自动化焊接技术论文实用13篇

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自动化焊接技术论文

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2.1膜式壁焊机

我国的工业发展比较迅速,伴随着工业的发展,焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加,锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中,具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段,我国由于技术不纯熟,因此依赖于进口。后续的研究成功后,便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看,哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等,主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊;而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺,现有的应用范围不是很大,但其稳定性和安全性较高,因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术,同时效率较高,但由于在自动化方面融入的元素不是很多,因此需要在一定程度上增加人工操作,日后的提升空间较大。

2.2直管接长焊机

锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。

2.3马鞍形焊机

锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。

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一、前言

焊接自动化技术是提高压力容器产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全的前提,焊接自动化程度已成为衡量压力容器的工程施工质量重要标志之一,并且关系到整个工程的顺利进行。

二、压力容器焊接的概述

压力容器归于承压类的特种设备,如果在施工阶段中,专业技术和质量操控不过关,则会构成极大的安全隐患。在压力容器的焊接阶段中,焊接接头的质量对全部容器的质量都会有重要的影响。从某种含义上讲,一个压力容器的质量怎么,取决于很多方面,例如焊接材料的挑选,焊接技能、焊接设备的好坏以及焊接检验是不是合格等。压力容器的焊接技能,则是一个关键的阶段,需求有不断的完善和突破。影响压力容器焊接质量的缘由有很多,在进行焊接之前,应当检查一下焊接技术、工艺是不是合格,因为焊接技术、工艺的内容即是对焊接质量是否合格的可行性保障。一般说来压力容器的焊接技术、工艺所履行的鉴定标准为NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》。

三、压力容器焊接自动化技术的应用现状

1、接管与筒体的自动焊接技术及工艺

以往传统的马鞍形状埋弧焊接设备运动轨道现已无法完全的达到现阶段焊接设备的实践需要,而且也不合适应用到厚度较大、存在窄空隙坡口的焊接工作中。在这种情况下,就可以运用近几年开发的接管马鞍形埋弧焊接设备,该设备本身有着高度的自动化,所运用的操控方法极为快捷、敏捷,有着极强的适应能力。自动化马鞍形埋弧焊接设备其本身自动化的实现原理主要是使用接管所具有的内径来表示,选用四连杆夹紧的方法,来到达自动定心的意图;该设备的焊枪在运转轨道主要是以焊接对象的筒体和接管直径来作为主要的焊接参数,经过焊接参数,可以使得焊接的数学模型在这一时期彻底自动化的生成;使用人机交互的界面,可以直接对焊接的各项参数进行操控,达到多道接连进行焊接的意图。而且其焊接的焊道可以在这一过程中自动排列;具有断点回忆,自动复位功能,这一点对马鞍形空间曲线焊缝的焊接非常重要;超薄大功率焊枪合适大厚度、窄空隙坡口,关于窄空隙坡口,选用一层两道的方法进行自动埋弧焊。

2、现阶段压力容器焊接自动化技术

(一)、焊接方案

对不一样原料和不一样厚度的压力容器进行焊接需求用到不一样的焊接方案,常用的方案主要有气体保护焊、埋弧焊、堆焊和窄间隙焊。气体保护焊电弧在维护气流的压缩下热量会集,焊接速度较快,熔池较小,热影响区窄,焊件焊后变形小,操作方便,有利于焊接阶段的机械化和自动化;埋弧焊有焊接质量稳定、焊接施工率高、无弧光及烟尘很少等长处,使其变成压力容器、管段制作、箱型梁柱等重要钢构造制作中的主要焊接方案;堆焊技能很大程度上的发挥了对焊层的作用,是一种优质、高效、低稀释率的堆焊技能;窄间隙焊接技能已变成现代工业施工中厚板构造焊接的首选技能,其巨大的技能和经济优势表示了它是往后厚板焊接技能完善的主要方向之一。

(二)、焊接自动化智能操控技术

焊接智能化操控在世界范围内不断完善,变成了现代焊接自动化的主要象征之一。已出现的一些现代高精度的自动操控体系,如最优操控体系、自适应操控体系等,在工业施工中得到了相应程度的运用。其间焊缝盯梢是焊接自动化操控体系的一个重要组成部分,对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。

四、焊接自动化技术在压力容器制造中的发展

1、硬件方面

(一)、自动焊接设备

在近10年中,国内所研制的多头埋弧自动焊和多头MAG自动专用焊机已在压力容器的生产中得到了广泛的应用,特别值得一提的是国产形式水冷壁专用自动化焊机,大大减少了工人的劳动强度,提高了焊接质量。现代焊接机器人尤其是弧焊机器人作为典型的程序控制柔性焊接系统,具有效率高、质量稳定等长处,在压力容器焊接范畴得到高度重视。柔性焊接机器人由于其报价不断降低将在中国推广应用,变成焊接设备的微机自动化控制技能的一个发展方向。除此之外,一些工艺设备的改进,如液压封头筒体对装设备、万向焊接转台、小直径筒体纵缝环缝自动焊装置等,在很大程度上也提高了压力容器焊接自动化程度。

(二)、自动化焊接技术方案

埋弧自动焊是当前压力容器焊接的主要方法,运用于封头拼板焊缝、筒节纵环焊缝等,使焊接阶段的自动化和机械化变成实际。但当前国内埋弧自动焊的操控体系大多仍选用简略的模拟电路,整体功能有待进一步完善。堆焊技术主要用于厚壁压力容器的焊接,其带极埋弧堆焊因为母材熔深浅且较均匀,对工件表面质量要求低,变成国内外压力容器内壁堆焊的主要方案。近来研发出的高速带极堆焊法,与带极埋弧堆焊相比,堆焊层边界晶粒细小,杂质含量低,是一种经济性较好的堆焊方案。窄间隙焊接可以对厚壁压力容器可进行全方位焊接,易于完成焊接阶段的自动化。当前,该技术完成了焊前预置参数、自动稳定焊接电压、电流和速度,而且具有高度和横向自动盯梢体系,完成焊缝的自动化焊接。

2、软件方面

(一)、焊接的智能化操控

这些年焊接智能化操控技术在压力容器工作中得到了很大的完善。焊缝盯梢是焊接智能化操控体系的一个重要组成部分,对完成压力容器施工阶段的焊接自动化含义深远。当前运用的焊缝盯梢体系主要包含触摸式和非触摸式两种类型。触摸靠形式盯梢体系经过横向盯梢、纵向盯梢和微调体系坚持导电嘴和焊缝之间间隔不变,完成环缝焊接自动化,但有时会因坡口及焊缝的加工装配不均匀而影响传感器的丈量精度。非触摸式盯梢体系与其它学科联系严密,当前国内外学者对此进行了不一样程度的研讨。非触摸式超声波盯梢传感用到埋弧焊机上进行对焊缝坡口检查的焊缝盯梢,能达到压力容器制作的需求,在低成本焊接自动化具有较好的运用空间。基于CCD视觉焊缝盯梢体系能够用于埋弧焊、等离子弧焊等多种焊接方案和设备中,但鉴于焊接阶段的运用环境恶劣,传感器要得到弧光、高温、烟尘等的搅扰,使传感器的精度、抗搅扰功能和灵敏度得到不一样程度影响。尽管迄今为止已研讨出多种自动盯梢方案,但大多数还处于试验期间。由于计算机信息技能的完善和新式传感方法的研讨,焊缝盯梢技能将会在压力容器职业得到广泛运用,进一步完善压力容器焊接阶段的自动化和智能化程度。

(二)、人工智能技能及专家体系

人工智能技能在焊接阶段中具有代表性的是模糊操控体系、神经网络操控体系和焊接专家体系。I11-SooKim等将人工神经网络引进GMA焊接方案来猜测焊接区宽度,拓宽了GMA焊接的运用范畴。当前,美国、日本等国家相继在技能拟定、缺点剖析、资料挑选和设备挑选等方面完善了一系列研讨开发。美国AdaptiveTechnologies公司开发的Camtech100和Adaptitech1000可完成零件定位、焊接操作和质量检查等功能,体系能依据来自传感器的光、温度、电弧等信息,自动调整焊接途径、线能量、送丝速度和摇摆参数等,并可优化多道焊参数。日本NKK公司开发的“焊接参数操控专家体系”可给出最优焊接参数,以确保恒定的熔深及焊接高度。中国在这范畴也相继开发了不一样类型的运用软件,其间清华大学开发的“通用型弧焊技能专家体系QHWES”因其较强的适应性和再开发才能而独具特色。

五、结束语

从实践出发对当前焊接自动化技术中所遇到的问题以及措施等相关知识,进行了粗略的分析和研究。综上分析,焊接自动化技术在压力容器制造中的应用是运用科学的方法,促进技术工作的完善。

参考文献

[1]韩淑梅,姜玉秀.浅析当前焊接技术的发展[J].知识经济,2011

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基金项目:本文系江西省教育科学规划课题(课题编号:11YB378)、江西省学位与研究生教育教学改革研究项目(项目编号:JXJG-11-24)、南昌航空大学学位与研究生教育教学改革研究项目(项目编号:YJG201102)的研究成果。

中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)35-0026-02

高度分化同时又高度综合,是现代科学发展所呈现出的越来越明显的趋势,因此在客观上要求有更多数量和更高质量的具有开阔视野和广博知识的复合型人才,尤其是在研究生阶段培养复合型的人才更是受到高度重视,跨专业报考研究生也因此得到广泛的提倡。[1-4]据统计,近年来全国硕士研究生入学考试的报考人数有将近50%的考生是属于跨学科、跨专业的。[5]在研究生扩招之前,跨专业报考的研究生中,相当大的比例是源于学生的兴趣导向,或者是一些新兴的交叉学科或边缘学科,需要不同知识结构和知识背景的生源。随着高校毕业生就业的市场化,就业导向所导致的跨专业报考研究生的比例越来越高,但这部分研究生在后续培养中的问题和矛盾也不断凸现。本文以南昌航空大学焊接学科为例,对跨专业报考焊接学科的研究生培养所存在的特殊性及策略进行了探讨。

一、跨专业研究生培养的现状

从现有文献调研来看,目前国内大部分高校对于跨专业研究生培养的关注不够,涉及该方面的文献非常有限,大庆石油学院[6]对地质类跨专业研究生、浙江财经学院[7]对管理类跨专业研究生的培养模式进行了一些探索。大庆石油学院在分析地质类跨专业生源的研究生对硕士点建设利弊的基础上,对跨专业地质类研究生的培养进行了探索与实践,认为跨专业研究生作为一个特殊群体,需要作为一个系统工程来设计和实施,即从招生、入学前、授课阶段、开题报告前及进入论文写作阶段等各个环节结合导师、授课教师及管理人员给予共同的特别关注,协同指导,才能在较短时间内克服跨专业研究生的不足,适应地质类研究生教学与培养方式,并发扬其跨专业的知识结构特色,成为高层次的复合型人才,真正成为合格的地质类硕士毕业生。[6]

目前国内大部分高校对于跨学科、跨专业研究生培养的机制、模式及策略等问题还没有给予足够的重视并进行深入研究,对于跨学科、跨专业报考研究生这一特殊群体的成长、成才还缺乏有益的指导。

二、焊接学科跨专业研究生培养的特殊性

南昌航空大学焊接学科是材料加工工程硕士点的方向之一,历来就业前景较好、研究经费充裕、科研条件好,因此,每年都有近60%的生源是跨专业、跨方向报考的。以2009、2010级研究生为例,其本科专业有应用化学、机械设计及自动化、生物医学工程、电子科学与技术、金属材料工程、飞行器制造工程、材料成型及控制工程(锻压方向)、材料成型及控制工程(铸造方向)等。

1.跨专业报考焊接学科研究生的优势

跨专业考生与本专业考生相比,有一些特点和优势[6]:来自不同的专业背景,考虑问题的角度和思路颇有特色,对于圈内传统观点和学说敢于质疑,另辟蹊径。通过问卷调查结果发现,焊接学科研究生,本科所学专业为材料类专业的,往往表现出较强的微观组织结构分析的能力,本科所学专业为机械类专业的,在焊接设备、工装夹具的设计方面和本专业学生相比有优势,这些对本专业生源的研究生构成了激励和促进。

2.跨专业报考焊接学科研究生培养中的问题

跨专业报考焊接学科的研究生虽然有利于选拔更多的具有宽广基础知识的优秀生源入学,从源头上为培养复合型、具有创新能力的焊接技术人才奠定了基础,但也带来了严重的问题和矛盾:

(1)在焊接学科专业课程的教学中存在较大的困难。由于现有研究生的培养计划是针对本科为焊接专业的研究生所制定的,但现在面对的对象有一半左右是对焊接专业一无所知的跨专业研究生,因为统一授课对象的基础不一样,如果授课内容和难度以跨专业研究生为基础来安排,那么本专业研究生会“吃不饱”,如果以本专业研究生为基础来安排,跨专业的考生又“跟不上”。

(2)由于与本专业学生的专业基础相差太远(不同的跨专业生源的基础也还有明显的差别),跨专业报考焊接学科的研究生对于焊接专业的一些基础理论问题不太清楚,一方面在后续的课题研究中无法进行深入研究,硕士论文的质量也不高,在规定的时间内难以完成课题的开题报告,进而影响到整个培养环节的进行。另一方面,部分跨专业学生比较勤奋、努力,虽然能够完成硕士论文、顺利毕业,但硕士论文的撰写中经常会用到一些令人啼笑皆非的词语,反映出其专业基础不扎实,在毕业后的工作中也会出现对焊接专业的很多基本知识掌握程度不够、内行人说外行话的情况。根据问卷调查结果,有相当一部分学生自认为:虽然读了焊接方向的研究生,做了与焊接相关的课题,但并不真正了解焊接,在毕业后的工作中缺乏自信心。

三、焊接学科跨专业研究生培养的策略

针对南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生日益增多、培养对象的基础相差越来越大这一现状,为了全面提升南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生的专业基础知识,在跨专业报考研究生的培养中引入了国际焊接工程师培训、认证的新模式。

“国际焊接工程师”是ISO1473l标准中所规定的最高层次的焊接技术人员和质量监督人员,是与焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一,获得者可从事产品的结构设计、生产制造、质量保证、研究和开发等各个领域的焊接技术和相应的管理工作,在企业中起着极其重要的作用。培训内容包括与焊接专业相关的基础知识和专业知识,既有材料、机械、力学、电子电工等焊接专业基础知识,也有“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”、“焊接结构与设计”、“焊接生产及应用”四门主干课程,还有国际(ISO)、欧洲(EN)、美国(ASME)、德国(DIN)标准与规程和国际先进的焊接技术、国内著名专家的科研与生产实践经验。

