ВВЕДЕНИЕ 3
1 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 4
1.1 Анализ конструкции изделия 4
1.2 Материал изделия и его свариваемость 5
1.3 Условия эксплуатации изделия 5
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 6
2.1 Базовый вариант технологического процесса 6
2.2 Проектируемый вариант технологического процесса 15
2.3 Выбор способа сварки 17
2.4 Выбор сварочных материалов 18
2.5 Расчет режимов сварки 18
2.6 Выбор сборочного и сварочного оборудования 21
2.6.1 Описание конструкции сборочной установки 21
2.6.2 Описание конструкции сварочной установки (стенда) .... 23
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 25
3.1 Актуальность 25
3.2 Состояние вопроса исследования (литературный обзор) 28
3.3 Цель и задачи исследования 41
3.4 План эксперимента 42
3.5 Методика обработки эксперимента 47
3.6 Результаты проведенных исследований 49ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 54
ПРИЛОЖЕНИЯ 57
Добыча и транспортировка углеводородов является основной отраслью экспорта Российской Федерации, при этом спрос на углеводороды растёт, а условия их добычи становятся всё суровее - происходит освоение морского дна и Арктического шельфа для добычи. Поэтому предъявляются всё более высокие требования к качеству трубопроводов. Традиционная технология производства труб большого диаметра заключается в формовке трубной заготовки и многодуговой сварки под флюсом. Данный способ сварки имеет свои недостатки - низкая производительность и большая погонная энергия, приводящая к разупрочнению основного металла, заставляют искать более эффективный способы производства. Таким способом производства является гибридная лазерно-дуговая сварка, которая является более производительней, а также позволяет получить более качественный шов. У данного способа сварки есть характерные дефекты - ввиду высоких скоростей охлаждения, пузырьки газа не успевают выйти из сварочной ванны и остаются в застывшем сварном шве в виде одиночных и протяженных газовых пор, кроме того, такие швы имеют высокую твердость, по сравнению с дуговой сваркой.
Целью данной работы является подбор оптимальных параметров сварки с целью нейтрализации указанных дефектов.
В рамках проделанной работы был проведен эксперимент по отработке оптимальных параметров режима гибридной лазерно-дуговой сварки, в результате которого были установлены оптимальные значения таких параметров, как угол наклона электрода, угол наклона лазерного луча и расстояние между точкой дугового контакта и пятном лазерного луча. При использовании режима с оптимальными параметрами было установлено отсутствие в сварном шве такого дефекта, как газовые поры, кроме того механические свойства обеспечены на высоком уровне.
