Содержание к диссертации
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 5
Анализ области применения алюминиевых сплавов в судостроении .. 6
Анализ особенностей резки и сварки алюминиевых сплавов 11
Требования к точности резки деталей корпусов судов 20
Пути повышения эффективности плазменной резки 23
Постановка задач исследований 28
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ УЗКОСТРУЙНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ
РЕЗКИ 33
Анализ особенностей технологии узкоструйной плазменной резки 34
Технические характеристики современных установок для технологии узкоструйной плазменной резки и режимы резки 41
Сравнение скорости резки и качества реза при резке алюминиевых сплавов по двум плазменным технологиям 49
Экспериментальная оценка качества сварных соединений алюминиевых деталей 55
3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ 77
Разработка функциональной модели процесса плазменной резки 78
Оценка влияния плазмообразующих сред на процесс плазменной резки я 82
Уточнение формулы определения скорости резки для технологии узкоструйной плазменной резки 95
4. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ПОВЫШЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ
СПОСОБНОСТИ УЧАСТКА ТЕПЛОВОЙ РЕЗКИ 112
Анализ состояния корпусообрабатывающего производства на судостроительном заводе Хонг Ха (Вьетнам) 113
Разработка вариантов повышения пропускной способности участка тепловой резки на заводе Хонг Ха 120
Технико-экономический расчет и рекомендация , -, <-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 139
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 140
Введение к работе
В последнее время в судостроении и других областях промышленности широкое применение наряду с углеродистыми и легированными сталями находят алюминиевые сплавы. В ряде случаев они вытесняют сталь, обеспечивая сохранение прочности конструкции при значительной экономии в массе (до 50%) [11]. Особенно это эффективно для скоростных судов.
В настоящее время алюминиевые сплавы используются для изготовления корпусов быстроходных судов, надстроек пассажирских лайнеров, мелкосидящих буксиров, катеров, яхт, а также для изготовления алюминиевых танков судов, перевозящих сжиженные природные газы, переборок и выгородок, мачт, дельных вещей.
В отличие от стали обработка алюминиевых сплавов имеет ряд особенностей, в том числе, тепловая резка и сварка. Тепловая резка определяет в значительной степени трудоемкость и качество изготовления сварных конструкций. Поэтому для снюкения трудоемкости и сроков изготовления конструкций, повышения качества продукций необходимо использовать эффективные технологии тепловой резки.
Среди различных способов тепловой резки металлов плазменная резка обеспе-
чивает высокую скорость резки и качество реза. Поэтому в судостроении плазмен
ная резка получает все больше распространение (примерно от 80% до 90% объема
металлов режется плазменной резкой). , , ' f.
В настоящее время технологию плазменной резки можно разделит на традиционную технологию и технологию узкоструйной плазменной резки. По сравнению с традиционной технологией технология узкоструйной плазменной резки имеет ряд преимуществ, особенно для алюминиевых сплавов: а именно повышение скорости резки, повышение качества реза и повышение точности вырезаемых деталей. Однако, достоверные результаты по применению технологии узкоструйной плазменной резки, особенно для резки алюминиевых сплавов, в настоящее время отсутствуют. Поэтому работа, посвященная исследованию вопросов, связанных с технологией узкоструйной плазменной резки при вырезке деталей из алюминиевых сплавов и ее влиянием на последующую сварку представляет несомненный научный и практический интерес.
В современных производствах можно повысить эффективность плазменной резки за счет автоматизации управления машиной плазменной резки в составе поточной линии. Для автоматического задания машине плазменной резки необходимой скорости резки нужна математическая зависимость скорости резки от основных параметров процесса резки. Поэтому в диссертации исследуется математическая зависимость скорости резки для технологии узкоструйной плазменной резки.
Одной из особенностей технологии узкоструйной плазменной резки является
применение различных плазмообразующих сред: воздух, кислород, смесь аргона с водородом, смесь азота с водородом (для резки алюминиевых сплавов рекомендуется смесь аргона с водородом). По данным экспериментов применение различных плазмообразующих сред приводит к изменению скорости резки и качества реза, которые в значительной степени связываются с температурным полем разрезаемого металла. Для теоретического уточнения влияния плазмообразующих сред на» процесс плазменной резки в диссертации исследуется влияние плазмообразующих сред на температурные поля.
До окончания войны в 1975 году судостроение как отрасли промышленности во Вьетнаме не существовало. После войны лишь отдельные заводы в разных концах страны строили деревянные или небольшие стальные суда. В 1996 году была создана Вьетнамская судостроительная корпорация Vinashin по программе развития промышленности Вьетнама. В настоящее время на небольших заводах строят судна с грузоподъемностью до 3500 тонн, а на крупных заводах строят судна с дедвейтом до 53000 тонн. По данным прогноза развитие флота Вьетнама с 2010 г. по 2020 г. увеличится на 30% по сравнению с периодом с 2000 г. по 2010 г. Кроме того, количество зарубежных заказов постоянно увеличивается. Для обеспечения^выполнения внутренних и зарубежных заказов в ближайшие годы наряду с постройкой новых судостроительных заводов необходимо повысить эффективность существующих судостроительных заводов Вьетнама. Поэтому в диссертации исследуется ожидаемый объем обрабатываемых металлов на судостроительных заводах и соответственно предложены различные варианты повышения пропускной способности для обеспечения ожидаемой годовой программы обработки металла.
