Внедрение сварки в отечественное судостроение

Первое цельносварное судно СССР

Первое цельносварное судно в СССР было построено в 1930 г. под руководством инженера Виктора Петровича Вологдина на Дальзаводе (г. Владивосток). Это был буксирный катер проекта «ЖС» (железный, сварной) водоизмещением 30 т., который в последующем строился серийно. В качестве прототипа выбран клёпаный буксирный катер проекта «Ж».

В дальнейшем, к постройке цельносварных судов приступили в г. Горький (ныне г. Нижний Новгород) на заводе «Красное Сормово» и в г. Киев на заводе «Ленинская кузница»..

Завод «Красное Сормово»

Внедрение сварки в отечественном судостроении рассмотрим на примере одного из самых передовых отечественных предприятий того времени – завода «Красное Сормово».

Буксирный колёсный пароход «Сварщик»

26 января 1932 г. на стапеле завода «Красное Сормово» был заложен, 22 апреля 1933 г. спущен на воду и в мае того же года сдан в эксплуатацию первое в стране крупное судно — цельносварной буксирный 150-сильный колёсный пароход «Сварщик».

Основные ТТХ:

Руководил постройкой судна начальник корпусного цеха инженер Л.А. Разин. Проект судна был выполнен сормовскими конструкторами под руководством В.М. Керичева. В качестве прототипа выбрано аналогичное клёпаное судно.

Технология постройки

Соединения листов наружной обшивки были приняты в стык, без скоса кромок и сваривались двухсторонним швом. Стыки листов шли в разбежку, как на клёпаном судне прежней конструкции.

Технологический процесс постройки был задуман и осуществлён следующим образом: на стапеле разослали листы днища и соединили их прихватками, при этом поперечные переборки, шпангоуты, элементы продольного набора были собраны отдельно и сварены на металлических плитах, а затем уже выставлены на разложенные днищевые листы. После прихватки к наружной обшивке всего набора он приваривался к обшивке, после чего сваривалась сама обшивка.

В то время считалось, что чем больше будет выставлено набора на корпус, тем он будет жестче и менее деформируется. На самом же деле коробление, например, на палубном стрингере доходило до 20-25 мм, что приводило к замене листов, а сам корпус судна после спуска его на воду и достройки имел стрелку прогиба на середине длины судна 127 мм. Следующее судно этой же серии «Инженер» (1934 г.) имело стрелку прогиба 150 мм.

Конструктивные ошибки

Были и конструктивные ошибки. Например, кильсоны машиннокотельного отделения отстояли от пазов обшивки всего на 50-60 мм и даже пересекали их, что осложняло работу по сварке и вызывало дополнительные напряжения от нагрева.

На первых судах была допущена и ещё одна ошибка: стыковые швы обшивки были сварены после окончания приварки набора. Металл сварного шва и пришовный участок оказывались перенапряженными. Эти недостатки, с точки зрения требований современной технологии постройки сварных судов, объяснялись тем, что в те годы электросварка была недостаточно освоенной.

Эксплуатация

По заявлению капитана и команды буксира «Сварщик», вёл он себя вполне удовлетворительно. Никаких критических дефектов и поломок в период эксплуатации не было, несмотря на то, что пароход имел частые посадки на мель, столкновение с плотами, работал по выводке караванов судов осенью во льду. Все это говорило о более высоких прочностных качествах сварных соединений корпусов, чем клёпаных.

Модернизация производства

Постройка первых сварных судов потребовала подготовки соответствующих квалифицированных кадров. В первой половине 1931 г. на курсах электросварщиков, созданных при заводе «Красное Сормово», была обучена первая группа в 60 человек. Они и начали свою практическую работу сначала на фундаментах под насосы, на обшивке рулей, на шлюп-балках для морских танкеров и на рефулерном трубопроводе для землесосов. К началу 1932 г. сварочная мастерская судоверфи имела уже 34 сварочных трансформатора и 9 машин постоянного тока.

Вслед за головным буксиром «Сварщик» в первой половине 1933 г. на заводе были изготовлены 20 сварных понтонов грузоподъёмностью 200 т каждый для подъёма затонувших судов силами специальной организации ЭПРОН (Экспедиция подводных работ особого назначения). Параллельно строились ещё два буксирных парохода типа «Сварщик».

С 1933 г. сормовские конструкторы прекратили проектирование клёпаных речных судов и занялись выпуском чертежей только на сварные суда.

Практика показала, что применение прогрессивного технологического процесса электросварки для изготовления конструкций корпуса и его насыщения давало большую эффективность по сравнению с клёпаными конструкциями.

Преимущество сварки по сравнению с клёпкой в судостроении:

— вес сварных конструкций корпусов меньше на 16-21 %;

— трудоёмкость исполнения технологических операций при изготовлении деталей корпуса и насыщения меньше на 22-36 %;

— трудоёмкость сборочных работ меньше на 32-44 %;

— объём ручного труда меньше на 40-50 %.

В то время правила Регистра не предусматривали применения сварных конструкций. Всё приходилось делать самостоятельно, по расчёту, а иногда проводить опытные работы с испытанием типовых узлов корпуса, особенно основных связей — обшивки и набора. Конструкции часто были сварными, но до известной степени копировали клёпаные.

Всё это создавало на постройке первых сварных судов большие трудности. Они усугублялись тем, что отсутствовала теория сварочного процесса, в научно-технической литературе недостаточно глубоко были разработаны и освещены многие вопросы сварочного производства, например, влияние на прочность сварных конструкций местных деформаций и неравномерного нагрева при сварке, степень деформации судовых конструкций при сварке (выпучивание, волнистость, угловые деформации) и др.

Начиная с 1929 г. объём работ и номенклатура изготовляемых узлов с помощью электросварки непрерывно возрастали. В 1934 г. был создан сварочный цех, а затем электросварочная мастерская в судостроительном цехе, и завод полностью перешёл на сварное судостроение. Тогда же стало осваиваться производство качественных электродов и сварка дюралюминия.

Производство новой техники

Путём применения электросварки изготовлялись понтоны и доки для судов. Сварные корпуса судов сразу же показали свои положительные качества. Начальник ЭПРОНа сообщал, что сварные понтоны Сормовского завода выдержали труднейшие испытания при подъёме ледокола «Садко». Он благодарил всех работников, принимавших участие в разработке проектов и постройке понтонов.

В 1935 году был осуществлён первый опыт секционной сборки и сварки при постройке цельносварного дизель-электрического землесоса производительностью 250 м³/час и водоизмещением 268 т. Подобный тип земснаряда был создан впервые в Советском Союзе. К концу пятилетки четыре дизель-электрических землесоса работали на прокладке канала Москва — Волга.

Электросварка, совершила в те годы подлинную техническую революцию в промышленности Советского Союза.

Опыт электросварки при постройке судов был перенесён на дизелестроение. Сормовичи стали выпускать сварные дизели своей конструкции. Неоценимое значение имело освоение производства сварных баллонов для запуска дизелей: ввоз их из-за границы был прекращён.

В 1934 году был построен цельносварной док и заложены семь цельносварных колёсных буксирных парохода мощностью по 1200 л.с. и водоизмещением 854 т, сданные в 1936 году. На них, как и на предыдущих судах, были установлены наклонные паровые машины тройного расширения, которые создавали тяговое усиление на гаке до 13,3 т при скорости хода с возом 10,8 км/час.

Продолжение темы: Внедрение автоматической сварки в отечественном танкостроении.

Литература:

«Красное Сормово»: завод и люди.- Нижний Новгород: Кварц, 2006