1Анализ исходных данных и известных решений
1.1Физические и химические свойства материала
1.2Описание конструкции изделий и условий эксплуатации
1.3Сварка циркония
1.4Защита сварного соединения при сварке циркония
1.5Дефекты, возникающие при сварке циркониевых сплавов
2Технологическая часть
2.1Описание установки сварки под давлением
2.2Ключевые моменты при сварке в среде повышенного давления
2.3Описание системы центровки электрода
2.4Описание сварки кольцевых швов дуговой сваркой неплавящимся
электродом
2.5Анализ опасных и вредных производственных факторов
2.6Техника безопасности и организация рабочего места
3Экспериментальная часть
3.1Общие сведения об экспериментальном образце
3.2Исследование характеристик
3.3Подготовка под сварку
3.4Сварка
3.5Контроль качества сварных соединений
3.5.1Требования к сварным соединениям
3.5.2Проведение контроля качества
Заключение
Список используемых источников
Использование тугоплавких материалов широко распространено во
многих отраслях промышленности для производства продукции различного
характера, например в ракетной и реактивной технике используются лопатки
турбин изготовленных из жаропрочной стали, в атомной промышленности
тугоплавкие сплавы используются для производства оболочек
тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), изделий радиоизотопной продукции
и т.д.
В АО «ГНЦ НИИАР» производство такой продукции выполняется на
протяжении более трёх десятков лет. Спектр производимых изделий
обширен. Например, источники ионизирующего излучения на основе
различных изотопов, применяются при лечении онкологических заболеваний
разной тяжести, так же они применяются и в технике, ярким примером
является применение в радиационной дефектоскопии в переносном гамма-
дефектоскопе типа Гаммарид 192/120.
Так же институтом регулярно заключаются контракты со сторонними
организациями, например, такими как АО «Наука и инновации», АО
«ВНИИНМ» и др., по разработке методик реакторных испытаний и
исследований перспективных конструкционных материалов. Технология
производства изделий по договорам, из различных сплавов, предусматривает
выполнение бездефектной сварки комплектующих изделий на
производственных мощностях института.
Все исследования, изложенные в данной диссертации, проведены на
базе АО «ГНЦ НИИАР» в службе главного сварщика. Службой выполняются
все ключевые работы по сварке изделий, она была создана для выполнения и
организации технологических, исследовательских, надзорных и ремонтных
работ в вопросах сварки, при изготовлении различных изделий, по основным
направлениям деятельности института.
В магистерской диссертации были решены задачи связанные со
снижением вероятности образования дефектов в сварных соединениях
изделий из циркониевых сплавов.
В ходе выполнения работы был проведён литературный анализ
существующих технологий сварки изделий из циркониевых сплавов, на
основе которого были выбраны самые технологичные и рациональные
способы для изделий с заданными геометрическими параметрами.
В ходе работы на базе материаловедческой лаборатории ОАО «ГНЦ
НИИАР» получены основные результаты теоретических и
экспериментальных исследований, позволяющие сделать выводы, что:
Длина дуги и давление инертного газа являются основными
параметрами при сварке и оказывают значительное влияние на
стабильное формирование сварного шва;
Пренебрежение повышением энерговыделения с ростом давления
может привести к нарушению качественного формирования сварного
шва;
При длине дуги в 2 мм процент образования дефектов сварных
соединений, меньше чем при других значениях.
Так же было выявлено, что на проплавляющую способность влияет
мощность дуги, которая увеличивается вместе с давлением внутри изделия,
поэтому для каждого диапазона давления требуется выполнять регулировку
сварочного тока. Чем выше давление, тем ниже сварочный ток.
На основе проведённого литературного анализа и экспериментальных
исследований были рассчитаны основные параметры, влияющие на процесс
сварки торцевых швов. Разработанная технология сварки кольцевых
периметрических и торцевых швов экспериментальных газонаполненныхобразцов, позволяет получать сварные соединения удовлетворяющие
требованиям конструкторской и технологической документации.
Целесообразно продолжить дальнейшие исследования в области сварки
изделий атомной промышленности из циркониевых сплавов для повышения
производительности. При этом необходимо рассмотреть другие методы
уменьшения вероятности образования дефектов в сварных соединениях.
Например, актуальным является вопрос о возникновении газового пузыря в
торцевом соединении из-за увеличения внутреннего объёма газа при нагреве
изделия в процессе сварки.
