму информации нескольких УЭ. Каждый учебный элемент графа вне зависимости от положения и связей имеет свою собственную, только в нем заключенную информацию.

Понятия располагаются на горизонталях (порядках), образующих определенную общность. Краткое определение этой общности называют понятие-комплекс. Порядки обычно обозначают римскими цифрами, а понятия УЭ - арабскими.

При построении графа необходимо иметь в виду, следующее:

1. количество порядков должно полностью охватывать все учебные элементы;

2. количество учебных элементов, входящих в один порядок, не ограничено;

3. не выделяют учебный элемент, если только он один имеет связь с элементом высшего порядка;

4. ребра могут пересекать горизонтали порядков, но не должны пересекаться между собой.

Структурно-логическая схема

При подготовке учебного материала к уроку возникает необходимость построения модели, отражающей в наглядной форме структуру учебного материала, последовательность, подчиненность и соподчиненность понятий, логические связи.

Построение графа учебной информации дает лишь наглядную карту логических связей между понятиями. Динамику формирования понятия: последовательность включения понятий в процесс объяснения в наглядной форме он не отражает. Поэтому наиболее приемлемым способом предъявления учебной информации является структурно-логическая схема.

Структурно-логической схемой называют граф, ребра которого представлены в виде векторов, указывающих логическую связь между понятиями и последовательность введения их в учебный процесс. При построении структурно-логической схемы необходимо соблюдать следующие правила:

1. в каждую вершину схемы следует помещать лишь одно понятие;

2. векторы, соединяющие вершины, не должны пересекаться если пересечение неизбежно, то следует найти в материале такое понятие, которое относится к точке пересечения);

3. отношение подчинения между понятиями указывается направлением стрелки вектора, соединяющего понятия;

4. равнозначные вершины схемы, содержащие соподчиненные понятия, следует располагать на одной линии, а подчиненные опускать на ступень ниже.

Рисунок 1 - Граф учебной информации по теме «Сборка угловых и тавровых соединений под сварку»

В структурно-логическую схему включаются не все понятия, выделенные при структуроно-логическом анализе и занесенные в спецификацию. Состав их почти целиком зависит от первоначального уровня знаний учащихся. Если для учащихся какие-либо исходные понятия достаточно просты, то их можно не включать в схему.

Построение структурно-логических схем целесообразно только для небольших фрагментов учебного материала. Для материала с большим объемом структурно-логическая схема, как правило, содержит значительное число вершин-понятий, ребер и замкнутых контуров. Это затрудняет ее чтение и характеризует сложность изучения данного фрагмента материала.

С целью упрощения структурно-логической схемы ряд входящих в нее вершин-понятий может быть упущен. В первую очередь в схему не вводят детализирующие понятия. В более сложных случаях учебный материал разбивают на ряд логически законченных фрагментов, для каждого из которых составляют свою схему.

Построение структурно-логических схем представляет один из приемов отбора и систематизации учебного материала, реализующих принципы научности, систематичности и последовательности обучения, доступности, наглядности.

3.3 Редуцирование учебной информации

Сборка является ответственной операцией технологического процесса, т.к. от точного шва зависит его прочность.

Применяются следующие способы сборки и сварки конструкций:

· Сборка узла или конструкции в целом с последующей сваркой; этим способом при нескольких сварочных операциях изготавливаются простые узлы и конструкции, состоящие из 2-3 заготовок.

· Последовательная сборка и сварка путём наращивания отдельных элементов. Применяется в тех случаях, когда невозможно полностью сварить собранную конструкцию. Этот способ малопроизводителен.

· Поузловая сборка и сварка с последующей сборкой и сваркой конструкций из этих узлов. Данный способ наиболее прогрессивный и сейчас широко распространён. В этом случае ускоряется процесс изготовления конструкций и улучшается качество выполнения сварочных работ, так как сварку узлов осуществляют в заводских условиях или на специализированных участках стройплощадок с использованием приспособлений. Применяется при изготовлении, например, судов, вагонов, цистерн, мостов, каркасов зданий и других изделий.

