МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА
имени И. М. Губкина
УТВЕРЖДАЮ:
Первый проректор по учебной работе,
_____________________ В.Н. Кошелев
«____»___________2013 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ
ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
Направление подготовки
151000 «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ»
Программа подготовки
ТЕХНОЛОГИИ И МЕНЕДЖМЕНТ РЕНОВАЦИИ НЕФТЕГАЗОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Квалификация выпускника
Магистр
Форма обучения
Очная
Москва 2013
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины – изучение физических основ и принципов применения ресурсосберегающих технологий получения защитных покрытий при реновации деталей НГО.
Задачи курса:
 изучение физических основ создания поверхностей с особыми свойствами, обеспечивающих
высокую стойкость в различных условиях эксплуатации;
 освоение подходов к управлению параметрами технологического процесса и свойствами материала поверхностного слоя, обеспечивающего требуемый уровень стойкости в заданных
условиях эксплуатации;
 получение знаний по методикам регулирования режимами технологических процессов получения защитных покрытий.
Изучение дисциплины позволит овладеть необходимыми знаниями для применения современных методов создания защитных покрытий при реновации деталей НГО.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Ресурсосберегающие технологии получения защитных покрытий» представляет
собой дисциплину по выбору вариативной части цикла профессиональных дисциплин (М2) и относится к направлению «Технологические машины и оборудование». Дисциплина базируется на курсах
общенаучного цикла дисциплин (М1), читаемых в 1-3 семестрах.
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и общепрофессиональные компетенции при освоении ООП ВПО, реализующей ФГОС
ВПО:
 способность самостоятельно совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);
 способность собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам (ОК-4);
 способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-5);
 способность разрабатывать технические задания на проектирование и изготовление машин,
приводов, оборудования, систем и нестандартного оборудования и средств технологического
оснащения, выбирать оборудование и технологическую оснастку (ПК-1);
 способность выбирать оптимальные решения при создании продукции с учетом требований
качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты производства (ПК-8);
 способность разрабатывать планы и программы организации инновационной деятельности на
предприятии, оценивать инновационные и технологические риски при внедрении новых технологий, организовывать повышение квалификации и тренинг сотрудников подразделений в
области инновационной деятельности и координировать работу персонала при комплексном
решении инновационных проблем (ПК-10);
 способность подготавливать отзывы и заключения на проекты стандартов, рационализаторские предложения и изобретения (ПК-12);
 способность разрабатывать мероприятия по комплексному использованию сырья, по замене
дефицитных материалов и изысканию способов утилизации отходов производства (ПК-15);
 умение организовывать развитие творческой инициативы, рационализации, изобретательства,
внедрение достижений отечественной и зарубежной науки, техники, использование передового опыта, обеспечивающих эффективную работу подразделения, предприятия (ПК-18);
 умение применять новые современные методы разработки технологических процессов изготовления изделий и объектов в сфере профессиональной деятельности с определением рациональных технологических режимов работы специального оборудования (ПК-26).
2
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:
Студент должен знать:
 методики расчета узлов трения, технико-экономические методы анализа при выборе оборудования и технической оснастки (ПК-1);
 методы проведения многокритериального анализа, принципы оценки надежности технических систем (ПК-8);
 методики оценки инновационные и технологические риски при внедрении новых технологий
(ПК-10);
 принцип организации производства, основанный на безотходных или малоотходных технологиях, иметь представление о замкнутых циклах производства, методах переработки отходов
производства и воздействии отходов производства на окружающую среду (ПК-15);
 основные принципы научного подхода к разработке технологических процессов (ПК-26).
Студент должен уметь:




анализировать эксплуатационные характеристики узлов трения, выявлять основные и второстепенные требования к техническим параметрам машин и оборудования (ПК-1);
оценивать научную новизну предлагаемой разработки (ПК-10);
оценивать вклад от внедрения достижений науки, техники, использования передового опыта в
эффективность работы подразделения (ПК-18);
использованием экспериментальных и математических методов определять рациональные
режимы работы оборудования (ПК-26).
