材料焊接性（一）基本信息中文课程名称：材料焊接性英文课程名称：WeldabilityofMaterials课程编号：0304104学分：2学时：32课程性质：必修课适用专业：焊接技术与工程先修课程：物理化学、金属学及热处理、焊接理论基础开课系（教研部）：焊接工程系执笔：杨成刚审核：陈玉华课程简介：《材料焊接性》是一门理论性、综合性和实践性强的专业课，是焊接技术与工程本科专业的专业核心课程。本课程系统讲授焊接性及其试验评定、合金结构钢的焊接、不锈钢及耐热钢的焊接有色金属的焊接、先进材料的焊接以及异种材料的焊接。通过本课程的系统讲授使学生掌握常用金属材料焊接时可能遇到的问题和解决的具体措施，要求学生能针对不同的金属材料正确的选用焊接方法、焊接材料并制定合理的焊接工艺，培养学生创造性思维、综合设计能力和工程实践能力。本课程可为后续焊接技术与工程专业课的学习提供理论基础，为未来从事金属材料焊接性方面的研究与开发打下一个良好的基础。（二）课程目标本课程的主要任务是通过课堂教学和讨论、实验和作业等环节，使学生掌握金属材料焊接性的试验方法及分析方法，认识到解决问题有多种方案可选择：掌握航空航天、石油化工、机械制造等特定领域典型材料的焊接性及其焊接工艺特点；针对不同行业领域需求的其他金属材料，能理论分析材料的焊接性，正确地选用焊接方法、焊接材料，并制定合理的焊接工艺，体现创新性意识。通过该课程的学习，为学生今后成长为合格的焊接工程师提供必要的基础。同时，支撑本专业毕业目标中相应指标点的达成课程目标对学生的知识、能力要求如下：1.掌握各种金属材料焊接性评定方法的基本原理和适用范围。2.在掌握金属材料焊接性的试验方法及分析方法的基础上，能根据材料的成分、组织、物理和化学性能对同种材料以及异种材料的焊接性进行分析。3.针对不同行业领域需求的金属构件，能理论分析材料的焊接性并合理的设计实验方案，包括选用合适的焊接方法、焊接材料，并制定合理的焊接工艺。4.针对先进材料及结构，选用合适的设备对其焊接性进行物理模拟，并理解模拟方法的局限性。课程目标对毕业要求的支撑关系如表1所示
材料焊接性 （一）基本信息 中文课程名称：材料焊接性 英文课程名称：Weldability of Materials 课程编号：0304104 学分：2 学时：32 课程性质：必修课 适用专业：焊接技术与工程 先修课程：物理化学、金属学及热处理、焊接理论基础 开课系（教研部）：焊接工程系 执笔：杨成刚 审核：陈玉华 课程简介： 《材料焊接性》是一门理论性、综合性和实践性强的专业课，是焊接技术与工程本科专业的专 业核心课程。本课程系统讲授焊接性及其试验评定、合金结构钢的焊接、不锈钢及耐热钢的焊接、 有色金属的焊接、先进材料的焊接以及异种材料的焊接。通过本课程的系统讲授使学生掌握常用金 属材料焊接时可能遇到的问题和解决的具体措施，要求学生能针对不同的金属材料正确的选用焊接 方法、焊接材料并制定合理的焊接工艺，培养学生创造性思维、综合设计能力和工程实践能力。本 课程可为后续焊接技术与工程专业课的学习提供理论基础，为未来从事金属材料焊接性方面的研究 与开发打下一个良好的基础。 （二）课程目标 本课程的主要任务是通过课堂教学和讨论、实验和作业等环节，使学生掌握金属材料焊接性的 试验方法及分析方法，认识到解决问题有多种方案可选择；掌握航空航天、石油化工、机械制造等 特定领域典型材料的焊接性及其焊接工艺特点；针对不同行业领域需求的其他金属材料，能理论分 析材料的焊接性，正确地选用焊接方法、焊接材料，并制定合理的焊接工艺，体现创新性意识。通 过该课程的学习，为学生今后成长为合格的焊接工程师提供必要的基础。同时，支撑本专业毕业目 标中相应指标点的达成。 课程目标对学生的知识、能力要求如下： 1. 掌握各种金属材料焊接性评定方法的基本原理和适用范围。 2. 在掌握金属材料焊接性的试验方法及分析方法的基础上，能根据材料的成分、组织、物理和 化学性能对同种材料以及异种材料的焊接性进行分析。 3. 针对不同行业领域需求的金属构件，能理论分析材料的焊接性并合理的设计实验方案，包括 选用合适的焊接方法、焊接材料，并制定合理的焊接工艺。 4. 针对先进材料及结构，选用合适的设备对其焊接性进行物理模拟，并理解模拟方法的局限性。 课程目标对毕业要求的支撑关系如表 1 所示
