Управление процессом контактной точечной микросварки циркониевых сплавов

Акболатов, Елдос Жаннурулы Отделение электронной инженерии (ОЭИ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

При контактной точечной сварке тонкостенных деталей стабильность качества соединений зависит от характера выделения тепла, который определяется особенностями изменением общего сопротивления металла между электродами. В настоящей работе проведены экспериментальные исследования по определению влияния алгоритма изменения тока в сварочной цепи на этапе подогрева, а также усилия сжатия и геометрии рабочей поверхности электродов, на величину общего сопротивления металла между электродами. Для этой цели были использованы тонкостенные детали в одном случае из циркониевого сплава Э110 (толщиной 0,25+0,25 мм), а в другом – из нержавеющей стали 12Х18Н10Т (толщиной 0,3+0,3 мм).

С.
Введение 11
1 Обзор литературы 14
1.1 Конструкционные материалы, применяемые для изготовления
элементов ТВС 14
1.2 Сварные соединения циркониевых сплавов и нержавеющих сталей 18
1.3 Особенности формирование сварного соединения при контактной
точечной сварке 23
1.4 Особенности контактной точечной сварки тонкостенных деталей 29
1.5 Расчетные методы оценки сопротивления между электродами 34
2 Материалы и методы исследования 38
2.1 Циркониевый сплав Э110 38
2.2 Аустенитная нержавеющая сталь 12Х18Н10Т 41
2.3 Сварочный комплекс 43
2.5 Методика многофакторного эксперимента 46
2.6 Методика статистической обработки экспериментальных данных 48
3 Результаты проведенного эксперимента 50
3.1 Сравнительная оценка расчетных методов и экспериментальных
значений начального сопротивления между электродами 50
3.2 Начальные значения сопротивления между электродами 56
3.3 Стабилизация значений сопротивлений между электродами
подогревающим импульсом тока 61
3.4 Выводы 65
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 67
4.1 Предпроектный анализ 67
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 67
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с
позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 68
4.1.3 SWOT-анализ 70
4.2 Планирование управления научно-техническим проектом 74
4.2.1 План проекта 74
4.2.2 Бюджет научно-технического исследования 76
5 Социальная ответственность 82
5.1 Производственная безопасность 82
5.1.1 Анализ вредных и опасных факторов 82
5.1.2 Отклонение параметров микроклимата в помещении 83
5.1.3 Отклонение напряженности магнитного поля в помещении 84
5.1.4 Отклонение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей
зоны 86
5.1.5 Электрический ток 87
5.1.6 Выплеск расплавленного металла 89
5.2 Экологическая безопасность 90
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 91
5.3.1 Пожарная безопасность 91
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 93
6 Заключение 94
Список публикаций 95
Список используемых источников 96
Приложение А 108