通过对近几年跨专业、跨方向报考南昌航空大学焊接学科的研究生的本科专业、知识结构进行调研,与国际授权的机械工业哈尔滨焊接技术培训中心进行研讨,确定焊接学科研究生参加国际焊接工程师培训的入学条件和资格,结合国际焊接工程师培训的入学要求,对焊接学科研究生培养的现有课程体系进行了优化和改革,将部分焊接本科专业的核心必修课程如“焊接理论基础”、“弧焊电源”、“焊接结构”、“材料焊接性”等设置成研究生培养计划的选修课程,供跨专业、跨方向学生选修,使其具备一定的焊接基础理论,以满足国际焊接工程师培训的入学资格审查。通过中期考试后,对这些学生进行国际焊接工程师的培训,并按照国际焊接工程师培训体系的要求,将部分培训内容和现有课程有机融合,全面提高其焊接理论基础知识、专业知识。按照“国际焊接工程师”培训体系,对参与培养的研究生进行40学时的焊接技能实训,包括焊条电弧焊、气焊、气割、二氧化碳气体保护焊和氩弧焊操作,提升这些研究生的操作技能和对焊接的感性认识。

四、焊接学科跨专业研究生培养新模式的实施效果

3年来,共有23名跨专业报告的研究生参与了该培养模式的试点,取得了良好效果。2011年毕业的硕士研究生吴某,本科所学专业为电子科学与技术,与焊接专业相差甚远,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某学校焊接专业的教师,能够胜任焊接专业课程的教学;2012年毕业的硕士研究生龚某,本科所学专业为化学工程,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,毕业后成为某公司焊接责任工程师,硕士论文被推荐为省级优秀硕士论文;2013年毕业的硕士研究生姜某,本科所学专业为机械设计及其自动化,通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书,并签约某高铁车厢生产企业。

五、结论

焊接学科跨专业研究生的专业基础和本专业研究生不同,且各个个体之间的差别也较大,导致跨专业研究生的培养在课程教学、课题研究和硕士论文的撰写等方面存在较大差异。

通过改革现有培养模式,在跨专业研究生的培养体系中引入国际焊接工程师培训课程,夯实了跨专业研究生的焊接专业基础知识,提高其焊接专业的技能,培养了焊接学科研究生的国际视野和工程实践能力,增强了研究生的就业优势。

参考文献:

[1]杨春艳,王晨.21世纪以来欧美研究生教育改革新趋势[J].学位与研究生教育,2010,(9):60-65.

[2]沈以赴,夏品奇.国际化培养:高质量研究生教育的重要举措[J].中国高等教育,2010,(1):36-38.

[3]熊玲,李忠,赵伟.基于大工程观的工程研究生培养目标及相关思考[J].学位与研究生教育,2010,(4):60-65.

[4]杨华.基于工科特点的研究生教育培养模式创新研究与实践[J].河南教育,2010,(12):3-4.

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3.电气工程及其自动化专业毕业设计研究 

4.略论高职自动化专业毕业设计的改革 

5.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探讨 

6.农业机械化及其自动化专业本科毕业设计改革探索 

7.基于项目导向的自动化专业毕业设计模式研究——以钦州学院为例

8.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨

9.提高自动化专业毕业设计质量的研究与实践

10.应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题研究 

11.新形势下自动化专业毕业设计的研究与实践 

12.探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量 

13.MATLAB在电力系统自动化学生毕业设计中的应用初探

14.基于ASP及VBA技术实现毕业论文格式规范自动化

15.自动化专业毕业设计模式探讨

16.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索

17.提高电气工程自动化专业毕业设计质量的方法

18.关于电气工程及其自动化专业毕业设计大纲的探讨 

19.高职自动化专业学生毕业实践的探讨

20.应用型本科自动化专业毕业设计运行机制的创新研究与实践 

21.仿真技术在自动化专业毕业设计教学环节中的应用 

22.应用型本科院校自动化专业毕业设计(论文)的探索与实践——以太原工业学院自动化专业为例 

23.提高自动化专业毕业设计质量的方法研究 

24.浅淡电气自动化专业高职毕业没计

25.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索

26.利用网络资源与计算机仿真技术突出创新能力的培养——电气自动化专业毕业设计教学改革的实践

27.试论技工院校电气自动化专业高技班开展毕业设计

28.对自动化专业毕业设计的经验总结与思考 

29.如何做好应用型本科院校自动化专业的毕业设计 

30.农机化及其自动化专业毕业论文与科研结合效果探讨

31.自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索

32.工科毕业设计新模式的探索与实践——以华北电力大学自动化系为例

33.谈电力系统及其自动化专业的毕业实习与设计

34.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探究 

35.高校自动化专业毕业实习的探讨

36.基于就业能力提升的自动化专业毕业实习教学改进

37.提高工科自动化专业本科毕业设计(论文)质量的实践与探索

38.地方农业院校机械类专业本科毕业设计教学探析——以农业机械化及其自动化专业为例

39.高职电气自动化专业毕业设计指导方法探索与实践

40.高职机械制造与自动化专业毕业设计模式改革与实践

41.机械设计制造及其自动化专业毕业设计改革探讨

42.电力系统厂站及调度自动化综述  

43.微生物自动化分析仪的毕业实习带教初探

44.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例

45.自动化和建环专业联合开展毕业设计的教学改革实践

46.基于工作过程的电气自动化专业毕业设计教学模式探讨

47.提高工科高校学生毕业设计质量的改革与探索——以自动化专业为例

48.CAD技术在电气工程及其自动化专业毕业设计中的应用

49.浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化

50.机械设计制造及其自动化专业毕业设计成绩评定质量的研究——以常州工学院为案例  

51.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考

52.工程教育专业认证背景下培养目标和毕业要求的制定——以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例

53.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践 

54.电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析

55.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探索与实践

56.提高电气工程及其自动化专业毕业设计质量的研究与实践 

57.基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索

58.不变与应变——自动化专业毕业设计的再思考

59.电力系统及其自动化专业毕业实习教学模式探讨

60.自动化仪表专业毕业设计的改革实践

61.MATLAB在自动化专业毕业设计中的应用

62.高职高专电气自动化专业毕业设计方案研究

63.高职焊接技术及自动化专业毕业设计存在的问题与对策

64.以实际生产工艺过程作为自动化专业毕业设计题目的思考

65.电力系统及其自动化专业毕业设计改革的探讨

66.毕业设计与毕业分配挂钩新的教学模式 记92届电气自动化专业毕业设计

67.工企自动化专业毕业设计指导工作的研究

68.谈中专自动化专业的毕业设计

69.自动化专业新形势下毕业设计过程与质量研究 

70.电气工程及其自动化专业毕业设计中的问题及改进措施 

71.电气工程及其自动化专业毕业实习改革探索 

72.电子束离子束专业结合毕业实践研制用于生产自动化仪表零件的电子束焊机

73.机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革 

74.机械设计制造及自动化专业毕业设计模式的教学改革

75.毕业设计过程中学风因素及治学方略研究——以机械设计制造及其自动化专业为例

76.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践和思考

77.工业自动化专业毕业设计注重能力培养的实践

78.高职电类专业毕业设计选题探讨

79.本科毕业设计过程管理平台的设计与实践

80.基于学科平台开展本科毕业实习的改革与实践

81.实验室自动化系统应用对检验医学本科生实习的影响与对策

82.加强实践教学,提高本科生毕业设计能力

83.毕业设计过程中如何培养独立学院学生的创新能力

84.“变电站综合自动化”教学实践 

85.医院药房自动化管理系统应用进展

86.人工与自动化双分拣区系统品项分配优化

87.机械自动化技术的应用研究

88.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究

89.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式

90.自动化炒青绿茶生产线的设计与应用 

91.薄煤层综采工作面自动化技术综述

92.馈线自动化自适应快速保护控制方案 

93.滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用

94.国外图书馆自动化系统市场发展状况研究

95.正念训练的去自动化效应:Stroop和前瞻记忆任务证据

96.电力自动化技术的新发展  

97.软件测试自动化技术应用研究 

98.基于数据驱动的软件自动化测试框架 

99.省级气象计量检定业务自动化系统

100.办公自动化系统的应用  

101.压力容器焊接自动化技术的现状与发展

102.薄煤层综采自动化配套装备开采技术

103.电气自动化控制设备可靠性探究 

104.自动化装配设备的总体设计

105.配电自动化 

106.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用

107.机械制造及其自动化的发展趋势分析

108.电气自动化控制设备可靠性探究 

109.从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式

110.槟榔包装的自动化生产线设计 

111.我院基于整体设计的自动化药房建设 

112.配电自动化实用化关键技术及其进展 

113.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索

114.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈

115.基于CAN总线的船舶自动化系统研究与设计

116.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究 

117.基于Android的自动化测试的设计与实现 

118.电气自动化在电气工程中的应用 

119.自动化综采工作面概念探讨

120.任务复杂度对自动化意识的影响 

121.探析智能型机械自动化应用趋势

122.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用

123.软件自动化测试概述及应用工具分析

124.试论化工自动化控制的发展趋势

125.基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究

126.远动控制技术在电力系统自动化中的应用

127.智能配电网馈线自动化发展及展望

128.图书馆自动化开源系统的市场可行性研究

129.国内石油钻机自动化技术现状与建议

130.变电站综合自动化系统的选型

131.IEC61850在高级配网自动化中的应用

132.机械自动化技术的应用与发展前景的探索

133.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响

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1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时,设立了材料成型及控制工程新的本科专业(以下简称材成专业),多数学校实现了由锻压、模具、铸造、焊接等各热加工单一专业建设转向新的材成专业的建设。 

作为一所新升本科的地方院校,新增本科专业的设置与培养目标主要应是面向地方相关行业和技术领域基层业务与技术管理岗位,着力培养学生具备在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、能力和素质。本文对地方高校如何构建材成专业的教学体系进行了一定的探索和研究。 

一、培养方案与教学体系现状分析 

从目前多数学校的培养方案来看,由于该专业原来的基础不尽相同,不少学校还没有完全摆脱老专业的框框,而只是在老专业的基础上进行调整和修改。存在着专业教改的总体目标不够明确,没有从根本上重建该专业的教学体系;专业人才培养的目标和规格缺乏层次,不能满足市场对各类人才的需求;拓宽口径与保持专业特色的关系问题尚未解决等问题。针对以上问题,开展系统、深入的研究,进行专业教学改革,确立新的人才培养目标和构建新的教学体系,创新应用型人才培养模式,是当前非常紧迫的任务。 

学校虽然从2002年即开始培养材成专业本科生,但由于是在专科基础上的联办本科,使用的完全是河南科技大学的培养方案与教学大纲,很难结合自己的实际情况对其进行修改。学校于2008年在模具设计与制造专科专业的基础上,成功申报材料成型与控制工程本科专业。当年开始招收培养材成本科生并使用自己的培养方案,但在教学中发现该培养方案存在课程过重、特色不突出等现象,急需改进。 

二、材成本科教育、教学的定位 

1、人才培养定位 

不同类型的学校应根据市场的需求和自身的特点来培养不同类型的人才,一部分高校应该担负起精英教育的责任,以培养材料成型及控制工程领域的科学研究型和科学研究与工程技术复合型高层次人才为主,本科阶段应是进行以通识为主的专业教育。另一部分学校应以普及高等教育为主,负起大众化教育的责任,本科阶段是通识与专业并重的教育。 

学校升本初始即定位为教学应用型本科院校。因此,应以普及高等教育为主,承担起大众化教育的责任,以培养本学科的工程技术型、职业应用复合型人才为主。 

2、确定专业方向 

材成专业具有宽口径、大专业、多方向的特点,根据行业需求及地区经济发展和学院实际,选准专业主方向,办出地方特色显得尤为重要。近年来洛阳地区制造业的长足发展使对掌握现代设计技术的各类专业技术人才的需求又呈上升趋势,锻压、焊接、铸造等方面的工程技术复合型人才更为抢手。据此,学校材成专业实施的是宽口径的材料材成及控制工程与专业方向并存的培养模式,设置了模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工三个专业方向。 

3、人才培养目标 

材成专业培养德智体美全面发展,具备材料成型及控制工程基础知识与应用能力,掌握现代成型方法与技术、模具设计与制造工艺、焊接技术与自动化、金属建筑材料加工的能力,能够在材料成型及控制工程领域从事科学研究、技术开发、工艺与设备设计、生产过程管理等方面的工作,具有较强的实践能力和创新精神、德智体美全面发展的高级工程技术人才。 

三、材成专业内涵及课程体系 

1、根据专业发展明确专业内涵 

材成专业是以成形技术为手段、以材料为加工对象、以过程控制为质量保证、以实现产品制造为目的的工科专业。它是介于机械和材料两大学科之间的反映综合性制造技术的专业,机械学科和材料学科的基础知识构成了本学科的基本知识体系。这一特点决定了材成专业人才培养必然是宽口径的。 

从1998年新专业诞生以来,不少学校材成专业发展遇到最大的问题是没有处理好“宽与专”的关系,一些学校过于强调宽口径,淡化了专业,使得毕业生所学无法与企业的需求接轨,一度出现与铸、锻、焊有关的企业到高校无法招到需要的专业人才。另外一些学校则走向另一极端,铸、锻、焊老专业的主要课程都上,课程过多,学生不堪重负。 

我们组织教师广泛调研,重点了解企业对人才知识、素质、能力的要求。确定专业及方向的学生要求具备相同的宽口径的基础知识和成形技术专业基础知识,所不同的只在专业课程的设置上。材成大专业要求学生掌握包括塑性成形、液态成型、焊接成型等基本理论、工艺及装备设计、设备选用等内容。为了避免过于宽泛或负担过重,又分别开设了与以前的锻、铸、焊三门技术相关的专业课。 

2、教学内容的总体构成 

按照教育部有关四年制工科大学生总教学时数及实践性环节安排的指导原则,结合学校人才培养方案制定原则,从学校实际情况出发,根据通用性、精简性、特色性和实践性原则建立了“两平台、三模块、一拓展”的课程体系,以适应各专业方向的协调发展。 

“两平台”为通识课程平台与学科基础课程平台;“三模块”为专业教育内容,包括模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工模块,具有一定的灵活性和针对性,可以随社会需求相应变化;“一拓展”为素质教育的拓展计划,主要由学生科技活动组成。 

(1)通用性原则。材成专业的课程设置以基础型、通用型为主,同时加强了包括人文社会科学、自然科学在内的基础知识、基本理论、基本技能等,体现基本知识结构的内容,也就是“两平台”:通识课程平台与学科基础课程平台。在整个教学计划中,这类课程占了总学时的56.86%,改变了过去专业口径偏窄和过专现象,做到既夯实基础、又拓宽口径。 

(2)精简性原则。材成专业学生毕业要求的学分控制在205学分,从学时上计算比过去培养方案的总学时少了64学时。同时将根据“去重消肿,去旧增新”的原则,精简理论教学内容和学时,让学生有更多的时间走出课堂、走进实验室、向生产现场,去思考、动手、创新。 