В процессе сборки сварного соединения контролируются основные параметры, значения которых устанавливаются ГОСТ 5264-80.

· Угол разделки для ручной дуговой сварки (РДС) должен иметь оптимальное значение. Контроль осуществляется шаблоном или угломером. Меньшая величина угла раскрытия кромок не обеспечивает нормального формирования корневого шва и вызывает появление дефектов сварного шва в виде непровара и шлаковых включений. Большая величина угла разделки вызывает повышенный расход электродов.

· Величина зазора влияет на глубину провара в зависимости от его толщины и измеряется с помощью специальных щупов.

Малая величина зазора может вызвать непровар основного металла, большая - прожог.

· Величина притупления для V- и X-образных соединений устанавливается в зависимости от толщины свариваемого металла, измеряется с помощью стандартных измерительных средств. Малая величина притупления может вызвать прожог корневого шва, большая - непровар корня шва.

· Смещение кромок влияет на потерю прочности сварного шва, регулируется с помощью специальных приспособлений, измеряется специальным шаблоном.

Сборка сварных соединений производится на специальных стендах или площадках с применением приспособлений по шаблонам или по разметке в соответствии с ГОСТ 5264-80.

При сборке конструкций, помимо применения инвентарных и других сборочных приспособлений, кондукторов и кантователей, для фиксации взаимного расположения элементов конструкций и деталей часто используют прихватки (короткие швы), осуществляемые ручной дуговой сваркой.

Длина швов-прихваток 50-100 мм.

Перед прихваткой свариваемых кромок производится зачистка до металлического блеска поверхностей, прилежащих к сварному шву, для предупреждения попадания в сварной шов различного рода загрязнений, ржавчины и др.

После сборки кромок сварного соединения их сваривают однослойным швом, называемым прихваткой.

Располагают прихватки по всей длине сварного шва. Длина прихваток колеблется в пределах 20-120 мм с шагом 300-400 мм.

Размеры сечений прихваток не должны превышать 1/3 основных швов (при толщине свариваемого металла более 5 мм). Поверхность прихваток следует зачищать от шлака и загрязнений. При выявлении дефектов их удаляют абразивным инструментом, и швы выполняют вновь.

Размеры собранных сварных соединений должны соответствовать размерам стандартных соединений с учетом допусков на их изготовление.

Контролю подлежат угол разделки, толщина металла, величина притупления и зазора.

Прихваточные швы рекомендуется выполнять тем же способом сварки, что и корневой шов. Сечение шва прихватки не должно превышать половины сечения основного шва.

При прихватке применяются те же самые электроды, что для корневого шва. Выполняются прихватки с полным проваром и обычно перевариваются при наложении основного шва.

В собранном узле контролируются: зазоры между кромками свариваемых деталей, отсутствие или малая величина которых приводит к непровару корня шва, а большая - прожогам и увеличению трудоемкости процесса сварки; превышение одной кромки относительно другой в стыковом соединении, относительное положение деталей в собранном узле, правильное наложение прихваток.

Подготовка деталей под сварку заключается в правке, разметке, наметке, резке, подготовке кромок под сварку, холодной или горячей гибке.

Правку металла выполняют на станках или вручную. Листовой и полосовой металл правят на различных листоправильных вальцах. Ручную правку металла, как правило, выполняют на чугунных или стальных правильных плитах ударами кувалды или ручным винтовым прессом. Угловую сталь правят на правильных вальцах (прессах). Двутавры и швеллеры правят на приводных или ручных правильных прессах.

Разметка - это такая операция, которая определяет конфигурацию будущей детали.

Механическую резку применяют для прямолинейного реза листов, иногда и для криволинейного реза листов при использовании для этой цели роликовых ножниц с дисковыми ножами.

