Практическая работа №1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждениевысшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет»

Институт промышленных технологий и инжиниринга

Кафедра технологии машиностроения

 

 

Утверждаю:

Председатель СПН

 

__________/И.М. Ковенский

 

«____»__________20___г.

Комплект контрольно-оценочных средств

По учебной дисциплине

Основы сварочного производства

 

основной профессиональной образовательной программы высшего образования по направлению подготовки 15.03.01 Машиностроение

профиль: системы автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства

 

 

Комплект контрольно-оценочных средств разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 15.03.01 «Машиностроение» и рабочей программы учебной дисциплины «Основы сварочного производства».

 

 

Комплект контрольно-оценочных средств рассмотрен на заседании кафедры «Технология машиностроения»

 

Протокол №______от «___» ___20___г.

 

Заведующий кафедрой

«Технология машиностроения» _____________Р.Ю. Некрасов

 

 

 

Разработчик:

 

Мамадалиев Р.А. старший преподаватель кафедры

«Технология машиностроения»_______________

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств по учебной дисциплине «Основы сварочного производства» ………………...………………………......4

1. Контролируемые компетенции…………………………………………...4

2. Результаты освоения учебной дисциплины, подлежащих проверке…..4

3. Контроль и оценка освоения учебной дисциплины…………………....6

4. Типовые задания для текущего контроля………………………………..8

5. Контрольно-оценочные материалы для промежуточной аттестации...21

 

Паспорт комплекта контрольно-оценочных средств по учебной дисциплине «Производство сварных конструкций»

Контролируемые компетенции

Компетенции, формируемые в процессе изучения дисциплины в 5/7 семестре (таблица 1)

Таблица 1

Код компетенции	Формулировка компетенции
ПКУ-2	способность проводить сварочные работы

 

Формой промежуточной аттестации по учебной дисциплине является зачет.

Результаты освоения учебной дисциплины, подлежащих проверке

 

В процессе изучения дисциплины осуществляется комплексная проверка следующих результатов обучения (таблица 2):

 

Таблица 2

Знать:

Индекс результата	Структура компетенции	Основные признаки уровня проявленности компетенций	Уровень сформированности компетенции
З1	Особенности и методы проектирования сварочного производства; состав оборудования сварочного производства	Демонстрирует знание особенностей и методов проектирования сварочного производства, демонстрирует знание основного оборудования сварочного производства (назначения,характеристики. и.т.д.)	Пороговый

 

Уметь:

Индекс результата	Структура компетенции	Основные признаки уровня проявленности компетенций	Уровень сформированности компетенции
У1	Конструировать и рассчитывать отдельные элементы сварных конструкций; применять методы оптимизации технологических процессов сварки.	Демонстрирует знание приемов конструирования и методов расчета на прочность отдельных элементов сварных конструкций, способен проанализировать предложенный технологический проект сварки изделия и сделать предложения по его оптимизации	Пороговый

 

Владеть:

Индекс результата	Структура компетенции	Основные признаки уровня проявленнос ти компетенций	Уровень сформированности компетенции
В1	Методиками контроля сварных соединений	Ориентируется в оборудовании (рентгенографическом, ультразвуковом и др.) для для контроля сварных соединений (назначение, характеристики и др. Демонстрирует знание методик контроля качества сварных конструкций.	Пороговый

 

