Розроблено нове джерело нагріву для дифузійного зварювання (ДЗ) та паяння на основі тліючого розряду (ТР) з застосуванням порожнистого катоду (ПК). Проведено комплексні дослідження електричних, енергетичних та теплових характеристик ТР ПК як джерела зварювального нагріву (ЗН). Встановлено, що для забезпечення тривалого стабільного існування ТР ПК за умов ЗН, його живлення здійснюється від джерел з жорсткими та пологопадаючими зовнішніми характеристиками. Визначено ефективний к.к.д. нагріву ТР ПК та вплив на його енергетичну ефективність геометричних характеристик вузла катод - деталь (КД), зокрема величини проміжку КД. Обгрунтовано доцільність керування процесом нагріву ТР ПК напругою холостого ходу джерела методами математичного моделювання, що спрощує процес керування та підвищує його ефективність. Розкрито передумови застосування ТР ПК як джерела нагріву (ДН) за ДЗ та паяння, а також доведено, що ТР ПК - високотехнологічний, енергетичний та економічно ефективний, допомагає одержати з'єднання з металічних та неметалічних матеріалів з якісними показниками; визначено місце ТР ПК в існуючих ДН для ДЗ.

Наведено результати досліджень із активації поверхонь, що з'єднуються, у процесах зварювання тиском і безфлюсовому паянні у вакуумі. Показано, що активаційна дія іонної обробки в тліючому розряді на сталях з різним рівнем легування хромом наближається за якістю до хімічного травлення і може слугувати альтернативою останньому.

Наведено результати досліджень очищення тліючим розрядом у середовищі аргона поверхні п'єзокераміки перед її зварюванням, паянням і склеюванням. За допомогою методу змочування поверхні дистильованою водою встановлено, що обробка потоком прискорених іонів робочого газу ефективно видаляє жирові забруднення з поверхні. Експериментально визначено оптимальну зону розміщення поверхні, що обробляється, в міжелектродному проміжку. Показано, що "суха" іонна обробка є ефективною альтернативою рідинній хімічній обробці з застосуванням летких розчинників.

Проведено порівняльне оцінювання та визначено принципово можливий напрямок підвищення рівня балістичної стійкості титанових бронежилетів як військового, так і цивільного призначення за допомогою використання шарів високотвердого інтерметаліду системи Ti - Al. Показано, що використання шаруватих титанових бронепластин, зміцнених інтерметалідом - алюмінідом титану - дозволить підвищити рівень бронезахисту в разі прострілювання та знизити загальну вагу бронежилета в порівнянні з наявними аналогами металевих бронежилетів.

Наведено результати застосування методів математичного планування експерименту з метою визначення найбільш впливових на процеси формування та росту металевого тонкоплівкового покриття параметрів режиму осадження у тліючому розряді з порожнистим катодом. У результаті роботи одержано регресійну математичну модель, яка надає змогу одержати результати з 4 - 6 % похибкою відносно експериментальних.

Наведено результати досліджень міцнісних характеристик зварних з'єднань арматури залізобетону, виконаних контактним стиковим зварюванням опором та оплавленням і механізованим дуговим зварюванням у середовищі захисних газів. Встановлено, що застосування м'яких режимів під час зварювання оплавленням із попереднім підігрівом забезпечує одержання рівноміцних з'єднань із межею витривалості на рівні 639 - 685 МПа, на відміну від швів, виконаних електродуговим зварюванням, межа міцності яких у наших дослідах не перевищувала 516 - 578 МПа, що обумовлено значною гетерогенністю структури металу зварного шва та ЗТВ.

Композиційні матеріали, у більшості, володіють незначними деформаціями руйнування, тому навіть їх несуттєве подовження може призвести до локального руйнування композита вже в процесі затягування різьбових з'єднань або клепки при механічному з'єднанні. Шаруватість структури композитів призводить до перевантаження шарів КМ, що прилягають до клейового прошарку, і може викликати їх відрив або розшарування при адгезійних способах з'єднання. Ці особливості слід враховувати при виборі виду з'єднань та оцінці їх міцності. Механічні способи з'єднання доцільно застосовувати при наявності значних розшаровуючих напружень, коли необхідні особливі критерії надійності і у випадку обов'язкового періодичного розбирання конструкції, при цьому слід враховувати вплив появи у з'єднанні концентраторів напружень. Адгезійні (клеєні) з'єднання забезпечують суттєве зниження концентрації напружень, що дозволяє підвищити межу міцності за умов дії як статичних, так і динамічних навантажень, із одночасним зниженням маси конструкції і вартості вузлів з композиційних матеріалів. Вибір та застосування виду з'єднання композиційних матеріалів залежить від типу навантажень (статичні або втомні), надійності, легкості у виробництві, вартості та від спеціальних умов (необхідності отримання розбірних, розсувних або інших видів з'єднань).