(3)特色性原则。人才知识结构不仅要体现国家对人才质量的基本要求,更需立足地方学校和本专业的优势和特色。在材成专业的课程设置上,设置了模具制造学、塑性成型工艺及模具设计、模具计算机辅助设计、焊接结构、焊接自动化技术、焊接质量检验与评价、金属建材电磁连铸技术、金属建材成型工艺、金属建材成型装备等课程体现本专业特色,同时也设置了兼顾学生的个性发展的任选课程。 

(4)实践性原则。应用型人才的能力培养主要通过实践教学来实现。通过精简理论教学,加强实践教学,突出理论联系实践,确保实践教学效果达到培养应用型人才的目标。有组织有计划地引导学生参加科研、技术开发和创新活动,认定学分,同时要求学生取得相关职业(技能)资格证书,把学生创新能力的培养落到实处。 

人才培养目标的确定和人才知识结构的优化是一项庞大、复杂、长期的系统工作,同时人才培养目标和知识结构要求既相对稳定又动态发展,在今后的实践中,积极探索,及时总结,不断改进和完善,努力为国家现代化建设输送合格人才。 

 

【参考文献】 

篇6

1自动焊接开放式数控系统

基于开放式数控系统的焊接数控系统是一个结构开放,功能模块化、标准化性能强大的焊接数字化系统,将改变传统的焊接数控系统结构封闭的局面,解决变化频繁的需求与封闭控制系统之间的矛盾,从而建立一个统一的可重构的系统平台,增强系统的柔性。同时,自动焊接开放式数控系统具备以下有点:成本低,软件开发环境完备,软件资源丰富,可移植性可扩展性互补性均较好等。

本文所设计的自动焊接机床,可焊接多种类型的工件,实时控制系统各模块之间保留了统一的接口,根据用户的需要可随时添加所需的模块,既满足了用户的需要,又提高了该机床的实用性。

2 设计

2.1机床本体的设计

自动焊接机床主要包括机床本体和焊接设备两部分。机床本体由机械部分和控制柜(硬件及软件)组成。而焊接装备,以弧焊及点焊为例,则由焊接电源(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成。本研究以复杂空间曲线接缝(如管与管之间以任何角度连接接缝)自动焊接实现为目标,研制开发一台可实现五轴联动的多功能自动焊接床的机械及伺服执行机构。

2.2构建伺服控制硬件系统

该机床利用计算机和普通的I/O卡加步进电机和驱动器构成伺服控制系统。采用“通用I/O卡+专用计算机软件”来实现对步进电机的控制,不仅经济实惠,而且具有非常好的灵活性和友好的软件用户界面,必要的时候可以实现一台电脑同时对几十个步进电机的直接控制,或发挥它的网络功能应用于复杂的工程系统控制。采用通用“I/O卡+专用计算机软件”控制的步进电机的数量取决于I/O卡的位数和驱动器所需的控制信号数。通常情况下,步进电机驱动器的细分设置由硬件来完成,所以一般的驱动器只需要两个信号:脉冲信号和正反转信号,当需要实现软件方式控制驱动器的细分数时,还需要细分控制信号。系统各部件原理如图1所示。输入设备包括键盘、控制杆等,通用数字输入输出卡采用AC4161型,有16路的输入输出通道,因此最多可以同时控制五个步进电机,其中三个采用75BF001型号,分别控制X、Y、Z三个方向的位移,保持转矩为0.39N*m,最大相电流3A,步距角1.5度,空载启动频率为1.75Hz。

3 关键技术及实现

3.1建立三维空间中的数学模型及插补算法

在机床的硬件平台搭建后之后,如何控制焊枪及工作台的精确运动从而实现相贯线焊缝的焊接就成为需重点解决的问题。本文采取了首先建立数学模型,并在保证插补误差和焊接精度的基础上,将工件相交而成的连续焊缝采用等时间间隔的插补方法离散成一系列的微小直线段,然后将所获得的位移量通过精插补算法转换成可以通过开关量卡发送的脉冲数据,最终控制步进电机驱动执行机构完成对相贯线焊缝的焊接。

以相交圆柱管相贯线接缝焊接为例,数学模型的建立:

设相交两圆柱管(主管和支管)的半径分别为R和r,且R>r,如图2所示,坐标原点O是两圆柱管轴线的交点,两圆柱管轴线OV和OW的交角为α。焊接时,工件固定在工作台上,工作台沿x、y轴移动,焊枪沿z轴上下移动,同时还可以O′为定点绕X轴和Y轴转动,通过这五个轴向的运动控制,就可实现相贯线焊缝的自动焊接。由此可得半径分别为R和r的两个圆柱管相交所形成的相贯线接缝φ(θ)在O′XYZ坐标系中的方程:

其中,θ是支管上的旋转角。

完成实时焊接的伺服控制的首要任务就是对焊接轨迹进行插补运算。插补就是按给定曲线生成相应逼近轨迹的方法,其实质是对给定曲线进行数据点的密化。本文采用等长直线段逼近相贯线焊缝,即在保证给定逼近误差的前提下,用等长直线段代替圆弧段,这种插补方法的计算简单,虽然加工精度不如采用圆弧段逼近的方式,但却完全能够满足焊接加工的精度要求。

3.2 自动焊接软件系统平台的开发

该系统的精插补过程由软件和硬件共同实现,由软件计算出控制信号的输出时间间隔和应该向步进电机发送的高低电平数据,由硬件接口板实现数据的输出。编制运动控制软件实现精插补的过程有两个关键环节:一是如何得到比较精确的延时时间间隔;二是如何将单个电机的控制脉冲序列进行合并,最终实现自动焊接机床五个轴的联动。本研究利用Delphi软件构建操作软件系统平台,以界面友好为设计目标,按照功能进行模块化设计,实现自动焊接数据处理、制等需要的各种操作。

4 系统精度的分析与改善

本文所设计自动焊接数控机床是采用步进电机作为驱动源,与相应的驱动电路结合组成的开环控制系统。在步进电机驱动系统中,影响伺服精度的主要因素有以下几个方面: 步进电机误差、齿隙误差、导轨误差及热变形影响等。

对于步进电机误差可采取减小步距角的方法来改善。当传动比一定时,随着步距角的减小,脉冲当量也随之减小,从而提高机床的精度。当电机选定之后,驱动器细分电路可进一步降低机床的脉冲当量,当步进电机运行在细分模式下时,步距角显著减小,转子达到新的稳定点之后所具有的动量变小,振动变小,提高了步进电机低速段运行的平滑性;在软件方面,通过对插补周期和插补步长的控制,使步进电机的运行频率尽量避开其低频振荡区间,保证步进电机的运行平稳性。

对于齿隙误差,主要采取以下两种改善措施:将中心距设计为可调机构,调节中心距消除齿隙;双片齿轮加载扭簧消除齿轮本身误差引起的间隙。可通过提高导轨精度来改善导轨误差。

参考文献

[1] 邹增人,焊接材料、工艺及设备手册[M],北京:化学工业出版社,2001。

[2] 佟欣,焊接自动化技术的开发[J],焊接技术,2000。

篇7

学生就读的天池校区座落在重庆市沙坪坝歌乐山天池湖畔。校内绿树成荫,古木参天,鸟语花香,风景如画。近几年学院加大基本建设投资,学生新公寓、新食堂的建设已完成并交付使用,礼堂、教学楼、专家楼已修缮一新。学院新校区位于璧山,占地面积1000余亩,与新建的重庆大学城一山相邻,。目前,新校区正加速建设成为一个体现时代精神、具有文化内涵、功能齐全、生态和谐、具有特色的重庆一流高职院校。

学院“以市场为导向,以就业为目标”,开设有机械设计与制造、数控技术、模具设计与制造、机电一体化技术、电气自动化技术、汽车制造与装备技术、摩托车制造与维修、计算机应用技术、制冷与空调技术、焊接技术及自动化、计算机辅助设计与制造、会计与审计、营销与策划、物流管理等专业。尤其是近年来,为适应市场需要,学院与上海中锐教育集团合作联办的汽车检测与维修专业,引进国外先进的教育理念和教育模式,精心打造和培养国内外知名汽车厂商及4s店所需求的紧缺汽车服务人才。这一全新专业的推出立刻受到了广大考生和家长的追捧,专业录取分数也居高不下。

篇8

现在我将我在xx电子科技有限公司的实习情况描述一下:

一、机缘巧合

说到这一点,我们首先要感谢我们的班主任xxxx金老师,是她促使了我们第一批学生的就业,要不是及时通知我们也许我们会和这次机缘擦肩而过。

好像是1月13号的下午,我们的得到金老师的通知,和xx电子有个小小的见面会,但是我们去了又20个人吧,xx公司的三位领导在两点左右到了会场,给我们简单的介绍了一下公司情况,并且回答了我们好多我们想问的问题,交上简历,三次面试后,我成功的走进了这家和我专业相关的电子公司。

二、培训七天 新鲜刺激

1月16号,我们正式来公司报到,正式加入了xx电子科技有限公司,开始了我们的实习生涯。

开过简短的会议后,我们开始分宿舍、弄床铺、在巴掌大的公司瞎转悠了一会,熟悉一下工作和休息环境,虽然称不上好,但还行,凑合着过吧,呵呵!

1月17号我们正式上班,第一天我们在会议室接受培训,给我们讲课的竟然是我们同学校、同专业的上界师哥,所以我们都挺随和的,开个玩笑、聊聊专业、给我们介绍我们即将面临的工作岗位什么的,还别说这些东西对我们还真的很管用,最起码我们了解了公司各个岗位的情况,也给自己定下了目标,一天就这么过去了。

但让我们很不高兴的是,我们刚一来正好摊上公司忙得时候,所以我们刚来的第二天就要接受无偿加班,哎,干吧!

1月18号,我们学习了些电子元器件的识别及辨认方法。

1月19号,还是学习电子元器件的用途,且牵扯到了公司生产的电话。

1月20号,上午玩了一会,下午一人分给我们一部话机,让我们自己拆开看看内部的结构及牵扯到那些元器件,这个挺好玩,我喜欢鼓捣东西,见那都想用螺丝刀戳两下,所以我拿过来还没说什么呢,我就给拆开了,呵呵!

1月21号,由一个专业人士给我们讲解电话构成,及内部电话机的每一部分的构成、实现什么功能等。

1月22号,我们好像放了一天假,每天加班,可累坏了,好好休息一下吧!

三、上岗工作

1. 波峰焊和补焊区

1月23号,我们终于踏进了车间,那一刻我真的好高兴,因为我终于可以自己动手创造价值了。

一开始把我分到补焊区,还给我临时配了一个师傅,名字挺响亮的:苗师傅。不过线长给我分配的工作是只是看他们怎么工作,然后有苗师傅讲解。

作为一个即将毕业的大学生,我很清楚的知道,眼高手低是我们的通病。所以,在自己动手能力还很弱的情况下,我更乐意从最基本的东西学起、做起。这一点。还是苗师傅有见地,终于机会到我面前了,苗师傅给了我一块板子,让我也参与她们的工作,让我练习一下眼力,看有没有沙眼,虚焊、漏焊等情况,一开始还真难看,在加上自己的焊接技术不行,每个板子苗师傅都得看好几遍,线长看到后不让了,但苗师傅说:不动手去做,永远学不会,这句话我爱听,看来苗师傅还很看重我呢。

一天之后线长把我安排到波峰焊,在那帮忙。

四天的时间,我就在波峰焊和补焊区来回跑动,但是我的心很平静,尽管头上一直冒着冷汗,但那也是怕耽误师傅们工作的进程。

2. 装配线(生产线)

(1)拉排线:在补焊区学会了真正的焊接技术后,我又被领导分配到装配线,具体的工作是拉排线,将电话机机芯和按键板相连,在这过程中,我的同事可帮我不少,一开始不会焊,一焊就出现连焊现象,真的有点着急了,幸亏有同事的细心教导,和我自己的大批量的练习,我才对焊接有了自己的认识,积累了不少经验。在这短短的几天里,我将尽拉了七千个电路板,动手能力提高了,出错的几率也几乎接近了零。

(2)贴送话器:这个工作倒是简单,只是将那个铁送话器上的一层泡绵从一大盘纸张上弄下来之后,揭开一层纸,将泡绵对准送话器那个圈口贴上就行了,不过一开始重视铁的歪歪扭扭的。虽说简单了点,但每一项都有其自己特有的技巧性,掌握不好,不但会出现大量的错误,还真的会影响你工作进程。

(3)焊发光二级管LCD:为了加快后面工序的进程,我就帮他们把单板上的发光二极管先焊上,不果这个差事不好干啊,你的先把LCD的来能够个小抓掰弯,要不然不好往焊孔里面插,就因为这,我的手疼了好几天,哎,还是拉排线好啊。

(4)电气上螺丝:本来以为这个活好干呢,谁知道摸不着门还真的不好弄,上偏、上的过大、没上到尽等等情况全部出来了,弄得和我一起上螺丝的那个同事挨了好几次批评。但经过熟练之后,问题少了,上得也顺手了,由原来一分钟上20多个到现在一分钟能上40左右,不过说真的还没上够呢,就被领导派到检测区学检测去了,这也是领导的安排,让我学得快些,在短时间内把所有的工艺全部学到手,然后一分更重要的岗位在等着我去做。

3.品管检测区

进入品管检测,首先感谢领导们对我的重视,让我全面接受检测的所有知识,由专门为我配了临时老师,费老师由他全面教我成品话机检测知识。

58#话机、反极29#话机、50-A、50-B话机、29#插卡话机、自动计费话机------每部话机的检测方法,先看外包装上的印刷有没有问题,然后是话机外壳有没有刮伤,话机外壳有没有擦拭干净,看摇头是否灵活,按键有没有键偏、键倒、键硬、键无用,看看各个螺丝是否上好,有没有松动等情况,再往后就是看看各个键的功能,亲情号码的设置,一键通是不是能拨出去,听听声音有没有杂音、看看送话器在送话的时候号牌上有没有信号脉冲等,要是这些都没有出现毛病,就可以过关了。

但由于我们取得时候正在生产58#话机,所以我们检测的主要是针对58#的检测,其他的只是先学,等生产的时候我们在真正的动手去检测。

4.行政办公室

说实话,我现在能站在这个职位上我真的没有想到,以前也从来不知道行政这两个字的真正含义,但现在我确实在这个岗位上存在着,而且能稳稳当当的坐在这个位置,我是该欣慰还是感叹呢?

