Способ изготовления полой металлической панели, предназначенной для соединения ее с корпусом судна



Способ изготовления полой металлической панели, предназначенной для соединения ее с корпусом судна
Способ изготовления полой металлической панели, предназначенной для соединения ее с корпусом судна

 

B23K101/02 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2593250:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение может быть использовано при изготовлении трехслойных металлических полых панелей для соединения их с корпусом судна при создании, например, переборок, выгородок, палуб, стенок рубок и надстроек судов. Полая металлическая панель состоит из наружных обшивок и размещенных между ними внутренних металлических ребер жесткости. Перед сваркой наружных обшивок с торцами внутренних металлических ребер жесткости с каждой стороны ребра приваривают металлический торцевой элемент в виде полосы, тавра, уголка, зига или швеллера, предназначенный для стыковки с корпусом судна. Сварку внутренних ребер жесткости и торцевых элементов с наружной обшивкой производят посредством сварки трением с перемешиванием или лазерной сварки. Способ позволяет создать равнопрочное соединение трехслойной конструкции с основным корпусом при их сварке поперек образующей внутренних ребер и снизить трудоемкость его изготовления. 5 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения и касается технологии металлических полых панелей (МПП), изготовленных сваркой трением с перемешиванием или лазерной сваркой, и может быть использовано при создании переборок, выгородок, палуб, стенок рубок и надстроек.

Известно большое разнообразие типов МПП, изготовленных сваркой трением с перемешиванием или лазерной сваркой, состоящих из наружных обшивок с размещенными между ними внутренними металлическими ребрами жесткости различных форм - полосой, гофром, швеллером и другими.

При сварке панелей между собой вдоль образующей внутренних металлических ребер жесткости в существующих конструкциях применяется множество узлов, обеспечивающих равнопрочное соединение (Кэрол Никлас. Исследование оптимальной геометрии соединений из стальных сэндвич-панелей, POLISH MARITIME RESEARCH 2(56) 2008. Том 15; с. 26÷31, Гданьский Технологический Университет).

Недостатком существующих способов изготовления металлических панелей является то, что при сварке панелей поперек образующей внутренних ребер жесткости панели к основному корпусу все существующие типы узлов соединений обеспечивают приварку наружных обшивок односторонней сваркой. При этом внутренние ребра жесткости в местах стыка не соединяются с корпусом и требуют дополнительную фигурную подрезку для снятия концентрации напряжений. Несущая способность панелей в месте соединения снижается, что особенно существенно для алюминиевых конструкций. Пример такой конструкции приведен в работе С. Эхлерса 'Проектирование соединений из стальных сэндвич-панелей', Хельсинкский Технологический Университет, Судовая лаборатория PL 5300, 0215 ТКК - прототип.

Задача предлагаемого изобретения - обеспечение равнопрочных связей МПП при соединении их с основным корпусом и снижение трудоемкости при изготовлении.

Это достигается тем, что при изготовлении полой металлической панели, состоящей из наружных обшивок и размещенных между ними внутренних металлических ребер жесткости, предназначенной для соединения ее с корпусом судна, применяется следующая последовательность технологических операций.

На первом этапе к торцам внутренних металлических ребер жесткости с каждой стороны лазерной или аргонодуговой сваркой или любым другим способом сварки плавлением приваривают металлический торцевой элемент, предназначенный для стыковки с корпусом судна, имеющий толщину не менее толщины стенки упомянутого ребра.

На втором этапе сварку внутренних ребер жесткости и торцевых элементов с наружными обшивками производят посредством сварки трением с перемешиванием или лазерной сварки, при этом используют металлический торцевой элемент, выполненный в виде полосы, тавра, уголка, зига или швеллера.

Реализация способа схематически отражена на фиг. 1÷3, где представлена конструкция МПП, ее сечения и узлы.