Сьогодні значне поширення мають композиційні матеріали із металевою матрицею (МКМ), до яких відносять метали, зміцнені неперервними волокнами. МКМ мають високі експлуатаційні властивості, які залежать від природи матриці, геометрії та розподілу наповнювача. Основним матричним матеріалом є алюміній та його сплави, зміцнюючою фазою - вуглецеві, борні або сталеві волокна. Однією з проблем застосування волокнистих МКМ є з'єднання їх між собою та з конструкціями, виконаними з традиційних металів і сплавів. Механічне кріплення за допомогою болтів та заклепок послаблює конструкцію, оскільки свердлення отворів пов'язане з руйнуванням волокон. Для забезпечення міцності паяного з'єднання необхідно застосовувати значні перекриття. Зварювання плавленням призводить до значного зниження міцності армуючих волокон унаслідок тривалого перебування їх у зоні високих температур. Мета роботи - аналіз особливостей зварювання волокнистих МКМ тиском, насамперед точковим і дифузійним, і визначення сфери їх застосування.

Тліючий розряд середніх тисків знайшов значне поширення в різних технологічних процесах хіміко-термічної обробки, нанесення покриттів, зварювання і паяння тощо. Однак поряд зі сприятливими передумовами виявили й різні види нестабільності газорозрядної плазми, що призводять до відхилення ходу технологічного процесу від заданих параметрів, зумовлених переходом тліючого розряду в електричну дугу.

На сьогодні тліючий розряд середніх тисків знайшов значне поширення в різних технологічних процесах хіміко-термічної обробки, нанесення покриттів, зварювання і паяння завдяки можливості регулювання теплових впливів у широких межах. Однак поряд зі сприятливими передумовами виявили і недоліки, здебільшого пов'язані зі складнощами зварювання в полі нормального тліючого розряду деталей, що суттєво відрізняються за теплофізичними властивостями, що зумовлено особливостями теплового впливу при підвищених тисках газу в робочій камері. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Показано, що тліючий розряд, який горить у порожнистому катоді, забезпечує рівномірний розподіл теплової енергії, що забезпечує можливість одержання надійних металокерамічних дифузійно-зварних з'єднань. Мета роботи - порівняльний аналіз напружено-деформованого стану (НДС) при дифузійному зварюванні з'єднань із різнорідних матеріалів, що виникає під час нагрівання в нормальному тліючому розряді та тліючому розряді, ініційованому в порожнистому катоді. Шляхом комп'ютерного моделювання в програмному пакеті ANSYS v.16.0 здійснено порівняльний аналіз напружено-деформованого стану дифузійно-зварних теплофізично "тонких" та "масивних" деталей у процесі нагрівання в полі нормального тліючого розряду та розряду в порожнистому катоді. Встановлено, що при нагріванні теплофізично "масивних" різнорідних тіл у плазмі НТР утворюється несприятливий НДС із рівнем напружень, що на 19 % перевищує межу витривалості кераміки. Такий вузол функціонувати не може. Водночас під час зварювання в ТРПК рівень напружень, що виникають у "масивних" з'єднаннях не перевищує допустимий.

Індекс рубрикатора НБУВ: К675.54

Рубрики:

Електрохімічне очищання металів

Шифр НБУВ: Ж101341 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Узагальнено вимоги до джерел живлення, обумовлені властивостями зварювальних дуг та технологічних процесів. Розглянуто електричні схеми, конструкції та способи регулювання режиму джерел живлення для дугового та плазмового зварювання і різання. Окреслено джерела живлення загальнопромислового та спеціалізованого призначення, які застосовуються сучасною промисловістю. Викладено загальні відомості про зварювальні трансформатори та елементи теорії трансформаторів, описано схему заміщення зварювального трансформатора.

На сьогодні тліючий розряд середніх тисків знайшов значне поширення в різних технологічних процесах хіміко-термічної обробки, нанесення покриттів, зварювання і паяння завдяки можливості регулювання теплових впливів у широких межах. Однак поряд зі сприятливими передумовами виявили і недоліки, здебільшого пов'язані зі складнощами зварювання в полі нормального тліючого розряду деталей, що суттєво відрізняються за теплофізичними властивостями, що зумовлено особливостями теплового впливу при підвищених тисках газу в робочій камері. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Показано, що тліючий розряд, який горить у порожнистому катоді, забезпечує рівномірний розподіл теплової енергії, що забезпечує можливість одержання надійних металокерамічних дифузійно-зварних з'єднань. Мета роботи - порівняльний аналіз напружено-деформованого стану (НДС) при дифузійному зварюванні з'єднань із різнорідних матеріалів, що виникає під час нагрівання в нормальному тліючому розряді та тліючому розряді, ініційованому в порожнистому катоді. Шляхом комп'ютерного моделювання в програмному пакеті ANSYS v.16.0 здійснено порівняльний аналіз напружено-деформованого стану дифузійно-зварних теплофізично "тонких" та "масивних" деталей у процесі нагрівання в полі нормального тліючого розряду та розряду в порожнистому катоді. Встановлено, що при нагріванні теплофізично "масивних" різнорідних тіл у плазмі НТР утворюється несприятливий НДС із рівнем напружень, що на 19 % перевищує межу витривалості кераміки. Такий вузол функціонувати не може. Водночас під час зварювання в ТРПК рівень напружень, що виникають у "масивних" з'єднаннях не перевищує допустимий.

