Скачати повний текст

Проаналізовано роль водневого чинника у сірководневому корозійному розтріскуванні під напругою (СКРН) низьколегованих роторних і трубних сталей та їх зварних з'єднань (ЗЗ), а також розроблено на даній основі методи підвищення їх корозійно-механічної тривкості. На підставі досліджень опірності низьколегованих сталей СКРН та залежності їх тривкості від потенціалів поляризації, проникливості водню, визначення концентрації залишкового водню у зруйнованому металі, поляризаційних електрохімічних, металографічних та фактографічних досліджень показано, що руйнування вказаних сталей реалізується за умов активно-пасивного переходу поверхні, а головну роль відіграє дифузійно-рухливий водень. Підтверджено ефективність рафінування трубних сталей металургійними методами, зокрема, електрошлаковим переплавленням, з метою підвищення їх опору СКРН. Оптимізовано режими зварювання, термічної обробки ЗЗ, хімічний склад зварювального дроту щодо забезпечення належної довготривалої міцності ЗЗ у сірководневих середовищах.

  Скачати повний текст

Розгдянуто теоретичні та технологічні основи створення покриття для захисту металоконструкцій від їх ураження розплавленими бризками електродного металу. Створено математичні моделі взаємодії досліджуваних процесів, які об'єднані у комп'ютерні системи розрахунку та прогнозування. Запропоновано основні критерії оцінки властивостей захисних покриттів. Наведено кількісні методи оцінки зварювально-технологічних властивостей високоефективного захисного покриття. Досліджено склад, технологію виготовлення та нанесення покриття з нетрадиційних матеріалів, які містять вуглець. Встановлено оптимальне співвідношення компонентів у покритті, яке забезпечує 100 % захист основного металу. Під час вибору компонентів покриття пріоритет віддано сировинним ресурсам України. Апробовано промислову технологію виготовлення захисного покриття, яка характеризується екологічною чистотою, без забруднення навколишнього середовища продуктами виробництва. Створено дільницю для виготовлення покриттів потужністю 20 тон на рік. Застосування розробленого складу захисного покриття під час зварювання маловуглецевих і низьколегованих сталей на 20 - 25 % зменшало трудомісткість виготовлення виробів, підвищело загальну культуру виробництва.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто питання удосконалення технології виробництва об'ємних секцій великотоннажних суден із застосуванням роботизованого технологічного комплексу (РТК) для дугового зварювання. Наведено нові показники оцінки технологічності великогабаритних суднових конструкцій за умов автоматизованого виробництва. Виконано комплексну оцінку технологічності днищевих секцій балкеру пр. 17005 за умов використання портального РТК фірми "IGM" (п-во ВАТ "Океан", м.Миколаїв).Експериментально встановлено технологічні допуски для виконання роботизованого зварювання вертикальних кутових швів. Проведено дослідження існуючої точності складання типових днищевих секцій на суднобудівному підприємстві та запропоновано ефективні методи адаптації РТК.

  Скачати повний текст

Досліджено характер розподілу залишкових напружень у зварних з'єднаннях та оптимізації процесів зварювання з метою зменшення їх рівня у конструкціях низьковуглецевих легованих бейнітно-мартенситних сталей з границею текучості =>600 МПа. Значну увагу приділено впливу теплофізичних процесів та структурних перетворень на закономірності формування залишкових напружень у зварних з'єднаннях. Розроблено експериментально-розрахунковий підхід, що дозволяє прогнозувати характер протікання температурних деформацій у металах швів та ЗТВ, а також оцінювати їх вплив на закономірності формування залишкових напружень у зварних з'єднаннях. Наведено голографічний метод досліджень залишкових напружень у з'єднаннях високоміцних сталей. Розглянуто вплив структури металу швів (бейнітно-мартенситних, феррито-перлітних та аустенітних) на формування у них залишкових напружень. Істотний вплив на рівень даних напружень здійснює співвідношення температур структурних перетворень металу шву та ЗТВ. Простежено вплив параметрів режимів зварювання та температур попереднього підігріву на формування залишкових напружень. Розглянуто основні положення технологічних процесів, за яких у зварних з'єднаннях високоміцних сталей забезпечується мінімальний рівень залишкових напружень.