МПП в плане, состоящая из двух наружных обшивок 1, внутренних ребер жесткости 2 и торцевых элементов 3, показана на фиг. 1. Наружные обшивки приваривают к внутренним ребрам жесткости сваркой трением с перемешиванием или лазерной сваркой.

Элементом показаны места сварки трением с перемешиванием или лазерной сварки, а элементом - сварки плавлением.

На фиг. 1 показаны сечения собранной трехслойной металлической панели с торцевыми элементами:

А-А - поперечное сечение;

Б-Б - продольное сечение по внутреннему ребру.

На фиг. 2 показано поперечное сечение МПП до приварки наружных обшивок, на нем к внутренним ребрам жесткости приварен торцевой элемент (t - толщина внутренних ребер жесткости панели, s - толщина торцевого элемента). При этом может быть использован любой вид сварки, в том числе и сварка плавлением.

В качестве внутренних ребер жесткости показаны полосы, но может быть использован любой профиль, выбранный из условий прочности панели (например, двутавр, зиг, гофр, швеллер).

На фиг. 3 приведен пример узла присоединения МПП к основному корпусу 4 через комингс 5 с дополнительными подкреплениями в виде книц 6, установленными в плоскости ребер жесткости.

Технико-экономический эффект от использования изобретения по сравнению с прототипом заключается в:

- повышении прочностных свойств соединений и МПП в целом за счет приварки внутренних ребер жесткости и снятия концентрации напряжений;

- снижении трудоемкости изготовления соединений в результате отсутствия необходимости фигурной подрезки в местах окончания внутренних ребер жесткости;

- повышении работоспособности и долговечности МПП.

Предлагаемый способ изготовления полой металлической панели, предназначенной для соединения ее с корпусом судна, позволяет достичь цели изобретения - создать равнопрочное соединение металлической полой панели с основным корпусом и снизить трудоемкость его изготовления по сравнению с прототипом.

Способ изготовления полой металлической панели, предназначенной для соединения ее с корпусом судна, состоящей из наружных обшивок и размещенных между ними внутренних металлических ребер жесткости, включающий сборку и сварку наружных обшивок с ребрами жесткости, отличающийся тем, что до сварки наружных обшивок с торцами внутренних металлических ребер жесткости с каждой стороны внутреннего ребра жесткости приваривают металлический торцевой элемент, предназначенный для стыковки с корпусом судна, имеющий толщину не менее толщины стенки упомянутого ребра, а сварку внутренних ребер жесткости и торцевых элементов с наружной обшивкой производят посредством сварки трением с перемешиванием или лазерной сварки, при этом используют металлической торцевой элемент, выполненный в виде полосы, тавра, уголка, зига или швеллера.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при ремонте изношенных или поврежденных бандажных полок лопаток турбомашин, выполненных из титановых сплавов. С поврежденных участков удаляют покрытие и поверхностный слой металла, например, алмазным шлифованием.

Изобретение относится к способу дуговой сварки под флюсом стальной пластины. Для дуговой сварки под флюсом используют первый электрод диаметром 3,9-4,1 мм и располагают его спереди по направлению сварки.

Изобретение относится к анализу материалов радиационными методами и может быть использовано для разводороживания сварных швов магистральных газопроводов. При изготовлении сварного шва измеряют его температуру и при достижении в одной из точек шва температуры 200-240ºС над ней устанавливают выпускное устройство ускорителя электронов.

Группа изобретений относится к способу и устройству для изготовления малогабаритных атомных ячеек с парами атомов щелочных металлов и может быть использована при изготовлении квантовых приборов различного применения.

Изобретение относится к способу изготовления биметаллических насосно-компрессорных труб и может использоваться при получении трубной продукции или ремонте насосно-компрессорных труб (НКТ).

Изобретение относится к способу сварки роторов для генерации энергии (газовых турбин, паровых турбин, генераторов), которые содержат множество роторных дисков, размещенных вдоль оси ротора.

Изобретение относится к способу многопроходной автоматической аргонодуговой сварки изделий из низколегированной стали перлитного класса толщиной более 30 мм и может быть использовано в энергетическом машиностроении, при изготовлении, монтаже и ремонте ответственных металлических конструкций и трубопроводов.