Контроль и оценка освоения учебной дисциплины

Таблица 3

№ п/п	Элементы учебной дисциплины (темы/ разделы)	Результаты обучения (индекс результата)	Показатели оценки результата	Форма и методы контроля	Макс. балл
1	Электрическая сварка плавлением и дуговая резка	З1	Демонстрирует знание особенностей и методов проектирования сварочного производства, Демонстрирует знание основного оборудования сварочного производства (назначения,характеристики. и.т.д.)	Устный опрос по контрольным вопросам Практическая работа	20
2	Газовая сварка и кислородная резка.	З1	Демонстрирует знание основного оборудования сварочного производства (назначения,характеристики. и.т.д.)	Устный опрос по контрольным вопросам	20
3	Контактная сварка	З1	Демонстрирует знание основного оборудования сварочного производства (назначения,характеристики. и.т.д.)	Устный опрос по контрольным вопросам	20
4	Особенности технологии сварки различных материалов. Наплавочные работы. Сварка трубопроводов.	З1 У1	Демонстрирует знание приемов конструирования и методов расчета на прочность отдельных элементов сварных конструкций, способен проанализировать предложенный технологический проект сварки изделия и сделать предложения по его оптимизации	Устный опрос по контрольным вопросам, Практическая работа	20
5	Контроль. Техника безопасности.	В1	Ориентируется в оборудовании (рентгенографическом, ультразвуковом и др.) для для контроля сварных соединений (назначение, характеристики и др. Демонстрирует знание методик контроля качества сварных конструкций.	Устный опрос по контрольным вопросам	20

Типовые задания для текущего контроля

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Условное обозначение электродов для

ручной дуговой сварки сталей

 

Цель работы: Научиться расшифровывать условное обозначение электродов.

Содержание работы:

Необходимость единой системы стандартизации и кодирования покрытых металлических электродов для дуговой сварки сталей обусловлена непрерывным развитием международных промышленно-торговых связей и обмена.

Такая система разработана Международной организацией стандартизации, получившая название системы «ISO» (International Standard Organization).

Однако система ISO не смогла учесть национальную специфику и интересы всех стран, что воспрепятствовало принятию ее в качестве единой официально действующей системы. Поэтому наряду с системой ISO в различных странах действуют национальные системы стандартизации и кодирования электродов для дуговой сварки.

Однако в ряде стран достигнуто соглашение по максимально возможному приближению национальных стандартов к системе ISO и приведению в каталогах на электроды обозначений, не только принятых в стандартах стран-изготовителей электродов, но и по системам стран, заключивших указанные соглашения. Тесная кооперация европейских стран в области сварки привела к созданию CEN (Европейский комитет по нормализации), который входит в состав ISO. Наиболее близкое соответствие в условных обозначениях электродов с системой ISO достигнуто в а английских стандартах BS, разработанных Британским институтом стандартов (British Standards Institute) и в промышленных стандартах Германии – (Deutsche Industrie Norm). Отсутствует соответствие в условных обозначениях электродов между системой ISO и стандартами США, разработанными Американским обществом сварщиков – AWS (American Welding Society).

В бывшем Советском Союзе при разработке стандарта на электроды ГОСТ 9466–75 впервые были учтены предложения ISO, что позволяет с достаточной степенью приближения производить сопоставление условных обозначений отечественных и зарубежных электродов для сварки углеродистых и легированных сталей.

Структура условного обозначения отечественных электродов состоит из двух строк (рис. 1.1).

 

Рис. 1.1. Структура условного обозначения электродов по ГОСТ 9466–75.

 

В условном обозначении электродов для сварки углеродистых низколегированных сталей с временным сопротивлением на разрыв до 588 МПа (60 кгс/мм²) после буквы Е тире не ставится.

В верхней строке указываются паспортные данные электродов.

1. Тип по соответствующему стандарту.

Электроды для сварки конструкционных сталей, согласно ГОСТ 9466–75, подразделяются на 14 типов по механическим свойствам металла шва при нормальной температуре (Э46, Э50).

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей, согласно ГОСТ 9466–75, подразделяются на 9 типов по химическому составу наплавленного металла (Э-09М, Э-09МХ). Для электродов каждого типа регламентированы механические свойства металла шва при нормальной температуре.

Электроды для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами, согласно ГОСТ 10052–75 (49 типов), а также электроды для ручной наплавки слоев с особыми свойствами, согласно ГОСТ 10051–75 (44 типа), подразделяют на типы по химическому составу наплавленного металла. Обозначение их аналогично маркировке высоколегированных сталей (Э – 12Х13). Для каждого типа электродов для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами регламентированы механические свойства металла шва при нормальной температуре.

Основные характеристики различных типов электродов представлены в приложении 1.

2. Марка электрода. Как правило, в марке электродов в закодированном виде представлено наименование завода-изготовителя (УОНИ, ОЗЛ, АНО и т.д.).

