Методическая разработка урока по профессии Сварщик (ручной и частично механизированной сварки) на тему: «Оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Свойства, хранение и транспортировка углекислого газа». Разработал: преподаватель профессионального цикла высшей категории Мандрикова Наталья Александровна Тайшет 2019 Мандрикова Н.А., преподаватель профессионального цикла высшей категории по профессии Сварщик (ручной и частично механизированной сварки), ГБПОУ ИО ТПТТ, «Оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Свойства, хранение и транспортировка углекислого газа»: Методическая разработка урока междисциплинарного курса МДК 02.01. Ручная дуговая сварка (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом (РД)» ПМ.02. Ручная дуговая сварка (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом. Тайшет 2019г. – 25 с. Методическая разработка представляет интерес для преподавателей и мастеров п/о, работающих по профессии Сварщик (ручной и частично механизированной сварки). Разработка содержит материалы об основном оборудовании для сварки в среде СО2, а также о свойствах углекислого газа и технике данного способа сварки и может быть полезна для проведения занятий не только по теории, но и на занятиях учебной практики. Методическая разработка рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии дисциплин технического профиля ГБПОУ ИО ТПТТ (протокол № __ от _______ года) 2 СОДЕРЖАНИЕ Пояснительная записка 4 План урока 6 Список литературы 10 Приложение 11 3 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Сварщик сегодня – профессия очень престижная, которая входит в Топ – 50 самых востребованных профессий. Получают они лучше многих, потому что высококлассный сварщик ценится на вес золота. Но как показывает практика, после несколько попыток даже самый обычный человек может как-то приварить одну металлическую заготовку к другой. А вот применять различное оборудование, отличное от обычной дуговой сварки, получить качественный шов, соответствующий требованиям стандарта, применяя особенности каждого метода сварки, под силу далеко не каждому. Вот почему этой профессии учатся, вот почему существует такое понятие, как разряды сварщиков. Сварщик 3 - 4 разряда – это модель выпускника Тайшетского промышленнотехнологического техникума, он может работать с оборудованием разной категории сложности и степени механизации. Сварка в углекислом газе имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами сварки: Видимость процесса сварки и горения дуги для сварщика. Отсутствие необходимости в приспособлениях для подачи и отвода флюса. Хорошее качество швов. Сварные швы не требуют последующей очистки от остатков флюсов и шлака. Увеличенная производительность сварки в углекислом газе, вследствие качественного использования тепла дуги. Возможность проведения работ в разных пространственных положениях в режимах автоматической и полуавтоматической сварки. Низкая стоимость углекислого газа. Использование для сварки электрозаклепками и металлов небольших толщин. Поэтому теме: «Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа» уделяется большое внимание. На изучение темы отводится 2 аудиторных занятия и 2 практических работы, что позволяет в достаточной степени освоить ее. 4 Данный урок является начальным в теме и нацелен на первичное усвоение материала, материал учебного занятия рассчитан на два занятия и занимает 90 минут. Урок направлен на развитие знаний, общих и профессиональных компетенций по профессии Сварщик (ручной и частично механизированной сварки и резки металла): Знания: основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений, основные группы и марки материалов, сварочные (наплавочные) материалы; технику и технологию сварки различных деталей и конструкций во пространственных положениях сварного шва; причины возникновения дефектов сварных швов, способы их предупреждения и исправления, технику и технологию сварки конструкций (оборудования, изделий, узлов, трубопроводов, деталей) из углеродистых сталей. Код ПК.1.1 ПК.2.2 ПК.2.3 Код ОК 1 ОК 2 ОК 3 ОК 4 ОК 5 ОК 6 Профессиональные компетенции Выполнять ручную дуговую сварку различных деталей из углеродистых и конструкционных сталей во всех пространственных положениях сварного шва. Выполнять ручную дуговую сварку различных деталей из цветных металлов и сплавов во всех пространственных положениях сварного шва. Выполнять ручную дуговую наплавку покрытыми электродами различных деталей. Общие компетенции Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством. 