先进高效焊接技术开放性实验（一）基本信息中文课程名称：先进高效焊接技术开放性实验英文课程名称：OpeningExperiments ofAdvancedandHighlyActiveWeldingTechnology课程编号：0304121学分：0.5总学时：16适用专业：四年制本科焊接技术与工程专业先修课程：材料焊接性、焊接理论基础、弧焊电源及其数字化控制、压力焊、焊接工艺设计及评定、试验设计及数据处理、焊接检验开课系（教研部）：焊接工程系执笔：黄志江审核：黄永德课程简介：《先进高效焊接技术开放性实验》授课对象为四年制本科焊接技术与工程专业学生、工科专业二年级以上本科生。该课程是焊接技术与工程专业的重要综合实验课程，也是一门理论性、技术性、实践性很强的选修课程。本课程的主要任务是全面介绍各种先进焊接方法（机器人焊接、双丝MIG焊、微连接技术、真空电子束焊、搅拌摩擦焊、激光焊等）相关设备的操作与维护，以及各种焊接方法工艺参数与焊缝质量的关系。通过本课程的学习为后续焊接技术与工程专业相关实践课程的学习，以及未来从事焊接技术与工程专业的工作，打下一个良好的基础。（二）课程目标通过本课程的学习，学生能够综合评价熔化焊、压力焊及搅拌摩擦焊等焊接方法的特点，继而做到灵活应用各种焊接方法、甚至创新地使用多种焊接方法的复合焊接方式。通过实验，学生能够掌握每种焊接方法相关设备的操作及维护，熟悉各种焊接方法的工艺参数与焊接质量的关系：激发学生对实验课的兴趣、熟练应用各种焊接方法，培养学生的创新能力：通过实验焊接航空、航天以及汽车制造领域所使用的新型（或焊接性差）材料，学生能够了解焊接应用领域的前沿动态，并能够挖掘理论知识解决新型材料的焊接问题。课程自标对学生的能力要求如下：1.能够根据不同材料的焊接性，运用焊接原理的基本知识选择合适的焊接方法，并判断其中的关键环节。2.能够针对各种材料焊接性的特征，选择焊接工艺并进行实验设计，并能对实验结果进行分析与解释，得到合理有效的结论。3.能够在实验过程中自觉遵守操作规程、遵守职业道德和规范。课程目标对毕业要求的支撑关系如表1所示
先进高效焊接技术开放性实验 （一）基本信息 中文课程名称：先进高效焊接技术开放性实验 英文课程名称：Opening Experiments of Advanced and Highly Active Welding Technology 课程编号：0304121 学分：0.5 总学时：16 适用专业：四年制本科焊接技术与工程专业 先修课程：材料焊接性、焊接理论基础、弧焊电源及其数字化控制、压力焊、焊接工艺设计及评定、 试验设计及数据处理、焊接检验 开课系（教研部）：焊接工程系 执笔：黄志江 审核：黄永德 课程简介： 《先进高效焊接技术开放性实验》授课对象为四年制本科焊接技术与工程专业学生、工科专业 二年级以上本科生。该课程是焊接技术与工程专业的重要综合实验课程，也是一门理论性、技术性、 实践性很强的选修课程。本课程的主要任务是全面介绍各种先进焊接方法（机器人焊接、双丝 MIG 焊、微连接技术、真空电子束焊、搅拌摩擦焊、激光焊等）相关设备的操作与维护，以及各种焊接 方法工艺参数与焊缝质量的关系。通过本课程的学习为后续焊接技术与工程专业相关实践课程的学 习，以及未来从事焊接技术与工程专业的工作，打下一个良好的基础。 （二）课程目标 通过本课程的学习，学生能够综合评价熔化焊、压力焊及搅拌摩擦焊等焊接方法的特点，继而 做到灵活应用各种焊接方法、甚至创新地使用多种焊接方法的复合焊接方式。通过实验，学生能够 掌握每种焊接方法相关设备的操作及维护，熟悉各种焊接方法的工艺参数与焊接质量的关系；激发 学生对实验课的兴趣、熟练应用各种焊接方法，培养学生的创新能力；通过实验焊接航空、航天以 及汽车制造领域所使用的新型（或焊接性差）材料，学生能够了解焊接应用领域的前沿动态，并能 够挖掘理论知识解决新型材料的焊接问题。 课程目标对学生的能力要求如下： 1. 能够根据不同材料的焊接性，运用焊接原理的基本知识选择合适的焊接方法，并判断其中的 关键环节。 2. 能够针对各种材料焊接性的特征，选择焊接工艺并进行实验设计，并能对实验结果进行分析 与解释，得到合理有效的结论。 3. 能够在实验过程中自觉遵守操作规程、遵守职业道德和规范。 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表毕业要求毕业要求指标点课程目标指标点2.1：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识毕业要求1课程目标1别、判断复杂焊接工程问题的关键环节；指标点4.4：能对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到毕业要求2课程目标2合理有效的结论。