Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2012
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2012
Назва видання:Автоматическая сварка
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101207
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона // Автоматическая сварка. — 2012. — № 5 (709). — С. 16, 22, 58, 60 — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-101207
record_format dspace
spelling irk-123456789-1012072016-06-01T03:02:59Z Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона Краткие сообщения 2012 Article Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона // Автоматическая сварка. — 2012. — № 5 (709). — С. 16, 22, 58, 60 — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101207 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Краткие сообщения
Краткие сообщения
spellingShingle Краткие сообщения
Краткие сообщения
Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона
Автоматическая сварка
format Article
title Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона
title_short Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона
title_full Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона
title_fullStr Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона
title_full_unstemmed Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона
title_sort завершенные нир иэс им. е. о. патона
publisher Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate 2012
topic_facet Краткие сообщения
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/101207
citation_txt Завершенные НИР ИЭС им. Е. О. Патона // Автоматическая сварка. — 2012. — № 5 (709). — С. 16, 22, 58, 60 — рос.
series Автоматическая сварка
first_indexed 2025-07-07T10:35:40Z
last_indexed 2025-07-07T10:35:40Z
_version_ 1836984084960641024
fulltext 6. Развитие и применение локального PROMETEY-подхо- да для прогнозирования хрупкого разрушения корпус- ных реакторных сталей / Б. З. Марголин, В. А. Швецова, Г. П. Карзов и др. // Вопр. материаловедения. — 2009. — № 3. — С. 290–314. 7. Котречко С. А., Мешков Ю. Я. Предельная прочность. — Киев: Наук. думка, 2008. — 296 с. 8. Gerberich W. W., Stauffer D. D., Sofronis P. A Coexistent view of hydrogen // Effects on mechanical behavior of crys- tals: HELP and HEDE effects of hydrogen on materials: Proc. Intern. hydrogen conf., Wyoming, Sept. 7–10, 2008 / Eds B. Somerday, P. Sofronis, R. Jones. — Ohio, USA: ASM Intern. Materials Park, 2009. — P. 38–45. 9. Владимиров В. И. Физическая природа разрушения ме- таллов. — М.: Металлургия, 1986. — 280 с. 10. Robertson I. M., Birnbaum H. K. Dislocation mobility and hydrogen // A brief rev. intern. conf. on fracture (ICF11), Turin, Italy, March 20–25, 2005. http://www.icf11.com/proceeding/EXTENDED/5759.pdf. The paper gives the results of investigation of hydrogen influence on metal fracture mechanism. In metal containing diffusible hydrogen, plastic deformation leads to formation of residual hydrogen, which is connected to formed dislocations and microcracks. Presence of hydrogen connected to dislocations, leads to localizing of plastic deformation of metal. Microcracks initiation occurs by the shear mechanism, and their further growth — due to formation of new defects in the existing crack tip and their coalescence. Поступила в редакцию 05.02.2012 МОДИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛА ШВОВ НА СТАЛЯХ 14ХН3А И 20ХН3А С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ БУРИЛЬНЫХ ДОЛОТ Научно-исследовательская работа по указанной теме была завершена в 2011 г. в Институте электросварки им. Е. О. Патона (рук. темы — чл.-кор. НАНУ О. К. Назаренко) Традиционные стали 14ХНЗА и 20ХНЗА, которые применяются в конструкции шарошечных буровых долот, имеют ограниченную свариваемость, и свойства металла сварных соеди- нений на этих сталях в ряде случаев не отвечают условиям высокоскоростного бурения. При сочетании сталей 40ХН и 14ХНЗА в конструкции алмазных долот еще больше осложняется технологический процесс производства долот. С увеличением размеров долот и одновремен- но свариваемых толщин повышается вероятность образования мелких трещин в сварных соединениях, которые приводят к нарушению их гидроплотности и снижению срока эксплуа- тации. С целью повышения эксплуатационных характеристик сварных соединений разработаны технологии электронно-лучевой сварки с модифицированием