(1)机遇是时刻存在着的。在刚来还不到半个月,副总经理就找我谈话,他说他受先看中的是我是电子协会的副会长,在一开始应聘就看出一定的组织领导能力,再就是看中了我的文学写作,知道我有一定的文字功底,还知道我会用office软件,所以就让我担任一项公司的重要岗位,行政办公室来搞项目开发、申报、专利申请等工作,一开始我也真的好盲目,不知道专利到底是什么,我该怎样去完成工作。

于是,我晚上就有了特殊的待遇,不用加班了,就自己一个人在二楼的办公室开始了对专利的学习生涯,于是闲暇时间办公室总是能看到我的身影。白天在车间和他们一块学习,晚上就自己在办公室学习,时间大概持续了一个月吧。

两个月后,我真正意义上的脱离了车间,真正的第一个走出了车间,成为办公室人员的实习生,开始接受工程师李金山李工的任务。

(2)写作策划书。等李工认可我之后,就开始给了我一个写作项目---策划书,内容是积分卡邦定问题,等李工介绍完他的想法后,问我能不能就这起草一份策划书,说实话,对策划书的写作我还真的不懂,一点都不明白这是个什么格式的东西,因为李工是个队工作很严厉的人,好多人都害怕他,包括我,既然领导说话了,那就硬着头皮接下来这活了。

但李工好像看出了我的难处,说不用急这些,先从网上查阅些资料,看看别人的写法,有哪些步骤,在写作中该注意什么,太好了,现在我决的领工不是那么害怕了,也许是我有时间宽限心中高兴地吧。

一星期后,我把策划书交上了,我又得到了一门知识---策划书的写作。

(3)专利申请。由于上级分配给我们公司任务在今年要申报50个专利项目,时间紧迫,所以我们在三月底就全面展开了对专利申报的工作。

基站专利写作--修改--写作;医疗的写作--修改--写作;电话机专利的写作--修改--写作等等等等,时间那么紧迫,面对那么大的压力我真的有了点其他想法,每天在办公室一呆就是十多了小时,有时他们休息我还得为未完成的修改文件继续努力,有时候感觉真的有点累了,但想到了领导的重视,想到了我学到了很多以前从未接触过的东西、想到了我一步一步走来的不容易,我的那些想法全被我自己消灭了。

针对专利,目前我们已经拥有五个上报项目基本完成,这一点又使我很欣慰,拥有了一丝的成就感。

总之,在上述四条任务线上的实习,我基本上完成了各项不管是领导还是线长交给我的任务,我就是这样在公司里一点一点地学习和请教,一步一步地向前走的。本着积极上进的态度,认真、努力地学习了各项属于自己的一些最基本的常识和技能,并且理论结合实际,锻炼了自己的动手能力,使自己在无形中又增长了些许价值,并且我拥有的最重要的一个东西就是我学会了怎样调理自己,心态转变是我得到的最大的成功。

四、 实习中的心得体会

实习期间,除了浅层次地学习了专业技能外,我还感受和体会到了很多技能之外的东西。首先是我们公司员工的敬业和那种生机蓬勃的工作氛围。走进这样的一个集体中,你的心会不由自主地年轻起来,你的脚步会不由自主地跟轻快起来,而你的工作态度也会变得努力、认真,起来。也许,这就是一个集体的凝聚力。

在我从开始到现在的实习期间,我想谈一下几点心得体会:

1.扎实的专业知识是你提高工作水平的坚实基础。在学校学习专业知识时,也许你会感到枯燥无味,很无聊,但当你真正工作以后,你才会发现你学到的专业知识少之又少。也许那时你才能真正体会到书到用时方恨少这句话吧。

2. 很好的沟通能力。说句实话,你就是什么都不会,但就是能让别人就某件事情转换观念,那说明你也很厉害。举这个例子就是想说明沟通能力的重要性。现今的社会也是这样啊,能说会道到哪都吃香,很多领导也喜欢这样的人,无理也得占三分,一个人沟通能力的强弱,也在侧面标注着他的业绩的强弱。

3. 不但有良好的工作态度,而且要有很好的表现力。不要只是在那默默无闻的去做你的工作,不要让领导去发现你,要自己争取机会,很多时候机会都是把握在自己的手中,现今的社会不需要你的沉默,要不然你会被你的公司淘汰,被这个社会淘汰。你还要学会适时地 , 恰当地表现自己,让领导知道你想做什么,让他们知道你的存在是很必要的 !

4. 团结协作,共同发展.团结协作在我呆的这个部门来说我觉得很重要,真的是环环相扣。同事之间要合作,各部门之间更要合作,那样才能事半功倍! 你就拿我来说吧,专利的申请必须要用到我们研发中心部门的大力支持,如果没有他们谁能开发出来的新项目,没有新项目我们拿什么做专利、去上报呢?在者就是,如果没有技术部门的支持,一些技术性的东西我们就写不出来,原理图更画不出来。所以啊,任何一个公司都要团结合作,共同发展。

五、感谢

短短的实习时间,却让我拥有了无数位师傅及领导的关心和照顾。

首先我要感谢的,也是我最敬佩,也是让我一直有点害怕的人就是研发部门工程师李金山老师,他在我迈出学校的第一步就教会了我很重要的一点,那就是:先教会了怎样做人,然后再去做事。我一直以来都把这句话放在我的心里,也许它会影响我的一生,让我能在社会中立足。谢谢你李工,你是我进入社会的第一位恩师,我不会忘记你多次的教导。

其次是直接很重视我的刘泽双副总经理。要不是你的特意安排,我想我也不会爬升的那么快;要不是你的特意安排,我也不会学东西学的那么透测。因为你的重视,才有了我现在的小小成就;因为你的重视,我才拥有了自己梦想中的工作,你也是我初涉社会的一位大恩师。

还有就是苗师傅和费老师两位师傅。因为有你们我学会了焊接技术,;因为有你们我学会了话机检测及号牌的设置方法;是你们孜孜不倦的教导,我才拥有了知识;是你们不厌其烦的解说,我才明白了知识的运用,你们的关心和教导我会时刻记在心里,真诚的说一声:谢谢你们!

最后一位就是开发部门的硬件工程师范开磊范老师,我们是同事,又是好朋友,要不是他耐心的给我讲电话机原理图,到现在我可能还不明白电路图中一块一块的作用,要不是你的支持,我的工作肯定不会那么顺畅,做为好朋友的我,真的该好好谢谢你,谢谢你的支持与鼓励!现在我想说:认识你们真的很好!谢谢你们!

实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历,它使我们在实习中了解社会,让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野,增长了见识,为我们以后更好地服务社会打下了坚实的基础。它不仅使我在理论上对电子技术这个领域有了全新的认识,而且在实习能力上也得到了提高,真正地做到了学以致用。刚接触论文课题时,我对自己能否完成它曾表示怀疑,也为自己长期存在的惧怕电类的心理所左右。可是,现实的脚步声却是那么地清晰、有力。在一次次理论与实习相结合的过程中,在指导老师们悉心指导下,我不但对PLC有了系统的理解,从无数次的失败中吸取了宝贵的经验教训,而且随着时间的推移,自己的意志也得到了磨练,恐惧心理也逐渐地消失了。我时刻提醒自己,唯有不断努力,才能与时俱进。总之,这次实习的意义,对我来说已不再是完成毕业实习的任务,而是在开启生命之旅大门的过程中迈出了第一步。我一定会好好地珍惜这个机会,并为自己所喜爱的电子科技努力贡献自己的聪明才智。

电气自动化认识实习报告范文二 一、实习目的

1.通过具体的电路图,初步掌握焊接技术,简单电路元器件装配,对故障的诊断和排除以及对收音机原理工作的一般原理。

2.熟悉电子装焊工艺的基本知识和原理,掌握焊接技术。

3.了解安全用电知识,学习安全操作要领,培养严谨的工作作风,养好良好的工作习惯,培养正确的劳动观与人生观,也培养团队意识和集体主义精神。

二、实习任务

1.要求学员熟悉常用电子元器件的识别,选用原则和测试方法。

2.要求学员练习和掌握正确与焊接的方法,熟悉焊接工具以及焊接材料的选择.并了解工业生产中的电子焊接技术的发展,焊接的流程以及装配整机的生产流程。

3.要求学员掌握PCB板的装配,焊接,调试.的基本操作技能,并对实际产品的制作,安装,调试和检测。

4.要求学员掌握了解电路板的基本知识,基本设计方法。

三、实习内容

(1)焊接训练:

元器件:电路板、导线;

工具:电烙铁、锡线;

焊接训练时,首先加热电烙铁,然后根据老师的要求焊接导线。在焊接时特别要注意锡不能太多,否则易发生短路。焊接完后再利用万用表进行检测。

(2)焊接PCB板

四、学习心得体会

在整个的实习中我学习了很多的东西,使我眼界打开,感受颇深。简单的焊接使我了解到人生学习的真谛,课程虽然结束了,但学习还没结束,我知道作为信息时代的大学生,作为国家重点培育的高科技人才,仅会操作鼠标是不够的,基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。 此次在为期一周的电子工艺实习中,收获挺多。如果说我们以前学的都是一些理论知识,那么此次实习让我们经历了一次真正的实践。从最简单的电阻电容的识别,以及各种电子元器件的识别、使用及其检测,到电烙铁的正确使用以及正确焊接,pcb板的布局及其制作了解。都是我们感到一种新鲜感,一种强烈的求知欲在我们胸中升起。

这次的实习对我们来说无疑是一次较好的动手锻炼机会,因此从一开始就抱着一种较认真的态度,无论是从了解无线电广播基础及其实现原理,还是后来的焊接对我来说都是一种提高。这次实习的重点任务也就是焊接,由于以前曾焊接过一些简单的电路板,于是焊接对我们来说也不是一件什么难事,但由于电子元器件布局紧密,焊接需小心对待。如果焊错了,将其取下必定要耗费一番精力不可,而且未必能够取下来。因此我是丝毫不敢怠慢。可在调试时仍然出现了一点小问题,示数显示有点不稳定,但在同学的帮助下,最终将其完美解决。

这次的实习使我明白一个道理,在现代高速发展的今天,仅仅用一些理论知识来武装大脑是不够的,我们还需要用实际动手操作能力来装扮我们的双手,只有如此才不负祖国对我们的培养,做好祖国的接班人,为祖国贡献出自己的一份力量。

电气自动化认识实习报告范文三 一、实习目的

生产实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在生产实习过程中,学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神,牢固树立我们的群体意识,即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。

通过这次生产实习,使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在向工人学习时,培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要,也是我们当代大学生所必须的,从而近一步的提高了我们的组织观念。

我们在实习中了解到了工厂供配电系统,尤其是了解到了工厂变电所的组成及运行过程,为小区电力网设计、建筑供配电系统课程设计奠定基础。通过参观四川第一化工集团自动化系统,使我开阔了眼界、拓宽了知识面,为学好专业课积累必要的感性知识,为我们以后在质的变化上奠定了有力的基础。

通过生产实习,对我们巩固和加深所学理论知识,培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。

二、实习内容

(一)安全教育

一 、安全教育学习的目的:

二 、事故的发生及其预防:

1、事故发生的因素

人为因素不安全行为

物的因素不安全因素

2、发生事故的认为因素

1)管理层因素;

2)违章:

a、错误操作

b、违章操作

c、蛮干

3)安全责任(素质)差。

三、入厂主要安全注意事项

1、防火防爆

2、防尘防毒

3、防止灼烫伤

4、防止触电

5、防止机械伤害

6、防止高处坠落

7、防止车辆伤害

8、防止起重机械伤害

9、防止物体打击

10、班前班中不得饮酒

四、设备内作业须知:

1、在各种储罐,槽车,塔等设备以及地下室,阴井,地坑,下水道或是其他密闭场所内部进行工作均属于设备内作业

2、设备上与外界连通的管道,孔等均应与外界有效的隔离

3、进入设备内作业前,必须对设备内进行清洗和置换

4、应采取措施,保持设备内空气良好

5、作业前30分钟内,必须对设备内气体采取采样分析,采样应

有代表性

6、进入不能达到清洗和置换要求的设备内作业时,必须采取相应的防护措施

7、在容器内工作时因照明良好,照明用电应小于等于36V的防

爆型灯具

8、多工种,多层次交叉作业应采取互相之间避免伤害的措施,并且搭设安全梯或是安全平台,比要时由监护人用安全绳栓作业人员进行施工

9、设备内作业必须有专人监护,并应有入抢救的措施及有效保

护手段

10、《设备内安全作业证》由施工单位负责办理,该项目的负责人或是技术员填写作业证,上检修作业单位应填写的各项内容

(二)化工生产特点的简要介绍:

化工生产的特点是以天然气作原料,用直接催化法分式合成胺。

1、原料,半成品,成品多分为易燃易爆或是有毒物

2、生产工艺多为高温,高压或是底温高压

3、生产的连续性强,自动化程度高

4、工业三废多,影响环境

(三)学习和了解变电所的主要结构型式,结构种类和特点。

(四)学习和了解变电所的主要部件的生产技术资料,包 括:各种技术标准,图纸,专用设备说明书等。

(五)了解变电所的主要技术要求以及有关标准。

(六)了解工厂的生产组织管理情况,劳动定额和成本核

算的方法。

(七)了解工厂开展的新材料、新工艺、新技术的研究情况。

(八)实习期间进行了社会主义、爱国主义教育、进行爱

劳动、守纪律教育,进行安全、保密教育。

三、常规型变电所设备选型

(a)设备的选择配置应力求小型化,要保证技术先进、工作性能稳定可靠,质量有保证且售后服务跟得上。

(b)所内应采用两台主变,要求节能且有载调压型,一般采用S10或SZ10型变压器,S11型也在发展之列,变压器容量要根据电力负荷情况而定,但两台主变容量比不应超过1∶3,阻抗电压、变比、接线组别应相同,误差不超过5%,为以后变压器并列运行提供条件。

(c)所用变采用1~2台S10-50kVA/35/0.4kV直配变,装在35kV进线外侧或35kV母线上,所用变采用跌落熔断器控制。

(d)高压断路器应采用SF6断路器,35kV断路器采用LW8-35型,10kV断路器采用LW3-10型。

(e)35kV进线采用双回,为环网工程做好准备。(6)35kV母线使用LGJX-120铝绞线,采用单母线不分段接线,10kV母线采用分段接线,出线4~6回为好。

(f)无功补偿容量按主变容量的10%~15%而定,采用BWF-200-1W型电容器,电压为星形接线。

(g)避雷措施:35kV线路采用避雷线,所内采用避雷针和避雷器两种。避雷针使用镀锌圆钢焊接,装设在所区的4个角;避雷器采用金属氧化物避雷器,35kV侧装在母线上,10kV侧装在出线处。

(h)所内隔离开关操作机构上应设五防闭锁,由人工或由计算机综合自动化系统实现五防。

(i)控制、保护、测量部分采用计算机综合自动化管理系统。

四、实习过程

1、安全教育

在实习开始时,学校组织我们到公司由专业人士对我们进行安全教育,讲解了安全问题的重要性和在实习中所要遇到的种种危险和潜在的危险等等。

2、组织参观

在实习开始时,学校组织我们对实习单位的参观,以便了解其概况。在实习期间,我们还到其它有关车间去进行专业性的参观,获得了更加广泛的生产实践知识,和更加准确理解了工厂的运作模式。参观中我们着重了解了先进的设计思想和方法、先进工艺方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的组织管理形式等。