指标点8.2：理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并毕业要求3课程目标3能在焊接生产工程实践中自觉遵守：（三）实践教学内容及安排表2实验教学安排项目实验实验实验每组对应的课实验项目编号学时类型要求人数程目标课程目标121高效双丝MIG焊工艺试验综合性必修3-5课程目标2课程目标3课程目标1钛合金电子束焊接技术22综合性必修3-5课程目标2课程目标3课程目标1机器人焊接技术与示教型焊接过程2必修3综合性3-5课程目标2课程目标3课程目标1搅拌摩擦焊工艺及接头分析S必修3-54综合性课程目标2课程目标3课程目标12综合性5超薄材料的激光微焊接技术必修3-5课程目标2课程目标3课程目标126燃料电池用镍片的微电阻点焊技术必修3-5综合性课程目标2课程目标3课程目标12铝合金超声波焊接工艺必修3-5课程目标2综合性1课程目标3合计16必修学时：16
表 1 课程目标对毕业要求的支撑关系表 毕业要求 毕业要求指标点 课程目标 毕业要求 1 指标点 2.1：能够运用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识 别、判断复杂焊接工程问题的关键环节； 课程目标 1 毕业要求 2 指标点 4.4：能对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到 合理有效的结论。 课程目标 2 毕业要求 3 指标点8.2：理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并 能在焊接生产工程实践中自觉遵守； 课程目标 3 （三）实践教学内容及安排 表 2 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 对应的课 程目标 1 高效双丝 MIG 焊工艺试验 2 综合性 必修 3-5 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 2 钛合金电子束焊接技术 2 综合性 必修 3-5 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 3 机器人焊接技术与示教型焊接过程 2 综合性 必修 3-5 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 4 搅拌摩擦焊工艺及接头分析 4 综合性 必修 3-5 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 5 超薄材料的激光微焊接技术 2 综合性 必修 3-5 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 6 燃料电池用镍片的微电阻点焊技术 2 综合性 必修 3-5 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 7 铝合金超声波焊接工艺 2 综合性 必修 3-5 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 合 计 16 必修学时：16
实验一（综合性实验）高效双丝MIG焊工艺试验1.实验内容：1）双丝MIG焊设备的特点与常规工艺的调节原理；2）双丝MIG焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。2.教学要求：1）实验前须复习的课程内容：双丝MIG焊工作原理、电弧特征等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及焊缝质量评价指标等有关焊接检验方面的内容：查阅文献资料，了解双丝MIG焊技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国外相关技术，分析国内技术的优势及差距。2）实验预习报告要求：简要阐述双丝MIG焊工作原理等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及焊缝质量评价指标等有关焊接检验方面的内容。3）实验要求：（1）掌握双丝MIG焊工作原理及焊点质量评价方法，了解双丝MIG焊设备构成：（2）能够根据被焊对象（材料），选择前后焊丝的焊接电流种类极性（譬如：交流、直流、脉冲）的匹配方式。3.