Дипломная работа: Технологический процесс сборки и сварки секции палубы первого яруса в районе 200...220шп с экономическим обоснованием

Открыть элемент – это еще не значит выделить его в чистом виде.

В 1823 году английский ученый Волстан, исследуя кристаллы, обнаруженные в металлургических шлаках, он пришел к заключению, что кристаллическое вещество – не что иное, как чистый титан. Спустя 33 года немецкий химик Вёлер установил, что эти кристаллы представляют собой соединение титана с азотом и углеродом, а отнюдь не свободный титан, как ошибочно считал Волстон.

Лишь в 1875 году русский ученый Д.К.Кириллов сумел получить металлический титан. Результаты этих работ Д.К.Кириллов опубликовал в брошюре «Исследования над титаном». Но в условиях царской России этот важный труд никого не заинтересовал и по этому остался незамеченным.

В 1887 году довольно чистый продукт – около 95% титана – получили соотечественники Нильсон и Петерсон, восстанавливавшие тетрахлорид титана металлическим натрием в стальной герметической бомбе.

Наконец в 1910 году американский химик Хантер усовершенствовал способ Нильсона и Петорсона, сумел получить несколько граммов сравнительно чистого титана. Это событие вызвало широкий резонанс в различных странах.

Итак, чистый титан был получен. Но чистым он мог считаться с большой натяжкой, так как все же содержал несколько десятых долей процента примесей.

И вот наконец в 1925 году голландский ученый ван Аркель и де Бур разложением тетрахлорида титана на раскаленной вольфрамовой проволоки получил титан высокой чистоты. Вот тогда оказалось, что бытовавшие представление о хрупкости титана не выдерживает ни какой критике, поскольку металл, полученный ван Аркием и де Буром обладает очень высокой пластичностью. Его Можно было ковать на холоде как железо, прокатывать в листы, ленту, проволоку и даже тончайшую фольгу.

Теперь гордое имя, которое носит элемент, никому уже не казалось, как прежде, и ранней судьбы – перед ним открывалась широкая дорога в мир техники.

1. Общая часть

1.1.Описание конструкции

Палуба – это система горизонтальных перекрытий, идущих непрерывно по всей длине и ширине судна. Балки, входящие в состав перекрытия, делятся на балки главного направления (большое количество балок одного направления) и перекрестные связи (мощные балки, перпендикулярные балкам главного направления и поддерживающие их). В зависимости от расположения балок главного направления по отношению к длине судна различают поперечную, продольную, смешанную и комбинированную системы набора.

Секция палубы является составной частью судна, имеет габаритные размеры: длина - 13600мм, ширина - 8680мм.

Настил палубы выполнен из листового материала толщиной 5мм. Система набора палубы – поперечная.

Настил палубы выполнен из материала Д32 по ГОСТ 5521-86.

При поперечной системе набора балки главного направления идут поперек судна. В этом случае длинная сторона пластин перекрытия, ограниченных набором, расположена поперек судна. Общая продольная прочность обеспечивается настилами палуб, настилом двойного дна, наружной обшивкой и всеми продольными связями. Расстояние между балками главного направления называется поперечной шпацией и определяется по правилам Регистра. Поперечная система набора для всех судовых перекрытий чаще всего применяется на относительно коротких судах, поскольку напряжения от общего продольного изгиба на этих судах невелики (до 100 – 130м), на них действует небольшой изгибающий момент и устойчивость настила при сжатии обеспечивается его толщиной. Палубы сухогрузных судов, набранные по поперечной системе набора, отличаются наличием больших вырезов – грузовых люков, имеющих комингсы (конструкция, окаймляющая вырез в палубе). Подпалубный набор состоит из бимсов (поперечная балка палубного перекрытия) и полубимсов (бимс, проходящий не по всей ширине судна). Вместе со шпангоутами борта и флорами днища бимсы образуют шпангоутную раму. Вдоль судна идут карлингсы (усиленные продольные балки палубного перекрытия), которые в районе грузовых люков совмещаются с их продольными комингсами, образуя конструкции, называемые мингс-карлингсами. Карлингсы могут ставиться в ДП (диаметральная плоскость), тогда продольные комингсы продолжаются под палубой концевыми бимсами. Для уменьшения массы палубных перекрытий по концам грузового люка в ДП либо по углам грузового люка ставятся пиллерсы (отдельно стоящие стойки для поддержания палуб или других конструкций) – две или четыре соответственно.

В процессе эксплуатации секция испытывает следующие нагрузки:

- напряжения от общего продольного изгиба судна;

- вес устройств и механизмов, расположенных на палубе;

- удары воды, вкатывающейся во время шторма на палубу и ее вес.

Секция не имеет погибь и собирается на железобетонном стенде.

1.2 Характеристика основного металла

Сталь марки Д32 по ГОСТ 5521-86 является малоуглеродистой низколегированной судостроительной сталью повышенной прочности.

Выплавка стали производится в мартеновских или электрических печах, либо в кислородном конвекторе с продувкой чистого кислорода сверху.

Эта сталь отличается от других сталей по химическому составу, методу раскисления.

Свариваемость – способность однородных и разнородных материалов и сплавов образовывать единое соединение которое может работать при заданном давлении, температуре и при переменных нагрузках.

Таблица 1. – Химический состав стали

Марка стали	С	Mn	Si	P	S	Cu	Cr	Ni	Mo	Al
D 32	0,18	0,6-1,4	0,15-0,3	0,035	0,035	0,35	0,2	0,4	0,08	0,015

Углерод – один из наиболее важных примесей, определяющих прочность, вязкость, закаливаемость и, особенно, свариваемость стали. Так как содержание углерода лежит в пределах ( 0,2- 0,35) %, то данная сталь относится к первой группе по свариваемости.

Mn– марганец, его вводят в сталь для раскисления, то есть для устранения вредных примесей закиси железа. Он повышает прочность, мало влияет на пластичность.

Si– кремний раскисляет сталь. Он структурно не обнаруживается, так как полностью растворяется в феррите, кроме той части кремния, которая в виде окиси кремния не успела всплыть в шлак и осталась в стали. Кремний повышает предел прочности и вязкость.