3、车间实习

我们在车间实习是生产实习的主要方式。我们按照实习计划在指定的车间进行实习,通过观察、分析计算以及向车间工人和技术人员请教,圆满完成了规定的实习内容。

4、理论与实际的结合

为了能够更加深入的进行车间实习,在实习过程中,我们结合了所学的书本知识与实习的要求,将理论与实际进行了完美的结合,也更加的促使我们不断地进行学习与研究。

5、实习日记

在实习中,我们将每天的工作、观察研究的结果、收集的资料和图表、所听报告内容等均记入到了实习日记中。随时接受老师们的检查与批改。

五、其它活动

在完成好我们所实习业务内容的同时,常常利用现场学习的机会,开展向社会、向工人和工程技术人员实习的活动。在空余时间里还组织联欢、球赛等活动,并加强进行思想政治教育活动等等

六、部分设备简介

均速管

均速管流量传感器(以下简称均速管)是基于皮托管测速原理发展而来的一种差压流量传感器。均速管与差压变送器、显示仪表配套使用,可实现对圆管、矩形管道中的液体、气体或蒸汽流量进行测量。均速管可广泛应用与电力、石油、化工、轻纺等行业由于其压力损失小,安装维修简便,特别适合大口径管道流量的测量。

一、采用标准

JBIT5325

二、主要技术参数

1、精度等级1.5、2.0

2、工作压力小于等于40Mpa

3、测量管径DN25∽3000mm

4、工作温度-40∽250℃,最高温度可达450℃

5、环境温度-40∽85℃

6、流体条件

被测介质必须充满整个管道并充分发展的条流状态,且单相连续流动非临界流的流体。

插入内藏式双文丘利

插入内藏式双文丘利也是基于差压原理的一种流量测量装置。该装置是由一个与管道尺寸一样的短节及与插入在内的双文丘利组成。主要应用于大管道、矩形管道风量的测量,由于其具有以下特点:

灵敏度高,性能稳定

体积小,压力损失少

安装方便,便于维护

因此可广泛用于新老电站锅炉的建造和改造、工业锅炉以及其它大口径底风速的空气流量测量。

主要技术参数

1、精度等级1.5、2.0

2、工作压力小于等于1.6Mpa

3、工作温度-40∽250℃,最高温度可达450℃

4、环境温度-40∽85℃

外形尺寸

口径DN250∽DN3000 高度h(mm)300

总宽270(mm) 总高H(mm)300+D/2

孔板阀

阀式孔板节流装置,分高级、简易两种,其共同特点如下:

1、应用最普遍的孔板流量计结构易于复制、简单、牢固、性能稳定,使用期限长,价格低廉;

2、应用范围极为广泛,至今尚未有任何一类流量计可以与之相比,全部单相流体,包括液、气皆可测量,部分混相留,如气固、气液、液固等亦可应用,一般生产过程的管径,工作状态(压力温度)皆有产品;

3、检测元件与差压显示仪表可分开不同生产,便于专业化形成规模经济生产,它们的结合非常灵活方便;

4、检测件,特别是标准型的为全世界通用,并得到国际化组织和根据计量组织的认可,标准型节流装置无须标定即可投入使用。

采用的主要标准有:

GB/T2624----93 流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里

SY/T6143----1996 管测量充满圆管的流体流量

JJG640------94 差压式流量计

JJG193------96 阀式孔板节流装置

七、实习感悟

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1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成,相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较,光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1 体积小,重量轻,适应性强,操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序,任何一台光机电一体化装置的动作,可由预设的程序一步一步控制实现,甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2 功能增加,精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制 水平提高,运算速度加快,通过电子自动控制系统可精确按预设动作,其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差,达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时,由于机械传动部件减少,机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3 部分硬件实现软件化,智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序,指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能,使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4 产品可靠性得到提高,使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分,一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差,导致可动摩擦、撞击、振动等加重,严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用,使装置的可动部件减少,磨损也大为减少,像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此,装置的寿命提高,故障率降低,从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5 融合了多种学科新技术,衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识,包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等,就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来,衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6 产品系统性增强,各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术,多种技术的综合及多个部分的组合,使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求,这就要求各种技术扬长避短,提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来,科技领域急起直追,我国的光机电一体化技术已取得明显的成效,数控产品有了很大的提高,尤其是经济型灵敏数控装置发展很快,是我国特有的经济实用产品,不但适用国内市场的需要,部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器(PC)和微电子技术控制设备也越来越多,覆盖面也日益扩大,从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此,我国自行研制和生产的光机电设备,在质量上也有重大突破,为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2 发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域,成为一种新兴的学科,并逐渐成为一种产业,而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。

从世界科学技术的发展情况来看,光机电一体化技术的未来技术热点主要包括:

(1)激光技术

1)高单色性,利用激光高单色性作精密测量时,可极大地提高测量精度和量程。

2)高方向性,因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力,从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温,可使照射点物体熔化或汽化,对各种各样材料和产品进行特种加工。

4)相干性,由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制,而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性,应用范围更广。

(2)传感检测技术

1)激光准直,能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三维空间的基准测量。

2)激光测距,其探测距离远,测距精度高,抗干扰性强,体积小,重量轻,但受天然影响大。

3)光纤探测器,在目标很小,间隔受限或危险的环境中,最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

(3)激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层,将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结,由点、线构造零件的面(层),然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场,极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

(4)光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器,其工作原理是将光照在形状记忆合金上,反复地通、断使材料伸缩,再利用感温磁性体的温度特性,将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性,加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证,该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段,如果能发现具有优异光作用特性的动态物质,则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术,产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化,便具有很高的功能水平和附加价值,将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1] 刘志,朱文坚. 光机电一体化技术,现代制造工程,2001(12)

[2] 梁进秋. 微光机电系统国内外研究进展. 光机电信息,2000(8)

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1、实践性课程教学的现状分析

实践性课程结构方面,我院钢结构方向设立在机自专业整体平台上,现行教学计划中除大平台课程外,钢结构方向理论教学课程仅开设5门:结构力学、弹性力学与有限元法、起重机械、钢结构原理、钢结构设计,相应的集中实践性教学环节只安排了三门课程:两门课程设计(包括弹性力学与有限元法课程设计、钢结构设计课程设计)和毕业设计[6]。在实践性课程教学内容方面如下:(1)弹性力学与有限元法课程设计:使学生进一步巩固、充实和提高理论知识,并较系统地掌握复杂结构的强度、刚度分析方法;(2)钢结构设计课程设计:完成简单钢结构物(平面钢闸门或普通钢屋架)的设计计算,绘制相应图纸;(3)毕业设计:进行金属结构设计或相应水工、电力机械设计。实践性课程教学方法和教学手段方面,目前仍然沿用传统的指导方法和教学,即教师布置课题任务,学生分别查阅相关资料,开展设计工作,过程中教师指导为辅,学生在规定时间内上交设计内容。考核方法方面,主要根据设计结果给出成绩。

从以上实践性课程教学计划的安排可以看出:目前我院钢结构方向实践性课程的教学存在诸多问题,主要反映在:实践性环节薄弱,实践课程教学内容欠缺,教学内容重理论轻应用,不利于提高学生的动手能力,难以达到培养学生工程观念和创新能力的目标;教学方法和教学手段落后,考核方法不能准确反映学生的知识掌握程度。其结果是学生缺乏钢结构工程观念,创新能力不强,毕业后不能较快适应钢结构行业要求。为了培养钢结构领域高素质应用型专业技术人才,必须对钢结构方向实践性课程教学进行改革。

2、实践性课程教学改革的几个方面

2.1 改革的总体思路

实践性课程是工科高等院校教学体系中的一个重要组成部分,是培养学生动手能力和创新精神的重要教学环节,从这种意义上来讲,它甚至比理论课程更为重要。钢结构工程技术包括设计计算技术、制造安装技术和防护技术等,钢结构方向实践性课程的教学应符合人才知识结构的要求。实践性课程教学改革的总体思路是:在钢结构方向课程体系改革的基础上,结合钢结构工程相关技术,对课程结构和教学内容、教学方法和教学手段、考核方法等几个方面进行全方位、立体化改革。第一:强化实践课程,确保模块化课程体系中实践性教学课程不断线;第二:调整实践性教学内容,加强能力培养;第三:采用多样化教学方法,利用先进的教学手段,提高教学质量;第四:完善考核方法,鼓励创新思维。

2.2 课程结构和教学内容的改革

(1)课程结构方面:文献[6]提出理论教学需增设三门课程:结构振动、焊接技术、钢结构制造与安装。按钢结构领域专门技术人才知识结构的要求,实践性课程也必须强化,建议增设“焊接操作”和“生产实习”两门实践课程,培养学生动手能力和工程观念,同时为学习钢结构设计、钢结构制造与安装这两门专业课程打下基础。以培养应用型人才为目标,集中实践性教学进程调整如下:1)将弹性力学与有限元法课程设计更名为有限元技术应用(1学分,第五学期); 2)在专业方向课程体系中增设焊接技术课程的基础上,增设焊接操作(1学分,第六学期);3)增设生产实习(1学分,第七学期);4)将钢结构设计课程设计更名为钢结构设计技术应用(1学分,第七学期);5)毕业设计(论文)(12学分,第八学期)。通过以上调整,从而保证钢结构方向模块化课程体系中各个学期都有实践性课程,并形成钢结构方向完整的模块化实践性课程体系。

(2)教学内容方面:改变传统的重理论轻应用,调整实践性教学内容,注重应用能力的培养。1)有限元技术应用:作为弹性力学与有限元法的课程设计内容,通过对有限元软件的实际运用,对典型钢结构进行强度、刚度、稳定性进行分析,从而掌握有限元技术的分析方法,培养学生进行工程结构数值分析的初步技能;2)焊接操作:作为焊接技术的实训内容,结合钢结构方向培养目标,通过实际焊接操作,制作简单钢结构模型(如刚架、网架等),培养学生应用焊接技术的基本能力;3)生产实习:主要参观钢结构生产制造单位、在建工程或已建工程现场,使学生了解钢结构生产制造、施工安装过程和防护技术的应用,培养学生的工程观念;4)钢结构设计技术应用:作为钢结构设计的课程设计内容,通过应用钢结构设计软件,培养学生从事钢结构设计的基本技能;5)毕业设计:通过独立地分析、解决钢结构工程实际问题,培养学生综合运用钢结构基础理论、专业知识和基本技能的能力。

2.3 教学方法和教学手段的改革

实践性课程也可以采用多样化教学方法,利用先进的教学手段进行教学。

(1)示范教学法。如前所述,在传统的实践性课程教学过程中,教师的指导作用并不十分明显。例如在两门课程设计的教学中,学生在遇到问题和困难时才会与教师进行交流与沟通,但在课题任务下达后的一段时间内,往往由于不清楚整个设计过程,从而无从下手。焊接操作这门实践性课程主要在现场进行教学,教学方式以指导老师做示范操作,学生观察并学习模仿为主,这种教学方法可称为“示范教学法”。实践表明示范教学法受到广大学生的普遍欢迎,同时提高了学生的学习兴趣和教学质量,效果很好。在新的模块化实践性课程体系基础上,受焊接操作课程教学的启发,可将示范教学法引入到两门课程设计(有限元技术应用、钢结构设计技术应用)的教学中。例如:在有限元技术应用的教学过程中,第一个单元可以安排在机房进行,由指导教师介绍有限元商用软件进行分析计算的整个过程。以ANSYS软件为例,可针对几种基本结构:桁架、刚架、四边简支板等,演示前处理、求解、后处理三个基本过程。重点介绍几何模型的建立、单元类型(杆、梁、板和壳)的选用和单元相关参数的确定、网格划分方法、如何加载(集中载荷和分布载荷)、求解过程中算法的选用、计算结果的获取(应力或位移云图显示、具体结点或单元的数据结果等)。通过近几年的实践表明:这种方法有事半功倍的作用,实践性课程的教学质量明显得到了提高,取得了预期的教学效果。

(2)引导教学法。人们的思维都是从问题开始的。在钢结构方向理论课程(如理论力学、材料力学、钢结构原理等)的教学过程中,经常是从自然现象和工程实际先提出问题,引导学生进行思考,这种教学方法称为“引导教学法”,是一种启发式教学方法。问题的提出犹如在学生平静的“脑海”中投入一粒石子,可以起到“一石激起千层浪”的作用,能提高学生的学习兴趣,激起学生思维的浪花,使学生处于思维的最佳状态,从而能更好地理解和掌握学习内容。将引导教学法运用于钢结构方向各门实践性课程的教学中。指导教师根据课程教学的需要从不同角度、不同层次提出相应问题,引导学生思考,可以使学生在掌握知识的同时发展思维能力,提高思维的积极性、灵活性和创造性。对于生产实习这一实践性教学环节,引导教学法不仅能使学生巩固所学知识,而且能为后继理论和实践课程打下良好基础。在生产制造单位和在建、已建工程现场,首先让学生仔细观察钢结构的结构形式,如城市中体育场馆中屋顶的网架结构和屋面的网壳结构、各类桥梁结构的结构形式(桁架式、悬索式、斜拉式等)、水工钢闸门的板梁结构、起重机械和工业厂房的刚架结构等,在此基础上提出相关问题,例如:为什么采用这类结构形式,有何特点,引导学生思考与分析;其次针对具体钢结构让学生观察构件截面的形状,联系结构力学和钢结构原理知识提出相关问题,例如:构件主要承受哪种内力,引导学生思考所采用的截面和其放置方位是否符合力学基本原理,能否对其设计进行改进,如何改进等;然后让学生观察连接件和构件的连接方式,针对节点板、球铰等具体连接件提出钢结构连接的相关问题,例如:为什么采用焊接(或螺栓连接、铆接),能否用其它连接方式,从而达到巩固钢结构原理知识的目的。教学实践表明:生产实习中采用引导教学法极大地提高教学质量,有效地培养学生的工程观念和创新意识。在有限元技术应用的实践教学中,可以引导学生在建立模型时如何对实际工程钢结构中构件、连接件、约束进行简化,怎样选择单元类型(如工业厂房的梁、柱单元类型,各类闸门的面板、主梁、次梁、隔板的单元类型,载荷如何确定,数值计算结果的分析与处理等。从而使学生全面的掌握好有限元分析软件的应用,达到培养学生进行工程结构数值分析的能力。引导教学法也适用于钢结构设计技术应用和毕业设计这两门实践性课程,这里不再详述。

