План урока сварочная дуга

Обновлено: 25.06.2024

Задорожная Валентина Алексеевна
преподаватель сварочного дела, сельскохозяйственный колледж,
с Катарколь. Бурабайского района, Акмолинской области.

Цели урока :
1. Образовательные:
1.1. Способствовать формированию представления о сварочной дуге, о протекающих в ней процессов
2. Развивающие:
2.1. Способствовать формированию и развитию познавательного интереса учащихся к предмету.
2.2. Способствовать развитию речи учащихся .
2.3.Способствовать овладению учащимися всеми видами памяти.
3 Воспитательные:
3.1. Способствовать формированию и развитию эстетических, экологических, экономических качеств личности.
Методы обучения: лекция с элементами беседы, иллюстративно- демонстрационная презентация.
Оборудование: интерактивная доска,презентация, рабочая тетрадь, тестовые задания
Межрпедметные связи: Основы сварочного производства, Материаловедение.

Ход урока
I.Организационный момент
— приветствие;
— проверка явки учащихся;
— заполнение учителем классного журнала;
— проверка готовности учащихся к уроку;
— настрой учащихся на работу;
— доведение до учащихся цели урока.

II. Изучение нового материала:

И всюду, сварщик, есть твой труд!
Заслуженно
Гордишься ты профессией своей
И, если надо, не считаясь с отдыхом,
Творишь ты мир и счастье для людей
Горячим сердцем, сварки жарким
сполохом!

Элементы, обладающие малыми потенциалами ионизации и возбуждения, вводят в состав электродных покрытий, так как они способствуют устойчивому горению дуги. Это пер¬вое условие устойчивого горения дуги. Второе условие — напряжение холостого хода источника питания должно быть больше напряжения дуги.
Третье условие горения дуги — поддержание высокой температуры нагрева катода. Эта температура зависит от ма¬териала катода, состава газового промежутка между элект¬родами, диаметра электрода и температуры окружающей среды. ( Слайд 7-8)

Строение сварочной дуги.
В сварочной дуге дуговой промежуток разделяется на три основные области: анодную, катодную и столб дуги. В про¬цессе горения дуги на электроде и основном металле име¬ются активные пятна, представляющие собой более нагре¬тые участки электрода и основного металла, через которые проходит весь ток дуги. Активное пятно, находящееся на ка¬тоде, называется катодным, а пятно, находящееся на ано¬де, — анодным.
Общая длина сварочной дуги (рис. 2.2) равна сумме длин всех трех областей
Ld= Lk+ Lc+ La
где Ld— общая длина сварочной дуги, см; Lk— длина ка¬тодной области, равная примерно 10-5 см; Lc — длина столба дуги, см; La — длина анодной области, равная
примерно — 10—3 •10-4 см.
Общее напряжение сварочной дуги слагается из суммы падений напряжений в отдельных областях дуги Ud= Uk + Uc + Ua
где Ud- общее падение напряжения на дуге. В; Uk и Ua — падение напряжения в катодной и анодной областях. В;
Uc — падение напряжения в столбе дуги, В.
Электрическая дуга — концентрированный источник теплоты с очень высокой температурой. Температура стол¬ба дуги достигает 6000—7000°С, а температура катодного и анодного пятен стальных электродов — соответственно 3000 и 4000°С. ( Слайд 9)

Дуга переменного тока не имеет выраженной катодной и анодной областей, так как в течение одной секунды проис¬ходит многократное изменение направления тока и смена катода на анод и обратно. Падение напряжения дуги пере¬менного тока такое же, как дуги постоянного тока, и состав¬ляет 16—30 В. Устойчивость горения и зажигания дуги пе¬ременного тока хуже, чем дуги постоянного тока, так как в начале и конце каждого полупериода прохождения тока дуга угасает, падает температура активных пятен, и для зажига¬ния дуги вновь требуется повышенное напряжение. Для улучшения условий горения дуги переменного тока приме¬няют покрытия, способствующие повышенной ионизации. ( Слайд 9)
Большое значение при ручной дуговой сварке имеет длина дуги. При длинной дуге увеличивается возможность контак¬та столба дуги и расплавляемого металла с воздухом, кото¬рый вредно влияет на качество сварки, увеличивается на¬пряжение дуги. В зависимости от применяемых электродов устанавливают длину дуги, которую необходимо выдержи¬вать для получения качественного сварного шва.
Дуга, горящая между электродом и изделием на воздухе, называется свободной. Она состоит из трех зон:
катодной с катодным пятном, служащим для эмиссии (выхода) электронов;
анодной с анодным пятном, бомбардирующимся электронным потоком,
и столба дуги, который занимает промежуточное положение между катодной и анодной зонами. (Слайд 9)
Сварочные дуги классифицируются:
по схеме подвода сварочного тока – дуга прямого и косвенного действия; (Слайд 10-12)