Форма подготовки кромок металла под сварку зависит от толщины листов. Основной металл и присадочный материал перед сваркой должен бать тщательно очищен от ржавчины, масла, окалины, влаги и различного рода неметаллических загрязнений. Наличие указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пор, трещин, шлаковых включений, что ведет к снижению прочности и плотности сварного соединения.

Применяемые сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать доступность к местам установки деталей, рукоятками фиксирующих и зажимных устройств, а также местам прихваток и сварки. Эти приспособления должны быть также достаточно прочными и жесткими, обеспечивать точное закрепление деталей в нужном положении и препятствовать их деформированию в процессе сварки. Кроме этого, сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и сварки:

· наименьшее число поворотов при наложении прихваток и сварных швов;

· свободный доступ для проверки размеров изделий и их легки съем после изготовления;

· безопасность сборочно-сварочных работ.

Любая сварочная операция не должна затруднять выполнение следующей операции. Поступающие на сборку детали должны быть тщательно проверены. Проверке подлежат все геометрические размеры детали и подготовленная форма кромок под сварку.

Сборку сварных конструкций, как правило, осуществляют либо по разметке, либо при помощи шаблонов, упоров, фиксаторов или специальных приспособлений-кондукторов, облегчающих сборочные операции. Подготовку и сборку изделий под сварку выполняют с соблюдением следующих основных обязательных правил:

· притупление кромок и зазоры между ними должны быть равномерными по всей длине;

· кромки элементов, подлежащих сварке, и прилегающие к ним места шириной 25-30 мм от торца кромки должны быть высушены, очищены от грата после резки, масла, ржавчины и прочих загрязнений;

· во избежание деформаций прихватку следует выполнять качественными электродами через интервал не более 500 мм при длине одной прихватки 50-80мм;

· для обеспечения нормального и качественного формирования шва нужно в начале и в конце изделия прихватывать планки.

Глава 4. Дидактическое проектирование процесса обучения

4.1 Перспективно-тематическое планирование

После изучения и анализа ФГОС НПО, профессиональных характеристик, учебного плана, учебной программы и подбора учебной литературы приступают к выбору компонентов обучения, который осуществляется в ходе педагогического проектирования учебного процесса.

Проектирование учебного процесса педагог осуществляет путем комбинации различных возможных сочетаний всех компонентов обучения, анализа этих комбинаций и дальнейшего выбора, с его точки зрения, наиболее оптимального варианта.

Проектирование учебного процесса педагог осуществляет путем комбинации различных возможных сочетаний всех компонентов обучения, анализа этих комбинаций и дальнейшего выбора наиболее оптимального варианта.

Проект должен обеспечивать взаимосвязь всех компонентов учебного процесса. Педагог профессионального обучения, опираясь на общие цели подготовки рабочих (служащих), вытекающие из профессиональной характеристики, и опираясь на цели изучения всего предмета, определяет цели конкретного занятия. При этом, естественно, учитывается и специфика содержания учебного предмета.

Наиболее удобной формой представления проекта является перспективно-тематический план (ПТП).

Перспективно-тематический план проведения занятий по предмету (Технологические приемы сборки изделий под сварку) учебного плана подготовки по профессии «Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)».

4.2 Разработка средств обучения лабораторно-практической работы по теме «Сборка угловых и тавровых соединений под сварку»

Средство обучения - это объект, который использован учителем и учащимися для усвоения новых знаний.

Средства обучения - дидактические инструменты в форме объективных или физических материалов, которые в числе методов способствуют эффективной реализации преподавательско-обучающей деятельности.

Средства обучения в педагогике делят на идеальные и материальные. Идеальные средства - это полученные ранее умения и знания, которые использует преподаватель и учащиеся для получения и освоения новых знаний.