3. Диаметр электрода, мм. В нашей стране и за рубежом электроды выпускают следующих диаметров: 1,6; 2; 2,5; 3; 3,25; 4; 5; 6; 8; 10; 12 мм. Последние три типоразмера предназначены для наплавочных работ.

4. Обозначение назначения электродов:

У – для сварки конструкционных сталей с временным сопротивлением на разрыв σ_вр< 600 МПа;

Л – для сварки конструкционных легированных сталей с σ_вр> 600 МПа;

Т – для сварки теплоустойчивых легированных сталей;

В – для сварки высоколегированных сталей;

Н – для наплавки.

5. Обозначение толщины покрытия. По этому признаку в зависимости от отношения диаметра электрода D к диаметру стержня d (D/d) электроды классифицируют:

М – с тонким покрытием (D/d≤ 1,2);

С – со средним покрытием (1,2 <D/d≤ 1,45);

Д – с толстым покрытием (1,45 <D/d≤ 1,8);

Г – с особо толстым покрытием (D/d> 1,8);

В нижней строке приводится условное обозначение электродов в соответствии с рекомендациями системы ISO.

Код начинается с буквы Е (электрод), после которой указывается:

6. Группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва.

Индекс характеристик металла шва в условном обозначении электродов для сварки конструкционных сталей с σ_вр≤ 600 МПа (ГОСТ 9467–75) расшифровывается следующим образом: первые две цифры – временное сопротивление на разрыв в десятках МПа, третья обозначает одновременно относительное удлинение δ и критическую температуру хрупкости Т_х (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Индексы характеристик металла шва, выполненного электродами

для сварки конструкционных сталей с σ_вр≤ 600 МПа

Показатели механических свойств	Первые две цифры индекса*	Третья цифра индекса**
		0	1	2	3	4	5	6	7
δ, %	37 41 или 43 51	Любая 20 18	— 20 18	— 22 18	— 24 20	— 24 20	— 24 20	— 24 20	— 24 20
Тх***, 0С	Любые	Не регламентирована	+ 20	0	– 20	– 30	– 40	– 50	– 60
* Первые две цифры индекса – временное сопротивление в десятках МПа, т.е. минимальное значение σвр равно 370, 410, 430 и 510 МПа (38, 42, 44 и 52 соответственно).
** Цифра характеризует одновременно δ и Тх. Если эти показатели соответствую разным индексам в таблице, то третий индекс устанавливает δ, а затем в скобках приводят четвертый дополнительный индекс, характеризующий Тх.
*** Тх – минимальная температура, при которой ударная вязкость на образцах с V-образным надрезом не менее 35 Дж/см2 (3,5 кгс ∙ м/см2).

 

В условном обозначении электродов для сварки легированных конструкционных сталей с σ_вр> 600 МПа (ГОСТ 9467–75) сначала указывается номинальный химический состав шва (принцип маркировки как и для легированной стали), а затем через дефис – цифра, характеризующая Т_х (так же, как и третья цифра индекса в табл. 1).

Индекс металла шва электродов для сварки теплоустойчивых сталей (ГОСТ 9467–75) двухзначный: первая цифра обозначает Т_х, так же как и третья цифра в табл. 1, вторая характеризует максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели прочности наплавленного металла и металла шва (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Рабочие температуры швов, выполненных электродами

для сварки легированных теплоустойчивых сплавов

Максимальная рабочая температура, при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва, 0С	Вторая цифра индекса металла шва
450 или не регламентирована 450 – 465 470 – 485 490 – 505 510 – 525 530 – 545 550 – 565 570 – 585 590 – 600 600	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

Группа индексов металла шва в условном обозначении электродов для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами (ГОСТ 10052–75) состоит из четырех цифр для электродов, обеспечивающих аустенитно-ферритную структуру наплавленного металла, и из трех цифр – для остальных электродов. Индексы характеризуют стойкость к межкристаллитной коррозии, жаростойкость, жаропрочность и количество феррита в металле шва (табл. 1.3).