对学生知识、能力的要求1）知识方面：要求学生掌握弧焊技术的理论及应用等相关的基础知识。2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决双丝MIG焊工程问题和分析、解释的基本素质。实验二（综合性实验）钛合金电子束焊接技术1.实验内容：1）电子束焊焊设备的特点与常规工艺的调节原理：2）电子束焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。2.教学要求：1）实验前须复习的课程内容：电子束焊工作原理、电弧组成等有关焊接过程的理论知识和接头成形特点及质量评价指标等有关焊接检验方面的内容：查阅文献资料，了解电子束焊技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。2）实验预习报告要求：简要阐述电子束焊工作原理等有关焊接过程的理论知识和接头成形特点及接头质量评价指标等有关焊接检验方面的内容。3）实验要求：（1）掌握电子束焊工作原理及接头质量评价方法，：了解电子束焊设备构成：（2）能够根据被焊对象，选择电子束工艺参数（譬如：加速电压、聚焦电流、扫描形式等）。3.对学生知识、能力的要求1）知识方面：要求学生掌握影响电子束焊焊缝质量的原因及应用等相关的基础知识
实验一 （综合性实验）高效双丝 MIG 焊工艺试验 1.实验内容： 1）双丝 MIG 焊设备的特点与常规工艺的调节原理； 2）双丝 MIG 焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。 2.教学要求： 1）实验前须复习的课程内容： 双丝 MIG 焊工作原理、电弧特征等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及焊缝质量评价 指标等有关焊接检验方面的内容；查阅文献资料，了解双丝 MIG 焊技术在国防工业及汽车制造业等 领域的应用，对比国外相关技术，分析国内技术的优势及差距。 2）实验预习报告要求： 简要阐述双丝 MIG 焊工作原理等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及焊缝质量评价指 标等有关焊接检验方面的内容。 3）实验要求： （1）掌握双丝 MIG 焊工作原理及焊点质量评价方法，了解双丝 MIG 焊设备构成； （2）能够根据被焊对象（材料），选择前后焊丝的焊接电流种类极性（譬如：交流、直流、脉 冲）的匹配方式。 3.对学生知识、能力的要求 1）知识方面：要求学生掌握弧焊技术的理论及应用等相关的基础知识。 2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决双丝 MIG 焊工程问题和分析、解释的基 本素质。 实验二（综合性实验）钛合金电子束焊接技术 1.实验内容： 1）电子束焊焊设备的特点与常规工艺的调节原理； 2）电子束焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。 2.教学要求： 1）实验前须复习的课程内容： 电子束焊工作原理、电弧组成等有关焊接过程的理论知识和接头成形特点及质量评价指标等有 关焊接检验方面的内容；查阅文献资料，了解电子束焊技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用， 对比国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。 2）实验预习报告要求： 简要阐述电子束焊工作原理等有关焊接过程的理论知识和接头成形特点及接头质量评价指标等 有关焊接检验方面的内容。 3）实验要求： （1）掌握电子束焊工作原理及接头质量评价方法，了解电子束焊设备构成； （2）能够根据被焊对象，选择电子束工艺参数（譬如：加速电压、聚焦电流、扫描形式等）。 3.对学生知识、能力的要求 1）知识方面：要求学生掌握影响电子束焊焊缝质量的原因及应用等相关的基础知识
