Методология совершенствования технологий производства и ремонта судовых конструкций на основе комплексного применения современных технологий, источников питания и сварочных материалов

Представлена методология научно обоснованной концепции совершенствования технологий производства и ремонта судовых конструкций на основе комплексного применения современных технологий, источников питания и перспективных отечественных сварочных и наплавочных материалов. Предлагаемый методологический подход сформирован в соответствии с принятой стратегией научно-технологического развития Российской Федерации. Повышение эффективности отечественного промышленного производства неразрывно связано с развитием технологий сварки и родственных процессов для получения высокопрочных неразъемных соединений при производстве и ремонте быстроизнашивающихся изделий и конструкций ответственного назначения. Дано обоснование выбора наиболее эффективных путей совершенствования технологий производства и ремонта судовых конструкций, а также техники портовой инфраструктуры на основе комплексного применения перспективных технологий их производства, ремонтно-упрочняющих обработок высоконагруженных изделий, современных источников питания и отечественных сварочных и наплавочных материалов.

1. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации, утверждена Указом Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145.

2. Ларионов В. П., Слепцов О. И., Сараев Ю. Н., Безбородов В. П. Новые подходы к разработке современных технологий сварки и нанесения покрытий для обеспечения эксплуатационной надежности металлоконструкций и изделий, эксплуатируемых в условиях Сибири и Крайнего Севера // Труды IV Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата. Пленарные доклады. – Якутск, 2008. – С. 26–30.

3. Слепцов О. И., Михайлов В. Е., Петушков В. Г., Яковлев Г. П., Яковлева С. П. Повышение прочности сварных конструкций для Севера. – Новосибирск: Наука, 1989. – 223 с.

4. Горынин И. В., Рыбин В. В., Малышевский В. А., Хлусова Е. И. Хладостойкие стали для технических средств освоения арктического шельфа // Вопросы материаловедения. – 2009. – № 3. – С. 108–126.

5. Москвичев В.В., Черняев А.П., Чернякова Н.А., Волохов Г.М., Оганьян Э.С., Князев Д.А., Махутов Н.А., Резников Д.О., Слепцов О.И. Расчетно-экспериментальные методы и технологии обеспечения прочности и живучести техники Крайнего Севера и Арктики // Сборник работ лауреатов международного конкурса научных, научно-технических и инновационных разработок, направленных на развитие и освоение Арктики и континентального шельфа 2020 г. Министерство энергетики Российской Федерации. – М., 2020. – С. 78–81.

6. Слепцов О. И. Технологическая прочность сварных соединений при низких температурах / Под ред. В. П. Ларионова. – Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1984. – 102 с.

7. Сараев Ю. Н., Голиков Н. И., Слепцов О. И., Сидоров М. М., Семенов С. В. Разработка концепции создания и функционирования региональных центров производства, восстановительного ремонта и упрочняющей обработки ресурсоопределяющих деталей и изделий техники, работающей в условиях Крайнего Севера и Арктики // Сб. трудов XI Евразийского симпозиума по проблемам прочности и ресурса в условиях климатически низких температур, посвященного 85-летию со дня рождения академика В. П. Ларионова (11–15 сентября 2023 г., г. Якутск). EURASTRENCOLD-2023. – Киров: Изд-во МЦИТО, 2023. – С. 531–537.

8. Сараев Ю. Н., Ларионов В. П., Слепцов О. И., Сивцев М. Н., Безбородов В. П., Муратов А. А. Обеспечение эксплуатационной надежности и экологической безопасности высокоответственных конструкций, работающих в условиях Сибири и Крайнего Севера, использованием адаптивных импульсных технологий сварки // Труды II Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата EURASTRENCOLD-2004. Пленарные доклады. – 2004. – С. 147–158.

9. Поисковые исследования повышения надежности металлоконструкций ответственного назначения, работающих в условиях экстремальных нагрузок и низких климатических температур / Ю. Н. Сараев, С. В. Гладковский, Н. И. Голиков и др. // Наукоемкие технологии в проектах РНФ. Сибирь. – Томск, 2017. – С. 134–202.

10. Кархин В. А. Тепловые процессы при сварке. Изд. 2-е. – СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2015. – 572 с.

11. Сараев Ю. Н. Обоснование концепции повышения безопасности и живучести технических систем, эксплуатируемых в регионах Сибири и Крайнего Севера, на основе применения адаптивных импульсных технологий сварки // Тяжелое машиностроение. – 2010. – № 8. – С. 14–19.

12. Сараев Ю. Н., Полетика И. М., Козлов А. В., Хомченко Е. Г. Формирование структуры и свойств сварных соединений в условиях регулируемого тепловложения при импульсно-дуговой сварке // Физическая мезомеханика. – 2005. – Т 8, № S. – С. 137–140.

13. Сараев Ю. Н., Безбородов В. П., Гладковский С. В., Голиков Н. И. Повышение надежности металлических конструкций при эксплуатации в условиях низких климатических температур посредством комплексного применения современных методов модифицирования зоны сварного соединения // Сварочное производство. – 2016. – № 9. – С. 3–9.

14. Сараев Ю. Н. Адаптивные импульсно-дуговые методы механизированной сварки при строительстве магистральных трубопроводов // Сварочное производство. – 2002. – № 1. – С. 4–11.