表1课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求课程目标毕业要求指标点指标点1.4：能够将相关知识和数学模型方法用于复杂焊接工毕业要求1课程目标1程问题解决方案的比较与综合。指标点2.2：根据焊接结构特征与材料特性，能基于焊接相关科毕业要求2课程目标2学原理和数学模型方法正确表达复杂焊接工程问题：指标点4.2：能够根据航空航天、石油化工、机械制造等行业焊毕业要求4接产品的特征，分析焊接工艺、材料焊接性、结构适应性等工课程目标3程问题，选择研究路线，设计可行的实验方案；指标点5.3：能够针对具体的焊接对象，选用满足特定需求的现毕业要求5代工具，进行材料焊接性的物理模拟，焊接热源和焊接变形的课程目标4数值模拟及预测，并能够分析其局限性。（三）教学内容教学内容及其对课程目标支撑关系如表2所示。表2教学内容对课程目标的支撑对应的序号教学内容教学要求课程目标知识方面：掌握焊接性的定义，了解常用1.金属焊接性及其试验方法焊接性试验方法。（1）金属焊接性概念课程目标11能力和素质方面：通过介绍金属材料在工（2）焊接性试验课程目标4程上的应用，树立学生为国家工业发展做（3）常用焊接性试验方法出贡献的信念。2.合金结构钢的焊接知识方面：掌握合金结构钢的焊接性。（1）合金结构钢的分类能力和素质方面：能够根据合金结构钢化（2）热轧、正火钢的焊接课程目标22学成分、组织分析其焊接性，掌握合金结（3）低碳调质钢的焊接课程目标4构钢接头缺陷产生的影响因素及其控制（4）中碳调质钢的焊接措施。（5）专用钢的焊接3.不锈钢、耐热钢的焊接知识方面：掌握不锈钢、耐热钢的焊接性（1）不锈钢、耐热钢的类型、能力和素质方面：（1）能够根据不锈钢化成分及力学性能课程目标2学成分、组织分析其焊接性（2）使学生3（2）奥氏体钢、双相钢的焊具备设计实验方案改善不锈钢接头质量课程目标3接的能力，培养学生创新精神、分析问题和（3）铁素体和马氏体钢的焊解决问题的能力。接
表 1 课程目标对毕业要求的支撑关系 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 毕业要求 1 指标点 1.4： 能够将相关知识和数学模型方法用于复杂焊接工 程问题解决方案的比较与综合。 课程目标 1 毕业要求 2 指标点 2.2：根据焊接结构特征与材料特性，能基于焊接相关科 学原理和数学模型方法正确表达复杂焊接工程问题； 课程目标 2 毕业要求 4 指标点 4.2：能够根据航空航天、石油化工、机械制造等行业焊 接产品的特征，分析焊接工艺、材料焊接性、结构适应性等工 程问题，选择研究路线，设计可行的实验方案； 课程目标 3 毕业要求 5 指标点 5.3：能够针对具体的焊接对象，选用满足特定需求的现 代工具，进行材料焊接性的物理模拟，焊接热源和焊接变形的 数值模拟及预测，并能够分析其局限性。 课程目标 4 （三）教学内容 教学内容及其对课程目标支撑关系如表 2 所示。 表 2 教学内容对课程目标的支撑 序号 教学内容 教学要求 对应的 课程目标 1 1. 金属焊接性及其试验方法 （1）金属焊接性概念 （2）焊接性试验 （3）常用焊接性试验方法 知识方面：掌握焊接性的定义，了解常用 焊接性试验方法。 能力和素质方面：通过介绍金属材料在工 程上的应用，树立学生为国家工业发展做 出贡献的信念。 课程目标 1 课程目标 4 2 2. 合金结构钢的焊接 （1）合金结构钢的分类 （2）热轧、正火钢的焊接 （3）低碳调质钢的焊接 （4）中碳调质钢的焊接 （5）专用钢的焊接 知识方面：掌握合金结构钢的焊接性。 