автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.04, диссертация на тему:Выбор оптимального материала и разработка технологии изготовления внутритрюмных конструкций судов рыбопромыслового флота

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА КОРАБЛЕСТРОИТЕЛЬНЫЙ

ИНСТИТУТ

На правах рукописи Для служебного пользования

Экз. №_9 3

И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВНУТРИТРЮМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СУДОВ РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА

05.08.04 — Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства

АВТОРЕФ ЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград, 19!)0

!

Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Цент ральном научно-исследовательском институте технологии судо строения

Научный руководитель — доктор технических наук, профессо]

МИХАЙЛОВ В. С.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессо;

ГОЛОВЧЕНКО В. С. кандидат технических наук, доцент ГЛОЗМАН М. К.

Ведущее предприятие: институт ГИПРОРЫБФЛОТ.

■ V "7 / г- / р

Защита состоится „ "(¿скаё^яутп г. в ^ —. час. в ау;

на заседании специализированного совета в Ленинградском орде

на Ленина кораблестроительном институте по адресу: 190008, Ле

нинград, Лоцманская ул., 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЛКИ.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписями, заве

ренными гербовой печатью, просим направить в адрес совета.

} г" , ^ Л <Г ^ Автореферат разослан „ ~ т' "_Ч ^ у ° ¿1_1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета канд. техн. наук, доцент Фасолько О. Ю.

ОБЩАЯ ХАРА1ГГЕРИСШКА РАЕСГСи

Актуальность темы. Основными направлениями экономического и социального развития страны до 2000 года предусмотрено более полно использовать при разработке новой техники и технологии возможности металлов с заранее заданными свойства»«, обуславливающих высокий экономический эффект в народном хозяйстве, сохранность металлофонда страны, повышение надежности и ресурса работы техники, в частности, рыбопромысловых судов.

Одним из решений поставленной задачи является изыскание материала цля внутритрюмных конструкций, эксплуатирующихся в особо жестких коррозионных условиях на указанных судах. К таким материалам могут быть отнесены термически упрочняемые малолегированные алтоми-ниево-магниево-кремниевые сплавы.

Имеющиеся сведения о свойствах этих сплавов отражают условия их применения в авиационной промышленности. Что касается судостроения, то они разрешались к применению для неответственных конструкций, работающих в неагрессивной коррозионной среде с клепанным! соединениями деталей и соединениями, выполненными контактной сваркой. Руково-(ящая технологическая документация для изготовления конструкций от-:утствовала.

Повышение технических и потребительских свойств качества внутри-рюмных конструкций судов и опти»юзация параметров основных техноло-ических операций при изготовлении этих конструкций явились актуаль-ой научной задачей, успешное решение которой обеспечило экономию сех видов ресурсов в процессе постройки и эксплуатации судов.

Цель работы. Повышение уровня качества внутритрюмных конструк-1Й судов рыбопромыслового флота за счет применения оптии&лького кон-грукционного материала.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие щачи:

1. Разработка модели оптимизации выбора материала внутритрюмн конструкций судов, обеспечивающего максимум народнохозяйственного эффекта. Выбор материала.

2. Исследование влияния на механические свойства листового пр ката и прессованных полуфабрикатов из ашоминиево-магниево-крешше сплавов основных технологических операций.

3. Оптимизация конструктивно-технологического решения узла св ного соединения прессованных полуфабрикатов с целью обеспечения п дела прочности по сравнению с основным металлом не менее 90 проце тов.

4. Исследование влияния основных технологических операций на : розионнуй стойкость металла и сварных соединений.

5. Исследование влияния герметизирующих материалов на коррози! ную стойкость зашивки тршов с целью выбора наиболее технологично:

6. Исследование влияния средств санитарной обработки на корро: онную стойкость металла внутритршных конструкций трюмов с целью ; бора приемлемых для использования при обезжиривании и дезинфекции

7. Разработка основных положений по технологии изготовления В1 трютршных конструкций из алшиниево-магниево-кремниевых сплавов.

Методы исследования. В качестве теоретической и методической < новы были использованы математическое моделирование и математичеа статистика, полученные теоретические результаты -подтвервдались эк< периментально.

Научная новизна

разработана экономическая модель оптимизации выбора материал! внутритршных конструкций по критерию максимума народнохозяйствен! го эффекта;

установлено влияние основных технологических операций при изгс товлении внутритршных конструкций судов рыбопромыслового флота ш

механические свойства листового проката и прессованных полуфабрикатов из алюминиево-магниево-кремниевых сплавов в различных состояниях поставки;

разработан способ повышения прочности сварного соединения не менее чем до 90 процентов прочности основного металла прессованных полуфабрикатов;

установлено влияние наиболее агрессивных сред трюмов современных и перспективных судов рыбопромыслового флота на корроэионную стойкость основного металла в различных состояниях поставки, а также технологических операций на корроэионную стойкость этого металла;

установлено влияние герметизирующих материалов на зашивку трюмов;

установлено влияние средств санитарной обработка тронов, применяемых для обезжиривания и дезинфекции;

разработаны методические указания для количественной оценки уровня качества судовых конструкций;

доказана возможность и эффективность применения алшиниево-маг-ниево-кремниевых сплавов без защитных лакокрасочных покрытий для внутритрюмных конструкций, эксплуатирующихся в особо жестких коррозионных условиях на судах рыбопромыслового флота.