15. Лоос А. В., Лукутин А. В., Сараев Ю. Н. Источники питания для импульсных технологических процессов. – Томск: Издательская полиграфическая фирма ТПУ, 1998. – 158 с.

16. Сидоров М. М., Голиков Н. И., Сараев Ю. Н., Тихонов Р. П. Управление уровнем остаточных напряжений в стыковых соединениях труб из низколегированных сталей ударно-механической обработкой // Тяжелое машиностроение. – 2023. – № 10. – С. 23–28.

17. Голиков Н. И., Аммосов А. П. Прочность сварных соединений резервуаров и трубопроводов, эксплуатируемых в условиях Севера. – Якутск: Издательский дом СВФУ, 2002. – 232 с.

18. Ларионов В. П., Касаткин Б. С. Электродуговая сварка конструкций в северном исполнении. – Новосибирск, 1986.

19. Ларионов В. П., Филиппов В. В. Хладостойкость материалов и элементов конструкций: Результаты и перспективы. – Новосибирск, 2005.

20. Орыщенко А. С., Голосиенко С. А., Хлусова Е. И. Новое поколение высокопрочных корпусных сталей // Судостроение. – 2013. – № 4. – С. 73–76.

21. Сараев Ю.Н., Голиков Н.И., Сидоров М.М., Максимова Е.М., Семёнов С.В., Перовская М.В. Поисковые исследования повышения надежности сварных металлоконструкций ответственного назначения, эксплуатируемых в условиях Севера // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2017. – № 4 (77). – С. 30–42.

22. Сараев Ю.Н. Импульсные технологические процессы сварки и наплавки.– Новосибирск: Наука, 1994. – 108 с.

23. Сараев Ю.Н., Лунев А.Г., Киселев А.С., Гордынец А.С., Тригуб М.В. Комплекс для исследования процессов тепломассопереноса при дуговой сварке // Автоматическая сварка. – 2018. – № 8. – С. 1–8.

24. Сараев Ю.Н., Лунев А.Г., Семенчук В.М., Непомнящий А.С. Кинетические особенности тепломассопереноса в условиях сварки и наплавки // Известия вузов. Физика. – 2019. – Т. 62, № 9 (741). – С. 34–40.

25. Saraev Y.N., Lunev A.G., Semenchuk V.M., Nepomnyashchii A.S. Heat and mass transfer kinetics in arc welding process // Russian Physics Journal. – 2020. – V. 62, N 9. – C. 1573–1579.

26. Saraev Y.N., Lunev A.G., Perovskaya M.V., Semenchuk V.M., Gladkovsky S.V. Features of formation of structure and physical and mechanical properties of permanent welded joints of low-alloy steels by methods of adaptive pulse control of energy parameters of welding mode // Materials Science Forum. – 2018. – Т. 938. – P. 124–131.

27. Сараев Ю. Н., Сорокин М. С., Гладковский С. В., Голиков Н. И. Совершенствование технологий сварки и наплавки на основе методов адаптивного импульсного управления энергетическими параметрами сварочной техники инверторного типа, предназначенной для производства и ремонта конструкций ответственного назначения в условиях низких климатических температур // Состояние и основные направления развития сварочного производства ПАО «ГАЗПРОМ». Тезисы докладов. VIII Отраслевое совещание. Москва, 2016. – С. 17.

28. Лобанов Л. М., Кирьян В. И., Кныш В. В., Прокопенко Г.И. Повышение сопротивления усталости сварных соединений металлоконструкций высокочастотной механической проковкой (обзор) // Автоматическая сварка. – 2006. – № 9. – С. 3–11.

29. Сараев Ю. Н., Каманцев И. С., Кузнецов А. В., Григорьева А. А., Семенчук В. М., Непомнящий А. С. Численная оценка усталостного разрушения сварных соединений, полученных дуговой сваркой с управляемым и неуправляемым переносом тепловложением и ударно-механической обработкой // Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии. – Томск, 2021. – С. 275–276.

30. Liu C., Bhole S. D. Challenges and developments in pipeline weldability and mechanical properties // Science and Technology of Welding and Joining. – 2013. – V. 18, Is. 2. – P. 169–181.

31. Saraev Yu. N., Kamantsev I. S., Perovskaya M. V., Kuznetsov A. V., Semenchuk V. M., Nepomnyashiy A. S. To the Estimation of Welded Joint Fatigue Fracture // Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures (MRDMS-2020). AIP Conf. Proc. 2315, 040031-1–040031-4. https://doi.org/10.1063/5.0037091. Published by AIP Publishing. 978-0-7354-4057-9

32. Горбач В. Д., Суздалев И. В., Кисилевский Ф.Н. Повышение качества и надежности сварных конструкций путем адаптивного управления технологическим процессом сварки // Судостроение. – 2002. – № 1. – C. 46–48.

33. Shiga C. Problems in welded joints and systematic approach to their solution in STX21 project // Science and Technology of Welding and Joining. – 2000. – V. 5, Is. 6. – P. 356–364.

34. Zenitani S., Hayakawa N., Yamamoto J., Hiraoka K., Morikage Y., Kubo T., Ya suda K., Amano T. Development of new Low Transformation-Temperature welding consumable to prevent cold cracking in high strength steel welds // Proceedings of 2002 Symposium for Welded Structures of the Japan Welding Society. – Osaka, 2002. – P. 346–353.