Методическая разработка урока теоретического обучения по профессии "Сварщик ручной дуговой сварки плавящимся покрытым электродом" по теме: Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ № 46

ФЕДЕРАЛЬНОЙ СЛУЖБЫ ИСПОЛНЕНИЯ НАКАЗАНИЙ

Методическая разработка
урока теоретического обучения по профессии

«Сварщик ручной дуговой сварки плавящимся покрытым электродом»

по теме: «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля»

2022 г.

Рецензент: Зубова Ирина Анатольевна – мастер производственного обучения, председатель методической комиссии филиала № 5
ФКП образовательного учреждения № 46

Аннотация

Методическая разработка посвящена одной из глобальных проблем сварочного производства - качеству изготовления сварного соединения конструкций и организации контроля качества сварных соединений. Умение профессионально подходить к организации контроля качества сварных соединений и к выбору методов контроля для надежного определения дефектов сварных соединений, грамотно выявлять дефекты и определять их влияние на качество сварных соединений напрямую влияет на надежность эксплуатации сварных конструкций.

В методической разработке представлен урок теоретического обучения, урок освоения новых знаний, главная задача которого является овладение учащимися знаниями о дефектах сварных соединений, причинах появления дефектов и их влиянию на качество сварных соединений и надежность эксплуатации сварных конструкций.

Данная методическая разработка может быть полезна преподавателям общеобразовательных дисциплин учреждений профессионального образования ФСИН России, осуществляющим подготовку по дисциплине МДК.01.03.Контроль качества сварных работ основной программы профессионального обучения профессии «Сварщик ручной дуговой сварки плавящимся покрытым электродом».при прохождении темы «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля». Теоретический материал урока может быть использован в помощь мастерам производственного обучения при подготовке урока подобной тематики по учебной практике и производственным мастерам цеха №1 ЦТАО ИК-5.

Содержание

1. Введение ………………………………………………………………...1

2. Основная часть………………………………………………………….3

- методическое обоснование темы урока…………………………... 3

- методические рекомендации к проведению урока…………………3

- план урока…………………………………………………………… 5

1. Заключение…………………………………………………………… 8

2. Список литературы…………………………………………………… 9

3. Приложения…………………………………………………………… 10

Введение

Методическая разработка посвящена одной из глобальных проблем сварочного производства – качеству сварных соединений конструкций и организации контроля качества сварных соединений. Надежность эксплуатации сварных соединений зависит от их соответствия нормативной документации, которая регламентирует конструктивные размеры и форму готовых сварных швов, прочность, пластичность, коррозионную стойкость и свойства сварных соединений. При выполнении неразъёмных соединений металлов и сплавов (особенно разнородных и трудносвариваемых) существенной проблемой, влияющей на долговечность сварных швов, является их качество. С этой целью, помимо технологических испытаний — на изгиб и удар, определения твёрдости – зону сварного шва проверяют на возможные дефекты. При этом руководствуются положениями ГОСТ 30242-97, который распространяется на все технологические процессы сварки плавлением. Умение распознавать дефекты сварных соединений, грамотно подбирать и осуществлять методы контроля для надежного выявления дефектов сварных соединений напрямую влияет на надежность эксплуатации сварных конструкций.

Цель данной методической разработки – оказать методическую помочь преподавателям по подготовке к уроку, через:

создание благоприятных условий по объяснению материала урока
по проблемам качественного изготовления сварного соединения;

наглядный пример оформления учебного занятия по теме: «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля».

Современные технологические процессы изготовления продукции машиностроения в большинстве  случаев сопровождаются использованием различных способов сварки. Совершенствование  их или применение новых способов соединений только частично решает проблему повышения качества изготовляемых конструкций, так как даже при хорошо отработанной технологии сварки возможны различного рода дефекты, приводящие к снижению надежности и долговечности изделий.

В этой связи возрастает роль и ответственность и нашего образовательного учреждения за подготовку обучающихся по вопросам, относящимся к области качественного изготовления сварных соединений, что не возможно без досконального знания материала о методах контроля сварных соединений, причинах возникновения и мерах предупреждения дефектов, влиянию этих дефектов на надежность эксплуатации сварных конструкций.

Логично, что тема урока «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля» входит в раздел программы учебной дисциплины МДК.01.03.Контроль качества сварных работ основной программы профессионального обучения профессии «Сварщик ручной дуговой сварки плавящимся покрытым электродом».

Данная методическая разработка может быть полезна преподавателям общеобразовательных дисциплин учреждений профессионального образования ФСИН России, осуществляющим подготовку по дисциплине МДК.01.03.Контроль качества сварных работ при прохождении темы «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля». Теоретический материал урока может быть использован в помощь производственным мастерам цеха №1 ЦТАО ИК-5.