Автор защищает техническую возможность и экономическую целесообразность применения для внутритркмных конструкций, эксплуатирующихся в особо жестких коррозионных условиях судов рыбопромыслового флота, листового проката и прессованных полуфабрикатов из алшиннево-магни-ево-кремняевых сплавов без защитных лакокрасочных покрытий.

ЛАЧННЙ ЭМад автора. Решение проблемы повышения уровня качества внутритрюмных конструкций судов рыбопромыслового флота за счет применения коррозионностойких алюминиево-магниево-кремниевых сплавов. Разработка задач и теоретических моделей для комплексного проведения

исследований и обработки научных данных, обработка и анализ экспериментальных данных, выполнение теоретических расчетов, обобщение полученных результатов, формулирование выводов, разработка основнь положений по технологии изготовления конструкций, обеспечение внед рения результатов исследований в проекты судов и производство.

Практическая значимость и внедренные результаты исследования.

>

основании выполненных исследований выбран оптим&лышй материал для внутрнтрюмных конструкций судов рыбопромыслового флота, доказаны т ническая возможность и экономическая целесообразность его применен

Полученные конкретные данные о влиянии основных технологически операций на коррозионно-механические свойства листового проката и прессованных полуфабрикатов использованы при разработке основных п лажений Л 74-0505-50-83 по технологии изготовления внутритрюмных к струкцщй судов рыбопромыслового флота и различных конструкций из и следованных сплавов других типов судов. В соответствии с директивн письмом Министерства судостроительной промышленности СССР от 19 ма та 1984 года Л 15/8-28-539 указанный руководящий технический докум применен при проектировании и постройке различию: типов судов свыш 15 проектов.

Выбранные в результате исследований герметик для зашивки и сре, ства санитарной обработки тршов внедрены в проекты ЦКБ "Черноморе; допроект" и "Восток". Методические указания № ГЮШ-0304-62-89 "Оце. ка качества конструктивно-технологических решений судовых конструкций" были использованы при разработке проектов судов ЦКБ "Черномор« допроект".

работы. Основные результаты диссертационной работы Д( кладывапись на Ш Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение технологичности конструкции корпусов судов" (Ленинград, декабр] 1982); Всесоюзной научно-технической конференции "Проектирование с; довых корпусных конструкций" (Николаев, июнь-июль 1983); X Всесоюз-

ном научно-техническом совещании "Проблемы совершенствования технологии и механизации судостроительного производства" (Калининград, октябрь .1983); У1 научно-технической конференции по развитию флота рыбной промышленности и промышленного рыболовства социалистических стран (Ленинград, июль-август 1984); Л Всесоюзной научно-технической конференции по судоремонту (Ленинград, апрель 1985); X Дальневосточной научно-технической конференции по проектированию и модернизации судов (Владивосток, сентябрь 1989); 17 межотраслевой научно технической конференции по защите судов от коррозии и обрастания (Мурманск, октябрь 1989).

Внедрение алюминиево-магнлево-кремниевых сплавов на различных с; дах рыбопромыслового флота было отмечено серебряной медалью ВДНХ СССР, тремя дипломами П и Ш степеней на конкурсах Ленинградского областного правления НТО им.акад.А.Н.Крылова.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 32 научные статьи и авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы и 5 приложений.

Работа изложена на 230 страницах машинописного текста, включая 48 рисунков на 36 страницах, 26 таблиц на 17 страницах, список литературы из 103 наименований на 10 страницах и пяти приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕИШИЕ РАБОТЫ

В введении кратко сообщается об актуальности темы, цели, задачах и результатах исследования, эффективности внедрения.

Первая глава содержит обзор работ об условиях эксплуатации и тре бованиях, предъявляемых к материалам внутритршных конструкций судов рыбопромыслового флота, а также анализ научных работ, публикаций, руководящих технических материалов, связанных с выбором материала для внутритрюмных конструкций судов рыбопромыслового флота.

Для обобщения условий эксплуатации внутритрюмных конструкций рассмотрено три типа судов: транспортные рефрижераторы с воздушным охлаждением трюмов, посольно-свехьевые траулеры и тунцеловы.

