На одной волне
Ученые из Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ) разработали несколько инноваций для российского судостроения. Благодаря лазерно-дуговой установке производительность сварочных работ при строительстве судов увеличится в шесть раз, а новая цифровая верфь позволит строить их еще быстрее.
Инновационную сварочную лазерно-дуговую установку ученые из Института лазерных и сварочных технологий (ИЛИСТ) при СПбГМТУ разрабатывали начиная с 2006 года, в рамках сотрудничества с Онежским судостроительно-судоремонтным заводом, который скоро модернизируют за счет федерального бюджета по решению правительства России, и он станет первой российской цифровой верфью. Разработка технологии гибридной лазерно-дуговой сварки и оборудования на основе мощных волоконных лазеров отечественного производства подразумевала десятки научных экспериментов, в ходе которых были опробованы разные способы сварки шовных труб большого диаметра и плоских судовых секций.
Сварка особого назначения
Принципиальных технических отличий от иностранных аналогов в отечественном оборудовании нет, но российская инновация разработана с учетом номенклатуры материалов, используемых в отечественном судостроении, и является внутрироссийской разработкой, говорят в ИЛИСТ. Одно из главных преимуществ новой установки по отношению к традиционным видам сварки — ее скорость и качество получаемых сварных соединений. Позволяя сваривать конструкции со скоростью до трех метров в минуту, установка дает возможность оставлять зазор между кромками деталей до двух миллиметров, что в пять раз больше, чем при лазерной сварке.
«Этот факт открывает возможности для сварки крупногабаритных судовых конструкций, в отличие от лазерной сварки,— говорит Вячеслав Осипов, начальник отделения промышленных лазерных и электрофизических технологий ИЛИСТ СПбГМТУ.— Смягчение термического цикла материала в околошовной зоне и возможность легирования металла шва за счет присадочной проволоки позволяет избежать появления закалочных структур в шве и зоне термического влияния, при этом существенно снижается погонная энергия по сравнению с дуговой сваркой, что обеспечивает существенное снижение величины сварочных деформаций. Применение инновации позволяет почти в пять раз повысить производительность сварочных работ при таком же снижении затрат. А учитывая, что при строительстве корпусов трудоемкость и расходы на сварку составляют около 40% от общей стоимости строительства корпуса судна, эффект от внедрения ГЛДС может играть решающую роль для повышения эффективности судостроительного производства».
Научная работа над новой технологией велась при поддержке ФАУ «Российский морской регистр судоходства», в результате нее в этом году выполнена опытная аттестация технологических процессов лазерной и лазерно-дуговой сварки с применением материалов, используемых в судостроении. Эта аттестация, к слову, позволяет применять ее на российских судостроительных заводах. Однако активный интерес к этой технологии отечественные судостроители начали проявлять только с 2022 года, на новой волне общего повышения внимания российской промышленности к российским инновациям.
Одним из покупателей новой технологии является Балтийский завод. Он уже предоставил образцы судостроительных сталей и свои лабораторные мощности для проведения испытаний сварных соединений, полученных благодаря инновации, и подготовил технико-коммерческое предложение по модернизации линии сварки плоских секций.
Новую технологию сварки в будущем году применят и на Онежском судостроительно-судоремонтном заводе, который уже заключил договор с институтом на поставку сварочной установки.