Материальные представляют собой физические объекты, которые используются учащимися и преподавателем для детализированного обучения. Если говорить о субъекте деятельности, то все средства обучения условно можно разделить на средства учения (чаще используется учащимися, реже - преподавателями) и средства преподавания (используются в большинстве случаев учителем).

В свою очередь идеальные и материальные средства делятся на:

Печатные - книги для чтения, учебники, учебные пособия, раздаточный материал, и т.д.

Наглядные плоскостные - схемы, магнитные доски, плакаты, иллюстрации настенные.

Электронные образовательные ресурсы - мультимедийные учебники и универсальные энциклопедии, сетевые образовательные ресурсы и т.д.

Аудиовизуальные - слайды, образовательные видеофильмы, учебные фильмы и т.п.

Материальные средства обучения, которые так необходимы для усвоения учебной информации, составляют систему, являющуюся производной от общей системы учебного предмета. Такая система средств обучения строится по следующим принципам:

Оборудование должно полностью соответствовать предъявленным педагогическим требованиями: наглядно и понятно воспроизводить существенное в явлении, иметь эстетический вид, быть легко обозримым и воспринимаемым, и т.д.

Средства обучения должны своим количеством полностью должны обеспечивать материальные потребности учебного процесса.

Средства обучения должны соответствовать потребностям учащихся и реальным условиям работы.

План-конспект лабораторно-практического урока по теме: «Сборка угловых и тавровых соединений под сварку»