(3)利用多媒体和网络资源进行教学。对于生产实习,参观钢结构生产制造单位、在建工程或已建工程现场时,由于时间和条件所限,能见到的钢结构类型毕竟有限,不可能面面俱到。可以在实习前后或实习期间安排适当的时间,利用多媒体教学课件进行教学。对于钢结构形式、构件和连接件的掌握,可结合实际工程,用大题的动画、工程图片和视频作介绍;对于钢结构的制造与安装,可以先在生产制造单位与建设单位拍摄录像,然后用视频对钢结构的加工制作过程、焊接工艺、安装施工流程等进行教学。这种形象化教学方式,不仅可增强学生的感性认识、提高学生学习的兴趣,还能调动学生学习的主动性和积极性,从而提高教学效率和质量。多媒体教学也可以应用到焊接操作这一实践性课程。焊接操作在现场进行教学,由于学生人数较多,指导教师有时穷于应付,因此可以在条件允许的情况下,在现场播放焊接操作的图片或视频,使学生掌握焊接方式、工艺和操作规程,在较短时间掌握焊接操作实用技术。网络资源也可用于实践性课程的教学环节中。在建立实践性课程教学网的基础上,学生可以利用教学网进行自学,指导教师可以在网上进行辅导与答疑;另外,指导教师可以在教学过程中,给学生适当布置一些与课程相关的任务,让学生利用网络收集资料并消化吸收。对于21世纪的大学生,这种方法不仅能提高他们的学习兴趣,更能激发他们的激发学习热情。

2.4 考核方法的改革

改革实践性课程的考核方法,全面考核学生学习情况,鼓励创新思维。课程设计传统的考核方法主要是根据设计或计算结果进行评分,而毕业设计(论文)的考核方法由三部分组成,包括指导教师评分、评阅教师评分和答辩成绩等。可将毕业设计(论文)的考核方法引入到各门实践性课程的考核中来,在课程开始时指导教师即下发任务书,明确课程学习的目标和任务。课程结束时,由3至5位教师成立课程学习考核小组,对学生课程学习的各方面综合进行考核,包括工作态度、基本知识和操作(或应用)能力的掌握情况、任务完成情况、创新思维的体现、报告或论文的质量等。指导教师根据学生在教学过程中的工作态度、操作或应用能力和最终任务的完成情况等进行评分;报告或论文评阅教师则根据任务完成的质量、学习报告或论文的规范性和创新情况进行评分;考核小组根据学生在答辩过程中表现出来的知识点掌握情况、表达能力等集体决定答辩成绩;最后考核小组根据课程的类型和性质,将以上3个成绩按一定比例加权平均得到课程学习的总成绩。表1给出了有限元技术应用考核时内容和各项所占的建议比例。

钢结构设计技术应用和毕业设计(论文)的考核可参照表1,焊接操作和生产实习这两门课程的考核可由考核小组对各项比例进行适当调整。

3、保障机制

钢结构实践性课程教学改革是该专业方向教学体系改革的重要内容,在某种意义上它决定了教学改革的成功与否,而教学改革能否顺利开展和进行取决于保障机制是否完善。

(1)领导大力支持。钢结构方向的实践性课程和理论课程共同组成了该方向的教学体系,两个方面都进行教学改革才能满足21世纪钢结构人才培养目标的要求。学校各级领导应充分认识到实践性课程教学改革的重要性,必须高度重视和大力支持,这是进行教学改革的根本保障,可以制定相关政策鼓励和支持教师开展实践性课程教学改革。如果得不到领导的支持,任何教学改革都必将以失败而告终。

(2)教师积极投入。指导教师是实践性课程教学改革的主要实施者,应充分认识到实践性课程教学改革的重要性和必要性,积极投身到改革中来。实践性课程全方位教学改革实施,需要指导教师花更多的时间和精力用于教学过程中,可能还会触及到部分教师的一些利益,指导教师不能过于计较得失,为了改革的顺利开展和人才培养的整体目标实现,其付出是完全值得的。

(3)经费确保到位。实践性课程的教学改革需要一定的经费作保证,首先,实践性课程的教学需要一定的设备,如有限元技术应用和钢结构设计技术应用这两门课程设计,由于计算量大,所用软件需在高性能计算机上运行,因此需要一次性投入用来购置计算机。另外,生产实习或参观实践基地、材料及其加工、聘请专家讲学等都需要一定的经费,指导教师必须做好预算,确保教学时经费到位。

(4)实践基地建设。实践基地是实践性课程教学的最基本、最重要的基础条件,必须将其放在战略高度上予以重视。实践基地需要长期建设,可结合钢结构专业方向特点,充分利用产学研合作关系、校友资源等,与钢结构生产制造单位、建设单位或工程管理单位等建立长期合作关系,共建实践基地。学校或学院可聘请实践基地有丰富工程实际经验的钢结构专家担任兼职教授,在生产实习的教学过程中,可请他们给学生作专题报告,另外,在其它的实践性教学环节中,也可以将他们请到学校来讲学。这样不仅能深化双方的合作关系,又能提高实践性课程的教学质量。

4、结语

钢结构方向实践性课程的教学改革是该方向课程体系改革的重要组成部分,本文探讨了钢结构方向实践性系列课程的教学改革,对实践性课程教学环节相关的几个方面提出了具体的改革措施和建议。改革措施的实施将有利于提高教学质量,有利于培养学生的应用能力和创新意识,从而为实现培养应用型人才这一目标奠定坚实基础。

参考文献

[1]建设部、国家冶金工业局建筑用钢技术协调组钢结构专家小组.建筑钢结构产业“十五”计划和2010年发展规划纲要[J].新型建筑材料,2001,1(2):47~49.

[2]李方慧,田春竹.钢结构设计课程实践教学方法探讨[J].高等建筑教育,2011,20(1):135-137.

[3]李昆.基于实践能力培养的“钢结构设计”课程教学改革研究[J].中国电力教育,2011,16:22-123.

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一、主要改革内容及实施情况

(一)充分发挥培养计划在引领学生创新能力

在2014级电类学生培养计划修订中,对电类三个专业的学科基础课、专业核心课、专业方向课、专业选修课、集中实践教学环节进行课程调整、学时调整。充分发挥培养计划在引领学生创新能力培养中的核心作用。

(1)2014级船舶电子电气工程专业教学计划修订情况

在学科基础课中:一是新增加了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);二是将“单片机原理及应用”课程(36+20)改为“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验)两门课程;三是将“电路分析”课程(52+16)改为理论与实验分别独立的两门课程。

在专业核心课中:取消了“船舶通信与导航”课,改列为专业选修课。

在专业选修课中:取消了电子综合设计辅导(2学分、24+8学时、第5学期)课,新增加了“电子技术创新实验辅导”实验课程(1学分、32学时实验、第5学期)。

在集中实践教学环节中:一是取消了“电子技术课程设计”(2学分、2周、第3学期)新增了针对性更强的两门“模拟电子技术课程设计”(1.5学分、1.5周、第4学期)及“数字电子技术课程设计”(1学分、1周、第4学期)课;二是将“单片机课程设计”(1学分、1周、第5学期)改成(1.5学分、1.5周、第4学期);三是取消了“船舶电气设计与检验课程设计”(1学分、1周、第6学期),新增了“船舶机舱测控系统课程设计”(1.5学分、1.5周、第6学期)。

(2)2014级电气工程及其自动化专业教学计划修订情况

在学科基础课中:一是取消了“电气工程导论”课程;二是取消了“计算机辅助设计”,新增加了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);三是将“单片机原理及应用”课程(42+16)改为“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验)两门课程;四是将“电路分析”课程(52+16)改为理论与实验独立的两门课程。

在专业核心课中:一是将“单片机原理及应用”调整到学科基础课;二是取消了“供配电系统”课程(2.5学分、36+4学时、第7学期),改增为“工厂供电”课程(3学分、40+8、第7学期);三是将“检测与转换技术”(2学分、26+6学时、第4学期)学分调整为(2.5学分、28+12学时、第4学期);四是将“自动控制原理”课程(3.5学分、48+8学时、第5学期)学分调整为(4学分、52+12学时、第5学期)。

在专业方向课中:一是取消了“变压器应用技术”课程(2学分、28+4学时、第7学期);二是取消了“船舶动力装置与辅助机械”(2学分、28+4学时、第6学期)课;

在专业选修课中:一是取消了6门课程,分别是:信号与系统、文献检索、企业管理、电气工程专题讲座、集散控制系统、电子综合设计辅导;二是新增“电子技术创新实验辅导”(1学分、32学时实验、第5学期)、“新能源技术”(1学分、16学时、第5学期)两门课程;三是将“AUTOCAD”课程(2学分、16+16上机、第5学期)改为实验课程(1学分、32学上机、第5学期)。

在集中实践教学环节中:一是取消了“专业综合课程设计”(2学分、2周、第7学期);二是新增了“测控技术课程设计”(1学分、1周、第5学期)及“电气控制技术课程设计” (1学分、1周、第6学期)两门课程。

(3)2014级电子信息工程专业教学计划修订情况

在学科基础课中:一是取消“计算机辅助设计”(16+16)课,改成了“电路原理图与PCB设计”课程(32学时实验);二是增加了由专业核心课调整来“单片机原理及应用”课程(32学时理论)及“单片机原理及应用实验”课程(32学时实验);三是将“电路分析”课程(52+16)改为理论(56)与实验(16) 两门独立的课程。

在专业核心课中:取消了“信息论与编码”(24+8)课程并调整“单片机原理及应用”课程(40+16)到学科基础课。

在专业方向课中:一是在通信系统方向:将“程控交换”(32)课程换成为“移动通信”(22+10)课程;二是在嵌入系统方向:将“ARM处理器原理及应用”改为“嵌入式系统”(22+10),新增“ 计算机操作系统”(16+16(上机))及调整来“ 电子综合设计辅导”(16+16);而“DSP原理及应用”、 “多媒体技术”、“ 电子设计自动化”调整到专业选修课中;三是取消了电子系统设计方向。

在专业选修课中:一是取消了“复变函数与积分变换”、“JaVa语言程序设计”、“数据结构”、“数据库技术及应用”、“Linux软件设计”、“计算机接口与通信”、“自动控制原理”、“电视原理”8门课程;二是由专业方向课调整来“DSP原理及应用”、“多媒体技术”、“电子设计自动化”3门选修课;三是新增“专业导论”、“学科前沿信息”、“新能源技术”、“现代控制理论[双语] ”、“信息论与编码”、“集成电路设计”、“计算机网络安全”7门课程。

在集中实践教学环节中:一是取消了“电子设计方向专业课程设计”(2学分、2周、第7学期);二是新增了“工程训练C”(1周,1学分),调整了“模拟电子技术课程设计”(2周,2学分)、“数字电子技术课程设计”(2周,2学分)、“单片机原理及应用课程设计”(4周,2学分)。

(二)加强几门关键课程的课改示范工作,提升课程在电子能力培养中的关键作用

(1)电子综合设计辅导课程的教改实施情况

电子综合设计辅导课程是训练学生综合设计能力的课程。学院2009年起将原来的“电装实习”改成(电子装配)“工程训练”和“电子综合设计辅导”(2学分、24+8学时、第5学期)两门课程,并结合课余电子制作训练作为补充。电子综合设计辅导课程每一年的设计制作内容在原有的基础上都有新增,加强设计内容的新型性和实用性,至今实验室已有50多个设计实训模数电路板。2014版培养计划中“电子综合设计辅导”课程调整为实验课程“电子技术创新实验辅导”(实验30学时)。

电子装配工艺训练对学生的知识基础要求较低,在原2010版教学计划中安排在大一第二学期进行,重点是训练学生的电子电路焊接技术,为以后的电子装配打下基础。教学时数为一周,时间上分散进行,历时半个学期。电子综合设计辅导课程是学生进行电子设计的入门课,除公选课、选修课形式外,兴趣小组形式的学习培养也是一个最有成效的环节,使得对电子设计有基础、有兴趣的同学得到充分发挥与提升能力。对电子制作训练做到有计划性,一般分为四个阶段:

第一阶段:为电子制作基本能力训练。安排在入学后的第二学期,以兴趣小组形式进行。内容主要为:焊接技术训练、认识基本元器件(学会万用表的使用)、识图、音频放大电路制作。

第二阶段:电子制作入门训练。安排在入学后的第三学期,以公选课的形式进行。主要学习绘图、制作与测量(学习Protel(Altium Designer)软件的使用,学会常用电子仪器的使用,利用波形图分析电路的工作状态,分析能力训练),内容有:简单电源电路、电动机驱动电路、光控灯开关电路、温控加热器电路等。

第三阶段:电子设计基础训练。主要是结合理论知识设计电路,安排在入学后的第四学期,以选修课的形式进行。内容有:音响电路(含音调电路、功率放大器电路)、隔离放大器电路、充电器电路等。

第四阶段:电子设计综合能力提高训练。主要为综合设计中、大规模电路,安排在入学后的第五学期,以选修课的形式进行。内容有:抢答器电路、开关电源电路、数控电源电路、无线通信电路、锁相环振荡电路、转速检测电路、充电器电路。

(2)单片机原理及应用课程的教改情况

单片机作为电子自动化控制的主要手段,其作用越来越重要。我院该课程为省级精品课程,课程组老师进行了一系列的教学实践,编写了新的教学文件,每年修改电子教案、课件,出版新的教材与实验指导书,不断完善学习资源,实施电子考试等等,为学生的自动化电子设计起到了重要的支撑作用。在2014版教学计划中理论学时改为32,实验改为独立设课,学时为32,课程设计为1.5周。单片机实验电路板全部为校内老师设计制作,实验室至今有单片机综合应用设计电路板30多件。

(3)新增电子技术实践公选课

针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题,从2014年下半年开始学院在二年级学生中设立“电子技术实践”公选课程,从学生学习电子技术知识的初始阶段就引导学生向技术应用方向发展,培养学生理论联系实际、实际凝练为理论知识的能力,拓展学生的创新思维能力。电子技术实践课程在一定程度上打破课程的专业界限、学科界限,使得知识、技术、信息等多方面融会贯通,在还不能完全打破现有教学模式的情况下,以教学实验班的形式增加一个补充教学环节,以音频功率放大器的设计制作为立足点,从应用目标出发搜索知识点,解决技术问题,培养思维方式。电子技术实践公选课作为教学模式创新探索,在教学过程中最大程度地改变学生被教师控制之下被动地学习的局面,改变单纯死记硬背完成学业的局面,转而让学生养成从解决问题的角度去思考、查找知识,提高学生的主观能动性、创新意识。在教学环节上将实验教学、理论教学、课程设计三点连成一线。在教学效果上力求学以致用,学有所用,以适应大学生电子设计竞赛的要求,适应技能考证的要求,适应用人单位对应用型人才的需求。

(三)编写、修订教材、教案,建立完善教师与学生教学学习资源

编写出版《电子综合设计常用模块与实例指导》、《单片机设计实例集》等实践指导教材;为学生开展考证培训修订《电子工程师考证培训讲义》等;编写新的教学文件及电子教案、课件等,建立完善教师与学生教学学习资源。

