Встановлено ефективність використання іонного травлення для очищення поверхні молібдену від поверхневих плівок і від продуктів взаємодії металу з абразивами. Показано, що іонна обробка поверхні молібдену дозволяє знизити крайовий кут змочування на 67 % за рахунок зміни енергетичного стану поверхні за її очищення. Визначено характер розподілу залишкових зварювальних напружень у з'єднаннях, одержаних напряму та з використанням модифікованого шару. Зазначено, що використання модифікованого шару зменшує рівень еквівалентних напружень в зварному з'єднанні міді з молібденом на 30 - 35 % за рахунок збільшення загальної ширини дифузійної зони.

  Скачати повний текст

Вивчено вплив кисневого потенціалу агломерованих флюсів формування неметалевих включень. Розроблено комп'ютерну програму, яка дозволяє виконувати розрахунки складу і кількості неметалевих включень з урахуванням термодинаміки та кінетики металургійних реакцій, які протікають у шлаковій та металевій фазах, а також технологічних параметрів процесу зварювання. Показано можливості агломерованих флюсів щодо управління структурою і властивостями металу швів. Запропоновано шляхи регулювання парціального тиску кисню і водню над розплавом шлаку, технологію виготовлення низьководневих агломерованих флюсів. Розроблено агломеровані флюси нового покоління для зварювання конструкцій з низьколегованих сталей.

  Скачати повний текст

Розроблено розрахунково-експериментальну методику визначення осесиметричного просторового розподілу залишкових технологічних напружень у плитах і пластинах, яка грунтується на розв'язанні обернених задач для тіл з власними напруженнями і використанні експериментальної інформації, отриманої, зокрема, фізичними методами. З використанням цієї методики та експериментальної інформації, отриманої поляризаційно-оптичним способом, відтворена картина просторового розподілу залишкових термінологічних напружень в скляній пластині. Побудовано розв'язки осесиметричних задач для плоского шару з технологічними деформаціями і з їх використанням досліджено вплив товщини пластини і параметрів, що характеризують поля пластичних деформацій, зумовлених зварними швами, показано, що максимальні значення компонент тензора напружень можуть значно (в декілька разів) відрізнятись від їх усереднених по товщині пластини характеристик, які визначаються фізичними методами. На основі побудованих розв'язків задач про взаємодію жорсткого штампа з пластиною з залишковими напруженнями показано, що попереднім наведенням у ній термопластичних деформацій в кільці певного радіуса та ширини можна змінити розподіл і рівень контактних напружень з метою їх оптимізації. Результати досліджень можуть бути використані при визначенні та контролі неруйнівними способами залишкових напружень в елементах скло- і металоконструкцій для оцінки їх міцності і надійності.

  Скачати повний текст

Досліджено промислове виробництво нових енергоефективних зварювальних джерел, а також мобільні зварювально-технологічні комплекси. Описано резонансні процеси у зварювальних індуктивно-ємнісних перетворювачах (ЗІЄП) за різних ступенів розладу контурів. Відзначено, що залежно від способу зварювання обирається відповідний ступінь розладу, який забезпечує стабільність горіння дуги, а також інші зварювально-технологічні властивості, зокрема, формування, розбризкування, дефектоутворення. Доведено, що найбільш важливий метод підвищення потужності ЗІЄП - перехід до модульного принципу їх побудови. Розроблено методи когерентного аналізу взаємодії зварювальних струмів включених модулів, а також розглянуто способи регулювання потужності під час дугового зварювання. Досліджено нові двоконтурні схеми резонансних джерел, процес зварювання на змінному струмі у разі використання електродів з основним покриттям.