В результате анализа систематизированных данных об опыте экспл] атации современных и перспективных типов судов рыбопромыслового флс та сформулированы общие технические требования, направленные на со: дание конструкций высокого уровня качества.

На основании имеющегося отечественного и зарубежного опыта авт< рои было высказано предположение, что наиболее полно отвечает этим требованиям сплавы системы , марки и химический состав

которых регламентированы ГОСТ 4784-74.

Однако определяющим в выборе материала могли быть доказательства экономической эффективности и наличие руководящей технической д< кументации, допускающей его применение для нагруженных внутритрюмных конструкций, технология изготовления этих конструкций и уход з; ними при эксплуатации.

Разработанная программа исследований обеспечила достижение поставленной цели.

Содержание этой программы полностью соответствует наименования! последующих глав диссертационной работы.

Одновременно с этим был сделан вывод о целесообразности провед< ния исследований только с тремя марками сплавов ДД31, АДЗЗ и АД35. Сплав АВ, обладающий пониженной коррозионной стойкостью, был исключен из программы исследований.

Вторая глава раскрывает источники экономии материалов в судостроении и показывает, что по значимости они не равноценны между собой. Достижение минимума затрат по одному из них может вызвать увеличение по другому. В постоянном противоречии находятся затраты связанные с постройкой и эксплуатацией судов.

Для устранения"указанных противоречий обосновывается необходи-

мость при разработке судовых конструкций решать технико-экономические задачи оптимального выбора материалов. В этих задачах каждый из источников экономии материалов можно рассматривать как самостоятельную целевую функцию или как несколько функций, объединенных общей целью.

Указанный тип задачи относится к технико-экономическим и решен с помощью модели, при разработке которой было идеализировано отображение действительности. В общем виде модель имеет вид

Р > 2 тл* А Су«. , ¡В Ь

где с - полезная норма расхода базового материала;

^ - полезная норма расхода материала, заменяющего 1-й материал;

у-- множество заменяемых материалов; р - множество заменяющих материалов; лСр,- изменение различных стоимостей нормы расхода заменяющего и заменяемого материалов.

Этот функционал выражает цель как минимизации материалов, так и стоимостных затрат на конструкцию.

Проверялась модель ретроспективно по уже известной информации. Проверка показала возможность на ранних стадиях проектирования оптимизировать выбор материала для разработанных конструкций по критерих максимума народнохозяйственного экономического эффекта.

С помощью экономической модели была обоснована эффективность применения сплавов системы АС-М|-в| Л®1 внутритримных конструкций.

В третьей главе установлено влияние на механические свойства алкминиево-магниево-кремниевых сплавов при изготовлении конструкций

таких технологических операций, как правка листового проката, механическая и плазменная резка, гибка, электросварка.

Испытания образцов из листового проката сплава АД35.Т толщиной £= 2 и 4 мм показали:

при правке относительное удлинение снижается на 2-6 % с одновр* менным повышением прочности на 2-4 %;

при гибке предельно допустимый радиус гиба составляет 2£; радиусы двоякой кривизны обеспечиваются такие же, как и у алюш ниевых сплавов с аналогичными механическими свойствами;

трещины и другие дефекты у охлажденных образцов не обнаруживают

ся;

температурный интервал, при котором допускается изготавливать детали, был установлен 203-323 К (минус 70 - плюс 50 °С);

гильотинная резка не повлияла на структурные изменения в металле. Твердость по кромке увеличилась всего на 5-10 %. Трещин не обнаружено;

плазменная резка в среде кислорода с водой повысила твердость металла на 15 % на расстоянии ок.2 мм от кромки. Ни трещины, ни изменения микроструктуры обнаружены не были.

Определены минимально допустимые радиусы кривизны прессованных равнобоких угловых профилей в зависимости от высоты полки.

Влияние электросварки на металл проверялось на стыковых и тавре вых соединениях. В качестве присадочного материала применялась проволока марок СВ.АК5 и св.АМгб.

Результаты исследований показали, что:

статическая прочность при растяжении соединений, выполненных ах гоно-дуговой сваркой неплавящимся электродом без последующей термической обработки, составляет примерно 50 % прочности основного металла;

прочность соединений, сваренных после плазменной резки без уда-

ления припуска механическим способом, не ниже прочности аналогичных соединений, выполненных после подготовки свариваемых кромок механическим способом.

Разрушение происходит не по шву, а рядом, на расстоянии 5...10 мм от соединения. Из этого следует вывод, что слабым местом сварного соединения алкминиево-магниево-кремниевых сплавов является не сварной шов со всеми возможными в нем дефектами (поры, окисные частицы), а примыкающая к нему зона термического влияния.

Металлографические исследования показали, что в зоне термического влияния резко увеличены зерна по сравнению со структурой сварного шва, четкое декорирование границ зерен в этой зоне происходит за счет выделения упрочнителя из твердого раствора. 7 стыковых

и тавровых сварных соединений зона термического влияния составляет по 25 мм на сторону от оси сварного шва.