 

Таблица 1.3

Индексы металла шва в условном обозначении электродов

для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами

Цифра индекса	Расшифровка цифр индекса
	первой*	второй**	третьей***	четвертой****
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	— А АМ Б В Д — — — —	— 500 510 – 550 560 – 600 610 – 650 660 – 700 710 – 750 760 – 800 810 – 850 850	— 600 610 – 650 660 – 700 710 – 750 760 – 800 810 – 900 910 – 1000 1010 – 1100 1100	Не нормируется 0,5 – 4 2 – 4 2 – 5,5 2 – 8 2 – 10 4 – 10 5 – 15 10 – 20 —
* Наплавленный металл и металл шва не склонны к межкристаллитной коррозии при испытании по методу ГОСТ 6032 – 84.
** Максимальная рабочая температура, при которой регламентированы показатели длительной прочности, 0С.
*** Максимальная рабочая температура сварных соединений, при которой допускается применение электродов при сварке жаростойких сталей, 0С.
**** Содержание феррита в аустенитно-ферритном наплавленном металле, %

 

Характеристики наплавленного металла электродов для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами (ГОСТ 10051–75) обозначают с помощью двух индексов: первый индекс обозначает среднюю твердость наплавленного металла (табл. 1.4), а второй – указывает, что твердость наплавленного металла обеспечивается либо без термической обработки после наплавки (1) либо после термической обработки (2).

Таблица 1.4

Твердость наплавленного металла

Твердость		Индексы*	Твердость		Индексы*
HV	HRC		HV	HRC
1	2	3	4	5	6
175 – 224 225 – 274 275 – 324 325 – 374 375 – 424 425 – 474 475 – 524	13 – 21 22 – 28 29 – 35 36 – 38 39 – 43 44 – 47 48	200/17 250/25 300/32 350/37 400/41 450/45 500/48	675 – 724 725 – 774 775 – 824 825 – 874 875 – 924 925 – 974 975 – 1024	58 59 – 60 61 62 – 63 64 65 66 – 67	700/58 750/60 800/61 850/62 900/64 950/65 1000/66

Продолжение таблицы 1.5

525 – 574 575 – 624 625 - 674	49 – 51 52 – 54 55 – 57	550/50 600/53 650/56	1025 – 1074 1075 – 1124 1125 – 1174	68 69 70 – 71	1050/68 1100/69 1150/70
* Слева от косой черты указывают среднюю твердость наплавленного металла по Виккерсу, справа – по Роквеллу.

 

7. Буквенное обозначение вида покрытия: А – кислый; Б – основной; Ц – целлюлозный; Р – рутиловый; П – прочие; Ж – в покрытие введено более 20 % железного порошка. Смешанным видам покрытий соответствует двойное условное обозначение (например, АР, РБ и т.д.).

8. Цифровое обозначение допустимого пространственного положения швов при сварке: 1 – для всех положений; 2 – для всех положений, кроме вертикального сверху вниз; 3 – для всех положений, кроме вертикального сверху вниз и потолочного; 4 – только нижнее.

9. Цифровое обозначение рода применяемого тока (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Обозначение электродов в зависимости от рода

и полярности сварочного тока

Рекомендуемая полярность постоянного тока	Напряжение холостого хода источника переменного тока, В		Индекс в обозначении
	номинальное	предельное отклонение
Обратная	переменный ток неприменим		0
Любая	50	± 5	1
Прямая			2
Обратная			3
Любая	70	± 10	4
Прямая			5
Обратная			6
Любая	90	± 5	7
Прямая			8
Обратная			9

 

10. Обозначение стандарта на электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки (ГОСТ 9466–75).

11. Обозначение стандарта на типы электродов (ГОСТ 9467–75, ГОСТ 10051–75 или ГОСТ 10052–75).

Условное обозначение электродов из двух частей в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.1, указывается на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами. В других видах документации условное обозначение электродов должно состоять из марки, диаметра, указания ГОСТ 9466–75. В чертежах указывается тип электрода и соответствующий данному типу стандарт (ГОСТ 9467–75, ГОСТ 10051–75, ГОСТ 1052–75).

Для марок электродов, не соответствующих типам указанных стандартов, в условных обозначениях вместо типа и стандарта указывается марка электродов и технические условия на данную марку.