Індекс рубрикатора НБУВ: К675.54

Рубрики:

Електрохімічне очищання металів

Шифр НБУВ: Ж101341 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На сьогодні питання корозійної стійкості бетонних та залізобетонних конструкцій (ЗБК) є актуальними в усьому світі, оскільки ступінь корозійного захисту таких конструкцій визначає терміни їх експлуатаційної придатності та рівень стійкого розвитку будівельних процесів загалом. Природно-кліматичні зони України характеризуються певною неоднорідністю як за температурою, так і за кількістю річних опадів, що часто стають причиною протікання певних деструкційних процесів у залізобетоні, здебільшого пов'язаних із кородуванням металевої арматури і, як наслідок, суттєвого зниження термінів її експлуатації. Проблемі корозії арматури залізобетону прикута увага багатьох вітчизняних та закордонних учених. Зокрема, значну увагу приділено способам підвищення щільності цементного каменю бетону, як активного сорбенту вологи із навколишнього середовища та транспортера її до металевої арматури. Вказано на значний вплив температури навколишнього середовища (повітря) на швидкість протікання хімічних та електрохімічних процесів, що спричиняють корозію арматури та закладних елементів. Незважаючи на велику кількість публікацій, присвячених корозійним процесам бетону та залізобетону, на сьогоднішній день не вдається в повній мірі виділити той чи інший спосіб запобігання корозії, як найбільш дієвий. Це пов'язано насамперед із відсутністю будь-яких систематизованих даних стосовно сучасних засобів боротьби проти корозії ЗБК, що дозволять значно збільшити строки їх експлуатації. Мета роботи - аналіз способів підвищення терміну експлуатаційної придатності ЗБК, що працюють в умовах агресивних атмосферних впливів. Проаналізовано основні способи зниження рівня поруватості цементного каменю бетону на етапі його виготовлення з використанням різного роду модифікуючих добавок, та на етапі експлуатації ЗБК шляхом його гідрофібізації та кальматації. Наведено наслідки тривалих корозійних впливів на металеву арматуру залізобетону та способи їх запобігання, переважно пов'язаних із просоченням арматури мігруючими інгібіторами корозії. Наведено передумови використання композитної арматури в якості альтернативи металевій. Висновки: встановлено, що основним джерелом корозії бетонних та ЗБК є капілярно-пориста структура цементного каменю бетону, що служить активним стоком вологи та різного роду хімічних домішок. Встановлено, що найбільш дієвим способом запобігання корозії металевої арматури нині є використання так званих мігруючих інгібіторів корозії, що на відміну від інших способів (гідрофібізації та кальматації) забезпечує надійний тривалий захист металевих стержнів від взаємодії із навколишнім середовищем.