по применяемым электродам – дуга с плавящимся электродом и с неплавящимся электродом; (Слайд 13)

по степени сжатия дуги – свободная и сжатая дуга; (Слайд 14)

по полярности постоянного тока – дуга на прямой полярности и дуга на обратной полярности; (Слайд 15)

по виду статической вольтамперной характеристики – дуга с падающей, жесткой и возрастающей характеристикой . . Статическая вольт-амперная характеристика дуги в общем виде
( Слайд 17)

2. Дуга горящая между электродом и изделием является дугой:
а) прямого действия;
б) косвенного действия;
в) трехфазной дугой

3. Дуга, возбуждаемая между двумя электродами, а также между каждым электродом и основным металлом называют дугой:
а) прямого действия;
б) косвенного;
в) трехфазной.

4. Дуга горит между двумя электродами, а свариваемое изделие не включено в сварочную цепь - это:
а) прямая;
б) косвенного;
в) трехфазная.

5. Последовательность расположения различимых зон дуги:
а) столб дуги, анодное пятно, катодное пятно;
б) катодное пятно, столб дуги, анодное пятно.

6. Расстояние от конца электрода до поверхности металла называется:
а) столб дуги;
б) длина дуги.

7. При сварке постоянным током прямой полярности, электрод является:
а) анадом
б) катодом
в) все ответы верны.

8. При сварке переменным током электрод является:
а) анадом
б) катодом
в) все ответы верны.

Разработка дает понятие о сварочной дуге, видах дуг, способах зажигания сварочной дуги.

Тема урока: Сварочная дуга. Способы зажигания дуги.

Развивать технологическое мышление, ответственность.

Воспитывать любознательность, наблюдательность.

Тип урока: Урок формирования новых знаний, умений.

Метод урока: Объяснительно-иллюстративный.

Материально – дидактическое обеспечение урока:

- тестовое задание, эталон;

Материально – техническое обеспечение урока:

- электроды МР-3, диаметр 4мм;

- уголок 50х50х5, ст3 .

1. Организационный момент.

- Посещаемость, наличие учебных принадлежностей.

- Создание рабочих бригад. Ответственность бригадиров.

3. Изучение нового материала.

3.1 Сварочная дуга, ее происхождение.

3.2 Строение сварочной дуги. Длина дуги.

Способы зажигания сварочной дуги.

3.4 Техника зажигания дуги.

3.5 Возможные виды брака, их предупреждение.

4. Закрепление изученного материала.

4.1 Анализ выполненных упражнений. Оценка результатов.

4.2 Выполнение тестового задания. Самоконтроль.

5. Подведение итогов по уроку.

2-ой этап урока. Изучение нового материала

КОНСПЕКТ УРОКА

Сварочная дуга - разряд электрического тока в газовой среде. Электрические заряды в сварочной дуге переносятся заряженными частицами — электронами, а также положительно и отрицательно заряженными ионами.

Процесс, при котором в газе образуются положительные и отрицательные ионы, называется ионизацией, а такой газ — ионизированным.

Способы зажигания дуги:

Дугу зажигают касанием электрода о поверхность свариваемого изделия и отводом его перпендикулярно вверх.

Электродом как спичкой чиркают по поверхности свариваемого изделия.

Технология зажигания дуги.

Зажигание дуги при сварке плавящимся электродом начинается с короткого замыкания электрода с основным металлом. Из-за шероховатости поверхности электродов касание при коротком замыкании происходит отдельными выступающими участками, которые мгновенно расплавляются под действием выделяющейся теплоты, образуя жидкую перемычку между основным металлом и электродом. При отводе электрода жидкая перемычка растягивается, сечение ее уменьшается, электрическое сопротивление и температура возрастают. Когда расплавленный металл перемычки достигает температуры кипения, пары металла легко ионизируются и возникает дуга. Возникновение дуги длится доли секунды.