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні основи контактного стикового зварювання з використанням напруги підвищеної частоти прямокутної форми. Значну увагу приділено визначальним критеріям фізичної подібності процесу оплавлення тонких (1 мм і менше) металевих смуг. Запропоновано нову технологію стикового зварювання оплавленням гнучкого ріжучого інструмента, а також технологію термообробки зварних з'єднань.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення надійності експлуатації магістальних газопроводів на дільницях капітального ремонту шляхом удосконалення методики діагностування технічного стану та способів ремонту трубопроводу. Розв'язано важливу задачу, яка грунтується на комплексному підході до оцінки параметрів, що визначають технічний стан трубопроводу. Встановлено, що вибір способу виконання ремонтних робіт на газопроводах під тиском залежить від достовірної оцінки напружено-деформованого стану матеріалу труб з врахуванням величини, типу дефектів та зміни фізико-механічних властивостей у ході тривалої експлуатації. Запропоновано ефективну стратегію прогнозування міцності та довговічності лінійної частини магістральних газопроводів. Розроблено оригінальну математичну модель та програмне забезпечення для оптимізації параметрів напружено-деформованого стану газопроводів під час ремонтних робіт, запропоновано новий конструктивно-технологічний підхід до виконання ремонтних робіт на магістральних газопроводах під тиском з використанням дугового зварювання.

  Скачати повний текст

Отримано кількісні залежності впливу температури металу, швидкості деформації та концентрації дифузійно-рухомого водню в металі на оборотну водневу крихкість (ОВК) конструкційних сталей, вивчено особливості протікання даного процесу за умов зварювання високоміцних низьколегованих (ВМНЛ) сталей, розроблено заходи щодо зниження його негативної дії. З використанням мас-спектрометрії розроблено методику комплексного аналізу продуктів термодесорбції зі зварювальних матеріалів та компонентів електродного покриття. Запропоновано спосіб зниження ОВК під час зварювання ВМНЛ сталей шляхом введення до металу шва енергетичних пасток водню з енергією зв'язу, вищою за енергію дислокацій.

  Скачати повний текст

На підставі термодинамічного аналізу процесів дисоціації та взаємодії фаз шляхом наплавлення сформовано безфтористу шлакову систему, що забезпечує високі технологічні властивості у ході відновлення циліндричних деталей малого та середнього діаметра. Внаслідок проведених досліджень окиснювально-відновлювальних процесів під флюсами даної системи доведено визначальну роль у формуванні складу шва реакцій у газовій фазі. Показано можливість відновлення марганцю з оксиду магнієм за рахунок протікання реакцій у газовій фазі. Запропоновано вдосконалену схему взаємодії фаз шляхом зварювання під флюсом, за якою на формування кінцевого хімічного складу металу шва значно впливають реакції у газовій фазі. Експериментально перевірено можливість відновлення з оксидів кремнію, марганцю та титану вуглецем. Розроблено новий спосіб наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу, що передбачає горіння дуги в повітряно-флюсовій суміші, що рухається.

  Скачати повний текст

Розроблено методику діагностування напруженого стану та підвищення довговічності зварних стикових з'єднань із кільцевим швом сталевих труб магістральних газопроводів. Наведено метод визначення напружень на поверхні труби за допомогою контактної локальної термоелектрорушійної сили. Викладено експериментально-розрахунковий метод визначення напруженого стану у зварних стикових з'єднаннях труб магістральних газопроводів, адаптовано його математичну модель до особливостей експериментально отриманої інформації. Запропоновано функцію для опису поля залишкових пластичних деформацій. Висвітлено методику та пакет прикладних програм для діагностування напруженого стану зварних стикових з'єднань труб із кільцевим швом. Досліджено вплив параметрів процесу автоматичного зварювання під шаром флюсу стиків труб на величину залишкових напружень і ресурс роботи зварних з'єднань.