Содержание отчёта:

1. Расшифровать условное обозначение электродов для ручной дуговой сварки согласно своему варианту (табл. 1.6).

Таблица 1.6

Задание к практической работе

№	Условное обозначение	№	Условное обозначение
1	Э-02Х21Н10Г2 – ОЗЛ-22 – 4 – ВД Е – 2006 – П10	2	Э60 – УОНИ-13/65 – 4 – УД Е51 3 – Б20
3	Э-04Х20Н9 – ОЗЛ-36 – 4 – ВД Е – 2006 – РБ20	4	ОЗЛ-2 – 3 – ВД Е – 5060 – Б20
5		6	Э-08Х20Н9Г2Б – ОЗЛ-7 – 3 – ВД Е – 2005 – Б20
7	Э-12Х24Н14С2 – ОЗЛ-5 – 4 – ВД Е – 0075 – Б20	8	Э-04Х20Н9 – ЦЛ-11 – 2 – ВД Е – 2006 – Б20
9	Э50 – ВСЦ-4А – 4 – УС Е51 0(3) – Ц14	10	Э50А – SE-08-00 – 3 – УД Е 51 6 – Б 23 Э50А – СК2-50 – 4 – УД Е51 5 – Б16
11		12	Э-09МХ – ОЗС-11 – 3 – ТД Е – 03 – РБ23
13	Э50А – ТМУ-21У – 3 – УД Е 51 0 – Б20	14	Э-04Х20Н9 – ОЗЛ-14А – 5 – ВД Е – 2006 – Р20
15	Э85 – УОНИ-13/85 – 5 – ЛД Е – 12Г2СМ – 0 – Б20	16	Э50А – ОК 53.70 – 4 – УД Е51 6 – Б24 Э-10Х17Н13С4 – ОЗЛ-29 – 5 – ВД Е – 0085 – Б20

Продолжение таблицы 1.6

№	Условное обозначение	№	Условное обозначение
17	Э85 – НИАТ-3М – 3 – ЛД Е – 13Г1ХМ – 0 – Б20	24	Э-09Х1МФ – ЦЛ-39 – 4 – ТД Е – 06 – Б20 Э-02Х20Н14Г2М2–ОЗЛ-20–4–ВД Е – 2001 – П10
18	Э50А – ОЗС-25 – 4 – УД Е51 5 – Б20 Э-02Х20Н60М15В3–ОЗЛ-21 – 3,0 – ВД Е – 000 – П20	25	Э60 – ВФС-65У – 2 – ЛД Е – 11ГМ – 5 – Б20 Э-07Х20Н9 – ОЗЛ-8 – 5 – ВД Е – 2004 – Б20
19	Э70 – ВФС-75У – 3 – ЛД Е – 11ГМФ – 3 – Б20	26	Э50А – ДСК-50 – 3 – УД Е51 5 – Б16 Э85 – ВФС-85 – 3 – ЛД Е – 09Г2Н1МХ – 3 – Б20
20	Э-09Х1М – ТМЛ-4В – 3 – ТД Е – 04 – Б20	27	Э-10Х20Н9Г6С–НИИ-48Г – 3 – ВД Е – 0050 – Б10
21	Э50А – АНО-11 – 3 – УД Е51 5 – Б26 Э-10Х25Н13Г2Б – ЦЛ-9 – 4 – ВД Е – 2005 – Б20	28	Э85 – УОНИ-13/85 – 5 – ЛД Е – 12Г2СМ – 0 – Б20
22	Э50А – ОК 53.70 – 4 – УД Е51 6 – Б24 Э-10Х17Н13С4 – ОЗЛ-29 – 5 – ВД Е – 0085 – Б20	29	Э55 – УОНИ-13/55У – 5 – УД Е51 3 – Б26 Э-09Х1М – ТМЛ-1У – 4 – ТД Е – 04 – Б20
23	Э-04Х20Н9 – ОЗЛ-36 – 4 – ВД Е – 2006 – РБ20	30	Э50А – ОК 53.70 – 4 – УД Е51 6 – Б24 Э85 – ВФС-85 – 3 – ЛД Е – 09Г2Н1МХ – 3 – Б20