  Скачати повний текст

Вивчено закономірності виникнення і розвитку шаруватих руйнувань зварних з'єднань. Розроблено технологічні заходи їх запобігання на всіх етапах створення та експлуатації зварних конструкцій з урахуванням з текстури основного металу і умов експлуатації, включаючи температуру, навантаження і дію водневовмісних середовищ. Встановлено, що шаруваті розтріскування зафіксовані двох видів - низько- і високотемпературне. Відзначено, що залишковий ресурс конструкцій після тривалої експлуатації у водневовмісних середовищах визначається ступенем ураження стінки корпусу шарувато-водневими тріщинами, залежно від їх відносних розмірів, в'язкості руйнування і товщини прошарку "здорового металу", які можуть розвиватися та набувати форми міхурів. Проаналізовано залежність між опором шаруватому руйнуванню і структурними елементами ЗТВ у зварних з'єднаннях низьколегованих сталей.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку параметрів зварювального процесу за механізованого зварювання у захисних газах довгою дугою. Розв'язано задачу визначення основних параметрів процесу зварювання, а саме: швидкості подачі дроту, довжини вильоту електрода, відставні від зрізу мундштука до зварювальної ванни, напруги джерела живлення та інших параметрів, необхідних для забезпечення якісного процесу зварювання. Показано, що оптимальним є підхід, за якого напочатку розрахунку задаються діаметр електрода, струм, температури попереднього підігріву електрода та середня температура краплі, а довжина вильоту, швидкість подачі й інші параметри процесу розраховуються за умов збереження теплового балансу на вильоті електрода та підтримуються під час зварювання на необхідному рівні, забезпечуючи ці температури. Здійснено системний аналіз результатів теоретичних і експериментальних досліджень про розподіл температури та падіння напруги на вильоті електрода від мундштука до дуги з урахуванням нелінійності теплофізичних параметрів процесу і з урахуванням тепла, яке надходить від краплі. Побудовано вольт-амперну характеристику і ОАХ контакту "мундштук - електродний дріт" за різних діаметрів дроту та швидкостей подачі. Розрахунковим шляхом установлено частку тепла, що виділяється в контакті, яка надходить у дріт, а яка - у мундштук зварювального пальника. Одержано формулу для визначення початкової температури дроту. Створено програму автоматизованого розрахунку параметрів режиму механізованого зварювання, яка дозволяє у режимі реального часу здійснювати багатоваріантні інженерно-технологічні розрахунки з метою оптимізації зварювального процесу.

  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

Створено технологічні процеси гідроструменевого зміцнення зварних з'єднань низьковуглецевих і низьколегованих перлітних сталей. Розроблено математичну модель взаємозв'язку параметрів гідроструменевого навантаження з потрібною величиною зменшення залишкових напружень у зварному з'єднанні. Досліжено вплив гідроструменевого навантаження на зазначені напруження (у листах і масивних виробах). Введено поняття базових режимів гідроструменевого навантаження, які просто реалізуються та дозволяють знижувати рівень напружень удвічі у з'єднаннях невеликої товщини. Установлено режими навантаження, які дозволяють одержати зменшення залишкових напружень на 70 % для певних діапазонів товщини з'єднань сталі ВСт3сп і сталі 20.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності формування напружено-деформованого стану у процесі дифузійного зварювання різнорідних матеріалів. Встановлено, що дифузійне зварювання з термоциклуванням підвищує рівномірність розподілу та сприяє локалізації пластичних деформацій у стику. Запропоновано показники, що визначають умови формування якісних з'єднань, обгрунтовано шляхи зниження залишкових напружень у вузлах з різнорідних матеріалів. Доведено, що модифікування поверхонь з'єднання високострумними високострумовими електронними пучками сприяє формуванню з'єднань, легування поверхні жароміцних сплавів дозволяє зменшити температуру зварювання. Розроблено рекомендації щодо конструювання вузлів, запропоновано технологію дифузійного зварювання, освоєно виробництво промислових виробів, модернізовано устаткування.

  Скачати повний текст

Вперше сформульовано та виконано універсальне рішення задачі прогнозу руйнівного навантаження та залишкового ресурсу за даними акустичної емісії (АЕ) для металевих матеріалів з накопиченими пошкодженнями. Підтверджено провідну роль пор у механізмі виникнення АЕ для пластичних металевих матеріалів на стадіях, які передують виникненню тріщин. Встановлено залежність між пошкодженістю матеріалів і зміною структурно-чутливих параметрів. Запропоновано критерій оцінки залишкового ресурсу матеріалів з експлуатаційним напрацюванням. Вперше формалізовано й успішно застосовано об'єктний підхід до розв'язання задачі. Створено й експериментально підтверджено математичну модель, яка пов'язує виникнення АЕ та зміну параметрів акустичних сигналів. Вдосконалено методику аналітичного розрахунку хвиль АЕ, які виникають від точкового джерела та розповсюджуються у матеріалі, шляхом розбиття сумарної хвилі на елементарні, які складаються за хвильовими числами та комплексними частотами.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Уперше встановлено, що швидкість деформування є головним чинником, що визначає особливості структури та зміни механізмів деформації. З'ясовано, що за низьких швидкостей деформування (за умов дифузійного зварювання у вакуумі та зварювання тертям) відбувається формування суцільних шарів інтерметалідів за площиною контакту. У разі високошвидкісної деформації (ударного зварювання у вакуумі, зварювання з міддю, зварювання вибухом) спостерігаються дисперсні фазові виділення (від нанорозмірів до декількох мікрометрів). За цього ступінь локалізації змінюється від ~40 до 1 000 %. Розроблено новий методичний підхід до аналітичної оцінки міцнісних і пластичних властивостей за зоною зварювання з урахуванням структурних факторів. Запропоновано новий підхід до оцінки зварюваності різнорідних металів. Наведено рекомендації та визначено оптимальні режими та технологічні прийоми з'єднання різних пар різнорідних металів різними методами зварювання тиском, що використані у процесі промислового виготовлення деталей і пристроїв у агрегатах і системах. Оцінено застосовність різних методів зварювання тиском для з'єднання різнорідних важкозварюваних металів, що дозволяє здійснити вибір оптимального способу зварювання.