能力和素质方面：能够根据合金结构钢化 学成分、组织分析其焊接性，掌握合金结 构钢接头缺陷产生的影响因素及其控制 措施。 课程目标 2 课程目标 4 3 3. 不锈钢、耐热钢的焊接 （1）不锈钢、耐热钢的类型、 成分及力学性能 （2）奥氏体钢、双相钢的焊 接 （3）铁素体和马氏体钢的焊 接 知识方面：掌握不锈钢、耐热钢的焊接性 能力和素质方面：（1）能够根据不锈钢化 学成分、组织分析其焊接性（2）使学生 具备设计实验方案改善不锈钢接头质量 的能力，培养学生创新精神、分析问题和 解决问题的能力。 课程目标 2 课程目标 3
知识方面：掌握铝及其合金的性能特点、4.铝及其合金的焊接应用范围和焊接性（1）铝及其合金的类型和力课程目标2能力和素质方面：（1）具备从铝合金物化学性能（2）铝及其合金的焊7课程目标3性能分析其焊接性的能力，（2）能够分析接性分析（3）铝及其合金的铝合金接头缺陷形成原并提出具体的控焊接工艺制措施知识方面：掌握钛及其合金的焊接性和焊5.钛及其合金的焊接接工艺要点（1）钛及其合金的类型和力能力和素质方面：（1）具备从钛合金物化课程目标25学性能（2）钛及其合金的焊性能分析其焊接性的能力，（2）能够分析课程目标3接性分析（3）焊接工艺要点钛合金接头缺陷形成原并提出具体的控制措施6.高温合金的焊接（1）高温合金的类型和力学知识方面：掌握高温合金的焊接性课程目标26性能（2）高温合金的焊接性能力和素质方面：具备对高温合金的焊接课程目标3分析（3）高温合金的焊接工性进行分析并设计焊接实验方案的能力。艺知识方面：掌握异种材料接头焊接缺陷产生机理7.异种材料的焊接能力和素质方面：（1）具备从异种材料物（1）异种材料的分类、组合化性能分析其焊接性的能力，并能够据此课程目标37及焊接性特点制定合理的实验方案。课程目标4（2）异种钢的焊接（2）针对特定行业结构及功能材料，能（3）钢与有色金属的焊接够选择合适的设备对其焊接性进行物理模拟（四）实践教学安排实践教学内容及其安排如表3所示。表3实验教学安排项目实验学时实验类型实验要求每组人数实验项目编号低合金高强钢焊接冷裂纹倾向的测必修2设计性4-8人定与分析合计2必修学时：2
4 4.铝及其合金的焊接 （1）铝及其合金的类型和力 学性能（2）铝及其合金的焊 接性分析（3）铝及其合金的 焊接工艺 知识方面：掌握铝及其合金的性能特点、 应用范围和焊接性 能力和素质方面:（1）具备从铝合金物化 性能分析其焊接性的能力，（2）能够分析 铝合金接头缺陷形成原并提出具体的控 制措施 课程目标 2 课程目标 3 5 5.钛及其合金的焊接 （1）钛及其合金的类型和力 学性能（2）钛及其合金的焊 接性分析（3）焊接工艺要点 知识方面：掌握钛及其合金的焊接性和焊 接工艺要点 能力和素质方面:（1）具备从钛合金物化 性能分析其焊接性的能力，（2）能够分析 钛合金接头缺陷形成原并提出具体的控 制措施 课程目标 2 课程目标 3 6 6.高温合金的焊接 （1）高温合金的类型和力学 性能（2）高温合金的焊接性 分析（3）高温合金的焊接工 艺 知识方面：掌握高温合金的焊接性 能力和素质方面：具备对高温合金的焊接 性进行分析并设计焊接实验方案的能力。 课程目标 2 课程目标 3 7 7. 异种材料的焊接 （1）异种材料的分类、组合 及焊接性特点 （2）异种钢的焊接 （3）钢与有色金属的焊接 知识方面：掌握异种材料接头焊接缺陷产 生机理 能力和素质方面：（1）具备从异种材料物 化性能分析其焊接性的能力，并能够据此 制定合理的实验方案。 （2）针对特定行业结构及功能材料，能 够选择合适的设备对其焊接性进行物理 模拟 课程目标 3 课程目标 4 （四）实践教学安排 实践教学内容及其安排如表 3 所示。 表 3 实验教学安排 项目 编号 实 验 项 目 实验学时 实验类型 实验要求 每组人数 1 低合金高强钢焊接冷裂纹倾向的测 定与分析 2 设计性 必修 4-8 人 合 计 2 必修学时：2