Сварочные дуги классифицируются:

Признак классификации

1.По применяемым электродам

- дуга с плавящимся электродом

- дуга с неплавящимся электродом

2. По степени сжатия дуги

3. По схеме подвода сварочного тока

- дуга прямого действия

- дуга косвенного действия

- дуга переменного тока (однофазная и трехфазная)

- дуга постоянного тока

5. По полярности постоянного тока

- дуга на прямой полярности

- дуга на обратной полярности

6. По виду статической вольтамперной характеристики

- дуга с падающей характеристикой

- дуга с жесткой характеристикой

- дуга с возрастающей характеристикой

Процесс зажигания и строение электрической дуги

При дуговой сварке плавящимся электродом расплавление кромок свариваемых заготовок иэлектрода осуществляется за счет теплоты электрической сварочной дуги. Электрическая сварочная дуга - стационарный мощный электрический разряд при значительной плотности ток (0,5-100 А/мм 2 ) в сильно ионизированной газовой среде между двумя электродами, одним из которых обычно являются свариваемые заготовки. В процессе горения сварочной дуги выделяется

Рис.1.1. Схема электрической дуги при сварке металлическим электродом с покрытием

большое количество теплоты, образуется яркое световое излучение, невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, газы и пыль. Электрическая сварочная дуга (рис.1.1,а) состоит из катодного 3 и анодного 5 пятен и столба дуги 4. Снаружи она окружена ореолом 6, состоящим из смеси газов, паров и пыли. Для зажигания дуги необходимо легко коснуться стержнем с покрытием 2 электрода свариваемой заготовки (рис.1.1, б) с замыканием электрической цепи накоротко, после чего отвести электрод от заготовки на расстояние 2-4 мм. Происходит быстрый разогрев торца электрода за счет теплоты, выделяемой током короткого замыкания. После отвода электрода с разогретого торца металлического стержня, являющегося катодом, свободные электроны под действием электрического поля устремляются к аноду (заготовке). Им сообщается значительная кинетическая энергия. В межэлектродном зазоре электроны сталкиваются (соударяются) с молекулами и атомами воздуха и между собой. Эти соударения могут быть упругими и неупругими. При упругом соударении часть кинетической энергии электронов передается атому или молекуле воздуха. В результате температура в дуговом промежутке (столбе дуги) повышается до 6000-7000 °С. При неупругом соударении происходит ионизация молекулы воздуха с выделением электронов, положительных и отрицательных ионов. Электроны и отрицательные ионы продолжают движение к аноду и бомбардируют его поверхность. В результате торможения их движения происходит превращение кинетической энергии в тепловую и поверхность анода (анодное пятно) разогревается до t = 2600-3000 °С. Положительные ионы под действием сил притяжения движутся к катоду и, бомбардируя его поверхность, нагревают ее (катодное пятно) до 2000-2600 °С. В дуге постоянного тока прямой полярности (минус на электроде, плюс на заготовке) на аноде выделяется большее количество теплоты (41-42 % от общего количества Од), чем на катоде (36-38 %), в связи с тем, что анод подвергается более мощной бомбардировке заряженными частицами. В дуге переменного тока различие температур катодного и анодного пятен сглаживается вследствие их периодической смены с частотой, равной частоте тока (50 Гц).

Для устойчивого горения дуги необходимы постоянный межэлектродный зазор (длина дуги), определенные напряжение и ток в цепи, достаточная ионизация воздушного промежутка, стабильность свойств источника тока, питающего дугу.

3-ий этап урока. Техника зажигания дуги

Зажигание дуги и поддержание ее горения

Подготовка заготовки к сварке;

Подбор сварочного тока;

Установка электрода в электрододержатель;

Зажигание сварочной дуги (чирканьем, впритык);

Предупреждение о зажигании дуги.

Возбуждение дуги и первый проход без поперечных колебаний

Возбудить дугу и сделать первый проход без поперечных колебаний.

Длина дуги: 2-4мм.

Скорость перемещения электрода: 150 мм/мин.

Правильная длина дуги обеспечивает равномерное наплавление валика, плавный переход наплавленного металла к поверхности заготовки. Слишком длинная дуга приводит к плоской форме валика, к уменьшению провара, увеличению разбрызгивания электродного металла. Слишком короткая дуга приводит к неравномерному формированию наплавленного валика, прилипанию электрода к заготовке.