Изобретение относится к области изготовления ротора турбины газотурбинного двигателя, состоящего из двух и более деталей, изготовленных преимущественно из никелевого жаропрочного сплава с применением электронно-лучевой сварки.

Изобретение относится к способу изготовления оребренных обечаек для топливных баков ракетных двигателей, цистерн для транспортирования и хранения различных сред и пр.

Изобретение относится к сварной стальной детали и способу ее изготовления. Заготовка детали получена сваркой встык, по меньшей мере, одного первого и одного второго листа.

Изобретение относится к способам формирования подводного трубопровода при его прокладке. При этом многослойные металлические трубные секции (2a, 2b), например с внутренним покрытием (6) коррозионностойким сплавом и с фасками на концах, стыкуют с концом трубопровода с формированием свариваемого кольцевого соединения (8).

Изобретение может быть использовано при ремонте изношенных или поврежденных бандажных полок лопаток турбомашин, выполненных из титановых сплавов. С поврежденных участков удаляют покрытие и поверхностный слой металла, например, алмазным шлифованием.

Изобретение может быть использовано для соединения секций железнодорожных рельсов стыковой сваркой оплавлением с использованием виброоборудования. Предварительно осуществляют настройку и прикрепление виброоборудования на железнодорожный рельс.
Изобретение может быть использовано при высокотемпературной пайке изделий из алюминия и его сплавов, например плоских термоплат. Сборку деталей под пайку производят через металлическую проставку, имеющую предел прочности, больший или равный пределу прочности материала паяемых деталей.
Изобретение относится к способу диффузионной сварки. Очищают детали из нержавеющей стали и мембраны из фольги палладия или палладиевого сплава электрополировкой.

Изобретение относится к способу сварки роторов для генерации энергии (газовых турбин, паровых турбин, генераторов), которые содержат множество роторных дисков, размещенных вдоль оси ротора.

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварки длинномерных профильных металлоконструкций, например боковых стен грузовых вагонов. Сварка боковых стен осуществляется на опорной поверхности горизонтальной рамы сборочного стенда с закрепленными на ней фиксирующими элементами.

Изобретение может быть использовано при изготовлении трехслойных композиционных изделий с плоскими наружными поверхностями и со сквозными внутренними полостями прямоугольного сечения, например деталей термического и химического оборудования, пуансонов для горячего прессования пластмасс и т.п.

Изобретение может быть использовано при изготовлении двухслойных композиционных изделий с плоскими наружными поверхностями и со сквозными внутренними полостями прямоугольного сечения, например, деталей термического и химического оборудования, пуансонов для горячего прессования пластмасс и т.п.

Изобретение может быть использовано при изготовлении трехслойных композиционных изделий с плоскими наружными поверхностями и со сквозными внутренними полостями прямоугольного сечения, например деталей термического и химического оборудования, пуансонов для горячего прессования пластмасс и т.п.

Изобретение относится к способу лазерной сварки соединений труба - трубная доска. Предварительно перед сваркой осуществляют сборку соединений труба - трубная доска с зазором меньше 0,2 мм. Предварительно устанавливают фокальную плоскость лазерного луча относительно свариваемой поверхности трубной доски на расстоянии -5…+5 мм. Сварку осуществляют в два этапа. На первом этапе смещают лазерный луч от стыка в направлении трубной доски и осуществляют проплавление. На втором этапе лазерный луч наводят на стык и осуществляют сварку. В область сварки подают инертный защитный газ в количестве 10-15 л/мин. Высота выступа торца трубы относительно свариваемой поверхности трубной доски не больше 1 мм. Проплавление могут выполнять с мощностью лазерного луча ≥1 кВт при скорости сварки ≥25 мм/сек. Технический результат заключается в высоком качестве сварного соединения. 2 з.п. ф-лы, 1табл.
Наверх