一是修订出版了《单片机实验与课程设计指导(Proteus仿真版)》、《电子设计常用模块与实例》、《单片机设计实例选集(一)》、《51系列单片机原理及应用》等实践指导性强的教材;二是在原网络课程的基础上进行了单片机慕课网站的建设,新编了150题左右的作业练习题库;三是修改2014级教学大纲、电子教案及课件;四是设计开发2014级用的新实验电路板并用于每年的学生电子设计竞赛训练。

(四)加强实践能力培训,提高学生的综合能力

加强实践能力培训,提高学科竞赛的获奖数量、提高学生、专利证书数量、提高学生电子工程师/板级工程师/电工等从职证书数量。

(1)加强了学科竞赛的辅导力度。一是组织学生电子协会,每周至少开展一次活动,以加强低年级同学的基础技能训练;二是与飞思卡尔智能汽车竞赛相结合,利用各种提高学生能力的资源,充实学生的实践活动;三是培养充实指导教师力量,2014年学院的指导教师队伍扩大至9人,落实了组队学生与指导教师的互选环节,密切指导教师与参赛学生的联系,特别是在暑期中通过明确训练计划、训练内容增加指导教师的投入精力;四是针对大学生电子设计竞赛中发现的理论教学与学生实践应用能力脱离现象比较严重的问题,从2014年下半年开始在二年级学生中设立电子技术实践公选课程,在教学效果上力求学以致用,学有所用,以适应大学生电子设计竞赛的要求。

(2)重视指导学生、申报专利工作,培养科学研究能力 。通过学生课程设计、毕业设计、电子竞赛、省创新研究项目等实践,指导学生以论文或专利的形式固化研究成果,近年来学生发表的电子设计类论文、实用专利、省大学生科技创新(电子电气类)项目、国家级大学生创新创业训练项目增加明显。

(3)加强校内电子工程师等考证培训工作。学院培训中心通过了市职业技能鉴定条件验收,成立了市“职业技能鉴定所”和电工方面考证员,可进行中、高级电工,中、高级维修电工,初级电子设计工程师、板级设计工程师、单片机C语言程序设计师7种电子电气类证书的证书认定,为学生培训考评提供了极大的便利。

(4)加强了毕业设计真题实做的要求。学院将毕业设计任务早计划、早布置,以提高毕业设计论文的真题实做时间,现一般是在第7学期初就布置任务,毕业论文答辩分二次进行,在较长的时间内可给学生留出较多时间完成高质量的毕业设计论文,学生毕业设计真题实做的比例在90%以上。

(五)落实考证考级替代学分考试的制度

落实考证考级替代学分考试的制度,将提高从职能力的技能考证、考级、竞赛奖等纳入到教学学分中。

学院出台了关于《本科生毕业设计(论文)替代管理办法》(试行)的文件,规定了5类学生学业成果(考证、考级、论文、专利、竞赛奖)或经学院本科毕业设计(论文)工作小组认定可以代替毕业设计(论文)的其他成果可替代毕业设计(论文)学分。

二、实践成果

两年间,学生在电子工程师、电工考证、学科竞赛获奖方面成绩提高明显,取得电子工程师证书30 人;电工证书192人;在大学生电子设计竞赛中,获省一等奖学生为9人,二等奖学生为18人,三等奖学生为21人;在全国(省)飞思卡尔智能汽车竞赛及智能机器人大赛中获一等奖6人,特等奖2人,二等奖9人,三等奖24人。两年间,学生发表电子设计类论文10篇,取得电子设计类实用专利35项。

三、不足分析

一是教学计划改革后课时量压缩造成教师“抢课”现象,并由课程门数增多及投入精力不足造成教学改革的实践效果下降;二是团队精神在学院教改项目中体现不够,大多数教师还是安于老的教学方式,教改积极性不高,大范围的教改项目推进困难。

提高教学质量不仅需要领导重视,更需要教师的人人参与。教学改革不能停留在口号上,更应建立在教师行动上。高校要把提高教师的影响力与学生的竞争力作为学校发展的基本目标,以社会需求为导向,进一步改革人才培养模式,为社会输送合格的创新创业型应用人才。

参考文献:

[1] 唐树森,李维. 电气信息类专业基础课程综合改革的研究与实践[J]. 中国电子教育,2004,03:44-46.

篇12

0 沙钢焊丝钢生产概况

装备方面,采用“100吨电炉/180吨转炉炼钢LF精炼真空处理小方坯连铸高线控轧斯泰尔摩缓冷”流程工艺路线,具备年产300万吨的多品种、多规格焊丝钢盘条的生产能力。技术方面,形成了“双渣脱磷”,“预脱硫”等高纯净钢生产技术、基于盘条表面氧化皮控制的加热和轧制技术、降低焊丝产品焊接飞溅的冶炼和轧制技术、用于提高盘条拉拔性能的组织控制的控冷技术等。

借助上述装备和技术优势,使得普通级别焊丝钢的表面质量和拉拔性能等多项指标较以前有显著提高;2012年各类焊丝钢新品产销均创历史新高,如气体保护焊丝钢盘条销售35万吨,埋弧焊丝钢盘条销售5万吨。在新品研发方面,形成了“实验室研发-现场生产-用户试用反馈”三位一体的新品研发体系。通过客户交流和市场调研摸清用户需求,通过实验室分析设计和工艺制定中试方案,根据反馈结果制定现场冶炼轧制工艺,再通过现场跟踪和用户使用跟踪查清产品性能,并通过用户反馈优化成分设计和生产工艺。截至目前,通过不懈努力,沙钢在焊丝钢产品开发方面取得了一系列重大成果。近年来成功研发管线钢配套埋弧焊丝、高强钢配套气体保护焊丝、船舶海工钢配套焊丝及大热输入专用焊丝等系列产品。为进一步满足用户和市场需求,主要瞄准不锈钢和高温合金等领域用特钢的高合金焊丝钢冶炼生产平台正在建设中,预计10月份可投入生产。

1 沙钢焊丝钢研发流程

图1为基于“实验室研究-现场生产-用户试用反馈”的焊丝钢研发流程,主要包括三个阶段:实验室研究、现场生产、用户使用反馈;三个阶段相互反馈,共同影响焊丝钢产品的研发效率和生产质量。对于普通级别焊丝钢,可采用“100吨电炉LFVD保护浇铸方坯”或“180吨转炉LFRH保护浇铸方坯”冶炼技术;但是针对纯净钢,在上述路线基础上,通过应用双渣除磷技术、合金包芯线除硫技术等可确保钢水P≤0.06‰,O, S和N≤0.03‰ [1]。

盘条表面质量控制方面:通过优化加热制度,减小Fe2SiO4层厚度的作用,有效减小氧化皮嵌入量;优化轧制工艺后提高吐丝温度,改善冷却水质量,增大除鳞水压,有效解决盘条表面红锈问题[2]。

提高拉拔性能方面:通过研究材料的CCT行为,采用Stelmor控冷设备缓冷轧后盘条,使盘条拉拔之前无需回火也不会造成拉拔断丝问题。

降低气体保护焊丝焊接飞溅方面:通过优化精炼渣成分,提高夹杂物吸附能力,延长软搅拌时间,促进大型夹杂物上浮,加强连铸氩气保护,防止增氮和二次氧化等措施,有效控制了Ca,S等杂质元素造成的焊接飞溅问题。

因此,通过这套“三位一体”的焊丝钢研发体系,不仅缩短研发生产流程,拓展焊丝钢品种,而且能有效地控制焊丝钢生产的各项质量指标。

2 沙钢高端焊丝钢新品研发

2.1 管线钢配套埋弧焊丝

2.1.1 X80/90/100配套埋弧焊丝

近年来,天然气、石油工业飞速发展,采用大直径、高压力提升单管输送能力是管道大型化发展的趋势。这就要求输送管线具有很高的强度和良好的低温韧性。于去年开工建设的我国“西气东输”工程中的“三线”用钢选用X80,淘汰了 “二线”中采用部分X70[3];而在规划中的“四线”和“五线”工程中将采用新一代管线钢X90/100 [4-6],这就需要配套的埋弧焊丝。

采用Mn-Ni-Mo-Cr合金设计,并通过合金元素控制焊缝淬性、相变温度、晶粒度、晶粒形态等进而控制显微组织;通过合金元素强化焊缝金属基体组织,以达到高强度和低温冲击韧性的搭配。

图2为采用新研制焊丝、采用四丝双面埋弧焊接后得到的焊管的典型焊缝微观组织。

从图2中可见,焊缝组织主要由针状铁素体、沿奥氏体晶界结晶的板条状贝氏体以及少量粒状贝氏体组成,其中的针状铁素体晶态大小不等,彼此咬合、互相交错分布,板条贝氏体的排列较为规则,但被不规则的针状铁素体和粒状贝氏体挤压分割,使其板条束较为细小,这也是焊缝具有较高强度,同时具有较好韧性的原因[7, 8]。

对X80/90/100配套埋弧焊丝的焊缝金属进行拉伸和冲击测试,力学性能结果如表1所示。由表1可知,X80/90/100配套焊丝经焊管试验的焊缝强度能够满足美国石油学会标准API—5L分别对各级别管线钢强度的要求,三种级别焊丝的焊缝金属-20 ℃冲击吸收能量分别在180 J, 150 J和120 J以上,满足API—5L对X80/90/100管线钢的低温韧度要求。

2.1.2 弯管管线钢配套焊丝

管道建设中需要直管(直缝管和螺旋管)和弯管相配合以完成连接部分,弯管是在直管的基础上经在线中频加热、热弯曲变形、淬火、高温回火等工序完成[9]。由于没有专门配套焊丝,弯管厂商普遍采用直管用焊丝,但常出现焊接金属低温冲击不合格,影响产品性能。

经研究发现,直缝管经加热、热弯曲变形后,焊缝组织易出现粒状贝氏体,而随后的淬火、回火未能有效地降低这种脆性组织的含量。弯管管线钢配套焊丝利用Mn, Ni和Mo等脆性矢量较小的元素,降低奥氏体γ铁素体α相变温度,使先共析铁素体、侧板条铁素体、珠光体和贝氏体转变温度区分离,在较宽的温度范围内获得针状铁素体,同时控制贝氏体的转变温度范围,因此可以有效控制弯管制作过程中的脆性组织含量,从而提高韧性。

图3示出了采用新开发焊丝制成的埋弧直缝管、以及热煨弯管的典型焊缝组织。弯管中保留了大部分韧性较好的铁素体,只有少量的脆性贝氏体组织。

原焊丝与弯管配套焊丝焊管试验的焊缝低温冲击韧性结果如表2所示。相比原焊丝,配套焊丝提高了直缝管的低温冲击韧性,并且使弯管焊缝-20 ℃冲击吸收能量由原焊丝的最低31 J提高到最低131 J,也说明采用新焊丝能有效控制脆性组织的转变,同时配套焊丝的-40 ℃焊缝冲击吸收能量也远优于标准要求。

2.1.3 低温管线钢配套焊丝

在中国境内建设的油气输送管道对钢管的冲击性能是满足-10 ℃或-20 ℃冲击吸收能量要求的;但在俄罗斯或北极圈附近建造的管道则会有-40 ℃冲击吸收能量要求,以确保钢管在严寒冻土地带的安全性能[10]。X80级别的管线钢K65(俄罗斯牌号)在俄罗斯的需求量大[11],目前每年约出口5万吨K65管线钢,但以往由于没有配套焊丝,而只能采用原国内X80焊管所用焊丝,生产的焊管其焊缝金属的夏比冲击性能不能满足要求。

在系统调查焊缝化学成分、母材钢板化学成分和焊接工艺对焊缝组织和低温冲击韧性影响规律基础上,对原有焊丝成分进行了重新设计;通过优化Ni, Mo, Ti, B元素比例,以及C, Mn, Si和O含量比例控制,实现了焊缝金属低温冲击韧性提高。用户制管试验结果见表3,采用配套焊丝焊制的K65管线钢的焊缝-40 ℃冲击吸收能量单值最低180 J,均值196 J,远超标准要求,且韧脆转变温度低于-60 ℃,能够确保管道的安全。

2.2 高强高韧气体保护焊丝钢

2.2.1 船舶和海工钢配套气体保护焊丝

随着船舶和海工行业的迅猛发展,含有Ni, Cr和Mo等合金元素的高强低温钢得到了广泛应用;该类钢需要同时满足高强度、高韧性、抗层状撕裂及耐腐蚀性能。该类钢通常采用进口药芯气体保护焊丝进行焊接加工,不但价格昂贵,而且供货周期长,制约了行业的发展。因此,开发适用于海工钢焊接的实心气体保护焊丝,取代长期依赖的药芯焊丝,是国内海工钢配套焊接材料的发展趋势[12,13]。

在原有低级别海工钢配套焊丝钢盘条ER55/62-G基础上,系统研究了Ni, Cr和Mo等合金元素对焊缝金属的强度和低温冲击韧性的影响,研发了配套国内高强度海工钢EQ56/70的气体保护焊丝钢盘条ER69/76-G,该产品兼顾焊丝的制作加工性能(拉拔性能、酸洗时氧化皮脱落容易程度、盘条表面质量)以及焊接工艺性能(飞溅大小、焊缝成形质量、焊缝的耐腐蚀性能)。

采用新焊丝ER69/76-G进行海工钢板焊接试验,焊缝组织对比原焊丝如图4所示。

由图4可知,新焊丝的焊缝组织中晶界铁素体尺寸和数量相比明显减少,并未出现如ER55/62-G中的侧板条铁素体和魏氏体组织,也说明了调整后的合金元素对焊缝组织的细化作用[14]。

新焊丝的焊缝力学性能如表4所示,采用ER69/76-G焊制的焊缝强度能满足海工钢EQ56/70的标准要求,-20 ℃的低温冲击吸收能量大于80 J,反应了良好的低温韧性。

2.2.2 Cr-Mo系耐热钢配套焊丝

低合金Cr-Mo系耐热钢广泛应用于炼油化工、煤化工、化肥等石油化工行业设备的制造,常见的Cr-Mo系低合金耐热钢品种有1.25Cr0.5Mo, 2.25Cr1Mo和2.25Cr1MoV,国内已有一些企业具有该类钢板生产能力,但与之配套的焊丝却长期依赖于日本神钢、德国伯乐蒂森、法国SAF等少数国外品牌[15]。