2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决电子束焊工程问题和分析、解释的能力。实验三（综合性实验）机器人焊接技术与示教型焊接过程1.实验内容：1）机器人焊接设备的特点与基本工作原理：2）焊接机器人的传感器知识与机器人驱动技术。2.教学要求：1实验前须复习的课程内容：机器人的基本组成结构和基本工作原理等有关理论知识：查阅文献资料，了解机器人技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。2）实验预习报告要求：简要阐述机器人工作原理和基本组成结构。3）实验要求：（1）掌握与焊接机器人应用密切相关的焊缝跟踪技术、离线编程技术与机器人焊接过程动态控制等重要技术。（2）能够运用在线或离线等方式，独立并熟练操作机器人。3.对学生知识、能力的要求1）知识方面：要求学生掌握焊接机器人的基本组成结构和基本工作原理等相关的基础知识。2）能力和素质方面：培养学生独立操作机器人和编写、修改、调试机器人焊接作业程序的能力。实验四（综合性实验）搅拌摩擦焊工艺及接头分析1.实验内容：1）搅拌摩擦焊设备的原理与基本工艺特点：2）搅拌摩擦焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。2.教学要求：1）实验前须复习的课程内容：搅拌摩擦焊工作原理等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及质量评价指标等有关焊接检验方面的内容：查阅文献资料，了解搅拌摩擦焊技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。2）实验预习报告要求：简要阐述搅拌摩擦焊工作原理及搅拌摩擦焊的分类等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及焊缝质量评价指标等有关焊接检验方面的内容。3）实验要求：（1）掌握搅拌摩擦焊工作原理及焊缝质量评价方法，了解搅拌摩擦焊设备构成：（2）能够根据被焊对象（材料），选择相应的搅拌摩擦焊规范参数（警如：焊接速度、倾角角度、旋转速度等）。（3）掌握焊接接头金相制备和组织分析方法。3.对学生知识、能力的要求
2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决电子束焊工程问题和分析、解释的能力。 实验三 （综合性实验）机器人焊接技术与示教型焊接过程 1.实验内容： 1）机器人焊接设备的特点与基本工作原理； 2）焊接机器人的传感器知识与机器人驱动技术。 2.教学要求： 1）实验前须复习的课程内容： 机器人的基本组成结构和基本工作原理等有关理论知识；查阅文献资料，了解机器人技术在国 防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。 2）实验预习报告要求： 简要阐述机器人工作原理和基本组成结构。 3）实验要求： （1）掌握与焊接机器人应用密切相关的焊缝跟踪技术、离线编程技术与机器人焊接过程动态控 制等重要技术。 （2）能够运用在线或离线等方式，独立并熟练操作机器人。 3.对学生知识、能力的要求 1）知识方面：要求学生掌握焊接机器人的基本组成结构和基本工作原理等相关的基础知识。 2）能力和素质方面：培养学生独立操作机器人和编写、修改、调试机器人焊接作业程序的能力。 实验四 （综合性实验）搅拌摩擦焊工艺及接头分析 1.实验内容： 1）搅拌摩擦焊设备的原理与基本工艺特点； 2）搅拌摩擦焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。 2.教学要求： 1）实验前须复习的课程内容： 搅拌摩擦焊工作原理等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及质量评价指标等有关焊接检 验方面的内容；查阅文献资料，了解搅拌摩擦焊技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比 国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。 2）实验预习报告要求： 简要阐述搅拌摩擦焊工作原理及搅拌摩擦焊的分类等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点 及焊缝质量评价指标等有关焊接检验方面的内容。 3）实验要求： （1）掌握搅拌摩擦焊工作原理及焊缝质量评价方法，了解搅拌摩擦焊设备构成； （2）能够根据被焊对象（材料），选择相应的搅拌摩擦焊规范参数（譬如：焊接速度、倾角角 度、旋转速度等）。 （3）掌握焊接接头金相制备和组织分析方法。 3.对学生知识、能力的要求