Удаление шлаковой корки;

Выполнение правил охраны труда;

Причины возникновения брака, виды брака;

Качество выполненной работы;

4-ый этап урока. Закрепление изученного материала

Вопросы для фронтального опроса

1. Что называется сварочной дугой?

2. Какие способы зажигания дуги Вам известны, перечислите?

3. Как влияет длина дуги на качество формирования валика?

Тестовое задание

Задание: Выберите правильное утверждение

Электрическая дуга является наиболее распространенным источником тепла при сварке плавлением.

Прохождение тока через газ называется электрический разряд.

Ион – это отрицательно заряженная частица.

Прежде чем зажечь дугу сварщик должен опустить маску.

Дугу возбуждают и ведут только переменным током.

ФОРМА ОТВЕТА - график

Методика оценки теста

Итоговая оценка выставляется с учетом коэффициента К

где А — число операций, выполненных аттестуемым правильно;

Р — общее число существенных операций теста .

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

Список литературы и источников

Овчинников В.В. Технология газовой сварки и резки металлов. [Текст]: учебник для нач. проф. образования / В.В.Овчинников.-2-е изд., перераб.- М.: Академия, 2012. – 240 с.

Овчинников В.В. Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки металлов.[Текст]: учебник для нач. проф. образования / В.В.Овчинников.-2-е изд., испр.- М.: Академия, 2012. – 240 с.

Чернышов Г.Г. Основы теории сварки и термической резки металлов.[Текст]: учебник для нач. проф. образования / Г.Г.Чернышов.-2-е изд., перераб.- М.: Академия, 2012. – 208 с.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Министерство образования, науки и молодежи республики крым

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ

Методическая разработка

По МДК.01.01. Основы технологии сварки и сварочное оборудование

Преподаватель спец.дисциплины: Матюхина Т.Н.

г. Симферополь, 2016 г.

Урок теоретического обучения

по МДК 01.01. Основы технологии сварки и сварочное оборудование

Профессиональный цикл – ПМ. 01 Подготовительно-сварочные работы и контроль качества сварных швов после сварки

Учебная дисциплина – МДК 01.01. Оборудование, техника и технология ручной дуговой и плазменной сварки.

Тема : Сварочная дуга, ее характеристика и классификация
Вид урока : урок изучения нового материала

Тип урока: усвоение новых знаний
Вид деятельности : активное включение обучающихся в образовательный процесс.

Цель: создать содержательные и организационные условия, способствующие формированию общих и профессиональных компетенций.

Обучающий компонент: ознакомление обучающихся с новыми терминами, применяющимися при сварке, с видами сварочных дуг; создание у обучающихся прочной ориентировочной основы трудовых действий при работе со сварочной дугой; создание положительной мотивации для дальнейшего обучения.

Развивающий компонент:

развитие мышления, необходимого для полноценного функционирования в современном обществе, памяти, познавательной активности;

коммуникативных навыков; развитие интереса и формирование положительной мотивации к изучаемому предмету;

развитие навыков сравнительного и логического мышления;

формирование умения применять полученные знания в различных производственных ситуациях.

Воспитывающий компонент:

формирование у учащихся основ научного мировоззрения, убеждений, высоких нравственных качеств, готовности к социальному общению;

воспитание уважительного отношения к учебной дисциплине; формирование самостоятельности и навыков самоконтроля.

Методы контроля: тестовый контроль, самоанализ и самооценка, рефлексия.
Формы работы: фронтальная, групповая, индивидуальная.
Межпредметные и внутрипредметные связи: физика, химия, охрана труда, производственное обучение.

Ресурсное обеспечение:
Оборудование: интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор.

Прогнозируемый результат: по итогам урока обучающиеся должны освоить следующие общие компетенции:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.
ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения
профессиональных задач.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

1-й этап: организационный момент
Приветствие гостей и студентов, проверка готовности к уроку, отсутствующих,
психологический настрой к выполнению предстоящей работы.

2-й этап: мотивационный
Преподаватель: Тема, которую мы сегодня рассмотрим на уроке, является одной из
основных в курсе, т.к. для успешного усвоения процессов, происходящих при электродуговой сварке, необходимо хорошо знать теорию сварочной дуги. Это занятие имеет большое значение в будущей профессиональной деятельности обучающихся. Урок содержит большое количество теоретического материала, изучив который мы сможем пользоваться новой терминологией,связанной с явлениями, происходящими в сварочной дуге.

На экране ( слайд №1).

3-й этап: целеполагание
Преподаватель: Для реализации цели урока мы будем использовать в своей
деятельности информационно-коммуникационные технологии. При помощи ИКТ мы можем изучить явления, происходящие в сварочной дуге, выяснить при каких условиях возникает сварочная дуга.

4-й этап: актуализация знаний
Для того чтобы изучить новую тему предлагаю обучающимся вспомнить, когда и при каких обстоятельствах, электричество проявляется в природе и, какое применение оно нашло в практическом использовании. Такое задание обучающиеся должны были выполнить самостоятельно дома. Для выполнения задания обучающиеся использовали ранее полученные знания на уроках химии, физики, а также дополнительных источниках и Интернете.
Несколько обучающихся рассказывают об этих явлениях, используя презентацию (слайд №6, слайд №7):

5-й этап: объяснение нового материала
Опираясь на полученные ранее знания обучающихся, перехожу к новой теме. Излагаю новый материал в виде беседы с использованием презентации и обучающих видеофрагментов.
Преподаватель: Газы и пары при обычной температуре и давлении не проводят
электрический ток. Электропроводными они становятся при наличии в них частиц, несущих электрические заряды (положительные и отрицательные) (слайд №8). Демонстрация опыта (слайд №9).
Сварочной дугой называется мощный устойчивый электрический разряд в сильно
ионизированной газовой среде, образованной между электродом и изделием (или между двумя электродами) (слайд №10).

Сварочная дуга является концентрированным источником тепла, необходимым для
расплавления основного и присадочного металла, она характеризуется большой плотностью тока, высокой температурой и сильным свечением.
Возникновение сварочной дуги происходит в несколько этапов (слайд №11):
Дуга возникает при прохождении электрического тока через газ. Любой газ при
комнатной температуре и нормальном давлении состоит из электрически нейтральных молекул и является изолятором, поскольку в нем нет носителей тока – электрически заряженных частиц.
Расстояние между электродом и металлом заполнено нейтральными атомами воздуха.
Для образования и поддержания горения дуги необходимо иметь в промежутке между электродами электрически активные отрицательно заряженные частицы – электроны, а также положительные – ионы. Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией , а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированным . Прохождение электрического тока через газы называется электрическим разрядом . Ионизация дугового промежутка происходит во время зажигания дуги.
При соприкосновении торца электрода с металлом происходит короткое замыкание.
Торец электрода сильно нагревается за счет теплоты, которая выделяется при прохождении электрического тока через контакт, имеющий большое сопротивление (слайд №12, слайд №13).

В момент отрыва электрода с его торца начинают отрываться электроны (это явление
называется термоэлектронной эмиссией). Эмиссия – появление электронов проводимости.
Электроны, двигаясь со скоростью света к противоположному полюсу через воздушный промежуток, сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их на положительные и отрицательные частицы. При этом выделяется большое количество тепла и лучистой энергии – ультрафиолетовых лучей. Температура дуги при ручной дуговой сварке достигает 6000 - 8000ºС.
Образовавшиеся положительные и отрицательные частицы двигаются к
противоположным полюсам.
Часть положительных ионов достигает катодного пятна, а другая часть не достигает и, присоединяя к себе электроны, становится атомами. Процесс образования нейтральных атомов называется рекомбинацией .
Воздушный промежуток между торцом электрода и металлом заполняется заряженными частицами и начинает проводить сварочный ток, т.е. образуется дуга. Процесс возникновения дуги длится всего доли секунды.

Показываю обучающимся видеофрагмент.
1. Необходимыми условиями для устойчивого горения
дуги являются : (слайд №14) 1. Наличие источника питания сварочной дуги, который
позволяет быстро нагреть катод до температуры, необходимой для выхода электронов. Для этого источник питания должен иметь напряжение, необходимое для зажигания дуги 60 – 80В (напряжение холостого хода).
2. Наличие необходимой степени ионизации в промежутке между электродом и металлом.
Для повышения степени ионизации в состав покрытия вводят легко ионизирующие
вещества, например, кальций, натрий.
Сварочная дуга состоит из трех основных зон (слайд №15):
 катодной (1),
 анодной (2);
 столба дуги (3).