5 Тема урока: «Оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Свойства, хранение и транспортировка углекислого газа». Цель урока (общедидактическая): формирование навыка распознавать характеризовать процесс сварки в углекислом газе и его основные параметры. и Общеметодическая: Создание условий мотивированного практического применения знаний, умений и навыков; предоставление студентам возможности увидеть результаты своего труда и получить от него радость и удовлетворение. Задачи урока: Образовательные: познакомиться с историей метода сварки в углекислом газе, познакомиться с оборудованием для сварки в углекислом газе, определить свойства углекислого газа, проявляющиеся в процессе сварки, познакомиться с требованиями к хранению и транспортировке углекислого газа, а также техническими условиями состояния газа в баллонах и их маркировкой. Развивающие: развивать логическое мышление (операции анализа, ассоциативного запоминания, сравнения, аналогии); развивать элементы творческой деятельности как качеств мышления (интуиции, воображения, смекалки); развивать организаторские способности, усилить коммуникативность. развивать алгоритмическое мышление посредством пошагового выполнения заданий работы; Воспитательные: формировать устойчивые качества личности: самостоятельность и творческую активность, коллективизм и взаимопомощь, умение работать в команде, дух соревновательности, уважительное отношение друг к другу, - при выполнении индивидуально-командных заданий; воспитывать внимательность при выполнении работы, чувство последовательности посредством поэтапного выполнения заданий; обеспечить равноправную, инициативно-творческую позиции каждого студента; воспитывать потребность в приобретении и углублении знаний; формировать культуру работы с текстом; 6 повысить мотивацию изучения предмета, формировать положительное отношение к обучению (в том числе ситуативный интерес) посредством создания игровых ситуаций; воспитывать информационную и личностную культуру. Ожидаемый результат: сформированные общие и профессиональные компетенции. Тип урока: по дидактическим целям – комбинированный; по типу межпредметных связей – интегрированный. Форма урока: по используемым приемам активизации познавательного интереса и познавательной деятельности – урок-игра; по способу организации деятельности – групповая. Методы (по уровням познавательной самостоятельности): частично-поисковый (с элементами исследовательского), репродуктивный. Приемы: фронтальный опрос студентов, беседа, рассказ, дискуссия, практическая работа, демонстрация, иллюстрация, чтение, беглый просмотр. Педагогические технологии (элементы): технология интерактивного обучения (активный двусторонний обмен информацией), технология интегрированного обучения (в рамках нескольких учебных дисциплин), здоровьесберегающая технология (смена видов деятельности). Принципы обучения: научность, системность, логичность, наглядность. Материально-техническое обеспечение занятия: 1. 2. 3. 4. 5. Чернышов Г.Г. Сварка и резка металлов дело, учебник. Ресурсы федерального центра информационных ресурсов: http://fcior.edu.ru/. ПК преподавателя. Иллюстрирующие видеоматериалы. Наглядный дидактический материал. Структура урока: 1) Организационный этап. 5 минут 2) Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся. 5 минут 3) Работа в группах. 50 минут 4) Первичное усвоение новых знаний. 10 минут 5) Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция. 15 минут 6) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. 2 минуты 7) Рефлексия (подведение итогов занятия). 3 минуты 7 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА ЗАНЯТИЯ Этап урока Деятельность педагога Деятельность обучающихся Формируе мые ОК и ПК на ОК1, ОК2 Организационный Приветствует студентов, этап. проверяет готовность к работе. 5 минут Отвечают приветствие, демонстрируют готовность к работе. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся. Предлагает просмотреть на доску и решить ребусы. Из полученных слов составить тему урока и сформулировать цели. Решают ребусы, формулируют тему урока и пытаются определить цели занятия. ОК1,ОК3, ОК6 Предлагает группе разделиться на подгруппы в соответствии с цветовыми жетонами на партах. Проводит инструктаж игры – путешествия по маршрутам. Раздает маршрутные карты и путевые листы. Организовывает работу в малых группах. Делятся на группы и выполняют соответствующие задания на своих маршрутах. ПК1.2, ОК1,ОК2, ОК3,ОК6 Организовывает проверочную работу у доски с представителями каждой группы. Выдвигают кандидата с каждой группы для выполнения индивидуального задания. ОК1,ОК2, ОК3,ОК6 5 минут Работа в группах. 50 минут Первичное усвоение новых знаний. 10 минут 8 Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция. 15 минут Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. 2 минуты Рефлексия (подведение итогов занятия). 3 минуты Организовывает фронтальный контрольный опрос виде игры. Принимают участие в игре, зарабатывают в баллы. Выдает домашнее задание, организовывает инструктаж по выполнению домашнего задания. ПК1.2, ОК1,ОК2, ОК3,ОК4, ОК6 Записывают домашнее задание, прослушивают инструктаж по выполнению. ПК1.2, ОК1,ОК2, ОК3,ОК4, ОК6 Организовывает Анализируют подведение итогов результаты работы, занятия, анализ работы высказывают свое студентов. отношение к материалу, своим успехам, заполняют рефлексивные листы. ПК1.2, ОК1,ОК2, ОК3,ОК4, ОК6 9 Список литературы и источников 1. Чернышов Г.Г. Сварка и резка металлов. Учебник. 2005 2. ФЦИОР – федеральный информационный образовательный ресурс. 3. metallicheckiy-portal.ru – техника сварки в углекислом газе, 4. taina-svarki.ru – технология сварки в углекислом газе, 5. www.kobelco-welding.jp - дуговая сварка в среде CO2 10 ПРИЛОЖЕНИЕ Дидактический материал для организации этапов урока. Определение темы урока. Сварка Полуавтомат Углекислота 11 Первичное усвоение новых знаний. Работа в малых группах. Свойства углекислого газа. Химическая формула Свойства Углекислый газ был первым противопоставлен воздуху под названием “дикого газа” алхимиком XVI в. СО2 Ван-Гельмонтом. Открытием углекислого газа было (диоксид углерода) положено начало новой отрасли химии – пневматохимии (химии газов). Бесцветный газ, почти без запаха. Не горюч. Тяжелее воздуха приблизительно в 1,5 раза. Растворим в воде. Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. В промышленных количествах углекислота Строение молекулы выделяется из дымовых газов, или как побочный продукт химических процессов. Углекислый газ имеет следующие особенности: при повышении давления превращается в жидкость; при охлаждении без давления переходит в твердое состояние - сухой лед; сухой лед при повышении температуры переходит непосредственно в газ, минуя жидкое состояние. Для сварки применяют углекислоту по ГОСТ 8050 - 76, поставляемую в баллонах в жидком состоянии. При испарении 1 кг жидкой углекислоты при 0°С и 760 мм рт. ст. образуется 506,8 л газа. В стандартный баллон емкостью 40 л заливают 25 кг жидкой углекислоты, что составляет 12,67 м3 газа. Вредными примесями в углекислом газе являются азот и влага. Влага удаляется из газа осушителем, который заполняется силикагелем, алюмогелем или медным купоросом, которые перед заправкой в осушитель необходимо прокалить при температуре 250 -300°С в течение 2 - 2,5 ч. В России с 1953 года вместо дорогостоящих инертных газов стали использовать при сварке активный газ - углекислый газ (CO2). Коллективами исследовательских институтов России разработана и в 1952 году внедрена полуавтоматическая сварка в углекислом газе. Это стало возможным благодаря изобретению проволочных электродов. Авторы сварки в углекислом газе плавящимся электродом К.