1）知识方面：要求学生掌握影响搅拌摩擦焊焊缝质量的原因及应用等相关的基础知识，2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决搅拌摩擦焊工程问题和分析、解释的能力。实验五（综合性实验）超薄材料的激光微焊接技术1.实验内容：1）激光微焊接设备的特点与常规工艺的调节原理：2）激光微焊接接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。2.教学要求：1）实验前须复习的课程内容：激光微焊接工作原理等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及质量评价指标等有关焊接检验方面的内容：查阅文献资料，了解激光微焊接技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。2）实验预习报告要求：简要阐述激光微焊接工作原理及激光微焊接的分类等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及焊缝质量评价指标等有关焊接检验方面的内容。3）实验要求：（1）掌握激光微焊接工作原理及焊缝质量评价方法，了解激光微焊接设备构成：（2）能够根据被焊对象（材料），选择焊接规范参数（譬如：脉冲宽度、峰值功率、重复频率等）。3.对学生知识、能力的要求1）知识方面：要求学生掌握影响激光微焊接焊缝质量的原因及应用等相关的基础知识。2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决激光微焊接工程问题和分析、解释的能力。实验六（综合性实验）燃料电池用镍片的微电阻点焊技术1.实验内容：1）微电阻点焊设备的特点与常规工艺的调节原理2）微电阻点焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。2.教学要求：1）实验前须复习的课程内容：微电阻点焊工作原理、微电阻点焊的热源公式、电阻分布等有关焊接过程的理论知识和焊点成形特点及焊点质量评价指标等有关焊接检验方面的内容：查阅文献资料，了解微电阻点焊技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国外相关技术，分析国内技术的优势及差距。2）实验预习报告要求：简要阐述微电阻点焊工作原理、微电阻点焊的热源公式、电阻分布等有关焊接过程的理论知识和焊点成形特点及焊点质量评价指标等有关焊接检验方面的内容：绘制微电阻点焊机工作原理图及焊接工艺循环图。3）实验要求：（1）掌握微电阻点焊工作原理及焊点质量评价方法：
1）知识方面：要求学生掌握影响搅拌摩擦焊焊缝质量的原因及应用等相关的基础知识。 2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决搅拌摩擦焊工程问题和分析、解释的能力。 实验五 （综合性实验）超薄材料的激光微焊接技术 1.实验内容： 1）激光微焊接设备的特点与常规工艺的调节原理； 2）激光微焊接接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。 2.教学要求： 1）实验前须复习的课程内容： 激光微焊接工作原理等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点及质量评价指标等有关焊接检 验方面的内容；查阅文献资料，了解激光微焊接技术在国防工业及汽车制造业等领域的应用，对比 国内外相关技术，分析国内外技术的优势及差距。 2）实验预习报告要求： 简要阐述激光微焊接工作原理及激光微焊接的分类等有关焊接过程的理论知识和焊缝成形特点 及焊缝质量评价指标等有关焊接检验方面的内容。 3）实验要求： （1）掌握激光微焊接工作原理及焊缝质量评价方法，了解激光微焊接设备构成； （2）能够根据被焊对象（材料），选择焊接规范参数（譬如：脉冲宽度、峰值功率、重复频率 等）。 3.对学生知识、能力的要求 1）知识方面：要求学生掌握影响激光微焊接焊缝质量的原因及应用等相关的基础知识。 2）能力和素质方面：培养学生具有运用基础知识解决激光微焊接工程问题和分析、解释的能力。 实验六（综合性实验）燃料电池用镍片的微电阻点焊技术 1.实验内容： 1）微电阻点焊设备的特点与常规工艺的调节原理； 2）微电阻点焊接头质量评价及质量与工艺参数的关系分析。 2.教学要求： 1）实验前须复习的课程内容： 微电阻点焊工作原理、微电阻点焊的热源公式、电阻分布等有关焊接过程的理论知识和焊点成 形特点及焊点质量评价指标等有关焊接检验方面的内容；查阅文献资料，了解微电阻点焊技术在国 防工业及汽车制造业等领域的应用，对比国外相关技术，分析国内技术的优势及差距。 2）实验预习报告要求： 简要阐述微电阻点焊工作原理、微电阻点焊的热源公式、电阻分布等有关焊接过程的理论知识 和焊点成形特点及焊点质量评价指标等有关焊接检验方面的内容；绘制微电阻点焊机工作原理图及 焊接工艺循环图。 3）实验要求： （1）掌握微电阻点焊工作原理及焊点质量评价方法；