УрФУ создал технологию производства оребрённых труб лазером

Оребренные трубы используют в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (конденсаторы, газонагреватели, газоохладители), в машиностроении (компрессорные и холодильные установки, маслоохладители), в атомной промышленности (для производства охладителей, сушильных бань и паровых нагревателей воздуха), в системах кондиционирования и отопления.

Суть процесса лазерной сварки сводится к формированию однородной кристаллической решетки в месте сварки трубы и ребра, полученной в результате расплавления металла при помощи роботизированной лазерной установки. Это позволяет получить более эффективные теплообменные характеристики при меньшей металлоемкости, а также повышенные прочностные характеристики по сравнению с мировыми аналогами.

Разработчики УрФУ использовали лазерную сварку: приваривают ребра сплошным швом так, что металл трубы и ребра становится однородным, неотделимым. Приваривать так можно металл на трубу любого диаметра, утверждают создатели технологии.

Разработчики УрФУ использовали лазерную сварку: приваривают ребра сплошным швом так, что металл трубы и ребра становится однородным, неотделимым. Приваривать так можно металл на трубу любого диаметра, утверждают создатели технологии.

«За счет использования мощного источника энергии — 6 кВт и высоких скоростей сварки получается качественный шов. Труба не успевает разогреться и деформироваться, чего нельзя добиться при других способах сварки, — поясняет Главный Конструктор проекта, начальник бюро ЭПК УрФУ Владимир Подгорбунских. — Технология уникальна в таком применении со сквозным проплавлением швов и такой технике автоматизированной сварки — мы, наверное, в России делаем это впервые. Причем при первом тестовом заказе, который мы выполнили в лаборатории, наша продукция вышла в 1,5 раза дешевле зарубежных аналогов, но с лучшим качеством сварки и с более высокой эффективностью по теплоотдаче, на 15 %».

Сейчас первая партия труб проходит испытание на производстве, а ЭПК УрФУ получил второй заказ на оребрение труб меньшего диаметра. Первый заказ отработали за три месяца: приварили 9,2 тыс. ребер на 20 труб (по 460 на каждую). С помощью робота скорость работы увеличится в 3–5 раз, а по сравнению с контактной шовной сваркой производительность вырастет на 30 %.

«В России немало производителей оребренных труб, но главное отличие нашей технологии в том, что у аналогов оребрение идет по спирали, а мы придумали, как устанавливать ребра вдоль трубы, — говорит руководитель проекта Александр Валерьевич Волков. — Казалось бы, что такого — приварить ребра вдоль, а не поперек. Но технологически это сделать крайне сложно, долго и дорого. Схожую технологию применяют в Италии и в Китае. Но там производители используют точечную конденсаторную сварку: прокатывается ролик и точками прихватывает ребро. Импортные трубы производятся с применением технологии сварки токами высокой частоты, что не позволяет достичь качества сварного шва, получаемого с применением лазерной сварки».

С помощью роботизированного комплекса сотрудники ЭПК УрФУ смогут работать со сложными большими конструкциями. Кроме того, робот может перемещаться на расстояние до 10 метров, не теряя точности позиционирования (ошибка не более 0,1 мм).

Достичь полученного результата удалось благодаря слаженной работе команды специалистов ЭПК УрФУ и ИВЦ УрФУ. Это не первый проект, реализованный в данном составе. Ранее были разработаны и запатентованы способ и устройство изготовления оребренной панели для высокотемпературных пластинчатых рекуператоров с применением лазерной сварки.

epkurfu.ru

urfu.ru
Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!