海洋工程结构焊接

1、中国海洋大学本科生课程大纲 课程名称 海洋工程结构焊接 Structural Welding of Offshore Engineering 课程代码 082904101343 课程属性 工作技能 课时/学分 32/2 课程性质 选修 实践学时 0 责任教师 马维林 课外学时 0 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1. 课程描述（中英文）： 焊接是一种重要的材料加工工艺，它广泛应用于现代工业的各个部门，特别是在 金属结构制造方面。在现代海洋工程结构和船舶建造领域，焊接已成为连接平台、船 体结构和金属构件的主要方法，是建造海洋工程结构

2、和船舶的关键工艺之一，并直接 影响海洋丄程及船舶的建造质量和周期。本课程以海洋工程结构和船舶建造过程中常 用的电弧焊方法为主，讲授焊条电弧焊、埋弧焊、co：气体保护焊、氨弧焊和水下焊接 等方法的焊接工艺、焊接材料和焊接设备；同时讲授与焊接相关的金属材料切割、焊 接性、焊接应力与变形、焊接接头的强度和质量检验等内容。通过本课程的学习，可 以使学生掌握海洋工程结构及船体焊接的基本原理和工艺，为今后从事海洋工程及船 船的设计与施工打下良好的专业基础。 Welding is an important material processing technology, which is widely use

3、d in various departments of modern industiy especially in the manufacture of metal stmctures. In the field of modern ocean engineering structures and ship construction, welding has become the main method of connecting platforms, hull structures and metal components. It is one of the key processes fo

4、r building ocean engineering structures and ships, and directly affects the quality and cycle of ocean engineering and ship construction. This course focuses on arc welding methods commonly used in ocean engineering structures and ship construction, and the main teaching content includes welding pro

5、cesses, welding materials and welding methods such as electrode arc welding, submerged arc welding, CO? gas shielded welding, argon arc welding and underwater welding. At the same time, the welding-related metal material cutting, weldability, welding stress and deformation, welding joint strength an

6、d quality inspection are also introduced. Through the study of this course, students can master the basic principles and techniques of ocean engineering stiucture and hull welding, and lay a good professional foundation for the future engaged in ocean engineering and ship design and constiuction 2.

7、设计思路： 在国家海洋强国战略的背景下，为应对世界和本国船舶及海洋工程行业形势的变 化和新技术、新产品不断研发，学生必须要立足我国船舶与海洋工程专业提高自己的 创新意识，解放思想、开拓思维，以服务于国家需求和市场需求：焊接是一种材料（主 要是金属）加工工艺，被称为“工业的裁缝”，现代工业中各种结构和设备的诞生儿乎 都离不开焊接，而焊接往往乂是制约工业产品质量、可靠性、生产效率的关键，我国 的高级焊接技师其实是存在很大缺口的，高技术的焊接工人就可以称为“大国工匠”。 本课程属于工作技能课，讲授时既要注重基本理论，乂要兼顾内容的实践性，力 求理论联系实际。以现代工业的电弧焊方法为主，结合新近发布的

8、标准和规范，讲授 海洋工程及船舶领域相关的焊接方法、焊接工艺、焊接材料、焊接应力和变形、焊接 强度和质量检验，并辅以行业焊接的新技术和新发展。课程内容主要包括六个模块： （1）电弧焊的基本理论 主要包括焊接电弧、焊缝的形成过程、焊接结构的金相组织及性能、焊接冶金、 焊接裂纹，基本理论以讲授为主，辅以电子教案和多媒体课件。 （2）常用的焊接方法 主要包括焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、水下焊接，介绍各自的焊接工艺、 焊接材料和焊接设备；山于金属切割也是船舶建造过程中的重要工艺过程，而且与焊 接热源相同，因此本课程也介绍金属的氧气切割、等离子弧切割等基本知识。 （3）焊接应力和变形 主要讲授焊接应

9、力和变形产生的原因、影响焊接变形的因素、焊接应力对焊接结 构的影响、减少焊接应力和变形的措施等。 （4）金属材料的焊接 在讲授金属材料焊接性概念及其试验方法之后，重点讲授低合金结构钢、铝及其 合金的焊接。 （5）焊接接头的质量检验 主要是综述了焊接接头中经常出现的缺陷，以及船厂中常用的无损检测方法。 （6）焊接结构断裂的防止 主要讲授金属焊接结构断裂的类型和影响因素，金属材料脆性断裂的抗裂性能试 验方法和预防焊接结构脆性断裂的措施。 3. 课程与其他课程的关系： 先修课程：材料力学、海洋工程材料。材料力学和海洋工程材料是本 课程的理论基础，本课程是材料力学和海洋工程材料在焊接方面的应用。 后续