0	Содержание учебного материала	Описание методики осуществления учебных действий
Организационная часть (1-5 мин.)	Приветствие учащихся. Сначала я бы хотел отметить присутствующих (посещение занятий у нас тоже оценивается баллами, как и активная работа на занятии). Запишите тему сегодняшнего занятии: «Сборка угловых и тавровых соединений под сварку». Цели лабораторно-практической работы: Выполнить сборку стыкового и таврового соединения под сварку, с помощью прихваток. Сделать отчет по проделанной работе. Сформировать познавательный интерес к данному предмету. Социальная значимость профессии в обществе подтверждается постоянной востребованностью газоэлектросварщиков на рынке труда. Профессиональное знание сварочного дела, различных режимов сварки и их применения, а также умение проводить различные виды сварки во всех пространственных положениях всегда пользуется спросом. Услуги газоэлектросварщика не потеряют свою актуальность и в дальнейшем.	Методика создания рабочего настроения, дисциплины. Методика подготовки и актуализации опорных знаний, активизации учащихся. Способы задания целей урока. Создание рабочего настроения. Методика мотивации.
Повторение учебного материала. (10 мин.)	Прежде чем перейти к выполнению лабораторно-практической работы, я бы хотел проверить ваши остаточные знания по темам прошлых занятий: Какие виды сварных соединений вы знаете? (стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное и торцевое). Какой стандарт, устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений выполняемых ручной дуговой сваркой? (ГОСТ 5264-80). Какие основные параметры контролируются в процессе сборки сварного соединения, значения которых устанавливает ГОСТ 5264-80? (угол разделки, величина зазора, величина притупления для V- и X-образных соединений, смещение кромок).	Словесный метод: беседа.
Выполнение лабораторного практикума (60 мин.)	Оборудование: приборы, инструменты, материалы: сварочный пост переменного тока с электроизмерительными приборами (амперметром, вольтметром), линейка, электроды, стальные пластины для наплавки. Ход работы: Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями; Для расчета параметров РДС исходные данные взять в табл. 4, согласно номеру варианта, заданного преподавателем. Выполнить расчет сварочного тока; Выполнить расчет сварочного напряжения; Рассчитать скорость сварки; Сделать выбор марки электрода по ГОСТ 9467-75; Записать полученные данные в таблицу 6; Выполнить сборку углового и таврового соединения с помощью прихваток; Ответить на контрольные вопросы; Защитить отчет преподавателю. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Режим сварки один из основных элементов технологического процесса, который определяет качество и производительность сварки. При РДС основными параметрами режима являются диаметр электрода Dэ в мм, сварочный ток 1св в амперах, напряжение на дуге ид в вольтах и скорость сварки Vсв в м/ч. Определение режима сварки начинают с выбора диаметра электрода, его типа и марки. Диаметр электрода Dэ выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла S (табл. 1) при сварке стыковых соединений и от катета шва h (табл. 2) при сварке угловых и тавровых соединений. Марку электрода выбирают в зависимости от химического состава свариваемого металла. Покрытие электрода со шлакообразующей основой на базе карбонатов кальция или магния и плавикового шпата называется основным. Основные покрытия пригодны для сварки и углеродистых, и легированных сталей. Наиболее известные марки электродов этой группы - УОНИИ-13/45, АНО-7, АНО-8. Наплавленный ими металл обладает высокой ударной вязкостью при отрицательных температурах. Покрытие со шлакообразующей основой на базе рутила (TiO2) называют рутиловым, которое является наиболее распространенным в нашей стране. Широко используют электроды марок МР-3, ОЗС-4, АНО-4 из-за высоких механических свойств шва и хороших сварочно-технологических характеристик. При выборе типа электрода следует руководствоваться ГОСТ 9467-75. В нем предусмотрено девять типов электродов: Э38, Э42, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60. Их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПа. Для сварки легированных сталей с временным сопротивлением свыше 600 МПа используют электроды Э70, Э150. В обозначении типа электрода указаны буква Э (электрод) и цифра, показывающая минимальное временное сопротивление разрыву металла шва или наплавленного металла в кгс/мм2. Буква А после цифрового обозначения электродов указывает на повышенные пластичность и вязкость металла шва. Тип электрода выбирают таким образом, чтобы прочность металла шва и прочность основного металла были примерно равны. Например, если у основного металла ув = 480 МПа, то следует выбирать электрод типа Э50 или Э50А. Сварочный ток в зависимости от диаметра электрода определяют по формуле 1св =k?D3 , А, (1) где Dэ. - диаметр электрода, мм; k - коэффициент, зависящий от диаметра электрода и типа покрытия. (2) где б - падение напряжения на электроде (б = 10 ... 12 В - для стальных электродов, б = 35 ... 38 В - для угольных электродов); в = 2 В/мм - падение напряжения на 1 мм дуги; Lд - длина дуги, Lд = 0,5(D + 2) , мм. Для наиболее широко применяемых электродов в среднем Uд составляет 25 ... 28 В. Расплавление металла электрода характеризуется коэффициентом расплавления б p , который показывает, какая масса металла электрода при силе тока в один ампер расплавится за один час горения дуги: г/А*ч, (3) где Gp - вес расплавленного металла, г; Iсв - сила сварочного тока, А; t - время горения дуги, ч. Не весь расплавленный металл электрода переносится в шов. Часть его теряется на разбрызгивание, испарение и угар. Поэтому производительность процесса сварки определяют, исходя из коэффициента наплавки бj , который меньше коэффициента расплавления на величину потерь электродного металла, г/А*ч, (4) где Gн, - вес наплавленного металла, г. Скорость сварки определяют из выражения м/ч, (5) где Vсв - скорость сварки, м/ч; бн - коэффициент наплавки, г/А* ч; г - плотность металла, г/мм3 (для стали г = 7,85П * 10 3 г/мм3); Fнм- площадь сечения наплавленного металла шва, представляющая сумму элементарных геометрических фигур, составляющих сечение шва, мм2. Приближенно площадь поперечного сечения шва считается равной площади равностороннего треугольника с углом раскрытия кромок 60°. Содержание отчета Название и цель работы, краткие теоретические сведения. Расчет параметров режима ручной дуговой сварки, табл. в Приложении Б. Эскизы собранных соединений. Вывод по проделанной работе.	Методика организации и проведения лабораторного практикума. Методика вводного инструктажа Методика текущего инструктажа Методика организации самостоятельной работы учащихся. Методика организации самостоятельной работы при написании отчета.
Подведение итогов и защита лабораторной работы (15-20 мин.)	Назовите основные режимы для РДС? По какому принципу выбирают марку электрода? Напишите формулу для расчета сварочного тока? Напишите формулу для расчета сварочного напряжения?	Методика заключительного инструктажа

Заключение

Подготовка педагога к методической деятельности в системе начального профессионального образования основана на разработке и применении различных учебно-методических материалов, к которым относится разработка лабораторного практикума.

