Details

Работа посвящена исследованию применимости комплекса автоматической орбитальной сварки С5945 для выполнения многопроходных неповоротных кольцевых соединений труб из стали 08Х18Н10Т в условиях судостроительного производства. Практическая часть основана на производственных испытаниях КСС Ø168×9 мм, проведенных в лаборатории сварки АО «Балтийский завод» и на производственной площадке ООО ПП «КОНСТАР». Проанализированы конструкция комплекса, условия сборки стыка с подкладным кольцом, влияние зазора и пространственного положения, результаты цветной дефектоскопии, РГК, механических испытаний, проверки СФФ и макроанализа. Исходные режимы сварки рассмотрены как предоставленные разработчиком комплекса. Авторская часть связана с анализом их применимости, выявлением ограничений и разработкой рекомендаций по технологической отработке. Установлено, что комплекс обеспечивает сварку в зоне с расстоянием 100 мм до смежных конструкций и сокращает трудоемкость по сравнению с ручной РАДС. Одновременно РГК части КСС показал необходимость дополнительной отработки корневого прохода по секторам.

The work studies the applicability of the C5945 automatic orbital welding complex for multi-pass fixed circumferential pipe joints made of 08Kh18N10T austenitic steel under shipbuilding installation conditions. The practical part is based on production tests of Ø168×9 mm test weld-ed joints carried out at JSC “Baltic Shipyard” and LLC PP “KONSTAR”. The thesis analyses equipment design, joint assembly with a backing ring, non-uniform gap, pipe position and the results of visual, penetrant, radiographic, mechanical and metallographic examinations. The welding modes are treated as initial modes supplied by the equip-ment developer. The author’s contribution consists in analysing their applica-bility, identifying restrictions and proposing technological recommendations. The tests showed that the complex can weld in a 100 mm constrained zone and reduces joint welding time compared with manual argon arc welding, but the root pass requires additional sector-based optimisation.

• ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
• ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
• СОДЕРЖАНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
  • 1.1 Орбитальная сварка труб
  • 1.2 Современное состояние и проблемы орбитальной сварки в судостроении
  • 1.3 Анализ применяемого оборудования для автоматической орбитальной сварки в судостроении
  • 1.4 Цель работы и задачи исследования
• ГЛАВА 2 ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ
  • 2.1 Объекты исследования
  • 2.2 Оборудование и оснастка
    • 2.2.1 Комплекс для автоматической орбитальной сварки С5945
    • 2.2.2 Сварочная головка
    • 2.2.3 Направляющее кольцо и система центрирования
    • 2.2.4 Блок управления с принтером и монитором
    • 2.2.5 Источник питания
  • 2.3 Сварочные и присадочные материалы
  • 2.4 Методы контроля и исследования
• ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МНОГОПРОХОДНОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ В СТЕСНЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ
  • 3.1 Анализ условий «стесненного пространства»
  • 3.2 Подготовка кромок труб
  • 3.3 Методика сборки, центрирования и фиксации стыка в условиях ограниченного доступа к стыку. Важность обеспечения равномерного зазора
  • 3.4 Разработка и оптимизация режимов многопроходной сварки
    • 3.4.1 Корневой шов: стратегия, защита корня, предотвращение прожогов и несплавлений
    • 3.4.2 Заполняющие слои: выбор стратегии наложения, управление тепловложением для минимизации деформаций
    • 3.4.3 Облицовочный шов: формирование плавного перехода к основному металлу
  • 3.5 Технологическая инструкция выполнения работ
• ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
  • 4.1 Испытания на неразрушающий контроль
  • 4.2 Испытания на разрушающий контроль
    • 4.2.1 Металлографический анализ
    • 4.2.2 Результаты механических испытаний
  • 4.3 Обобщение и обсуждение результатов. Соответствие требованиям нормативной документации. Выводы по качеству
• ГЛАВА 5 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ
  • 5.1 Сравнительный анализ ресурсоэффективности: затраты времени, материалов, энергопотребление при ручной/полуавтоматической/разработанной автоматической технологии
  • 5.2 Оценка снижения брака и трудозатрат. Расчет экономического эффекта
  • 5.3 Анализ преимуществ и недостатков комплекса С5945 и разработанной технологии для условий судостроительного предприятия
  • 5.4 Рекомендации по модернизации оборудования и совершенствованию технологии
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ А ФОТОМАТЕРИАЛЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