（五）教学方法与习题要求本课程教学采用课堂讲授、作业、实验等方式，利用翻转课堂和任务驱动等教学理念，实行“以学为中心”的教学模式，推动课堂教学从“以教为主”向“以学为主”转变。本课程教学环节与课程目标的对应关系矩阵如表4所示。表4课程目标与教学环节对应的关系矩阵教学环节序号课程目标作业实验课堂讲授LV1课程目标12VV课程目标2V3课程目标3VV4课程目标4（六）考核方式及成绩评定考核方式：平时作业、课程实验和期末考试。成绩评定：课程实验、平时作业成绩各占20%，期末考试成绩占60%。实验、作业及考试分值均为100分，考核方式及成绩比例、各考核方式的成绩评定标准及依据与课程目标对应的关系矩阵如表5、6、7、8所示。课程目标达成度评价和毕业要求达成情况评价参见《航空制造工程学院关于课程目标达成情况评价办法》。表5考核方式与课程目标对应的关系矩阵考核方式及成续比例（%）课程目标支撑的毕业指标点平时作业课程实验期末考试20课程目标1指标点1.41005040课程目标2指标点2.2课程目标3指标点4.24050课程目标4指标点5.3合计（%)100100100表6平时成绩评定标准与依据指标与依据权重课程目标(%)90~100(A)80~89 (B)70~79 (C)60~69 (D)0~59(E)
（五）教学方法与习题要求 本课程教学采用课堂讲授、作业、实验等方式，利用翻转课堂和任务驱动等教学理念，实行“以 学为中心”的教学模式，推动课堂教学从“以教为主”向“以学为主”转变。本课程教学环节与课 程目标的对应关系矩阵如表 4 所示。 表 4 课程目标与教学环节对应的关系矩阵 序号 课程目标 教学环节 课堂讲授 作业 实验 1 课程目标 1 ✓ ✓ 2 课程目标 2 ✓ ✓ 3 课程目标 3 ✓ 4 课程目标 4 ✓ ✓ （六）考核方式及成绩评定 考核方式：平时作业、课程实验和期末考试。 成绩评定：课程实验、平时作业成绩各占 20%，期末考试成绩占 60%。 实验、作业及考试分值均为 100 分，考核方式及成绩比例、各考核方式的成绩评定标准及依据 与课程目标对应的关系矩阵如表 5、6、7、8 所示。 课程目标达成度评价和毕业要求达成情况评价参见《航空制造工程学院关于课程目标达成情况 评价办法》。 表 5 考核方式与课程目标对应的关系矩阵 课程目标 支撑的毕业指标点 考核方式及成绩比例（%） 平时作业 课程实验 期末考试 课程目标 1 指标点 1.4 100 20 课程目标 2 指标点 2.2 50 40 课程目标 3 指标点 4.2 40 课程目标 4 指标点 5.3 50 合计（%） 100 100 100 表 6 平时成绩评定标准与依据 课程目标 指标与依据 权重 90～100（A） 80～89（B） 70～79（C） 60～69（D） 0～59（E） （%）
课程目标2，正确表达复50作业解答比较作业解答基本杂焊接工程作业解答正确、作业解答不完全作业解答不正正确、规范，表正确、规范，表1问题。规范，表达准正确、欠规范，表确、欠规范，表达较为准确、逻达基本准确、逻L确、逻辑合理。达不够准确、逻辑达不准确、逻辑课程目标4，辑合理。能够较辑合理。能够能够很好的支不够合理。勉强能不合理。不能够.理解焊接性好的支撑课程般化的支撑课撑课程目标。够支撑课程目标。支撑课程目标50物理模拟方目标。程目标。法的局限性。表7课程实验成绩评定标准与依据指标与依据权重课程目标(%)90100 (A)80~89 (B)70~79 (C)6069 (D)0~59 (E)能在考虑安全能在考虑安全能基本正确的在老师帮助下，能在老师的帮助的前提下基本的前提下完全操作实验设备基本正确的操作下尚不能正确正确的操作实正确的操作实并构建满足特实验设备、能构建的操作实验设验设备、能构建课程目标1，验设备、能构建定需求的实验满足特定需求的备、不能构建相满足特定需求掌握各种金满足特定需求设计方案，但是实验设计方案，但应的实验设计的实验设计方属材料焊接的实验设计方缺乏安全意识、是缺乏安全意识、方案，安全意1案，团队合作能100性评定方法案，团队合作能团队合作能力团队合作能力差。