Лабораторный практикум позволяет организовать самостоятельную работу учащихся и проконтролировать уровень сформированных общих и профессиональных компетенций.

В ходе выполнения курсовой работы были решены следующие задачи:

1. Изучена методология проведения лабораторно-практических работ в системе начального профессионального образования (НПО);

2. Изучены, проанализированы и разработаны нормативные документы;

3. Отобрано содержание теоретического материала для проведения лабораторного практикума МДК 01.02. «Технологические приемы сборки изделий под сварку»

4. Построен перспективно-тематический план (ПТП) по теме «Сборка изделий под сварку».

5. Апробация разработки на основе плана-конспекта урока по теме «Сборка угловых и тавровых соединений под сварку».

6. Разработаны методические указания к проведению лабораторного практикума по теме: «Технологические приемы сборки изделий под сварку».

Также были определены методологические основания для организации и проведения лабораторно-практических работ, направленных на формирование общих и профессиональных компетенций.

Данная методическая разработка может быть использована в системе начального профессионального образования (НПО) в качестве огранизационно-методического обеспечения учебного процесса.

Список литературы

1. Жученко, А. А. Практикум по методике преподавания машиностроительных дисциплин / А. А. Жученко, Н. А. Смирнова. - Свердловск : Свердл, инж.-пед. ин-т, 1992. - 72 с.

2. Кукушин, В. С. Теория и методика обучения / В. С. Кукушин. -Ростов н/Д. : Феникс, 2005. - 474 с.

3. Методические рекомендации по выполнению и оформлению выпускной квалификационной работы. Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012. 48 с

4. Методика воспитательной работы : учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / Л. К. Гребенкина, Е. М. Аджиева, О. В. Еремкина [и др.] ; под ред. В. А. Сластенина. - 6-е изд., стер. - М. : Издат. центр «Академия», 2008. - 160 с.

5. Морева, Н. А. Педагогика среднего профессионального образования : учеб. пособие для студентов высш. учеб. пед. заведений / Н. А. Морева. - М. : Издат. центр «Академия», 2001. - 272 с.

6. Селевко, Г. К. Современные образовательные технологии : учеб. пособие / Г. К. Селевко. - М. : Нар. образование, 1998. - 256 с.

7. Сборник учебных планов и программ для подготовки квалифицированных рабочих в технических и профессионально-технических училищах. - М. : ВНМЦ ПТО (для различных профессий), 2007.

8. Федеральный государственный образовательный стандарта высшего профессионального образования 3-го поколения «Профессионального обучения» (по отраслям). - М., 2009. - 33 с.

9. Эрганова, Н. Е. Методика профессионального обучения : учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / Н. Е. Эрганова. - М. : Издат. центр «Академия», 2007. - 160 с.

Приложение

Рисунок 2 - Угловые и тавровые соединения.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет»

Машиностроительный институт

Кафедра сварочного производства и методики профессионального обучения

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения лабораторного практикума

по теме «Сборка угловых и тавровых соединений под сварку»

МДК 01.02. «Технологические приемы сборки изделий под сварку»

разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта профессии

начального профессионального образования 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы).

Екатеринбург 2012

Задания и методические указания для выполнения для выполнения лабораторного практикума по теме «Сборка угловых и тавровых соединений под сварку» МДК 01.02. «Технологические приемы сборки изделий под сварку» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта профессии начального профессионального образования 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)., 2012. 9 с.