В настоящее время для безопасности атомных электростанции (АЭС)
предъявляют исключительно жесткие требования к качеству их основных
элементов – тепловыделяющих сборок (ТВC). Важнейшей составляющей
ТВC является диcтанционирующая решетка (ДР), в ячейках которой
помещаются тепловыделяющие элементы (ТВЭЛ) [1]. Значительное влияние
на работоспособность ТВС оказывает сварные соединения тонкостенных
ячеек ДР, выполненные контактной точечной микросваркой.
Конструкция элементов активной зоны атомных реакторов (АР) и их
материалы должны обеспечивать надежную прочность всех узлов при
рабочих условиях эксплуатации (при высоких тепловых нагрузках, больших
температурных градиентах, высоких механических и переменных
термических напряжениях) в течение трех лет или более. Для изготовления
элементов ТВС наиболее широко применяют циркониевые сплавы и
нержавеющие аустенитные стали. В частности ячейки ДР изготавливают из
циркониевого сплава Э110 или нержавеющей аустенитной стали 12Х18Н10Т,
что обусловлено прочностью и коррозионной стойкостью в воде и водяном
паре при повышенных температурах [2].
К числу существующих проблем контактной точечной сварки
тонкостенных деталей (толщиной менее 0,5 мм) при производстве ДР
относится необходимость стабилизации качества соединений. Наиболее
критическое влияние на стабильность формирование соединений оказывает
первоначальные значения сопротивления между электродами, зависящие от
следующих факторов: материала электродов, геометрии их рабочей
поверхности и усилия сжатия; материала и толщины свариваемых деталей;
состояния контактирующих поверхностей. Значительное количество реально
возможных комбинаций этих факторов является одной из основных причин
отсутствия стабильности количества выделенного в зоне сварки тепла и, как
следствие, характеристик сварного соединения. Для снижения разброса
значений контактных сопротивлений предложено использовать
подогревающий импульс тока относительно небольшой амплитуды и
длительности [3], которую возможно реализовать на современных
источниках питания с программным управлением. Однако, в литературных
источниках отсутствуют четкие рекомендации по заданию амплитудно-
временных параметров (АВП) импульса подогревающего тока для точечной
микросварки циркониевых сплавов и нержавеющих аустенитных сталей.
Помимо этого, в настоящее время отсутствуют четкие обоснования
необходимой формы рабочей части электродов. Приведены лишь
рекомендации, что радиус сферы рабочей поверхности, независимо от
свариваемых материалов, должен быть 15…25 мм [4]. Также нет обоснований
оптимальных значений усилия сжатия электродов. Еще одной актуальной
задачей является возможность прогнозирования значений сопротивления
между электродами с помощью расчетных методов для конкретного периода
протекания тока.
Целью работы является определение влияния алгоритма изменения
тока, усилия сжатия и геометрии рабочей поверхности электродов, на
величину общего сопротивления металла между электродами для
подогревающего этапа контактной точечной микросварки, а также оценка
возможности его прогнозирования. Для достижения поставленной цели
необходимо было решить следующие задачи:
1. Выполнить теоретические расчеты сопротивлений между
электродами по методикам, изложенным в относительно недавно
опубликованных обзорах по данной теме.
2. Провести многофакторный эксперимент по оценке влияния на
первоначальное сопротивление между электродами усилия их
сжатия и геометрии рабочей части, а также сравнить полученные
данные с расчетными значениями.
3. Сделать оценку возможности стабилизации контактных
сопротивлений путем применения подогревающего импульса
модулированного тока с различными алгоритмами его нарастания.
Научная новизна работы заключается в проведении
многофакторного эксперимента, который позволил выявить степень влияния
алгоритма изменения тока, усилия сжатия и геометрии рабочей поверхности
электродов на величину сопротивления металла между электродами для
подогревающего этапа контактной точечной микросварки циркониевого
сплава Э110 толщиной 0,25+0,25 мм и нержавеющей аустенитной стали
12Х18Н10Т толщиной 0,30+0,30 мм.
Практическая значимость. Результаты исследований могут быть
внедрены в ПАО «Новосибирский завод химических концентратов»
(г. Новосибирск).
Апробация работы. Результаты данного исследования была
изложена и обсуждена на международном научном конференции студентов и
молодых ученных «Молодежь, наука, технологии: новые идеи и
перспективы» (г. Томск, 2017 г.).
1 Обзор литературы

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Шиленок В. КГМУ 2017, Лечебный , выпускник
    5 (20 отзывов)
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертац... Читать все
    Здравствуйте) Имею сертификат специалиста (врач-лечебник). На данный момент являюсь ординатором(терапия, кардио), одновременно работаю диагностом. Занимаюсь диссертационной работ. Помогу в медицинских науках и прикладных (хим,био,эколог)
    #Кандидатские #Магистерские
    13 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Александр Р. ВоГТУ 2003, Экономический, преподаватель, кандидат наук
    4.5 (80 отзывов)
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфин... Читать все
    Специальность "Государственное и муниципальное управление" Кандидатскую диссертацию защитил в 2006 г. Дополнительное образование: Оценка стоимости (бизнеса) и госфинансы (Казначейство). Работаю в финансовой сфере более 10 лет. Банки,риски
    #Кандидатские #Магистерские
    123 Выполненных работы
    Татьяна Б.
    4.6 (92 отзыва)
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские ди... Читать все
    Добрый день, работаю в сфере написания студенческих работ более 7 лет. Всегда довожу своих студентов до защиты с хорошими и отличными баллами (дипломы, магистерские диссертации, курсовые работы средний балл - 4,5). Всегда на связи!
    #Кандидатские #Магистерские
    138 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)