Основная часть

Методическое обоснование темы

Знание дисциплины МДК.01.03.Контроль качества сварных работ - один
из важнейших источников формирования культуры качественного изготовления сварного соединения конструкций в современном сварочном производстве. Качество сварных соединений зависит от качества исходных основных и сварочных материалов, качество сборки под сварку, соблюдения технологий сварки и других факторов. Возникновение дефектов в значительной степени связано не только с техническими, но и с организационными причинами. Отсюда следует, что специалисты-технологи сварочного производства должны знать не только дефекты сварных соединений, присущие различным способам сварки, методы и оборудование для их выявления, но и владеть вопросами организации управления качеством сварки. Чтобы качественно изготавливать изделия и выполнять работы сварщику требуются хорошие знания в области технологии сварочных работ, сварочного оборудования, сварочных материалов, свойств материалов, дефектов сварных соединений и методов контроля качества сварных соединений. Все эти знания между собой тесно взаимосвязаны. Умение грамотно подбирать сварочное оборудование и материалы, режимы сварки, знание и соблюдение техники и технологии сварочных работ, умение распознавать дефекты сварных соединений, напрямую влияет на качество сварных соединений. Материал учебной дисциплины учит обучающихся качественно производить сварочные работы, используя знания о методах определения дефектов сварного шва, причинах возникновения этих дефектов и влиянию этих дефектов на надежность эксплуатации сварных конструкций.

Весь курс содержит богатейшие возможности для воспитания обучающихся, формирования у них моральных качеств. В процессе изучения дисциплины создаются условия для развития познавательной активности, умения самостоятельно пополнять знания из различных источников информации.

Методические рекомендации по проведению урока

Планируя урок, нужно исходить из того, что начальные знания
и представления о сварочных процессах, дефектах сварного шва и методов их выявления, причинах возникновения этих дефектов и влиянию этих дефектов на надежность эксплуатации сварных конструкций уже имеются. Это поможет легко включить их в беседу, в обсуждение, предполагать ту или иную реакцию на получаемую информацию.

Материал урока позволяет расширить знания и представления обучающихся по теме: «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля», способствует развитию критического мышления, развивает коммуникабельность.

Проведение урока требует использования современных средств организации занятия, использование ТСО и ИКТ-технологий, которые необходимы для достижения поставленных целей.

Данный урок является первым в разделе «Технологичность сварных конструкций и заготовительных операций». Урок проводится с обучающимися группы по профессии «Сварщик ручной дуговой сварки плавящимся покрытым электродом», среди которых есть ранее работающие в сварочном производстве или занимающиеся сварочными работами дома. С ними можно предварительно обсудить вопросы, касающиеся темы занятия. Если кто-то решится рассказать свою историю, это будет работать на решение задач урока.

ПЛАН УРОКА ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ

по МДК. 01.03 Контроль качества сварных работ профессионального модуля ПМ.01. Выполнение сварочных работ ручной дуговой сварки (наплавки, резки) плавящимся покрытым электродом простых деталей неответственных конструкций

Проводит преподаватель - Зуев Сергей Васильевич

Тема раздела: Осуществление контроля качества сварных соединений.

Тема урока: Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля.

Количество часов: 90 мин.

Тип урока: Урок усвоения новых знаний.

Вид урока: Лекция.

Цели урока:

Обучающая:

изучить особенности организации контроля качества сварных соединений, методов контроля качества сварных соединений и их классификацию.

Развивающая:

содействовать в ходе урока развитию навыков работы с учебной литературой¸ анализировать и делать выводы.

Воспитательная:

содействовать воспитанию стремлений к освоению профессиональных знаний.

Методы, формы проведения урока:

объяснительно-иллюстративный; наглядный ( демонстрация видео);

диалогово - словесный (беседа, устное объяснение);

Межпредметные связи:

УП. 01. Учебная практика.

Тема 8. Выполнение сварочных соединений «встык» в нижнем положении сварочного шва.

Тема 9. Выполнение сварочных соединений «внахлест» в нижнем положении сварочного шва.

Учебно - методическое оснащение урока:

1. учебное пособие:

В.И. Маслов Сварочные работы, учебное пособие. - М.: «Академия», 2005.

3.Дидактический материал: видеофильм «Технологии сварки и контроль сварных соединений», «Контроль сварочного

шва. Как выявить дефекты».

Материально-техническое оснащение урока:

тетради для конспектов;

ручки, карандаши; телевизор.