Студент должен владеть:







навыками самостоятельной работы (ОК-1);
навыками применения методов математического анализа и моделирования, теоретического и
экспериментального исследования в области повышения износостойкости и восстановления
деталей машин в области повышения износостойкости и восстановления деталей машин (ОК5);
навыками выбора оптимальных решений при создании продукции с учетом требований качества, надежности и стоимости и других показателей (ПК-8);
информацией о современном состоянии научно-технического развития в рассматриваемой
области (ПК-12);
навыками разработки замкнутых циклах производства, замены используемых материалов их
аналогами (ПК-15);
навыками организации внедрения достижений науки, техники, использования передового
опыта в производство (ПК-18);
навыками оптимизации технологических режимов (ПК-26).
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1
2
Разделы
дисциплины
Ресурсосберегающие
технологии получения
защитных покрытий
Высокопроизводительные способы наплавки
Вакуумное осаждение
Неделя семестра
№
п/п
Семестр
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов.
Виды учебной работы,
включая самостоятельную
работу студентов
и трудоемкость (в часах)
Л
ЛР
ПЗ
(С)
СР
3
118
0
18
18
72
3
1-4
0
4
4
16
3
5-8
0
4
4
16
Коды
компетенций
ОК-1, ОК-4,
ОК-5, ПК-10,
ПК-15, ПК-18
ОК-1, ОК-4,
Формы текущего
контроля успеваемости
(по неделям семестра)
Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)
Текущий контроль:
7 неделя – рубежный контроль,
11 неделя – рубежный контроль,
Промежуточный
3
покрытий
3
Детонационное и индукционное напыление
3
910
0
2
2
8
4
Создание
покрытий
концентрированными
источниками нагрева
3
1114
0
4
4
16
5
Гальванические
крытия
3
1518
0
4
4
16
по-
ОК-5, ПК-10,
ПК-15, ПК-18,
ПК-26
ОК-1, ОК-4,
ОК-5, ПК-10,
ПК-15, ПК-18,
ПК-26
ОК-1, ОК-4,
ОК-5, ПК-10,
ПК-15, ПК-18,
ПК-26
ОК-1, ОК-4,
ОК-5, ПК-8,
ПК-10, ПК-18,
ПК-26
контроль – дифференцированный
зачет
4.1 Содержание разделов дисциплины
1. Высокопроизводительные способы наплавки
Электрошлаковая наплавка. Индукционная наплавка. Особенности технологий для деталей сложной
формы, воздействие технологий восстановления на характеристики детали.
2. Вакуумное осаждение покрытий
Основные характеристики процесса. Методы вакуумного осаждения. Особенности термического вакуумного напыления и распыления ионной бомбардировкой. Виды технологических методов. Выбор
режимов
3. Детонационное и индукционное напыление
Процесс формирования покрытий. Технологические методы. Материалы для напыления и металлизации
4. Создание покрытий концентрированными источниками нагрева
Технологии лазерной наплавки. Электроннолучевые технологии нанесения покрытий. Требования к
обрабатываемой поверхности, роль химического состава, свойства поверхностного слоя.
5. Гальванические покрытия
Никелирование. Меднение. Свинцевание. Фосфатирование Обработка поверхностей концентрированными источниками нагрева
4.2 Основные темы лабораторных занятий:
1. Определение рациональных параметров режимов наплавочных процессов (ОК-1, ОК-4, ОК-5,
ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
2. Построение структурной диаграммы металла наплавленного слоя (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8,
ПК-10, ПК-18, ПК-26)
3. Определение строения гальванического покрытия (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18,
ПК-26)
4.3 Темы практических занятий:
1. Определение параметров защитного покрытия слоя после лазерной наплавки (ОК-1, ОК-4,
ОК-5, ПК-10, ПК-15, ПК-18, ПК-26)
2. Расчет режимов лазерной наплавки (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-10, ПК-15, ПК-18, ПК-26)
3. Расчет режимов вакуумного осаждения (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26).
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
При реализации программы дисциплины «Ресурсосберегающие технологии получения защитных покрытий» используются различные образовательные технологии:
– во время аудиторных занятий занятия проводятся в виде практических занятий с использованием ПК и компьютерного проектора,
- лабораторные занятия в лаборатории технологических процессов наплавки и напыления на
технологических установках, лабораторных стендах и моделях.
4
Самостоятельная работа студентов предусматривает работу под руководством преподавателей:
консультации и помощь в оформлении и выполнении практических заданий, задание №1 - 4, а также
самостоятельную работу студента при подготовке к защите лабораторных работ и к рубежному контролю.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНОМЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Оценочными средствами являются:
- для текущего контроля является защита лабораторных работ;
- для промежуточной аттестации - два рубежных контроля, которые проводятся перед контрольными неделями, а также средством контроля является введенная в университете рейтинговая
системы оценки успеваемости студентов.