металла сварных соединений. Предложена конструкция вставок-модификаторов, которая не нарушает качество сборки компонентов долота, не влияет на точность работы системы слежения за стыком и в то же время обеспечивает формирование швов без кристаллизационных трещин. Наиболее оптимальным материалом для модифицирования швов шарошечных долот оказалась нержа- веющая аустенитная сталь 10Х18Н10Т толщиной 0,2 мм, а для швов алмазных долот — вставки фольги циркония также толщиной 0,2 мм. Ширина и длина пластинок-модификаторов зависит от типа свариваемых долот и может изменяться в пределах 15…20 мм по ширине и 45…70 мм по длине. В соответствии с разработанными технологиями проведены проектно-конструкторские разработки специализированной оснастки для установки ЭЛС буровых долот. Отработано программное обеспечение ЭЛС долот с модифицированием сварных швов. Выполнены комплексные исследования качества и свойств сварных соединений буровых долот при ЭЛС, включая использование элементов-модификаторов для повышения прочнос- ти и предупреждения кристаллизационного растрескивания соединений. Прочность сое- динений на разрыв при этом составила 95…98% временного сопротивления разрыву основ- ного металла. Все технологические, конструкторские разработки прошли проверку при изго- товлении опытной партии натурных изделий, которые были переданы для испытаний в условиях реальной эксплуатации буровых долот. 16 5/2012 intern. spec. conf. on cold-formed steel structures. — St. Louis, 2008. 7. Совершенствование технологии дуговой точечной свар- ки нахлесточных соединений по результатам математи- ческого моделирования / О. В. Махненко, П. В. Гонча- ров, А. Н. Тимошенко, А. Ф. Мужиченко // Автомат. сварка. — 2010. — № 11. — С. 28–34. 8. Лебедев В. А., Рымша В. В., Радимов И. Н. Современные вентильные электроприводы в системах механизирован- ного сварочного оборудования // Електромашинобуду- вання та електрообладнання. — 2009. — Вип. 74. — С. 22–24. 9. Анализ технических и технологических возможностей импульсной подачи электродной проволоки в процессах дуговой сварки и наплавки / Б. Е. Патон, В. А. Лебедев, В. Г. Пичак и др. // Свароч. пр-во. — 2002. — № 2. — С. 24–31. 10. Лебедев В. А. Особенности сварки сталей с импульсной подачей электродной проволоки // Там же. — 2007. — № 8. — С. 30–35. 11. Патон Б. Е., Лебедев В. А., Микитин Я. И. Способ ком- бинированного управления процессом переноса элект- родного металла при механизированной дуговой сварке // Там же. — 2006. — № 8. — С. 27–32. The paper deals with the issues related to making a spot joint of structures on a vertical plane, using mechanized equipment for gas-shielded arc welding. It is established that application of pulsed feed of electrode wire with controllable parameters allows an essential simplification of the process of producing the welded joint and ensuring its required quality and repeatability of the results. Prospects for application of such a welding process are shown, in particular with welding current sources with pulsed operating algorithms, synchronized with pulsed feed of electrode wire. Поступила в редакцию 28.11.2011 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ И НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННЫХ СОСТОЯНИЙ ДЕТАЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ И СОЗДАНИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ НАПЛАВКИ ДЕТАЛЕЙ С ВЫСОКИМИ УСТАЛОСТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ Научно-исследовательская работа по указанной теме была завершена в 2011 г. в Институте электросварки им. Е. О. Патона (рук. темы — д-р техн. наук. И. А. Рябцев) На основе современных моделей вязкопластического неизотермического течения, тер- мокинетических диаграмм распада аустенита наплавленного и основного металлов с использованием численного метода конечных элементов разработана методика расчета, которая в рамках единой модели позволяет рассчитывать напряженно-деформированное и структурное состояние деталей при одно- и многослойной наплавке и их влияние на усталостную долговечность при циклических термомеханических нагрузках после на- плавки и в процессе эксплуатации. Разработан и экспериментально подтвержден новый способ повышения термической стойкости наплавленных деталей за счет наплавки подслоя из низкоуглеродистой низко- легированной стали, которая имеет высокую пластичность и