Ход урока

Заключение

Данная методическая разработка призвана оказать методическую помочь преподавателям по подготовке к уроку, через:

создание благоприятных условий по объяснению материала урока
по проблемам, связанных с обнаружением и устранением дефектов сварных соединений;

наглядный пример оформления учебного занятия по теме: «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля».

Выбранные педагогические технологии позволили раскрыть тему урока полностью и сделать ее доступной для каждого.
В процессе проведения занятия обучающиеся получают большой объем информации, которая никого не может оставить равнодушной. Идет глубокое закрепление материала.

Мобильное решение поставленных задач обеспечит заинтересованность обучающихся в самом уроке и учебно-познавательной деятельности, способствует включению обучающихся в процесс деятельности без длительного «вживания», позволяет сэкономить время при объяснении нового материала и больше времени уделить творческой работе на уроке, размышлению о самом себе при просмотре видеофильма по теме урока.

У обучающихся развивается интерес к дисциплине, а за счет работы на уроке нарабатываются навыки общения, право добровольного участия, высказывания своих мыслей. Методические приемы способствуют формированию прочных знаний и незабываемых эмоций, повышению качества обучения, формированию профессиональных качеств будущих специалистов. На уроке работают все, даже неуверенные в своих знаниях.

Данная методическая разработка может быть полезна преподавателям общеобразовательных дисциплин учреждений профессионального образования ФСИН России, осуществляющим подготовку по дисциплине МДК.01.03.Контроль качества сварных работ при прохождении темы «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля». Теоретический материал урока может быть использован в помощь производственным мастерам цеха №1 ЦТАО ИК-5.

Список литературы

1. В.И. Маслов Сварочные работы, учебное пособие. - М.: «Академия», 2005.

2. В.В. Овчинников. Выполнение сварочных работ ручной электродуговой сваркой. Учебник, 2-е издание, - М.: «Академия», 2018.

Приложения

Приложение № 1

Конспект по теме «Организация контроля качества сварных соединений. Классификация методов контроля»

Из всех технологических процессов производства машиностроительной продукции наиболее сложным является технология производства сварных соединений. Она сопряжена с возможностью образования в сварном изделии самых разнообразных видов дефектов, среди которых наиболее опасными и сложновыявляемыми являются горячие и холодные трещины. Поэтому основной задачей технического контроля является обнаружение дефектов и установление пригодности или непригодности сварного изделия к эксплуатации.

Контроль качества сварных соединений осуществляется на этапе технического контроля. Он включает в себя предварительный, операционный и приемочный контроль.

Предварительный или входной контроль осуществляется отделом технического контроля предприятия, выполняющего сварку. Он включает в себя:

• 1. Контроль квалификации сварщиков, дефектоскопистов-контроле- ров и инженерно-технических работников (на примере организации контроля при изготовлении изделий, относящихся к изделиям категории I и НА):

  • а) сварщики должны иметь стаж работы не менее 1 года и каждый год проходить соответствующую аттестацию; аттестованные, высококвалифицированные сварщики могут работать без аттестации не более 3-х лет;

  • б) дефектоскописты-контролеры должны иметь постоянную практику с одновременным постоянно проводимым теоретическим обучением, они допускаются к проведению только соответствующего вида контроля и аттестуются не реже одного раза в год и в случае перерыва в работе более 3-х лет;

  • в) инженерно-технические работники должны знать нормативнотехническую документацию, касающуюся контролируемого изделия, и проходить квалификационную аттестацию не реже одного раза в 3 года.

• 2. Контроль состояния сварочного оборудования, сборочно-сварочных приспособлений, аппаратуры и оснастки.

• 3. Контроль сварочных и свариваемых материалов, оборудования, используемого при дефектоскопии (контроле).

• 4. Контроль качества подготовки и сборки деталей под сварку (наплавку). При этом контролируются:

  • а) чистота поверхности свариваемых деталей;

  • б) чистота свариваемых кромок;

  • в) величина зазоров;

  • г) правильность сборки;

  • д) соответствие используемых материалов и квалификации свар- щиков-операторов;

  • е) условия осуществления процесса.

Операционный контроль (контроль процесса сварки) осуществляется производственными мастерами и должен не только устранять, но и предупреждать возможность появления дефекта. При этом контролируются:

• а) последовательность выполнения операций и режимы сварки;

• б) очередность выполнения швов;

• в) исправность технологического сварочного оборудования;

• г) внешние условия, при которых осуществляется процесс и др.