  Скачати повний текст

Досліджено причини виникнення тріщин у зонах термічного впливу (ЗТВ) за різних температур. Доведено вплив вмісту кальцію в металі на ураженість ЗТВ тріщиноподібними дефектами. Розроблено тривимірну динамічну модель теплообміну у зварювальній ванні та ЗТВ, що дозволяє розрахувати форму та розміри зварювальної ванни й області двофазного стану металу на основній та кінцевій ділянках шва. На підставі даних математичного моделювання теплообміну й обробки результатів промислових експериментів отримано емпіричні співвідношення, які зв'язують основні характеристики шва та ванни рідкого металу з характеристиками режиму тридугового зварювання під флюсом. Апробовано методику вибору оптимального, за декількома критеріями процесу зварювання, режиму для зварювання зовнішних швів газонафтових труб великого діаметра.

  Скачати повний текст

Розроблено метод керування формуванням структури та властивостей зварних з'днань сталей з вмістом вуглецю до 0,8 %, що забезпечує можливість їх зварювання без підігріву близькими за хімічним складом дротами. Особливістю даного методу є регулювання рівнем гомогенності аустеніту та періодом інертності його розпаду; за даних умов формуються дрібнозернисті пластичні структури, стійкі проти крихкого руйнування та утворення тріщин. Розроблено спосіб зварювання з періодичним примусовим охолодженням зварювальної ванни для реалізації даного методу.

  Скачати повний текст

Розроблено методику та досліджено розподіл електромагнітного поля зварювального струму в проміжку стику. Адекватність моделі реальним умовам підтверджено промисловими експериментами. Встановлено закономірності та вплив форми виробу на розподіл електромагнітного поля зварювального струму. Розроблено спосіб та отримано рівняння процесу поширення тепла за умов одностороннього зварювання змішаним електродом. За результатами досліджень встановлено, що у разі зварювання змішаним електродом внаслідок збільшення розміру активної плями значно зменшується тиск дуги. Доведено, що зниження електромагнітного тиску та тиску дуги забезпечує якісне формування швів під час одностороннього зварювання змішаним електродом на флюсовій подушці.

  Скачати повний текст

Розроблено комплекс нових математичних моделей, які забезпечують створення ефективних розрахункових методів аналізу термопружнопластичного деформування елементів конструкцій циліндричної форми за умов імпульсного навантаження. Досліджено напружено-деформований стан і температурний режим з урахуванням великих швидкостей деформування й адіабатичного підвищення температури внаслідок пластичного деформування під час формоутворення і з'єднання порожнистих циліндрів. Запропоновано алгоритми та програми розрахунку на ЕОМ практичних задач високошвидкісного деформування, нероз'ємного з'єднання циліндрів нескінченної та скінченної довжини з урахуванням температури та пластичних ефектів. З використанням розробленого методу на підставі комплексного підходу, що об'єднує числове та інженерне моделювання, розглянуто процес зварювання - паяння вибухом.