По итогам обучения проводится дифференцированный зачет.
Перечень примерных вопросов для самостоятельной работы студентов:
1. Электрошлаковая наплавка: технология, особенности и материалы (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК10, ПК-18, ПК-26)
2. Индукционная наплавка: технология, особенности и материалы (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10,
ПК-18, ПК-26)
3. Вакуумное осаждение покрытий: основные характеристики процесса (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8,
ПК-10, ПК-18, ПК-26)
4. Методы вакуумного осаждения. Особенности термического вакуумного напыления и распыления
ионной бомбардировкой (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
5. Детанационное напыление: особенности процесса , технологические методы (ОК-1, ОК-4, ОК-5,
ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
6. Индукционное напыление: особенности процесса , технологические методы (ОК-1, ОК-4, ОК-5,
ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
7. Технологии лазерной наплавки. Требования к обрабатываемой поверхности, роль химического
состава, свойства поверхностного слоя (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
8. Электроннолучевые технологии нанесения покрытий. Требования к обрабатываемой поверхности, роль химического состава, свойства поверхностного слоя (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10,
ПК-18, ПК-26)
9. Гальванические покрытия. Никелирование (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
10. Гальванические покрытия Меднение (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
11. Гальванические покрытия Свинцевание (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
12. Гальванические покрытия Фосфатирование (ОК-1, ОК-4, ОК-5, ПК-8, ПК-10, ПК-18, ПК-26)
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
а) основная литература:
1. Ефименко Л.А., Елагина О.Ю., Прыгаев А.К. Металловедение и термическая обработка сварных соединений. Учебное пособие. Допущено министерством образования и науки РФ - М.:
Университетская книга, 2007. – 461 с.
2. Елагина О.Ю. Методы создания износостойких покрытий / Учебное пособие. Гриф УМО НГО
- М.: из-во Нефть и газ, 2010. – 488 с.
б) дополнительная литература:
1. Фролов В.В. Теория сварочных процессов.- М.: Машиностроение, 1988.- 558 с.
2. Черновол М.И. Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники.- Киев:
УМКВО, 1989.3. Кершенбаум В.Я., Стеклов О.И., Лившиц Л.С. и др.Международный транслятор-справочник
«Электроды для ручной дуговой сварки» – М.: Наука и техника, 2000. - 525 с.
4. Кершенбаум В.Я., Стеклов О.И., Лившиц Л.С. и др.Международный транслятор-справочник
«Материалы для автоматической дуговой сварки» – М.: Наука и техника, 2001. - 375 с.
5. Восстановление деталей машин: Справочник / Ф.И. Пантелеенко, В.П. Лялякин и др. Под ред.
В.П. Иванова. – М.: Машиностроение, 2003. – 672 с.
5
6. Вышегородцева Г.И., Левин С.М.. Восстановление и повышение износостойкости деталей
машин методами наплавки: методическое пособие. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина,
1997. – 79 с.
7. Вышегородцева Г.И., Левин С.М. Восстановление и повышение износостойкости деталей
машин методами напыления: методическое пособие. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 1997. – 64 с.
8. Поляк М.С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. В 2-х т. Т.1 – М.:
Л.В.М. – СКРИПТ, Машиностроение, 1995. – 832 с.
9. Поляк М.С. Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. В 2-х т. Т.2 – М.:
Л.В.М. – СКРИПТ, Машиностроение, 1995. – 850 с.
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1. Мультимедийный комплекс (проектор, экран, компьютер)
2. Регистратор цифровой РМТ-69Ех, стенд для замера термических циклов
3. Установка индукционного нагрева IHS 20-60
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и примерной ООП ВПО по направлению 151000 «Технологические машины и оборудование» и профилю
«Технологии и менеджмент реновации нефтегазового оборудования».
Автор:
Заведующий кафедрой трибологии
и технологий ремонта НГО, д.т.н.
Елагина О.Ю.
Заведующий кафедрой трибологии
и технологий ремонта НГО, д.т.н.
Елагина О.Ю.
Программа одобрена на заседании УМК ФИМ РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина от
«____»_______________ 20___ г.
Председатель учебно-методической
комиссии факультета инженерной механики
Гантимиров Б.М.
Начальник УМУ
Макаров А.Д.
6