Рекомендована Методическим советом Федерального образовательного учреждения начального профессионального образования

Протокол №____________ от «____»_____________2012г

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Цель работы: освоить методику подбора режимов сварки для выполнения сборки стыкового и таврового соединения прихватками.

Оборудование: приборы, инструменты, материалы: сварочный пост переменного тока с электроизмерительными приборами (амперметром, вольтметром), линейка, электроды, стальные пластины для наплавки.

Ход работы:

1) Ознакомиться с краткими теоретическими сведениями;

2) Для расчета параметров РДС исходные данные взять в табл. 4, согласно номеру варианта, заданного преподавателем.

3) Выполнить расчет сварочного тока;

4) Выполнить расчет сварочного напряжения;

5) Рассчитать скорость сварки;

6) Сделать выбор марки электрода по ГОСТ 9467-75;

7) Записать полученные данные в таблицу 6;

8) Выполнить сборку углового и таврового соединения с помощью прихваток;

9) Ответить на контрольные вопросы;

10) Защитить отчет преподавателю.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Режим сварки один из основных элементов технологического процесса, который определяет качество и производительность сварки. При РДС основными параметрами режима являются диаметр электрода Dэ в мм, сварочный ток 1св в амперах, напряжение на дуге ид в вольтах и скорость сварки Vсв в м/ч.

Определение режима сварки начинают с выбора диаметра электрода, его типа и марки. Диаметр электрода Dэ выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла S (табл. 1) при сварке стыковых соединений и от катета шва h (табл. 2) при сварке угловых и тавровых соединений.

Таблица 1 - Значения диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемых деталей

Толщина деталей S, мм	1,5 - 2	3	4 - 8	9 - 12	13 - 15	16 - 20
Диаметр электрода Dэ, мм	1,6 - 2	3	4	4-5	5	5 - 6

Таблица 2 - Значения диаметра электрода в зависимости от катета шва

Катет шва h, мм	3	4 - 5	6 - 9
Диаметр электрода D3, мм	3	4	5

Марку электрода выбирают в зависимости от химического состава свариваемого металла. Покрытие электрода со шлакообразующей основой на базе карбонатов кальция или магния и плавикового шпата называется основным. Основные покрытия пригодны для сварки и углеродистых, и легированных сталей. Наиболее известные марки электродов этой группы - УОНИИ-13/45, АНО-7, АНО-8. Наплавленный ими металл обладает высокой ударной вязкостью при отрицательных температурах.

Покрытие со шлакообразующей основой на базе рутила (TiO2) называют рутиловым, которое является наиболее распространенным в нашей стране. Широко используют электроды марок МР-3, ОЗС-4, АНО-4 из-за высоких механических свойств шва и хороших сварочно-технологических характеристик.

При выборе типа электрода следует руководствоваться ГОСТ 9467-75. В нем предусмотрено девять типов электродов: Э38, Э42, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э60. Их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 600 МПа. Для сварки легированных сталей с временным сопротивлением свыше 600 МПа используют электроды Э70, Э150. В обозначении типа электрода указаны буква Э (электрод) и цифра, показывающая минимальное временное сопротивление разрыву металла шва или наплавленного металла в кгс/мм2. Буква А после цифрового обозначения электродов указывает на повышенные пластичность и вязкость металла шва.

Тип электрода выбирают таким образом, чтобы прочность металла шва и прочность основного металла были примерно равны. Например, если у основного металла ув = 480 МПа, то следует выбирать электрод типа Э50 или Э50А.

Сварочный ток в зависимости от диаметра электрода определяют по формуле

1св =k?D3 , А,

где Dэ. - диаметр электрода, мм; k - коэффициент, зависящий от диаметра электрода и типа покрытия.