Испытания на изгиб сварных стыковых и тавровых соединений с использованием оправки диаметром 8 мм (2Э) показали, что минимальный угол статического изгиба сварного соединения из листового проката толщиной 4 мм сплава АД35.Т составляет 30°. Направление проката металла не влияет на предел прочности и угол изгиба сварных соединений

В процессе исследований возникали случаи расхождения среднеарифметических величин более чем на 10 %. В этой связи для научно обоснованного вывода о числовых параметрах распределения генеральной совокупности по данным, полученным при проведении исследований, применялся метод доверительных интервалов.

Четвертая главд посвящена изысканию способа повышения прочности узлов сварных соединений прессованных полуфабрикатов.

Известно, что утолщение кромок свариваемых деталей может повысить прочность узла соединения до уровня основного металла. В литературных источниках приводится асимметричная форма утолщения. Возможность применения кромок подобного сечения и их размеры для прес-

сованных панелей из сплавов ДЦ31, АДЗЗ и ЛД35 с различной тер.ш-ческой обработкой (Т и Т1) было предметом исследования. За параметр оптимизации была принята разрушающая нагрузка при растяжении. Ширина утолщения принималась с учетом исключения термическс го влияния при сварке на основной металл. Величина зоны термического влияния определилась на микрошлифах замером твердости по Бриналлю. Толщина кромок варьировалась от 5 до 10 мм при толщине основного металла, равной 4 мм. Результаты испытаний позволили

Выполненные исследования позволили установить, что: наибольшее повышение прочности сварных соединений можно достичь при увеличении толщины свариваемых кромок на 50 % от толщин свариваемых деталей для сплавов АД31, АД35 и на 100 % для сплава АДЗЗ. Дальнейшее увеличение толщины сварных кромок приводит к си женшо прочности;

максимальная прочность сварных соединений, полученная за сче асимметричного увеличения толщины свариваемых кромок, составляет 0,9 от прочности основного металла для сплава ДД35, 0,73 и 0,80 для сплавов АД31 и АДЗЗ;

ширину утолщения в районе сварного шва необходимо принимать учетом величины зоны термического влияния от сварки и технологических припусков, но в любом случае она должна бить не менее

С целью исключения влияния пластичности материала, вызвавшей расхождения в результатах исследования, были изготовлены две серии сварных образцов из сплава АДЗЗ.Т1. Образцы из этого материала имели наибольшие отклонения временного сопротивления при статическом растяжении по сравнению с образцами-свидетелями.

Главным отличием одной серии образцов от другой было конструктивное оформление перехода от утолщения кромок к основному ме-

построить зависимости

(а) (рис.1).

45 мм.

1Г

а,МПа 300

7(0

ПО

1В0

1*0 100 ю ♦о

Рис Л. Изменение предела прочности ) сварных соединений при испытании на статическое растяжение образцов сплавов ДД31.Т (I). М31.Т1 (2), ДДЗЗ.Т (3), АДЗЗ-Т1 (4), АД35.Т (5), ДЦ35.Т1 (6) в зависимости от расстояния между направлениями равнодействующих сил растяжения и сопротивления растяжению в районе сварки (а).

таллу (I серия - радиус перехода к основному металлу 2 мм, П серия - плавный переход с уклоном 1:10).

Испытание на статическое растяжение образцов первой серии показало, что этот сплав чувствителен к концентраторам напряжений. Все образцы разрушились по основному металлу в районе перехода к утолщенной кромке.

Результаты испытаний образцов второй серии показали, что разрушения были как по утолщению, так и по основному металлу.

Для подтверждения правильности выполненного исследования с помощью статистического метода факторного эксперимента проведен дисперсионный анализ результатов наблюдений, определена их зависимость от выбранных факторов и на основании этого установлена зна-

чимость коэффициентов модели. В качестве параметра оптимизации принято не менее 0,9 временного сопротивления образцов-свидетеле} при статическом растяжении, а факторов - толщина свариваемых кромок Хд- и их ширина

Адекватность модели была проверена по Р-критерию Фишера. Значимость коэффициентов модели была проверена по Р -критерию Стыо-дента.

Исследование показало, что толщина свариваемых кромок деталей удовлетворяющая условию равнопрочности соединения с основным металлом, должна равняться двум толщинам основного металла. Переход от утолщения к основному металлу должен быть плавный с уклоном (не менее 1:10).

В пятой главе приведены результаты электрохимических испытаний материала в исходном состоянии и после проведения технологических операций, а также коррозионно-усталостной прочности сплава АД31.

Для проведения исследований использовали коррозионные среди:

1. Морская вода океанического состава, рН 8,0-8,2.

2. Раствор хлористого натрия //аС£ п морской воде плотностью 1,175 г/см3, рН = 8,9.

3. Раствор хлористого кальция СаС!^ в морской воде плотностью 1,285 г/см3, рН = ВД.

4. Тузлук, рН = 6,2.

Для сравнительной оценки коррозионной стойкости сплавов системы со сплавами других систем была исследована кинетика установления электрохимического потенциала в морской воде.

Исследования были проведены также в наиболее агрессивных растворах солей хлористого натрия и хлористого кальция в морской воде. Электроды изготавливались из листового проката сплава АД35.Т. Выбор этой марки сплава был обусловлен наибольшим количеством леги-

рующих элементов в его составе (3,5 %) и более широкой перспективой применения в судостроении из-за повышенной прочности. Результаты испытаний показаны па рис.2.

-f М н!.з, »1

Рис.2. Изменение потенциала Ц> сплава марки АД35.Т во времени

х в различных средах:

I - морская вода; 2 - раствор хлористого кальция в морской воде; 3 - раствор хлористого натрия в морской воде.

Стационарный погешзиал в рассматриваемых средах определился равным минус 490 мВ. Следует ожидать, что значения стационарных потенциалов других промышленных сплавов системы А£~Мз~$>1 йе будут существенно отличаться от исследованного.

Исследование при постоянном погружении в спокойной коррозионной среде проводили на образцах из листового проката и прессованных угольников в коррозионных средах: тузлуке, растворе поваренной соли в морской воде и растворе хлористого кальция в морской воде.

Образцы испытывали в открытых стеклянных сосудах при комнатной температуре в течение: 210 суток - из листового проката; 140 суток - из уголков (в тузлуке - 100 сут.).

В результате было установлено, что видимые коррозионные поражения отсутствуют на образцах из листового проката и отмечены еле-

ды коррозии на угольниках из сплавов АН31 и ДДЗЗ. Это можно объя нить гладкой, уплотненной поверхностью в первом случае и рыхлой во втором. В местах перехода одной полки угольника к другой шоро ховатость видна невооруженным глазом.

Коррозионная стойкость алюминиево-магниево-крсмниевых сплаво; в указанных средах объясняется высокой способностью барьерного слоя сопротивляться коррозии за счет его наименьшей склонности (и: всех других алюминиевых сплавов) к гидротации.

Исследование на коррозионное расслаивание показало, что всс образцы сплава АД35.Т не имеют следов расслаивания на поверхност! и трещин на торцах. Они были оценены I баллом стойкости.

Испытания на коррозионное растрескивание, проведенные на специальной установке в ЦНИИКМ "Прометей", не выявили случаев коррозионного растрескивания образцов из листового проката и прессова! ных профильных полуфабрикатов.

Одновременно с проведением испытаний полуфабрикатов в исходис состоянии было проведено исследование влияния основных технологических операций на коррозионную стойкость. Проверялись гибка и сварка.

В результате было установлено, что гибка листового проката и прессованных уголков не влияет на коррозионную стойкость сплавов. Исключением является гибка листового проката на радиус 1,5 0. Исследования согнутого участка показали, что стационарный потенциал на растянутой поверхности (месте появления очагов коррозии) на 40 мВ отрицательнее потенциала, полученного на поверхности неде-формированного металла. То есть при гибке листового проката на ра диус 1,5 Д на деформированном участке появляются анодные зоны.

В связи с тем, что в зоне термического влияния появляются гетерогенная зона, которая может привести к электрохимической неоднородности сварного соединения и, как следствие, к коррозионным

разрушениям, был повторен весь комплекс коррозионных испытаний для сварных соединений. Одновременно с этим оценивали коррозионную стойкость сварных швов, выполненных сварочными проволоками марок св.АК5 и св.АМгб.

Результаты испытаний показали высокую коррозионную стойкость сварных соединений и основного металла. Заметного различия в коррозионной стойкости сварных швов, выполненных различными марками сварочной проволоки, обнаружено не было.

Коррозионно-усталостные испытания были проведены на образцах из сплава АД31, имеющего наименьшие прочностные характеристики из существующих отечественных сплавов системы . Полу-

ченные результаты можно условно считать нижним пределом коррозион-но-усталостной прочности всех сплавов данной системы.

Испытания были проведены на плоских образцах, изготовленных из прессованных угольников. Результаты испытаний показаны на рис.3. При рассмотрении этих результатов сделаны следующие выводы:

в морской воде сварные образцы из сплава АД31 и АД31.Т имеют практически одинаковую коррозионно-усталостную прочность ((э.^ = = 30 МПа). Это указывает на возможность использования для изготовления судовых конструкций полуфабрикатов из сплава АД31 без термической обработки в случае соответствия их механических свойств ГОСТ 8617-81;

коррозионно-усталостная прочность образцов из сплава АД31.Т на воздухе и в морской воде сопоставима с результатами испытаний

п

образцов из сплава АМг61 на базе 1,0*10 циклов. Этим доказана возможность применения сплавов системы для расчетных

конструкций, работающих в условиях знакопеременных нагрузок;

сварные стыковые и особенно тавровые образцы из сплава АД31.Т1 обладают меньшей, на 35 и 70 % соответственно, выносливостью при знакопеременных нагрузках, чем образцы в других состоя-

Рис.2. Коррозионно-усталостные кривые (изгиб, цикл симметричный) образцов из сплавов

марок АЕЗКа), АД31.Т(б), АЦ31.ТЦв).

Среда испытаний - морская вода: I - образцы из целого металла; 2 - со стыковыми сварными швами; 3-е угловыми сварными швами. Среда испытаний - воздух: 4 - образш из целого металла; 5 - со стыковыми сварными ивами; 6-е угловыми сварными ивами.

лиях поставки. Полуфабрикаты из этих сплавов следует применять в конструкциях, испытывающих воздействие вибрационных нагрузок и но имеющих сварных соединений.

Шестая глава посвящена изысканию клея для герметизации стыков зашивки трюмов, не вызывающего коррозию металла.

Исследовался применяющийся поливинилацетатный клей марки ЭРП без дополнительных защитных лакокрасочных покрытий. Исключение окраски необходимо для обеспечения экономии ресурсов.

Испытания склеенных образцов из листового проката марки АД35.Т были проведены в камере соляного тумана. Результаты получились отрицательные. Образцы имели коррозионные поражения по всем поверхностям, соприкасающимся с клеем ЭРП.

Это объясняется тем, что в состав клея входит поливинилацетат

\

ная дисперсия и портландцемент, которые при попадании влаги в зазор склеенного соединения образуют сильную щелочную среду (рН=12-13), приводящую к интенсивной коррозии алшиниевого сплава

С целью устранения этого недостатка бил испытан по аналогичной программе эпоксидно-полиамидный клей марки ЭПК. Главные его достоинства:

в состав не входят компоненты, которые могут создавать кисло'1 ные и щелочные соединения во влажной среде;

разрешен Министерством здравоохранения СССР для использоваши в трюмах судов рыбопромыслового флота..

После четырех месяцев испытаний склеенные пластины из сплава АД35.Т практически не изменили своего вида. Продуктов коррозии обнаружено не было.

Одновременно с герметизацией нахлесточных стыков зашивки теп лоизоляции трюмов клей марки ЭПК надежно защищает металл от щале вой коррозии. Дополнительная защита узла соединения деталей лако красочными покрытиями не требуется.

В седьмой главе приведены результаты испытаний влияния обез жиривакяцих и дезинфицирующих составов, установленных "Санитарны ми правилами для морских судов промыслового (]мота СССР", на лис товой прокат из сплава АД35.Т.

Исследованием были определены растворы, в которых отлосител ная потеря массы металла в течение часа наименьшая и составляет от 0,002 до 0,019 %.

Для обезжиривания внутритрюмных конструкций было рекомендов; но применять растворы кальцинированной соды и тринатрийфосфата, для дезинфекции - растворы перекиси водорода с кальцинированной содой или тринатрийфосфатом, марганцевокислого калия и тринатри! фосфата.

Температура растворов не должна быть выше 293 К (плюс 20 °С]

В восьмой главе сообщается об оценке качества и технико-эко! мической эффективности внутритрюмных конструкций, выполненных иг алюминиево-магниево-кремниевых сплавов, разработке руководящей технической документации и состоянии ее внедрения.

Раскрыты источники экономической эффективности применения сплавов системы АС-Мр$1 для народного хозяйства страны и показаны факторы, которые влияют на экономию ресурсов: трудовых, м териальных, топливно-энергетических, основных производственных фондов, оборотных средств. Подтверждением является расчет, выпол ненный применительно к приемо-транспортному рефрижератору-снабженцу "Бухта Русская".. На этом судне для внутритрюмных конструкций были использованы сплавы АД31.Т и АД35.Т (прессованные панели и листовой прокат) взамен традиционно применявшихся на судах-аналогах листов из сплава АМг5 с лакокрасочными покрытиями, бака лизированной фанеры и других материалов.

Расчет показал, что с учетом экономии и затрат при постройке и эксплуатации судов народнохозяйственный эффект от использова-

ния алшиниево-магниево-кремниевых сплавов на транспортных рефрижераторах типа "Бухта Русская" составил для головного 276,8 тыс. руб., для серийного - 301,1 тыс.руб.

Указанный расчет был подтвержден проектантом судна, заводом-строителем и заказчиком.

Всего народнохозяйственный эффект, подтвержденный актами от внедрения результатов диссертационной работы на судах рыбопромыслового флота составляет свыше одного миллиона рублей.

В работе также выполнена оценка качества конструкций, изготовленных из алшиниево-магниево-кремниевых сплавов.

Для этого была разработана структура технических и потребительских свойств качества внутритркмных конструкций судов рыбопромыслового флота, рассмотрены возможности дифференциального и интегрального методов оценю! и сделан вывод о целесообразности применения последнего, поскольку не все относительные показатели качества оцениваемых конструкций выше базовых.

Выполненная количественная оценка указывает на высокий уровень

сплавы также удовлетворяют требованиям структуры свойств, не оцениваемых количественно.

1. Решение задачи выбора материала сводится к минимизации стоимостных затрат на изготовление и эксплуатацию конструкций. Заменяемые и заменяющие материалы представляют собой конечные множества с ограниченным числом компонентов. Минимальная материалоемкость определяется перебором вариантов.

2. Интегральный показатель качества внутритркмных конструкций, изготовленных из выбранных указанным методом алюминиево-магниево-кремниевых сплавов, больше единицы. Его величина зависит от мате-

качества судовых конструкций из сплавов системы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

риалов, с которыми выполняется сравнение, и- конструктивных решс ний.

3. Оборудование и технология, применяемые в судостроитслънс отрасли промышленности, позволяют изготовить детали и конструю: из алюминиево-магниево-кремниевых сплавов. Выпущены 0IT?4-05U3-5i

4. Достижение практически равноценной прочности сварных сое нений деталей из термически упрочненных сплавов АД31 и ДЦЗЗ с о новным металлом обеспечивается созданием симметричных утолщений свариваемых кромок, равных двум толщинам основного металла. Для сплава АД35 достаточно полуторакратное асимметричное утолщенно.

5. Коррозионная стойкость алюминиево-магниево-кремниевых сп вов обеспечивает эксплуатацию внутритрюмных конструкций, изгото ленных из листового проката и прессованных полуфабрикатов, в ос бо жестких коррозионных условиях судов рыбопромыслового флота б защитных лакокрасочных покрытий.

6. Герметизирующий нахлесточные соединения листового прокат эпоксиднополиамидный клей обеспечивает надежную защиту металла ■ щелевой коррозии без дополнительных лакокрасочных покрытий.

7. Для санитарной обработки внутритрюмных конструкций следу! применять ординарные растворы кальцшшрованной соды, тринатрий-фосфата или в сочетании с растворами порскисн водорода и маргаш вокислого калия температурой не превышающей 20 °С.

Проведенные комплексные исследования позволили широко внедрить алюминиево-магниево-кремниевые сплавы па судах риболромысл< вого флота.

Опыт эксплуатации в течение многих лет подтвердил результат! исследований и показал высокий уровень качества внутритрюмных к< струкций. Это позволило поставить вопрос о расширении области применения этих сплавов в судостроении для систем вентиляции, ш пусных и других конструкций.

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих публикациях:

1. Фролков А.Т., Фисак Е.П. О целесоооразности применения алюминиевых панелей в рефрижераторных трюмах. - Судостроение, 1972,*2.

2. Фролков А.Т., Фисак Е.П. Применение прессованных палелей из легких сплавов для решеток рефрижераторных трюмов. - Рыбное хозяйство, 1973, » I.

3. Фисак Е.П. Оборудование трюмов рефрижераторного судна "Матиас Тезем". - Рыбное хозяйство, 1975, * 10.

4. Фисак Е.П. Повышение технологичности конструкции оборудования трюмов рефрижераторного судна. - Технология судостроения, 1976,*.'

5. Фисак Е.П., Фролков А.Т., Яковлевский H.A., Кудрявцева В.И. Повышение технологичности конструкции настила трюмов рефрижераторного судна типа "Татарстан". - Технология судостроения, 1976, * 4.

6. Фисак E.IL, Фролков А.Т., Кудрявцева В.И. Эффективность применения прессованных панелей из легких сплавов. - Экономика судостроительной промышленности, 1976, вып.4 (35).

7. Фисак Е.П., Цветкова З.Ф. Настил трюмов рефрижераторных судов. - Рыбное хозяйство, 1979, № 12.

С. Фисак E.H., Русскин С.З., Цветкова В.Ф. Технологичная конструкция настилов для рефрижераторных трюмов. - Технология судостроения, I9Ü0, № 8.

9. Фисак Е.П., Олесов U.M., Салищев Б.А. О целесообразности применения коррозионностойких алюминиевых сплавов на тувдеяовных судах. - Рыбное хозяйство, 1982, »II.

10. Фисак Е.П., Олесов U.M., Салищев Б.А. О применении алюминиевых сплавов на тунцеловных судах. - Технология судостроения, 19ЬЗ, № 5.