Приемочный контроль качества сварного соединения осуществляется с использованием следующих методов контроля:

• а) внешний осмотр и измерения;

• б) радиационный (просвечивание);

• в) акустический (прозвучивание);

• г) магнитный;

• д) электрический;

• е) вихретоковый;

• ж) радиоволновой;

• з) тепловой;

• и) оптический;

• к) контроль проникающими веществами (капиллярный и течеискание);

• л) гидро- и пневмоконтроль;

• м) лабораторные исследования макро- и микроструктуры, химического состава, механические испытания и др.

Способы и объемы контроля сварного соединения определяются в зависимости от его категории. Принятые для каждого сварного соединения способы и объемы контроля указываются в нормативно-технической документации (НТД) и технологических картах контроля.

Технический контроль сварного соединения после осуществления сварки на стадии приемочного контроля является содержанием курса «Физические основы неразрушающих способов контроля». Его название вытекает из того, что из всех методов неразрушающего контроля основными являются те, которые основаны на использовании того или иного физического явления.

При неразрушающем техническом контроле оценивают те или иные физические свойства, косвенно характеризующие качество, прочность или надежность контролируемого объекта (КО). Эти свойства связаны с наличием дефектов и их влиянием на передачу энергии или движение вещества в материале КО.

Обобщенная схема неразрушающего контроля (рис. 1.5) включает генерирующий (3) и приемный (4) преобразователи, с помощью которых информация о наличии дефекта (2) в КО (I) поступает на индикаторное устройство (5). С индикатора, визуально или с помощью приборов, снимают данные для принятия решения о дефектности объекта.

Методы неразрушающего контроля в зависимости от характера физических полей или веществ, взаимодействующих с КО, подразделяют на девять основных видов: акустический, оптический, магнитный, радиационный, радиоволновой, тепловой, проникающими веществами (включая течеискание), электрический и вихретоковый.

Для контроля качества сварных соединений наиболее широко применяют следующие виды контроля: радиационный (просвечивание), акустический (прозвучивание), магнитный, капиллярный и течеискание. Схематическое отображение указанных методов дано на рис. 1.6.

Рис. 1.5. Обобщенная схема методов неразрушающего контроля сварного соединения:

• 1 — контролируемый объект (КО); 2 — дефект в сварном шве;

• 3 — генератор; 4 — приемник (детектор); 5 — регистрирующее или показывающее устройство

Рис. 1.6. Схемы основных методов неразрушающего контроля сварных соединений:

/ — радиационный; II — акустический; III — магнитный; IV— капиллярный; V — течеискание; Г— генератор; ИИИ— источник ионизирующих излучений; П — приемник (детектор); КО — контролируемый объект; Д — дефект; УЗВ —ультразвуковая волна; ЭлК — электроконтакт

Все сварные соединения обязаны проходить контроль. Особенно это касается конструкций, эксплуатация которых несет повышенную ответственность. Контроль с применением специального оборудования позволяет узнать, насколько серьезные изъяны имеются в сварных соединениях. Большинство дефектов приводит к уменьшению плотности. Последствием может служить наступившая неспособность выдерживать тяжелые нагрузки.

Чтобы обнаружить дефекты сварных швов и соединений применяют различные методы контроля:

1. Визуальный осмотр. Является обязательным для первоначального выявления отклонений от нормы. Для более точного анализа применяют лупу с большим увеличением.

2. Дефектоскопия. Основой является свойство материала изменять свой цвет при взаимодействии с различными жидкостями, в частности с керосином. К преимуществам относятся безопасность метода и быстрота проверки.

3. Магнитный метод. Проходящие магнитные волны при встрече с дефектами искажаются. Измерение искажений позволит судить о наличии дефектов.

4. Ультразвук. Дефектоскопы, основанные на использовании ультразвуковых волн, измеряют их отражение.

5. Радиационный метод. Сварные швы просвечивают рентгеновскими лучами. Полученный снимок проявляют и подвергают расшифровке. Необходимо специальное оборудование. Оно может быть стационарным и мобильным. Недостатком является возможное влияние на здоровье сварщика. Требуется защита в виде специального костюма и маски.

Все применяемые способы контроля должны принадлежать к группе неразрушающих. Механические повреждения и разрушения не приемлемы. Допустимо использование не одного метода, а их совокупности.

При обнаружении брака, если имеется возможность, необходимо его исправить. Для этого используются такие способы:

• заварка способна убрать большие трещины;

• полной зачистке или вырубке подвергают находящиеся внутри небольшого размера трещинки, непроваренные участки и различные посторонние включения;

• наплавка устранит неполноту швов и подрезы;

• абразивом убирают наплывы;

• термическая обработка устранит негативные последствия перегрева металла.