识、团队合作能力较强。实验报的基本原理力强。实验报告较差。实验报告实验报告基本规力很差。实验报告较为规范、完和适用范围规范、完整，结较为规范、完范、完整，结论基告不规范或不整，结论正确，整，结论基本正论正确，对实验本正确，但没有对完整，没有对实能对实验结果实验结果进行讨验结果进行讨结果进行详细确，能对实验结进行简单的讨论论的分析讨论果稍加讨论论注：实验成绩中实验操作成绩和实验报告成绩各占50%表8课程考试成绩评定标准与依据指标与依据权重课程目标(%)90~100 (A)80~89 (B)70～79 (C)60~69 (D)0~59 (E)课程目标1，掌握各种金属基本掌握各种部分掌握各种金部分掌握各种未掌握各种金11掌握各种金材料焊接性评金属材料焊接属材料焊接性评金属材料焊接属材料焊接性20属材料焊接定方法的基本性评定方法的定方法的基本原性评定方法的评定方法的基性评定方法原理和适用范基本原理和适理和适用范围，并基本原理和适本原理和适用
课程目标2， 正确表达复 杂焊接工程 问题。 作业解答正确、 规范，表达准 确、逻辑合理。 能够很好的支 撑课程目标。 作业解答比较 正确、规范，表 达较为准确、逻 辑合理。能够较 好的支撑课程 目标。 作业解答基本 正确、规范，表 达基本准确、逻 辑合理。能够一 般化的支撑课 程目标。 作业解答不完全 正确、欠规范，表 达不够准确、逻辑 不够合理。勉强能 够支撑课程目标。 作 业 解 答 不 正 确、欠规范，表 达不准确、逻辑 不合理。不能够 支撑课程目标 50 课程目标4， 理解焊接性 物理模拟方 法 的 局 限 性。 50 表 7 课程实验成绩评定标准与依据 课程目标 指标与依据 权重 90～100（A） 80～89（B） 70～79（C） 60～69（D） 0～59（E） （%） 课程目标1， 掌握各种金 属材料焊接 性评定方法 的基本原理 和适用范围 能在考虑安全 的前提下完全 正确的操作实 验设备、能构建 满足特定需求 的实验设计方 案，团队合作能 力强。实验报告 规范、完整，结 论正确，对实验 结果进行详细 的分析讨论 能在考虑安全 的前提下基本 正确的操作实 验设备、能构建 满足特定需求 的实验设计方 案，团队合作能 力较强。实验报 告较为规范、完 整，结论正确， 能对实验结果 进行简单的讨 论 能基本正确的 操作实验设备 并构建满足特 定需求的实验 设计方案，但是 缺乏安全意识、 团队合作能力 较差。实验报告 较为规范、完 整，结论基本正 确，能对实验结 果稍加讨论 在老师帮助下，能 基本正确的操作 实验设备、能构建 满足特定需求的 实验设计方案，但 是缺乏安全意识、 团队合作能力差。 实验报告基本规 范、完整，结论基 本正确，但没有对 实验结果进行讨 论 在 老 师 的 帮 助 下 尚 不 能 正 确 的 操 作 实 验 设 备、不能构建相 应 的 实 验 设 计 方 案 ， 安 全 意 识、团队合作能 力很差。实验报 告 不 规 范 或 不 完整，没有对实 验 结 果 进 行 讨 论 100 注：实验成绩中实验操作成绩和实验报告成绩各占 50% 表 8 课程考试成绩评定标准与依据 课程目标 指标与依据 权重 90～100（A） 80～89（B） 70～79（C） 60～69（D） 0～59（E） （%） 课程目标1， 掌握各种金 属材料焊接 性评定方法 掌握各种金属 材料焊接性评 定方法的基本 原理和 适用范 基本掌握各种 金属材料焊接 性评定方法的 基本原理和适 部分掌握各种金 属材料焊接性评 定方法的基本原 理和适用范围，并 部分掌握各种 金属材料焊接 性评定方法的 基本原理和适 未 掌 握 各 种 金 属 材 料 焊 接 性 评 定 方 法 的 基 本 原 理 和 适 用 20