В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки.
Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном (слайд №16).
Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину:
В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки.
Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном. Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину (слайд №17):
 Катодное пятно является источником излучения электронов.
 Температура катода равна 3200 градусов и близка к температуре кипения материала
электрода (для железа – 3500 градусов). В катодном пятне выделяется около 36% общего количества теплоты.
 Столб дуги имеет температуру 6000 – 8000 градусов. В нем имеются движущиеся
электроны, положительные и отрицательные ионы. В столбе дуги выделяется около 21% общего количества теплоты дуги. Длина столба дуги зависит от диаметра электрода (обычно она равна 2 – 3мм).
 Анодное пятно представляет собой место входа электронов. Оно имеет температуру 3900 градусов, (так как при ударе электронов на аноде выделяется больше тепла, чем
при отрыве электронов на катоде). На аноде выделяется около 43% общего количества теплоты дуги.

Длина дуги – это расстояние между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла свариваемого изделия (слайд №18).
Максимально возможная длина дуги, при увеличении которой произойдет ее обрыв,
называется предельной .

Дуга, горящая без обрывов, называется стабильной .
Стабильность горения дуги зависит от следующих причин: длины дуги, рода тока,
напряжения холостого хода, состава обмазки и т.д.

Обучающиеся слушают лекцию, смотрят и обсуждают слайды, выполняя необходимые записи в рабочем конспекте.

По окончании объяснения нового материала у обучающихся в рабочем конспекте
должны быть сделаны записи основных терминов по данной теме: сварочная дуга, ионизация;
электрический разряд; эмиссия; рекомбинация; длина дуги; стабильная дуга.
6-й этап: систематизация, закрепление, обобщение знаний
Делаю выводы по изученному материалу (слайд №19, слайд №20). Предлагаю
обучающимся ответить на ряд вопросов, созданных в тестовой оболочке RomeXoft MultiTester System. Закрепление проходит с использованием тестовых вопросов и интерактивной доски (слайды №№ 21-27). Обучающиеся дают ответы на вопросы, обсуждение которых, проходит совместно с преподавателем.

7-й этап: подведение итогов занятия
Преподаватель: Наше занятие подходит к концу.
Подвожу итоги урока, благодарю всех обучающихся за урок, определяет задачи работы на ближайшие перспективы.

Губкинский горно-политехнический колледж

Профессиональный цикл – ПМ. 02 Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях.

Учебная дисциплина – МДК 02.01 Оборудование, техника и технология ручной дуговой и плазменной сварки.

Тема: Возникновение и строение сварочной дуги.

Вид урока: урок изучения нового материала

Тип урока: усвоение новых знаний

Вид деятельности: активное включение обучающихся в образовательный процесс.

Развивающий компонент: развитие мышления, необходимого для полноценного функционирования в современном обществе, памяти, познавательной активности; коммуникативных навыков; развитие интереса и формирование положительной мотивации к изучаемому предмету; развитие навыков сравнительного и логического мышления; формирование умения применять полученные знания в различных производственных ситуациях.

Воспитывающий компонент: формирование у учащихся основ научного мировоззрения, убеждений, высоких нравственных качеств, готовности к социальному общению; воспитание уважительного отношения к учебной дисциплине; формирование самостоятельности и навыков самоконтроля.

Методы контроля: тестовый контроль, самоанализ и самооценка, рефлексия.

Формы работы: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Межпредметные и внутрипредметные связи: физика, химия, охрана труда, производственное обучение.

Ресурсное обеспечение:

Оборудование: интерактивная доска, компьютер, мультимедийный проектор.

Прогнозируемый результат: по итогам урока обучающиеся должны освоить следующие общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Ход урока

1-й этап: организационный момент

Приветствие гостей и студентов, проверка готовности к уроку, отсутствующих, психологический настрой к выполнению предстоящей работы.

2-й этап: мотивационный

Преподаватель: Тема, которую мы сегодня рассмотрим на уроке, является одной из основных в курсе, т.к. для успешного усвоения процессов, происходящих при электродуговой сварке, необходимо хорошо знать теорию сварочной дуги. Это занятие имеет большое значение в будущей профессиональной деятельности обучающихся. Урок содержит большое количество теоретического материала, изучив который мы сможем пользоваться новой терминологией, связанной с явлениями, происходящими в сварочной дуге.