近年来,国内已有厂家尝试开发了一些Cr-Mo系耐热钢配套焊丝;但产品普遍存在以下问题:其一是焊丝成分、力学性能不稳定;其二是焊丝钢盘条强度过高不易拉拔制丝。针对以上问题,沙钢进行了该类焊丝钢研制。由于此类设备服役温度高达500 ℃,为了保证焊缝的耐高温性能和抗回火脆性,配套焊丝严格控制成分,特别是P, Sb, Sn和As等杂质元素含量。同时,通过CCT行为研究确定盘条轧制及冷却过程的各个参数,包括吐丝温度、Stelmor缓冷速度和集卷温度等,使其具有较高的抗拉强度和断后伸长率,从而保证盘条在制丝过程中容易拉拔且不易断丝。

批量生产供货的盘条及加工成焊丝后,通过焊接得到的熔敷金属组织如图5所示。轧制盘条铁素体和贝氏体含量较多,少量珠光体,没有出现如原盘条中的马氏体,从而降低了强度。熔敷金属以密集的晶内针状铁素体为主,能保证较好的强韧度。

采用配套焊丝焊接Cr-Mo系耐热钢板,焊接接头经焊后热处理690 ℃×2 h后的焊缝性能如表5所示,在保证足够强度的基础上,焊缝的-25 ℃冲击吸收能量均值可达196 J,远超标准要求。

2.3 大热输入量焊接专用焊丝

为了提高结构建造效率,多丝埋弧焊、气电立焊和电渣焊等大热输入量焊接方法逐渐在建筑、造船和桥梁等大型钢结构领域得到应用。可抵抗大热输入焊接钢板的研发已得到了钢铁生产企业的重视[16-19],但鲜有相关配套焊接工艺和材料(焊丝)的研发报道。沙钢在成功开发可抵抗大热输入量焊接的船板钢EH36/40-W150和建筑桥梁钢Q390/420DW[20,21]的基础上,还进行了配套焊接工艺和材料的研发。

2.3.1 电渣焊配套焊丝

电渣焊是一种垂直高效的焊接方法,其焊接热输入量可达300~800 kJ/cm,常用于建筑、桥梁结构的大长度立焊缝焊接以提高焊接效率[22,23]。与气体保护焊接方法相比较,电渣焊有以下特点:①熔池尺寸大;②熔池停留时间长;③焊缝稀释率大。这使得电渣焊接头冷却速度慢,焊缝和热影响区的组织容易粗化,进而使冲击韧性恶化。为克服上述缺点,电渣焊需专用焊丝以确保焊缝金属的冲击性能满足要求[24]。

通过分析电渣焊焊缝和热影响区冲击性能恶化的原因,调查组织与性能的关系,在系列试验和试生产的基础上,沙钢成功研发了电渣焊配套焊丝SG-S1(φ1.6 mm)。该焊丝严格控制微合金元素含量及适当的杂质元素含量,利用Mg,Ca等微合金元素生成细小、弥散、高熔点氧化物质点,Ti,B等微合金元素形成氮化物或硫化物,这些质点均对晶界具有钉扎作用,抑制焊缝晶界铁素体长大,同时又不影响晶内铁素体的形核能力,从而改善焊缝金属的强度和韧性;同时,焊缝金属在高温作用下向热影响区扩散Ti,B元素,由此生成的TiN,BN同样可以细化粗晶区晶粒,促进晶内铁素体的生成,从而改善强度和韧度[25]。

采用该焊丝进行电渣焊试验,板厚60 mm,热输入量为535 kJ/cm,焊接接头宏观金相及微观组织如图6所示,可见厚板通过电渣焊焊接一次成形质量较好,焊缝组织和热影响区晶粒尺寸控制较好,晶内分布密集的针状铁素体,能够保证良好的低温韧度。不同位置的低温冲击吸收能量结果如图7所示,虽然焊缝韧性相比热影响区略差,但均满足标准要求。

2.3.2 FCB埋弧焊用焊丝

单面焊双面成形工艺可一次获得双面成形焊缝,避免了因焊接背面焊缝所需的钢板翻身、清根与焊接工作,大大提高了焊接效率和自动化水平,埋弧焊焊剂铜衬垫(FCB)单面焊双面成形工艺在造船领域被广泛应用[26,27]。随着造船工业的技术发展,FCB法焊接已经在平面分段流水线作业中得到了广泛应用,但是仍存在焊接接头冲击韧性不稳定现象,尤其是在焊接热影响区的低温韧性恶化[28,29]。

采用夹杂物控制技术、并利用结晶钢生产平台技术、先进的控制轧制和控制冷却技术,开发出了高焊接性能的系列船板钢,实现了厚度规格在36 mm以下的钢板可单道次焊透,且焊接热影响区的-20 ℃冲击吸收能量稳定在200 J以上,焊缝金属的-20 ℃冲击吸收能量在100 J左右。

为进一步提高焊缝金属和焊接接头的整体力学性能,通过系统研究不同焊接输入量下化学元素Ti, B和Mg等元素对焊缝、热影响区组织的细化机制,开发了适用于船板钢FCB焊接的专用焊丝。

新焊丝充分考虑船厂常用焊剂中的元素向焊缝的过渡,严格控制Ni, Mo和Ti等合金元素含量,在原有埋弧焊丝基础上调整B, Si和Ca等含量,以增强焊缝及热影响区强韧匹配。

采用该焊丝对36 mm厚的DH36钢板进行的FCB三丝埋弧焊试验,不同位置的低温冲击试验结果见图8,各位置的低温冲击吸收能量相比标准要求均有较大的富余量。

3 结束语

作为国内领先的棒线材生产研发基地,沙钢具备焊丝钢生产的装备和技术优势,在装备方面有电炉和转炉流程生产工艺技术方案;在技术方面,形成了“双渣脱磷”和“预脱硫”等纯净钢生产技术、基于盘条表面氧化皮控制的加热和轧制技术、降低焊丝产品焊接飞溅的冶炼和轧制技术、用于提高盘条拉拔性能的组织控制的控冷技术等。

借助上述装备和技术优势,形成了“实验室研发—现场生产—用户试用反馈”三位一体的新品研发体系。在常规产品基础上,研发了X80/90/100管线用系列埋弧焊丝钢、550~960 MPa高强韧系列气体保护焊丝钢、Cr-Mo耐热焊丝钢及大热输入用焊丝钢等多个重点领域新品焊丝钢。并可根据用户需求,从焊接冶金、材料学以及冶炼轧制技术等多角度综合开展新品研制,从而为用户提供“钢材+焊材+焊接工艺”综合解决方案。

参考文献

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篇13

Key words: submerged arc welding;long distance pipeline;field;feasibility

中图分类号:TG457.6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)30-0108-02

1 埋弧焊原理及其特点

1.1 埋弧焊原理 埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一,它的全称是埋弧自动焊,又称焊剂层下自动电弧焊。它是一种以连续送进的焊丝作为电极和填充金属,焊接时在焊接区域的上面覆盖一层颗粒状焊剂,电弧在焊剂层下燃烧,将焊丝端部和局部母材熔化并形成焊缝的焊接方式。在电弧热的作用下,上部分焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反应。熔渣浮在金属熔池的表面,一方面可以保护焊缝金属,防止空气的污染,并与熔化金属产生物理化学反应,改善焊缝金属的成分及性能;另一方面还可以使焊缝金属缓慢泠却。

焊接过程中,在工件被焊处覆盖一层30-50mm厚的粒状焊剂,连续送进的焊丝在焊剂层下与焊件间产生电弧,电弧的热量使焊丝、工件和焊剂溶化,形成金属熔池,使它们与空气隔绝。随着焊机自动向前移动,电弧不断熔化前方的焊件金属、焊丝及焊剂,而熔池后方的边缘开始冷却凝固形成焊缝,液态熔渣随后也冷凝形成坚硬的渣壳。

1.2 埋弧焊的特点 ①焊接自动化程度高。埋弧自动焊接时,引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控制的,机械操作的程度非常高。

②焊接效率高。埋弧焊的焊丝伸出长度(从导电嘴末端到电弧端部的焊丝长度)远较手工电弧焊的焊条短,一般在50mm左右,而且是光焊丝,不会因提高电流而造成焊条药皮发红问题,所以可使用较大的电流(比手工焊大5-10倍),因此,熔深大,焊丝溶敷效率大大提高,对于20mm以下的对接焊甚至可以不开坡口,不留间隙,这就减少了填充金属的数量,生产率较高,另一方面由于焊剂和溶渣的隔热作用,电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅也很少,虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大,但总的热效率仍然大大增加。

③焊缝质量高。熔渣隔绝空气的保护效果好,熔渣可降低接头冷却速度,焊接参数可以通过自动调节保持稳定,对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定,机械性能比较好。

④劳动条件好。除了减轻手工、半自动焊操作的劳动强度外,埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧,电弧光不外露,电弧被焊剂覆盖与空气隔离,焊接时没有弧光辐射,减轻对操作者身体的伤害。

⑤埋弧焊的缺点。1)由于埋弧焊是依靠颗粒状焊剂堆积形成保护条件,因此,目前较适用于平焊位置的焊接,对于环焊缝应用较少。2)由于埋弧焊焊剂的成分主要是MnO、SiO2等金属及非金属氧化物,所以难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。3)只适于长焊缝的焊接。由于机动灵活性差,焊接设备比较复杂,短焊缝显不出生产效率高的特点。4)由于埋弧焊电弧的电场强度较大,焊接电流小于100A时,电弧的稳定性不好,因此不适合焊接厚度小于1mm的薄板。

2 埋弧焊目前在管线钢生产中的应用

2.1 埋弧焊目前在管线钢生产中的应用 众所周知,目前长输管线所用X**级管线钢所用生产工艺有电阻焊(ERW)、螺旋埋弧焊(SSAW)、直缝埋弧焊(LSAW)等三种工艺,国内知名生产厂家宝钢、武钢、邯钢、鞍钢、沙钢、本钢、攀钢、酒钢、济钢、南钢、马钢、太钢等均有管线钢埋弧焊(SSAW、LSAW)生产线,相关技术及设备、焊剂、焊丝等应用已非常成熟。

2.2 管线钢焊接接头性能分析 以西气东输二线主线路所用X80级管线钢为例,进行管线钢埋弧焊接头性能分析。由于X80钢在成分设计上采用超低碳微合金化,添加Nb、V、Ti、Mo等微量元素细化晶粒,同时严格控制了S、P含量,使其具有很高的强度和韧性。西气东输二线工程中X80钢匹配焊剂采用氟碱型和铝碱型混合渣系,合理控制碱度,在提高焊缝强度的同时提高了韧性,通过对焊缝试样进行拉伸、弯曲、冲击、硬度等系列检测,焊缝性能完全满足API 5L和西气东输二项对X80钢力学性能的要求,同时焊缝表面光滑、脱渣性好,表现出优良的工艺性能。

X80管线钢埋弧焊的焊缝组织比较细小(见图1),晶粒大小比较接近母材,且绝大部分为不规则分布的针状铁素体组织,焊缝整体实现了以铁素体为主的组织控制。其中热影响区铁素体比例达到了84%,其中先共析铁素体约占46%。力学性能方面,埋弧焊焊缝也表现优异,如焊缝抗拉强度(见图2)中所示,27个试样中每个试样的强度值均大于或等于母材强度,断口位置均在母材区,实现了焊缝与母材的等强或超强匹配。

2.3 埋弧焊应用于施工现场的可行性分析 通过埋弧焊在管线钢生产工厂的应用可知,在焊剂、焊丝、焊接设备等方面条件已完全具备,而施工现场与生产车间的差别主要在于施工现场环境多样性、焊接设备的移动性和焊口一侧钢管的不可移动性。下面就这三个方面分别阐述埋弧焊应用于施工现场的可行性。

施工现场环境的多样性包括两个方面:地形多样性和气候多样性。地形多样性方面,可以尽量把埋弧焊施工应用于地形相对平坦段,如西气东输二线西段工程,而对于施工中不可避免的冷弯管和热煨弯头焊接,可以通过适当增加焊口附近的土方工程量(如增大放坡量)减小弯曲角度、选用熟练机械操作手灵活操作减小对口机械力等方式,尽量降低对焊接的影响,也可以做留头处理。对于气候多样性,由于埋弧焊采用焊剂保护,对气候适应能力较强,除非现场条件特别恶劣,一般配置防风棚及附属物品即可满足施工。

对于焊接设备的移动性,由于埋弧焊采用与内焊机(IWM)打底焊(见下文)相结合的方式,只需焊接两遍即可完成整道焊口施工,可采用大型多功能焊接车承载埋弧焊设备及附属模块的方式,按照长输管线施工现场特点把埋弧焊设备合理布置于承载车上。但须指出的是,由于埋弧焊使用焊接电流较大,所用承载车所配发电系统必须满足使用条件。

焊口不可转动性方面,这里存在焊枪运行轨道需为一完整圆形和焊剂预铺设和回收再利用两个问题。埋弧焊焊枪运行轨道方面,据笔者所知,目前已有很多研究机构完成了多种形式的智能跟踪焊接小车,能够应用各种传感器自动跟踪焊缝形状、位置和走向并随之改变焊接参数,其中部分导向机构经过改进已完全可以胜任长输管线现场焊接施工。至于焊剂预铺设和回收再利用,可以根据具体使用情况设计智能机械手,使行走轨道同样为圆形,其运行稍早于焊枪,而机械手携带的盛焊剂的容器有足够的长度,保证在焊枪行走过后有短暂间隔后开始收集未熔化的焊剂。

3 长输管线现场施工应用模式探讨

内焊机(IWM)打底焊+埋弧焊的现场焊接模式通过内焊机进行根焊,埋弧焊机进行剩余焊口焊接的模式,各需一遍即可完成整道焊口的焊接。打底焊采用具有内对口与管内焊接功能的设备组装在一起的管内自动根焊机完成,可以把对口与根焊几乎同步完成,而且一般缺陷少,操作熟练后,这道工序仅需几十秒钟,大大提高了现场施工速度。而在内焊机撤离后,焊口已具有一定的承受力,降低了埋弧焊时的焊接应力。由于埋弧焊焊接电流大,熔深大,可集热焊、填充焊、盖面焊于一遍,且焊接速度大,可以使每道口的焊接时间大大缩短。考虑现场实际操作过程,以西气东输二线管道工程1219×18.4mm的X80级管线钢为例,预计每道焊口从内焊机介入到埋弧焊机完成焊接撤离不超过5分钟时间。总体来讲,单台内焊机配合单台埋弧焊机组成的焊接小机组每小时可焊接10道口左右。

手工焊打底+埋弧焊的现场焊接模式。通过手工焊打底可以增加根焊层的厚度,防止埋弧焊焊透根焊层,其余与上述模式相同。

4 结论

施工现场情况复杂,焊剂回收重复利用率受影响,且需用其它焊接方式连头,因为埋弧焊连头可能会使残余应力过大。但一旦埋弧焊打破传统焊接方式,应用于长输管线施工现场,可使单道口的焊接时间缩短至传统手工焊、半自动焊方式的十分之一之内,普通全自动焊的三分之一之内。

参考文献: