СВАРОЧНАЯ ДУГА.СПОСОБЫ ЗАЖИГАНИЯ ДУГИ МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА БИНАРНОГО УРОКА
план-конспект урока (10 класс) по теме

ГБОУ АО СПО Астраханский государственный колледж профессиональных технологий

Мастер производственного обучения Безбородов Николай Викторович

Преподаватель спецдисциплин Филиппова Ольга Владимировна

СВАРОЧНАЯ ДУГА. СПОСОБЫ ЗАЖИГАНИЯ ДУГИ

МЕТОДИЧЕСКАЯ  РАЗРАБОТКА БИНАРНОГО УРОКА

Астрахань

2013

Пояснительная записка

         Данная  методическая разработка содержит  12  страниц  и  представляет  собой  методическую разработку бинарного урока  по  теме «Сварочная дуга. Способы зажигания дуги»;   МДК 01.02. Технологические приемы сборки  изделий под сварку

          Методическая  разработка  включает: план урока, конспект урока,  вариант тестового задания по теме «Сварочная дуга. Способы зажигания дуги»; эталон теста и методику оценки тестового задания, кроме того тест содержит форму ответа на тест.  

         Данная  методическая разработка позволяют  оценить  уровень  знаний, умений   учащихся  на уроке,  осуществить    рубежный  контроль,  выявить  пробелы  в  знаниях  учащихся,  проанализировать  ошибки  и  вовремя  их  ликвидировать.

План  урока

Тема  программы:  Электрическая дуга. Тепловые  и  металлургические  процессы    при   сварке.

Тема  урока:    Сварочная дуга. Способы зажигания дуги.

Цель  урока, его  развивающая  и  воспитательная  задачи:

1. Сформировать  знания  учащихся по теме «Сварочная дуга. Способы   зажигания дуги». Сформировать профессиональные и общие компетенции: ПК1,ПК2,ОК1,ОК2,ОК3,ОК4,ОК6.
2. Развивать  технологическое мышление, ответственность.
3. Воспитывать  любознательность,  наблюдательность.

Тип  урока:   Бинарный урок.

                       Урок  формирования  новых  знаний, умений.

Метод урока: Объяснительно-иллюстративный.

МПС:              УП, основы инженерной графики,  МВ, физика,

                        электротехника

Материально – дидактическое  обеспечение  урока:

                                                       - план  урока;

                                                       - конспект  урока;

                                                       - тестовое  задание, эталон;

Материально – техническое  обеспечение  урока:

                                                       - сварочные трансформаторы,                    

                                                       - электрододержатели;

                                                       - электроды МР-3, диаметр 4мм;

                                                       - уголок 50х50х5, ст3 .

Ход  урока

1. Организационный  момент.

        - Посещаемость,  наличие  учебных  принадлежностей.

        - Создание рабочих бригад.  Ответственность бригадиров.

        - Сообщение  цели  урока.  

2. Изучение  нового  материала.

         2.1  Сварочная дуга, ее происхождение.

         2.2  Строение сварочной дуги. Длина дуги.

         2.3  Способы зажигания  сварочной дуги.  

3. Техника зажигания дуги. Поэтапное выполнение бригадами.

         3.1  Зажигание дуги. Личный показ рабочих способов зажигания  сварочной дуги.

         3.2  Дублирование учащимися рабочих способов зажигания  сварочной дуги.

         3.3  Выполнение требований техники безопасности. Организация рабочего места.

         3.4  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.

• Анализ  урока.
• Сообщение  оценок.
• Домашнее  задание:  записи  в  тетради;  Овчинников В.В. «Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки металлов», гл.2,п 2.1

2-ой этап урока. Изучение  нового  материала

Тема «Сварочная дуга. Способы зажигания дуги»

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:

1. Касанием, «впритык».

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

2. «Чирканием», «спичкой».

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.

    Сварочная дуга:

                         -  «короткая»,    L = 2 - 4 мм;

                         - «нормальная», L = 4 - 6 мм;

                         - «длинная»,  L свыше 6 мм.

      Сварочные дуги классифицируются:

          Процесс зажигания и строение электрической дуги

При дуговой сварке плавящимся электродом расплавление кромок свариваемых заготовок и электрода осуществляется за счет теплоты электрической сварочной дуги. Электрическая сварочная дуга - стационарный мощный электрический разряд при значительной плотности ток (0,5-100 А/мм2) 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.

Подвести электрод к поверхности заготовки, установить его под углом примерно 700  к поверхности заготовки на расстоянии примерно 20мм выше точки, где надо зажечь дугу. Опустить маску прежде, чем зажечь дугу. Подать предупреждение «Глаза!» Возбудить дугу. Отвести торец электрода на 2-5мм от поверхности заготовки и возбужденную дугу удержать в течении 5-10 секунд. Для этого, по мере сгорания электрода, постепенно подавать его к поверхности заготовки, выдерживая угол наклона и расстояние 2-5мм (длину дуги).

Возбуждение дуги и первый проход без поперечных колебаний

• Зачистить поверхность;
• 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

1. Электрическая дуга является наиболее распространенным источником тепла при сварке плавлением.
2. Прохождение тока через газ называется электрический разряд.
3. Ион – это отрицательно заряженная частица.
4. Дугу можно зажечь как касанием, так и «чирканием».
5. Прежде чем зажечь дугу сварщик должен опустить маску.
6. Дугу  возбуждают и ведут только переменным током.

ФОРМА   ОТВЕТА - график

                                                    ДА            НЕТ                      

Р=6.

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

        «5»   —   если   К ≥ 0,95

        «4»  —    если   К ≥ 0,94 — 0,81

        «3» —    если   К ≥ 0,7 — 0,8

        «2»  —    если  К  < 0,7

Список литературы и источников

1. 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.
2. 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.
3. 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.