  Скачати повний текст

Визначено ефективний термодинамічний цикл зварювання тертям різнорідних матеріалів, які вступають у хімічну взаємодію під час нагріву. Розроблено технологію зварювання тертям алюмінію та його сплавів зі сталлю та міддю. Експериментально встановлено, що під час зварювання алюмінію зі сталлю та міддю внаслідок зміщення поверхні тертя в алюмінієву заготовку утворюються дві межі поділу та ускладнюється витіснення з зони зварювання інтерметалідного прошарку. Показано, що деформаційний вплив значно інтенсифікує дифузійні процеси в зоні контакту, тому умови мінімізації інтерметалідного прошарку визначаються часом стадії нагріву, величиною та швидкістю деформації під час проковки. Встановлено, що у даному процесі, який здійснюється на стадії гальмування обертання, забезпечується інтенсифікація деформації зсуву по поверхні початкового контакту. Доведено, що за рахунок оптимізації динаміки гальмування створюється можливість формування якісних з'єднань без суцільного інтерметалідного прошарку. Визначено ефективний термодинамічний цикл зварювання тертям біметалевих з'єднань. Розроблено спосіб зварювання тертям з регульованою динамікою гальмування, на основі якого розроблено ефективні технології зварювання тертям алюмінію та його сплавів зі сталлю та міддю.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності утворення структурних неоднорідностей у з'єднаннях, отриманих зварюванням тиском з підігрівом маловуглецевих низьколегованих трубних сталей класу міцності Х60 - Х70. Розглянуто вплив зовнішнього середовища, термодеформаційних параметрів зварювання, підготовки контактуючих поверхонь та оксидних плівок на формування структури у зоні з'єднань, одержаних зварюванням тиском у вакуумі та повітрі. Феритна смужка (ФС) утворюється по лінії з'єднання в результаті зневуглецювання прилеглих до поверхні шарів зварюваного металу, зв'язаним з наявністю поверхневих оксидних плівок, і термодинамічної нестійкості перлітного цементиту в полях високих внутрішніх напружень. У зоні, що на шліфтах має світле травлення, вміст вуглецю знижується на 30 - 40 %. Встановлено механізм формування ФС як сукупність дії дифузійних і рекристалізаційних процесів. Описано взаємозв'язок розмірів ФС з інтенсивністю масопереносу вуглецю в зоні контакту: у разі введення в стик перед зварюванням вуглецевовмісних речовин, ФС не утворюється. За результатами досліджень зразків, випробуваних на ударну в'язкість, доведено, що руйнування завжди відбувається за межами ФС.

  Скачати повний текст

На підставі результатів дослідження залежностей рівнів і хімічного складу зварювальних аерозолів (ЗА) від складу зварювальних матеріалів, захисних газів і режимів зварювання розвинуто уявлення щодо процесів утворення ЗА та розроблено технологічні способи зниження їх виділень. Запропоновано класифікацію ЗА способів зварювання, за умов використання яких ці ЗА утворюються, що дозволило для кожного способу зварювання визначити методи нейтралізації шкідливих речовин. Створено нові фільтрівні матеріали для очищення повітря від ЗА. Розроблено комп'ютерну інформаційно-пошукову систему, що надає можливість отримувати інформацію про хімічний склад і рівні виділень ЗА, продуктивність вентиляції, виконувати порівняльну гігієнічну оцінку зварювальних матеріалів, аналізувати вплив параметрів процесу зварювання на виділення ЗА, а також вибирати засоби захисту органів дихання зварників і виробничого середовища залежно від марки зварювального матеріалу. Створено комплекс заходів місцевої вентиляції та індивідуального захисту органів дихання нового покоління для різних способів та умов зварювання.

  Скачати повний текст

Проведено детальне теоретичне дослідження та математичне моделювання фізичних явищ, що відбуваються у процесі взаємодії лазерного пучка з дуговою плазмою, а також за умов їх спільної взаємодії з поверхнею оброблюваного металу. Встановлено, що в системі електрична дуга - лазерний пучок можливе виникнення комбінованого лазерно-дугового розряду, який можна використовувати для створення нового комбінованого зварювання, різання та модифікації поверхні. Розроблено принципи побудови та методи розрахунку таких пристроїв, створено дослідні зразки інтегрованих плазмотронів для лазерно-плазмового зварювання та порошкового наплавлення. Досліджено технологічні можливості розроблених плазмотронів, визначено основні причини більш високої ефективності комбінованих процесів у порівнянні зі звичайними дуговими та лазерними технологіями. Виконано теоретичні дослідження, розроблено математичні моделі та проведено числове моделювання процесів лазерної та плазмової взаємодії з дисперсними матеріалами, створено програмне забезпечення для комп'юбтерного моделювання процесу плазмового напилювання.

  Скачати повний текст

Встановлено причини неможливості одержання якісних швів за умов використання тільки "кислих", або тільки "основних" зварювальних флюсів, обумовлених антагоністичним характером перебігу фізико-хімічних процесів в окремих зонах зварювальної ванни. З використанням результатів термодинамічних і рентгеностурктурних досліджень флюсових розплавів розроблено теоретичні засади вибору складів флюсів нейтрального типу, що усувають дані протиріччя.

  Скачати повний текст