10、课程：船舶与海洋工程结构建造安装。 4. 对毕业要求指标点的支撑和支撑强度： 本课程是船舶与海洋工程专业的重要课程，内容涉及焊接原理、焊接方法、焊接 材料和结构，是船舶及海洋工程结构物建造的主要工艺，本课程内容知识面广、综合 性强、对实践思维要求较高。本课程的教学，主要支撑人才培养方案中对学生毕业能 力要求中的如下指标点，即“工程知识、设计7开发解决方案、使用现代工具、职业规 范”。 二、课程目标 1知识获取（支撑毕业要求1、3、5、8） 通过本课程的学习，学生可以了解常用的焊接工艺及设备以及它们在船舶与海洋 丄程行业中的应用，从而丰富专业知识结构，毕业后能够熟练运用所学知识从事海洋 工程和船

11、舶的设计、技术与施工管理等工作。 （1）了解海洋工程和船舶领域焊接的基本原理与方法； （2）了解海洋工程及船舶结构焊接的基本要求、工艺设计及主要设备： （3）了解海洋工程结构及船舶焊接质量的检验方法及标准，了解该行业的焊接结 构试验方法及标准。 三、学习要求 作为船Ml与海洋工程专业的工程师，在校期间不仅要有扎实的理论基础知识，而 且还应了解建造和工艺方面的实践知识，做到理论联系实践，实践检验理论。要达到以上的学习要求，学生必须做到以下儿点： (1) 按时上课、上课认真听讲，积极参与老师提问和课堂讨论，另外本课程将包 含较多的专业视频观看、讨论、小组作业展示等课堂活动。 (2) 保质保量地按时

12、完成课下作业。以56人小组为单位，针对各种焊接方法的 基本原理和工艺方法，在网上查找相关教学视频并认真观看，从而更直观地了解各种 焊接方法；查找焊接相关的标准和规范，阅读与课程相关的章节。 四. 教学进度 序号 专题 或主题 计划 课时 主要内容概述 1.绪论 焊接和应用 2 焊接的基本概念和分类、发展历程及英在船舶与 海洋工程中的应用 2.熔焊的基本 原理 电弧焊相关 理论 10 焊接电弧的产生、焊接热过程、焊缝的形成、焊 接冶金、焊接接头的金相组织和机械性能、焊接 接头的型式和焊接裂纹 3.焊条电弧焊 焊条电弧焊 基本原理 2 焊条电弧焊的工艺特点、电焊条、焊接电源 4.埋弧焊 埋弧焊基本

13、 原理 2 埋弧焊工艺特点、材料及设备 5.气体保护焊 三种气体保 护焊的基本 原理 2 CO2气体保护焊、熔化极氮弧焊、鸽极氢孤焊的 工艺特点、材料及设备 6.金属的切割 金属切割和 水下焊接 4 氧气切割、等离子弧切割、碳弧气刨、水射流切 割的工艺特点，水下切割与焊接的工艺特点 7.金属材料的 焊接 金属焊接性 2 焊接性的基本概念，船舶及海洋工程结构常用金 属的焊接性 &焊接质量检 验 焊接缺陷和 检验 2 焊接接头中的常见缺陷、各种常用的焊缝检验方 法 9焊接应力与 变形 焊接应力和 变形的概念 与防止 4 焊接应力与变形基本概念、焊接应力和变形的产 生、焊接残余应力和残余变形的特点和

14、防止措施 10.焊接接头 的强度和断裂 焊接接头的 脆性断裂、疲 劳强度及应 力腐蚀 焊接接头脆性断裂、疲劳强度及应力腐蚀的基本 原理和防止措施 五、参考教材与主要参考书 1. 参考教材： 姜锡瑞.造船焊接与切割技术.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2002 2. 主要参考书： 1 陈冰泉等.船及海洋工程结构焊接.北京：人民交通出版社，2001 2 孙维善.船舶焊接.北京：国防工业出版社，1992 3 田锡唐.焊接结构.北京：机械工业出版社，1987 4 中国机械工程学会焊接学会.焊接工艺手册.北京：机械工业出版社，2005 5 中国船级社.材料与焊接规范（最新版）.北京：人民交通出版社 六、成绩评定 （一）考核方式A.闭卷考试：A.闭卷考试B.开卷考试C