М. Новожилов, Г.З. Волошкевич, К.В. Любавский и др. удостоены Ленинской премии. 12 Свойства баллонов с углекислым газом. Характеристики баллона. Состояние газовых составляющих в баллоне с СО2: Цвет баллона: черный. Цвет надписи: желтый. Цвет полосы: нет. Вместимость баллона: 40 л Количество газа в баллоне: 12,67 м3. Номинальное давление: 7,5 Мпа. Рабочее давление: 0,3-0,8 МПа. Состояние газа: сжиженный. Остаточное давление: 0,4 Мпа. Срок годности: 20 лет. Хранение и транспортировка Эксплуатировать баллон в горизонтальном положении нельзя. Углекислый газ в баллоне находится под давлением в жидком состоянии, в таком положении углекислота в жидком виде обязательно попадет в редуктор, что в свою очередь может вызвать его неисправность. Освидетельствование баллонов с углекислотой необходимо производить не реже, чем один раз в 5 лет. При транспортировке: 1. Транспортировать баллоны на грузовом автомобиле рекомендуется в горизонтальном положении. В вертикальном положении только при наличии специальных ограждений, препятствующих падению баллонов. 2. Необходимо избегать нагревания баллонов, а также оберегать от ударов (повреждения баллона). 3. При перевозке нескольких баллонов следует использовать резиновые защитные кольца, а также деревянные прокладки между баллонами. 4. Переносить баллоны CO2 вручную или перекатывать баллоны по земле запрещается. Для перемещения следует использовать специальные тележки или носилки. 13 Хранение баллонов с Углекислым газом. Баллоны с углекислотой могут храниться как в специальных помещениях, так и на открытом воздухе. При хранении баллонов на улице, следует ограничить доступ к баллонам прямых солнечных лучей и осадков. При хранении углекислоты в помещении, баллоны следует размещать не менее чем в 1 м. от источника отопления. Колпаки и заглушки должны быть завернуты. В горизонтальном положении баллоны хранят на деревянных рамах или стеллажах, вентили должны быть направлены в одну сторону. При вертикальном хранении баллоны устанавливают в специальные гнезда, клети, или ограждают барьером от падения. Маркировка баллона с СО2 14 Сущность процесса сварки в СО2: сварочная проволока, свернутая кольцами, автоматически подается на сварочную горелку двигателем подачи проволоки. сварочная проволока, наэлектризованная токоподводящим наконечником становится электродом, зажигающим дугу между собой и основным металлом. тепло дуги расплавляет проволоку и основной металл, соединяя две части основного металла. чтобы основной металл не подвергался воздействию кислорода и азота в атмосфере, из сопла сварочной горелки подается углекислый газ СО2, который защищает сварочную ванну. 15 Основные части процесса сварки в СО2. 16 Техника сварки в углекислом газе. Качество соединения зависит от параметров техники сварки: расстояние от горелки до металла, угол наклона горелки характер движений горелки относительно свариваемых деталей. От этих критериев зависят: надежность газовой защиты зоны сварки от воздуха, скорость охлаждения металла, форма шва, условия удаления газовых пузырей и неметаллических включений из сварочной ванны и т. д. Перед началом сварки необходимо включить газ, отрегулировать его расход, выждать 20-30 сек. для полного вытеснения воздуха из шлангов и обдуть место сварки газом (заполнить разделку шва углекислым газом). Несоблюдение этих правил часто приводит к появлению пор в начале шва. Зажигание дуги и ее длина. Перед зажиганием дуги необходимо следить, чтобы вылет электрода из горелки не превышал 40-45 мм. Зажигание дуги при большем вылете электрода может привести к плохому формированию начала шва и появлению в нем пор. Сварку в углекислом газе следует производить на возможно более короткой дуге. При сварке на токах 200-500А длина дуги должна находиться в пределах 1,5-4,0 мм. При увеличении длины дуги ее горение становится неспокойным, увеличиваются разбрызгивание жидкого металла и угар легирующих элементов. При сварке следует стремиться к быстрому