(б = 10 ... 12 В - для стальных электродов, б = 35 ... 38 В - для угольных электродов); в = 2 В/мм - падение напряжения на 1 мм дуги; Lд - длина дуги, Lд = 0,5(D + 2) , мм. Для наиболее широко применяемых электродов в среднем Uд составляет 25 ... 28 В.

Расплавление металла электрода характеризуется коэффициентом расплавления б p , который показывает, какая масса металла электрода при силе тока в один ампер расплавится за один час горения дуги:

г/А*ч,

где Gp - вес расплавленного металла, г; Iсв - сила сварочного тока, А; t - время горения дуги, ч.

Не весь расплавленный металл электрода переносится в шов. Часть его теряется на разбрызгивание, испарение и угар. Поэтому производительность процесса сварки определяют, исходя из коэффициента наплавки бj , который меньше коэффициента расплавления на величину потерь электродного металла,

г/А*ч,

где Gн, - вес наплавленного металла, г.

Скорость сварки определяют из выражения

м/ч,

Где Vсв - скорость сварки, м/ч; бн - коэффициент наплавки, г/А* ч; г - плотность металла, г/мм3 (для стали г = 7,85П * 10 3 г/мм3); Fнм- площадь сечения наплавленного металла шва, представляющая сумму элементарных геометрических фигур, составляющих сечение шва, мм2. Приближенно площадь поперечного сечения шва считается равной площади равностороннего треугольника с углом раскрытия кромок 60°.

Таблица 4 - Исходные данные для расчета параметров режима ручной дуговой сварки

№ варианта	Марка стали	Временное сопротивление разрыву ав, МПа	Толщина металла S, мм	Вид соединения	Положение шва в пространстве
1	ВСт3сп	400	4	угловое	нижнее
2	10	340	6	угловое	нижнее
3	20Г	460	3	стыковое	нижнее
4	16ГС	530	5	стыковое	потолочное
5	15ХСНД	500	8	стыковое	вертикальное
6	10Г2С	520	7	стыковое	нижнее
7	ВСт2сп	370	7	угловое	нижнее
8	14Г2	470	10	стыковое	нижнее
9	09Г2	450	6	стыковое	потолочное
10	15	380	4	стыковое	вертикальное

Таблица 5 - ГОСТ 9467-75

Тип электрода	Механические свойства при нормальной температуре	Содержание в наплавленном металле, %
	Металла шва или наплавленного металла	Сварного соединения, выполненного электродами диаметром менее 3 мм.
	Временное сопротивление разрыву кгс/мм2	Относительное удлинение, %	Ударная вязкость, кгс*см2	Временное сопротивление разрыву кгс/мм2	Угол загиба, град.	серы	фосфора
	Не менее	Не более
Э38	38	14	3	38	60	0,040	0,045
Э42	42	18	8	42	150
Э46	46	18	8	46	150
Э50	50	16	7	50	120
Э42А	42	22	15	42	180	0,030	0,035
Э46А	46	22	14	46	180
Э50А	50	20	13	50	150
Э55	55	20	12	55	150
Э60	60	18	10	60	120
Э70	70	14	6	-	-
Э85	85	12	5	-	-
Э100	100	10	5	-	-
Э125	125	8	4	-	-
Э150	150	6	4	-	-

Таблица 6 - Результаты расчета параметров ручной дуговой сварки

Номер варианта	Диаметр электрода Dэ, мм	Сварочный ток Iсв , А	Сварочное напряжение Uд , В	Тип электрода	Скорость сварки Vсв, м/ч

Содержание отчета

Название и цель работы, краткие теоретические сведения.

Расчет параметров режима ручной дуговой сварки, табл. 6.

Эскизы собранных соединений.

Вывод по проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные режимы для РДС?

2. По какому принципу выбирают марку электрода?

3. Напишите формулу для расчета сварочного тока?

4. Напишите формулу для расчета сварочного напряжения?

Размещено на Allbest.ru

...