3-й этап: целеполагание

Преподаватель: Для реализации цели урока мы будем использовать в своей деятельности информационно-коммуникационные технологии. При помощи ИКТ мы можем изучить явления, происходящие в сварочной дуге, выяснить при каких условиях возникает сварочная дуга.

4-й этап: актуализация знаний

Для того чтобы изучить новую тему предлагаю обучающимся вспомнить, когда и при каких обстоятельствах, электричество проявляется в природе и, какое применение оно нашло в практическом использовании. Такое задание обучающиеся должны были выполнить самостоятельно дома. Для выполнения задания обучающиеся использовали ранее полученные знания на уроках химии, физики, а также дополнительных источниках и Интернете. Несколько обучающихся рассказывают об этих явлениях, используя презентацию слайд №6, слайд №7:

5-й этап: объяснение нового материала

Опираясь на полученные ранее знания обучающихся, перехожу к новой теме. Излагаю новый материал в виде беседы с использованием презентации и обучающих видеофрагментов.

Преподаватель: Газы и пары при обычной температуре и давлении не проводят электрический ток. Электропроводными они становятся при наличии в них частиц, несущих электрические заряды (положительные и отрицательные) (слайд №8). Демонстрация опыта (слайд №9).

Сварочной дугой называется мощный устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной газовой среде, образованной между электродом и изделием (или между двумя электродами) (слайд №10).

Возникновение сварочной дуги происходит в несколько этапов (слайд №11):

Дуга возникает при прохождении электрического тока через газ. Любой газ при комнатной температуре и нормальном давлении состоит из электрически нейтральных молекул и является изолятором, поскольку в нем нет носителей тока – электрически заряженных частиц.

Расстояние между электродом и металлом заполнено нейтральными атомами воздуха. Для образования и поддержания горения дуги необходимо иметь в промежутке между электродами электрически активные отрицательно заряженные частицы – электроны, а также положительные – ионы. Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией, а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированным. Прохождение электрического тока через газы называется электрическим разрядом. Ионизация дугового промежутка происходит во время зажигания дуги.

При соприкосновении торца электрода с металлом происходит короткое замыкание. Торец электрода сильно нагревается за счет теплоты, которая выделяется при прохождении электрического тока через контакт, имеющий большое сопротивление (слайд №12, слайд №13).

В момент отрыва электрода с его торца начинают отрываться электроны (это явление называется термоэлектронной эмиссией). Эмиссия – появление электронов проводимости.

Электроны, двигаясь со скоростью света к противоположному полюсу через воздушный промежуток, сталкиваются с атомами воздуха и разбивают их на положительные и отрицательные частицы. При этом выделяется большое количество тепла и лучистой энергии – ультрафиолетовых лучей. Температура дуги при ручной дуговой сварке достигает 6000 - 8000ºС.

Образовавшиеся положительные и отрицательные частицы двигаются к противоположным полюсам.

Часть положительных ионов достигает катодного пятна, а другая часть не достигает и, присоединяя к себе электроны, становится атомами. Процесс образования нейтральных атомов называется рекомбинацией.

Воздушный промежуток между торцом электрода и металлом заполняется заряженными частицами и начинает проводить сварочный ток, т.е. образуется дуга. Процесс возникновения дуги длится всего доли секунды.

Показываю обучающимся видеофрагмент.

Необходимыми условиями для устойчивого горения дуги являются: (слайд №14)

Наличие источника питания сварочной дуги, который позволяет быстро нагреть катод до температуры, необходимой для выхода электронов. Для этого источник питания должен иметь напряжение, необходимое для зажигания дуги 60 – 80В (напряжение холостого хода).
Наличие необходимой степени ионизации в промежутке между электродом и металлом. Для повышения степени ионизации в состав покрытия вводят легко ионизирующие вещества, например, кальций, натрий.

Сварочная дуга состоит из трех основных зон (слайд №15):

катодной (1),
анодной (2);
столба дуги (3).