усталостную прочность. Расчет напряженно-деформированного и структурного состояния в процессе наплавки и эксплуатационных циклических термических нагрузок деталей типа прокатных валков, наплавленных инструментальной сталью без и с пластическим подслоем, показал, что за счет релаксации напряжений наплавка с пластическим подслоем обеспечивает снижение на 25…30% напряжений в наиболее нагруженном внешнем рабочем слое, в результате чего на 30…35% повышается термическая стойкость наплавленной детали. Расчеты подтверждены экспериментальными исследованиями термической и механической уста- лостной долговечности наплавленных деталей. Исследование позволило разработать новые наплавочные материалы и технологии наплавки деталей, которые эксплуатируются в условиях изнашивания и циклических механических или термомеханических нагрузок: приводного вала-шестерни и зубчатого венца мельницы самоизмельчения; стальных валков трубопрокатного состояния ТПА 30- 102 и листопрокатных состояний; штампов, деталей крана МКТ-250 и др. 22 5/2012 Рабочие поверхности клетей пильгер-стана для защиты от быстрого износа покрываются лице- выми планками, которые в течение года эксплу- атации из-за износа заменяются три раза. При этом и сама клеть под лицевыми планками изна- шивается до 10 мм и раз в год ее приходится наплавлять с последующей фрезеровкой наплав- ленного слоя. После плазменной закалки лицевых планок и рабочей поверхности клети износ за- медлился и расход планок и количество наплавок клети сократились в 3 раза. Аналогичный эффект получен при плазменной закалке футеровочных листов бункера пресс-ножниц на металлургичес- ком заводе «Камасталь» (рис. 9). В настоящее время ООО «Композит» с по- мощью установок УДГЗ-200 в год производит плазменную закалку до 1 тыс. м2 рабочих повер- хностей различных деталей. Эту установку приоб- рели Уралвагонзавод, ВСМПО-АВИСМА, ОРМЕ- ТО-ЮУМЗ, заводы горного оборудования Орска, Бакала, предприятия Казахстана и Украины. Поступила в редакцию 13.02.2012 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ ТЕПЛОСТОЙКИХ ХРОМИСТЫХ И ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ ДЛЯ ОСНАЩЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ Научно-исследовательская работа по указанной теме была завершена в 2011 г. в Институте электросварки им. Е. О. Патона (рук. темы — канд. техн. наук А. К. Царюк) Объект исследования — теплоустойчивые и жаропрочные стали с повышенными служебными свойствами и их сварное соединение. Цель исследования — определение физико-металлургических факторов, определяющих фор- мирование структуры и механических свойств соединений теплоустойчивых хромистых мар- тенситных сталей с жаропрочными аустенитными сталями и разработка технологии их сварки. Методы исследований — спектральный, микрорентгено-спектральный, металлографический анализы, измерение твердости и микротвердости, испытания механических свойств по ГОСТ 6996–66. В работе показано, что при сварке мартенситной хромистой стали типа 10Х9МФБ с хромонике- левой сталью типа 18-10 аустенитными материалами в зоне сплавления имеет место структур- ная и химическая неоднородности, которые проявляются в образовании мягких обезуглероженных прослоек структурно свободного феррита в ЗТВ стали 10Х9МФБ. Размер этой зоны уменьшается при снижении погонной энергии сварки, но полностью избежать ее образования невозможно даже при сварке на минимальных погонных энергиях. Предотвратить образование прослойки феррита в ЗТВ стали 10Х9НМФБ можно при наплавке чисто никелевого металла, но при этом невозможно обеспечить необходимые служебные свойства сварного соединения. Установлено, что прослойка феррита не образуется при предварительной облицовке стали 10Х9НМФБ мартенситным наплавленным металлом. В последнее время наряду с традиционной технологией сварки разнородных соединений ма- териалами аустенитного класса все большее распространение приобретает направление, кото- рое предусматривает применение низкоуглеродистого хромистого присадочного металла леги- рованного никелем, молибденом и др. Для обеспечения прочности зоны сплавления на уровне стали 08Х18Н10Т рекомендована пред- варительная облицовка основного металла материалами, которые обеспечивают наплавленный металл типа 05Х6М, а заполнение основного объема шва можно выполнять как мартенситными, так и аустенитными материалами. Разработана новая шлаковая система фторидно-магниевого оксидного вида, которая обес- печивает снижение содержимого углерода в наплавленном металле до 0,04% при достаточно низком содержании диффузионного водорода. Разработанные на базе этой системы электроды имеют хорошие сварочно-технологические свойства и обеспечивают оптимальный химический состав наплавленного металла и его механические свойства. 58 5/2012 составляла около 40 кг. Однако для многих об- ластей производства необходим был универсаль- ный портативный переносной аппарат для дуго- вой автоматической сварки под флюсом. В 1947 г. В. Е. Патоном был создан трактор ТС-17 для сварки стыковых и угловых швов. В этом аппарате удалось оптимально совместить сравнительно не- большие размеры и массу (42 кг) с простотой в эксплуатации. Копирующим элементом трактора служит сам аппарат, в котором в зависимости от типа сварного соединения передние или задние колеса заменяют клинообразными роликами. Нес- колько вариантов настройки трактора делают его универсальным, в том числе он позволяет выпол- нять сварку круговых швов внутри сосудов. Трактор типа ТС-17 быстро завоевал популяр- ность во многих отраслях промышленности и эк- сплуатировался несколько десятилетий. Более то- го, стал прототипом для гаммы средств механи- зации сварочного производства. На его основе, с небольшими переработками, были разработаны аппараты для дуговой сварки тонкой проволокой, сварки алюминия по слою флюса, плазменно-ду- говой сварки (А-1044, А-1054), однодуговой свар- ки стыковых соединений листового материала за один проход на скользящей водоохлаждаемой медной подкладке с одновременным формирова- нием обратной стороны шва (ТС-32 и ТС-44) и др. Трактор ТС-17 и его модификации не имели аналогов за рубежом и до сих пор считаются од- ними из лучших в мире. В то же время в СССР продолжалась работа над сварочными головками, в основном для ста- ционарных станков и установок. В ИЭС им. Е. О. Патона в 1947 г. были разработаны самоходные, перемещающиеся по рельсам на тележках головки САМ, а потом УСА-2, которые выпускали мас- терские института и завод «Искра». Стремясь к типизации и унификации сварочного оборудова- ния, коллектив конструкторов ИЭС им. Е. О. Па- тона (П. И. Севбо, В. Е. Патон и др.) скон- струировал головку АБС с постоянной скоростью подачи электродной проволоки. На основе узлов этого аппарата была создана серия унифициро- ванных аппаратов, в том числе головки А-348, А-639 и др. Сварочная головка АБС и ее «про- изводные», выпускавшиеся несколько десятиле- тий, эксплуатируются и сегодня. А. Н. Корниенко, д-р ист. наук ТС-17 на потоке ИССЛЕДОВАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, ВЫПОЛНЕННЫХ СОВРЕМЕННЫМИ СПОСОБАМИ СВАРКИ Научно-исследовательская работа по указанной теме была завершена в 2011 г. в Институте элек- тросварки им. Е. О. Патона (рук. темы — чл.-кор. НАНУ В. И. Кирьян) Дана количественная оценка факторов (концентрация напряжений, остаточные напряжения и др.), обусловленных технологическими процессами современных способов сварки тонколистовых алю- миниевых сплавов (плавящимся и неплавящимся электродами, трением с перемешиванием), которые оказывают влияние на служебные свойства сварных соединений; установлено, что при усталостных испытаниях сварных соединений алюминиевых сплавов толщиной 1…3 мм остаточную напряженность можно моделировать на сравнительно узких (ширина 80…100 мм) образцах; исследовано сопротивление усталости сварных соединений для указанных способов сварки; установлены оптимальные режимы высокочастотной механической проковки (ВМП) сварных соединений тонколистовых алюминиевых сплавов для повышения их сопротивления усталости, приблизив его к уровню основного металла; до- казано, что ВМП является эффективным методом снижения концентрации напряжений, обусловленной не только выпуклостью сварного шва, но и угловой деформацией; проведенные исследования показали перспективность расширения диапазона толщин алюминиевых сплавов различных систем легирования от 1 до 3 мм для сварки высокопроизводительной технологией плавящимся электродом (в отличие от требований ГОСТ 14806–80) при изготовлении конструкций транспортного назначения, работающих в условиях переменного нагружения; получены расчетные значения ограниченных пределов вы- носливости сварных соединений, необходимых при проектировании и оценке ресурса конструкций тран- спортного назначения. 60 5/2012