Для отримання зварних з'єднань із високолегованих сталей, тугоплавких та активних металів, твердих та надтвердих сплавів ефективно застосовують способи зварювання тиском, зокрема, дифузійне зварювання, яке має суттєві переваги поряд з іншими видами зварювання та дозволяє отримувати зварні конструкції складної форми з мінімальними деформаціями. Серед джерел енергії, що застосовують для дифузійного зварювання, найбільш перспе-ктивним є нагрів тліючим розрядом, що горить у середовищі інертних або активних газів при їх тиску нижче за атмосферний і який забезпечує можливість регулювати в широких межах інтенсивність і локальність нагріву. Однак суттєвим недоліком тліючого розряду є його недостатня стабільність і здатність переходити в дугову форму, що може призводити до оплавлення і руйнування деталей. Широка номенклатура зварних виробів визначає необхідність регулювання енергетичних характеристик розряду в значних межах. У цих умовах проблема керованості тліючого розряду стає безпосередньо пов'язаною із проблемою забезпечення його стабільності. Питанню підвищення стійкості тліючого розряду присвячена значна кількість досліджень, однак у своїй більшості вони відносяться до процесів хіміко-термічної або лазерної обробки матеріалів і не відповідають режимам горіння тліючого розряду, що застосовуються в умовах зварювання. Мета роботи - вдосконалення методів керування і стабілізації потужнострумового тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання. Для забезпечення стабільності тліючого розряду в роботі запроновано використовувати певний в роботі запропоновано використовувати певний критерій, який поєднує параметри режиму горіння розряду з умовами переходу його в електичну дугу. Таким критерієм у роботі обрано співвідношення середньої напруги на розрядному проміжку, що визначається частотою виникнення дугових пробоїв, до напруги горіння стабільного тліючого розряду. За відсутності дугових пробоїв значення критерію наближається до максимального К = 1, зі збільшенням частоти імпульсів дуги величина К поступово знижується. Оскільки стійкість тліючого розряду суттєво залежить від основних параметрів режиму, визначено інтегральний показник, який поєднаний із критерієм стійкості. У ролі такого показника застосовано добуток струму розряду та тиску газу. Встановлено аналітичну залежність критерію стійкості від обраного показника. Розроблено схему автоматичного пристрою переривання процесу нагрівання за умови, якщо фактичне значення коефіцієнта стійкості опуститься нижче його заданого значення. Висновки: оптимальне регулювання тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання за умов забезпечення його стабільності може ефективно здійснюватися на основі критерію стійкості, що визначається як співвідношення середнього значення напруги на розрядному проміжку до напруги горіння стабільного тліючого розряду, і величина якого при оптимальному процесі становить 0,5 - 1.

Тліючий розряд, відомий своїми яскравими світловими ефектами, знайшов значне поширення в різних галузях науки і техніки, зокрема, для отримання електронних та світлових пучків, поверхневої обробки матеріалів, для отримання захисних покриттів тощо. Як джерело зварювального нагріву тліючий розряд застосовується порівняно нещодавно, і його розвиток у цій галузі пов'язаний із дуже цікавими, а іноді й зовсім суперечливими фактами. Мета роботи - ознайомити читача з основними історичними віхами становлення тліючого розряду як джерела поверхневого нагріву в процесах зварювання та паяння матеріалів, а також із труднощами, з якими стикалися вітчизняні дослідники на шляху досягнення своєї мети. Основні етапи розвитку тліючого розряду як джерела поверхневого нагріву в процесах дифузійного зварювання та паяння. Історично перші спроби застосування тліючого розряду в процесах з'єднання матеріалів припали ще на 60-і роки ХХ ст. Уже тоді вітчизняні вчені відмічали цілий спектр його особливостей, таких як рівномірний нагрів, можливість регулювання технологічних параметрів у досить широких межах, можливість здійснювати обробку та модифікування поверхонь перед зварюванням. Але водночас було виявлено й певні недоліків, що обмежують його поширення в цих технологічних процесах, головним чином пов'язаних із частковою або повною втратою його стійкості й переходом в інші, більш стабільні форми газового розряду. Тліючий розряд із порожнистим катодом в умовах прецизійного зварювання та паяння. Тривалий пошук способів удосконалення плазмових технологій, стосовно до умов зварювального нагріву, призвів до розробки нового джерела енергії для дифузійного зварювання та паяння на базі тліючого розряду, ініційованого в катодній порожнині. Володіючи більш високою щільністю енергії в плямі нагріву, в порівнянні з нормальним тліючим розрядом, унаслідок осциляції електронів у катодній порожнині, він дозволяє значно розширити номенклатуру з'єднуваних матеріалів і забезпечувати нагрів як струмопровідних матеріалів, так і діелектриків. Висновки: досвід застосування тліючого розряду в процесах зварювання в твердій фазі показує, що найбільш перспективними напрямками подальших розробок стануть створення автоматизованих установок та систем керування процесом дифузійного зварювання в тліючому розряді на базі мікропроцесорної техніки з використанням математичних моделей для формування оптимальних алгоритмів керування.

Розглянуто інформацію про порядок виконання обстеження будівель і споруд, причини виникнення деформацій, фізичний знос і природне старіння конструкцій. Описано дефекти будівельних конструкцій та прилади для обстеження будівель і споруд.

Проаналізовано застосування BIM-технологій у частині проєктування систем життєзабезпечення житлового комплексу в програмному продукті Renga. Розроблено алгоритм проведення автотрасування системи опалення та систем водопостачання та водовідведення. Визначено переваги та недоліки використання прикладних бібліотек обраного програмного продукту та професійних бібліотек обладнання від виробників та продемонстровано їх практичне використання для побудови інженерних мереж типового поверху. Запропонований метод дозволяє значно скоротити час проєктування трубопровідних систем, підготовки документації та внесення коригувань при розробці проєкту.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н53-82.04

Рубрики:

Залізобетонні будівельні конструкції

Шифр НБУВ: Ж101341 Пошук видання у каталогах НБУВ