В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки. Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном (слайд №16). Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину:

В процессе горения дуги на электроде и металле образуются наиболее нагретые участки. Участок на катоде называется катодным пятном, а на аноде – анодным пятном. Каждая зона характеризуется определенными процессами, имеет свою температуру, длину (слайд №17):

Катодное пятно является источником излучения электронов.
Температура катода равна 3200 градусов и близка к температуре кипения материала электрода (для железа – 3500 градусов). В катодном пятне выделяется около 36% общего количества теплоты.
Столб дуги имеет температуру 6000 – 8000 градусов. В нем имеются движущиеся электроны, положительные и отрицательные ионы. В столбе дуги выделяется около 21% общего количества теплоты дуги. Длина столба дуги зависит от диаметра электрода (обычно она равна 2 – 3мм).
Анодное пятно представляет собой место входа электронов. Оно имеет температуру 3900 градусов, (так как при ударе электронов на аноде выделяется больше тепла, чем при отрыве электронов на катоде). На аноде выделяется около 43% общего количества теплоты дуги.

Длина дуги – это расстояние между торцом электрода и поверхностью расплавленного металла свариваемого изделия (слайд №18).

Максимально возможная длина дуги, при увеличении которой произойдет ее обрыв, называется предельной.

Дуга, горящая без обрывов, называется стабильной.

Стабильность горения дуги зависит от следующих причин: длины дуги, рода тока, напряжения холостого хода, состава обмазки и т.д.

Обучающиеся слушают лекцию, смотрят и обсуждают слайды, выполняя необходимые записи в рабочем конспекте.

По окончании объяснения нового материала у обучающихся в рабочем конспекте должны быть сделаны записи основных терминов по данной теме: сварочная дуга, ионизация; электрический разряд; эмиссия; рекомбинация; длина дуги; стабильная дуга.

6-й этап: систематизация, закрепление, обобщение знаний

Делаю выводы по изученному материалу (слайд №19, слайд №20). Предлагаю обучающимся ответить на ряд вопросов, созданных в тестовой оболочке RomeXoft MultiTester System. Закрепление проходит с использованием тестовых вопросов и интерактивной доски (слайды №№ 21-27). Обучающиеся дают ответы на вопросы, обсуждение которых, проходит совместно с преподавателем.

7-й этап: подведение итогов занятия

Преподаватель: Наше занятие подходит к концу.

Подвожу итоги урока, благодарю всех обучающихся за урок, определяет задачи работы на ближайшие перспективы.

На этом уроке мы достигли поставленной цели, а слаженная работа на уроке показала, что обучающиеся:

- стали более четко осознавать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

- научились организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем;

- могут 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.

Выставляю оценки в журнал: за успешную самостоятельную работу при подготовке к уроку, за активную работу на уроке при изучении новой темы (приложение №1).

9-й этап: рефлексия:

Обучающиеся: Я не знал… - Теперь я знаю…

Сегодня мы научились…

Мне было непонятно, но теперь я понял, что…

Теперь мы можем …

Преподаватель: Всем спасибо за работу на занятии!

Критерии оценки за работу на занятии

Оценка "отлично" ставится за исчерпывающий, точный ответ, демонстрирующий хорошее знание теоретического материала; свободное владение специальной терминологией; умение работать с программным материалом начальной школы, в процессе моделирования конспекта по заданной теме; умение излагать материал последовательно, делать необходимые обобщения и выводы; умение практически выполнять задание; умение активно включаться в работу; соблюдать правила работы в группе.

Оценка "хорошо" ставится за ответ, обнаруживающий хорошее знание и понимание теоретического материала, умение анализировать программный материал начальной школы, умение излагать материал последовательно и грамотно. В ответе может быть недостаточно полно развернута аргументация, возможны отдельные недостатки в формулировке выводов, иллюстративный материал может быть представлен не очень качественно; в достаточной степени сформированы умения работать в группе.

Оценка "удовлетворительно" ставится за ответ, в котором материал раскрыт, в основном, правильно, но схематично или недостаточно полно, с отклонениями от последовательности изложения; допущены ошибки в речевом оформлении высказывания; не достаточно сформированы умения работать в группе.

Оценка "неудовлетворительно" ставится, если ответ обнаруживает пробелы в знании теоретического материала и неумение его анализировать; нарушена логика в изложении материала; нет необходимых обобщений и выводов; недостаточно сформированы практические навыки.

Читайте также: