Анотація до роботи:

Голобородько Ж.Г. Розробка технології виготовлення листових суднокорпусних деталей методом повітряно-плазмового різання з додаванням води. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.04 – Технологія суднобудування та судноремонту. – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Миколаїв, 2004.

Дисертація присвячена розробці технології виготовлення деталей, які використовуються при побудові та модернізації суден, що забезпечує підвищення якості плазмового різання деталей та зварних суднових конструкцій. Розроблена технологія плазмового різання в плазмоутворюючих середовищах з додаванням води дозволяє зменшити газонасичення кромок різання та непаралельності кромок.

Основні наукові результати роботи знайшли практичне застосування при побудові суден.

1. У дисертаційній роботі представлене теоретичне та експериментальне обґрунтування технології виготовлення листових суднокорпусних деталей методом ППРДВ.

2. Для опису процесів, що протікають у плазмі при різанні, використано кінетичну схему, що включає 258 реакцій з 58 компонентами. Термодинамічні характеристики та константи швидкостей реакцій достовірні при температурах 5000...6000 К. Порівняння результатів розрахунків, експериментальних даних інших авторів та результатів гартування плазми підтверджують адекватність моделі.

3. Моделювання складу газової фази при ППРДВ показало, що додавання води в плазму є ефективним засобом регулювання в ній парціальних тисків газів, зокрема азоту і водню, та підвищення енергетичних характеристик дуги.

4. Основними факторами позитивного впливу води в повітряній плазмі на перпендикулярність кромок є утворення водню, додаткове обтиснення плазми, що сприяє заглибленню анодної плями по товщині листа.

5. Шорсткість поверхні різання при ППРДВ знижується з 120...90 мкм при ППР до 20...10 мкм при різанні з додаванням води, що відповідає першому класові поверхні за ГОСТ 14792-80. Опір втомі при циклічному навантаженні вирізаних зразків на 33 % більший, ніж при ацетилено-кисневому різанні. Супутнє охолодження кромок різання призводить до зниження теплових деформацій. Відзначається зниження шуму на 15...20 дб при ППРДВ, порівняно з ППР.

6. Пульсація дуги при ППРДВ і несиметричність теплового потоку відносно лінії різання впливають на неперпендикулярність і насичення азотом лівої і правої кромок, що необхідно враховувати при складанні схеми розкрою.

7. Насичення азотом кромок різу по товщині є нерівномірним. При різанні пакета пластин найбільша кількість пор утворюється при зварюванні нижніх пластин.

8. Уперше теоретично і практично встановлено необхідні концентрації водяної пари в плазмі та відповідні витрати води, що забезпечують перпендикулярність кромок різу площині листа згідно вимог другого класу ГОСТ 14792-80, та попередження пор при автоматичному зварюванні під флюсом вирізаних деталей товщиною до 12 мм.

9. Технологічний процес виготовлення листових суднокорпусних деталей методом ППРДВ впроваджено в ВАТ ,,ХСЗ". Результати досліджень включено до стандарту підприємства СТП 140-097-04. Річний економічний ефект сплав 155,2 тисячі гривень.

Публікації автора:

1. Сербин С.И., Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В., Матвиенко М.В., Буряков А.В. Моделирование состава газовой фазы при плазменной резке судокорпусных сталей // Автоматическая сварка, – 2004. – № 8. – С.12–15.

2. Сербин С.И., Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В. Теоретические исследования состава газовой фазы при воздушно-плазменной обработке судокорпусных сталей // Збірник наукових праць УДМТУ. – Миколаїв: УДМТУ, 2002. – № 6 (384), – С.34–44.

3. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В. Исследование возможностей уменьшения скоса кромок и повышения стойкости электродов при плазменной резке в окислительных средах // Збірник наукових праць УДМТУ. – Миколаїв: УДМТУ, 2002. – №4 (382), – С. 77-83.

4. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В. Исследование плазменной резки в плазмообразующих средах с добавлением воды //Збірник наукових праць УДМТУ.- Миколаїв: УДМТУ,2002.- № 5 (383),- С. 37-46.

5. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В. Влияние плазмообразующей среды при резке на образование пор при сварке судокорпусных сталей // Збірник наукових праць УДМТУ. – Миколаїв: УДМТУ, 2002.- № 3 (381),- С. 25-31.

6. Драган С.В. Квасницкий В.В., Романчук Н.П., Солониченко Ю.В., Голобородько Ж.Г. Технологические процессы сварки и резки в судостроении // Автоматическая сварка, – 2004. – № 8. – С.3–6.

7. Голобородько Ж.Г., Воробьев В.П. Термическая резка в ХСПО // Технология судостроения. – 1988. –№5. – С. 3-6.

8. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В. Тубальцев А.Н. Структурные изменения металла в зоне термического влияния при плазменной резке судокорпусных сталей и их сопротивление усталостному разрушению //Збірник наукових праць УДМТУ.- Миколаїв: УДМТУ,2003.- № 6 (392),- С. 39-47

9. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В., Матвиенко М.В, Солониченко Ю.В., Сербин С.И., Квасницкий В.Ф. Моделирование состава газовой фазы при плазменной резке судокорпусных сталей и ее влияние на качество сварки / Под ред. проф. В.И. Махненко // Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах : Тр. второй муждунар. конф., пос. Кацивели, Крым, Украина. – Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 2004. – С.66–70.

10. Голобородько Ж.Г. Квасницкий В.В. Воздушно – плазменная резка судокорпусных сталей с добавлением воды // Кораблебудування: освіта, наука, виробництво: матер. міжнар. конф., УДМТУ, 2002. – Т2. – С 58 – 59.

11. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В. Тубальцев А.Н. Влияние воздушно-плазменной резки с добавлением воды на структуру и сопротивление усталостному разрушению судокорпусных сталей //Современные сварочные и родственные технологии и их роль в развитии производства: Тр. Междунар. научно-техн. конф., Николаев: УГМТУ, 2003.–С.55–56.

12. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В., Матвиенко М.В., Солониченко Ю.В., Сербин С.И., Квасницкий В.Ф. Моделирование состава газовой фазы при плазменной резке судокорпусных сталей и ее влияние на качество сварки //Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах: Тез. второй междунар. конф., пос. Кацивели, Крым, Украина. – Киев: ИЄС им. Е.О. Патона. – 2—4.–2004. – С.47–48.

13. Голобородько Ж.Г., Квасницкий В.В., Квасницкий В.Ф., Сербин С.И., Матвиенко М.В., Солониченко Ю. В. Влияние плазмообразующей среды на качество плазменной резки и сварки вырезанных деталей // Сварочное производство и технический прогресс: Тез. регион. научно-практич. Конф., Николаев: НУК. – 2004. – С.47–48.

14. Квасницкий В.Ф., Севрюков В.В., Квасницкий В.В., Голобородько Ж.Г., Романчик Н.П., Солониченко Ю.В. Технология изготовления судокорпусных деталей из листового проката // Сварочное производство и технический прогресс: Тез. регион. научно-практич. конф., Николаев: НУК. – 2004. – С.46–47.

Авторська участь у загальних публікаціях полягає в наступному. В [1,2,9,12] виконано розрахунки складу газової фази при додаванні води в плазмоутворююче середовище. В [3] визначено залежність частоти пульсацій дуги від швидкостей різання, вплив різних технологічних факторів на неперпендикулярність кромок різання. В [4] розроблено і виготовлено установку для експериментального дослідження продуктів гартування плазми та аналіз отриманих результатів. Визначено взаємозв'язок між пороутворенням в зварних швах і витратами води в плазмо утворююче середовище. В [5,8,13] досліджено структура кромок різання та її залежність від додавання води і вплив на якість зварювання, оброблено і узагальнено експериментальні дані. В [6,7] виконано аналіз дефектів при плазмовому різанню і способів виготовлення деталей. В [14] визначено маршрути виготовлення деталей і вплив якості різання на продуктивність, якість і точність виготовлення зварних конструкцій.