  Скачати повний текст

Запропоновано засоби технічного зору для систем стеження за стиком без розроблення кромок на базі використання методу комп'ютерної обробки відеозображень лінії стикового з'єднання, одночасно освітленої джерелами структурованого та розсіяного світла. Проведено експериментальні та теоретичні дослідження спектрів аргонових дуг й обгрунтовано вибір оптичних діапазонів довжини хвиль видимого та ближнього інфрачервоного спектра, що є найвигіднішими для роботи засобів технічного зору АСУ ТП аргонодугового зварювання. Розроблено математичну модель розпізнавання образу стикового з'єдання на відеозображеннях з можливістю самонавчання. У даній моделі реалізовано покроковий метод ухвалення рішення про приналежність об'єктів до класів, що дозволяє значно скоротити об'єм обчислень і застосувати розроблену модель у системах реального часу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено та застосовано технологічний процес зварювання у твердій фазі - "зварювання - паяння під тиском" для виконання швів у вузлах T-подібних з'єднань тонкостінних труб і з'єднань фланців з трубами, який забезпечує збільшення площі шву та мінімізацію його товщини безпосередньо у процесі осадження крайок за температури активації їх поверхні активуючою речовиною. Розроблено експрес-метод для визначення технологічних параметрів даного процесу (контактного тиску та ступеня деформації у зоні шву) і показників міцності та властивостей металу одержаних швів з використанням спеціальних зразків, виготовлених з досліджених матеріалів. Застосування експрес-методики забезпечує можливість визначення сумісності активуючих речовин з матеріалом заготівок. Удосконалено метод синтезу індукційних пристроїв для визначення з заданою точністю електричних параметрів і геометричних розмірів індуктора, що дозволяє шляхом розрахунків за технологічних умов реалізації процесу "зварювання - паяння під тиском" - розподілу температури чи питомої потужності, яких задано на двовимірній площі шву та у колошовній зоні. Розроблено нові варіанти конструкції вузлів T-подібних з'єднань тонкостінних труб і з'єднань фланців з трубами, виконання та формоутворення швів у яких здійснюється безпосередньо, у процесі "зварювання - паяння під тиском", що дозволяє одержати підвищення міцності та конструкційної надійності одержаних вузлів.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб керування перенесенням електродного металу під час зварювання з електромагнітними діями (ЕМД) на підставі імпульсних аксіальних керуючих магнітних полів. Виявлено залежність параметрів перенесення електродного металу від характеристик імпульсних аксіальних керуючих магнітних полів під час зварювання плавкими електродами з різними теплофізичними властивостями. Встановлено, що застосування імпульсних ЕМД забезпечує зниження рівня пористості швів і більш симетричного формування їх зовнішньої поверхні під час зварювання у різних просторових положеннях. Встановлено, що це свідчить про можливість комплексного поліпшення якості зварних з'єднань завдяки одночасному впливу імпульсних ЕМД на дугу та розплав зварювальної ванни. Сформульовано основні вимоги та принципи створення комплекту спеціалізованого обладнання для зварювання з даними ЕМД і розроблено технологічні рекомендації щодо їх застосування під час дугового зварювання плавким електродом.

  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

Установлено взаємозв'язок між геометричними та магнітними параметрами зварного шва, зони термічного впливу й основного металу на величину коерцитивної сили зварного з'єднання, що уможливлює локальну оцінку пошкодженості зварних з'єднань. З'ясовано вплив циклічного та статичного навантажень на величину коерцитивної сили такого з'єднання. Обгрунтовано використання межових значень величини цієї сили у локальних зонах зварного з'єднання, а також її анізотропії для оцінки технічного стану конструкцій. Запропоновано метод цінки технічного стану зварних з'єднань трубопроводів з застосуванням магнітного коерцитиметричного методу, що полягає у локальній оцінці межових значень величини коерцитивної сили даних з'єднань з використанням зразків-свідків й аналізі кінетики зміни одержаних під час моніторингу її поточних значень для прогнозування залишкового ресурсу.

  Скачати повний текст

Розроблено новий еспериментально-розрахунковий метод оцінювання локалізованої корозійної пошкоджуваності зварних з'єднань різнорідних труб, що грунтується на базових електрохімічних характеристиках його компонентів та аналітичній моделі визначення густини корозійного струму на внутрішній поверхні труби, що розглядає комбіноване зварне з'єднання як триелектродну електрохімічну систему. Вперше показано можливість зміни полярності локальних гальванопар в околі зварної зони з'єднання труб зі сталей 12Х1МФ та 12Х18Н10Т залежно від тривалості його експлуатації, що не прогнозується за використання відомих існуючих підходів.

  Скачати повний текст