11. Левченко В.З., Шалонин А.И., Салищев Б.А., висак Е.П. Технологичная конструкция трюма рыбопромыслового судна. - Рыбное хозяйство, 1983, № 5.

12. Левченко З.В., Шалонин А.И., Салищев Б.А., Фисак E.II. Опыт применения сплава системы при постройке рыбопромысловых судов. - Технология судостроения, 1903, № 5.

13. Фисак Е.П., Салищев Б.А., Федоров W.Ii., Середа ¡i.A., Им тов 10.М. Об экономии ресурсов на судах рыбопромыслового флота. -Рыбное хозяйство, 1984, * 2.

14. Фисак Е.П., Салищев Б.А., Федоров Ю.К., Середа З.А., Ип. тов Ю.М. Одно из направлений экономии ресурсов на судах рыбопром! лового флота. - Технология судостроения, 1984, № 2.

15. Фисак Е.П., Яковлев З.А., Крашенинникова U.M. Механичес> свойства сварных соединений из сплава АД35.Т. - Технология судост ения, 1984, » 9.

16. Фисак Е.П., Васильева В.И., Крашенинникова U.M. Исследос ние влияния технологических операций обработки на механические св ства сплава АД35.Т. - Технология судостроения, 1904, № 12.

17. Фисак Е.П. Равнопрочные сварные соединения термообработе ных сплавов систеш . - Вопросы судостроения. Серия: Су доверфь. Технология и организация производства, 19Ь4, вып.4.

18. Фисак Е.П., Чубукова В.В., Федорова Г.А. Герметизация ст ков зашивки трюмов. - Рыбное хозяйство, 1904, № 5.

19. Фисак Е.П. 0пти»1эация узла сварного соединения конструк ции из термообработанных сплавов системы

М-. - Технология

судостроения, 1985, * 7.

20. Фисак Е.П., Чубукова З.В. Коррозионная стойкость сплавов систены Ät*Mj~$i • - Вопросы судостроения. Серия: Судоверфь. Техн< логия и организация производства, 1905, вып.8.

21. Фисак Е.П. Технологичность алюминиево-магниево-кремниевьп сплавов. - Судостроение, 1985, № 4.

22. Фисак Е.П. Высокая надежность и технологичность внутри-трюмных конструкций. - Судостроительное производство. Приложение

к производственно-техническому сборнику "Технология судостроения", серия I, 1985, вып.1.

23. Фисак E.II. Корроэионно-усталостная прочность сплава АД31.-Судостроительная промышленность. Серия: Судоверфь. Технология и организация производства, 1986, вып.1.

24. Фисак E.H., Кащеева Е.А. Санитарная обработка внутритрюм-ных конструкций из сплавов систе»« Л£-М|~$1 • - Рйбное хозяйство, 1986, * 3.

25. Фисак E.H., Смородинова Т.Ф. Эффективность применения алюминиево-магниево-кремниевых сплавов на рыбопромысловых судах. -Экономика судостроительной промышленности, 1986, вып.З (75).

26. Фисак E.il. Применение сплавов системы At~Mg*3l для вну-тритрюмных конструкций и вкладных емкостей судов промыслового флота. - Промысловый флот и промышленное рыболовство. Труды У1 научно-технической конференции по развитию флота рыбной промышленности и промышленного рыболовства социалистических стран, том I, Л., "Судостроение", 1986.

27. Фисак Е.П. Оценка коррозионной стойкости сплавов системы At-MfSi . - Рыбное хозяйство, 1986, » 2.

28. Михайлов 11.С., Фисак Е.П. Оценка уровня качества судовых конструкций. - Экономика судостроительной промышленности, 1987, вып.З (79).

29. Фисак Е.П. Опыт изготовления конструкций из легких сплавов. Технология судостроения, 1987,. * 9.

30. Фисак Е.П. высокая надежность и технологичность внутри-тромних конструкций. Информационный листок о научно-техническом достижении, № 88 - 0152, [Зсесоюзный ПИИ межотраслевой информации.

31. Фисак Е.П. Оптимизация выбора материала внутритрюмных конструкций судов. - Экономика судостроительной промышленности, 1988, вып.4 (84).

32. Гении М.Я., Фисак E.H.. Фисенко В.И. Модернизация проек

в целях повышения качества продукции. - Технология судостроения 1909, »9.

33. Пол рефрижераторного помещения. Авторское свидетельство 609670 с приоритетом от 19.01.1976. Опубликовано ОЬ.ОС.ГО в бюллетене » 21. Авторы изобретения: Пасечник Э.Т., Лковлевский H.A.,

Решетов И.И., Калмыков H.A., Русскин С.З., Гонтранкевич В.В., Пахамкин С.И., Фисак E.H., Андриевский К.А.

I -5/0/ ///.Soтир /00