перемещению горелки. Расстояние от сопла горелки до металла. Расстояние от сопла горелки до изделия обычно выдерживается в пределах 15-25 мм. Приближение горелки к изделию увеличивает ее забрызгивание, а чрезмерное удаление приводит к ослаблению газовой защиты зоны сварки и некоторому снижению устойчивости горения дуги. Наклон и манипулирование горелкой. Манипулирование горелкой при сварке в защитных газах напоминает технику дуговой сварки. При полуавтоматической сварке каждый сварщик имеет свои специфические приемы манипулирования горелкой. Но существуют и специальные траектории движения горелки (рисунок). Режим сварки. К параметрам режима сварки в среде защитных газов относятся: род, полярность и величина сварочного тока, диаметр электродной проволоки, 17 напряжение на дуге, скорость подачи проволоки, скорость сварки, вылет электрода, расход защитного газа, положение горелки относительно изделия, форма подготовки кромок. Сварка в углекислом газе плавящимся электродом ведется на постоянном токе обратной полярности. Переменный ток при сварке в углекислом газе применяется в исключительных случаях. Сварка тонких листов s = 0,6 – 1,0 мм производится с отбортовкой кромок. Сварка металла толщиной s = 1,0 – 8,0 мм производится без разделки кромок с технологическим зазором не более 1 мм. Сварка листов толщиной s = 8,0 – 12,0 мм производится с v – образной разделкой кромок, если толщина металла превышает 12,0 мм, выполняется х – образная разделка. Если необходима прихватка заготовок, то она может выполняться вручную электродами Э 46, Э 42А или в СО2. Перед прихваткой и сваркой изделие тщательно зачищается до металлического блеска от окалины, ржавчины, краски, масла и других загрязнений. 18 Маршрутные листы «Оборудование для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа. Свойства, хранение и транспортировка углекислого газа». Студент 2 курса гр. С 24 – 18: _____________________________________________ Подгруппа: ______________________________ Маршрут № 1. Свойства углекислого газа. 1. Химическая формула: 2. Открыт: когда и кем? 3. Свойства и особенности: - 4. Для промышленности получают из: 5. Вредные примеси: 6. Применяется сварки с: для 7. Сварка в среде СО2 разработана: кем? Цвет баллона: Цвет надписи: Цвет полосы: Вместимость баллона: Количество газа в баллоне: Маршрут № 2. Свойства баллонов с углекислым газом. Укажите состояние газовых составляющих в баллоне: Номинальное давление: Рабочее давление: Состояние газа: Остаточное давление: Срок годности: Эксплуатация: 19 Транспортировка: - - - Хранение: Маркировка: - Маршрут № 3. Оборудование для сварки в СО2. Сущность процесса сварки в СО2: - - - 20 Определите основные процесса сварки в СО2. части Параметры сварки в СО2. - 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Перед сваркой: Длина дуги: Маршрут № 4. Техника сварки в СО2. Скорость горелки: Расстояние от сопла горелки до металла: 21 Способы движения горелки: Параметры режима сварки: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Полярность при сварке: Сварка листов s = 0,6 – 1,0 мм: Сварка металла s = 1,0 – 8,0 мм: Сварка листов s = 8,0 – 12,0 мм: Сварка металла s > 12,0 мм: Дайте названия способам разделки кромок: 22 Изделие перед сваркой: Прихватки: Карта маршрутов: ГРУППА № 1 ГРУППА № 2 ГРУППА № 3 ГРУППА № 4 Названия маршрутов и жетоны группам: 23 Первичное усвоение новых знаний. 24 Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция. Презентация: Интеллектуальная игра. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению. Найти и просмотреть видеофрагменты о сварке в углекислом газе. Найти и обосновать основное отличие процессов сварки в СО2 от ручной дуговой сварки. Рефлексия (подведение итогов занятия). Ф.И.О. Что осталось непонятным? Что было сложно? Что показалось легким? Что получилось лучше всего? Какое настроение осталось после урока? Как можно организовать свою работу, чтобы результаты были лучше? Что мешало на уроке? Что помогало работать? Как бы вы оценили свою работу на уроке по пятибалльной шкале: 0 1 2 3 4 5 25
