Розглянуто процеси, що відбуваються у замкнених об'ємах на стадії поперечного нагрівання. Доведено, що у результаті проходження процесів автовакуумування, очищення зварних поверхонь від оксидних плівок і сублімації міді, на хромі утворюється конденсат міді у вигляді шару сферичних часток, що сприяє підвищенню міцності з'єднання. Встановлено, що застосування мідного проміжного перфорованого прошарку дозволяє інтенсифікувати зсувні деформації на всій зоні контакту та підвищити механічні властивості зварних з'єднань у порівнянні зі з'єднаннями без прошарку. Зазначено, що застосування перфорованого прошарку, у порівнянні із зварюванням без прошарку, дозволяє одержувати зону об'ємної взаємодії однакової ширини на всій контактній поверхні. Досліджено вплив попередньої підготовки поверхні хрому на якість зварних з'єднань. Визначено оптимальні параметри процесу зварювання та умови охолодження зварних вузлів з метою утворення мінімальних залишкових напружень. На підставі даних досліджень розроблено технологію дифузійного зварювання у вакуумі хрому з міддю з метою виготовлення біметалевих катодів для іонно-плазменевого напилення.

Розглянуто сучасний стан, проблеми та перспективи впровадження інновацій в освіту України в цілому та в організацію навчально-виховного процесу кожного університету. Увагу приділено інноваціям у навчально-виховному процесі Чернігівського державного технологічного університету, базуючись на таких загальнонаукових підходах, як комплексність, системність, гуманізм, єдність наукового дослідження і практики. Розкрито питання як загальнотеоретичного характеру, так і практичного досвіду впровадження інновацій у навчально-виховний процес Чернігівського державного технологічного університету.

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.

Одержано дані для математичного моделювання високотемпературної деформації алюмінію за статичного навантаження. Показано можливість теоретичного визначення температурної залежності коефіцієнта Пуассона. Результати можуть бути використані для розроблення технології прецизійного з'єднання алюмінію та його сплавів.

Наявність оксидного шару на поверхні жароміцних сплавів на основі нікелю, а також їх мала пластичність обумовлюють труднощі для схоплювання контактних поверхонь на стадії утворення фізичного контакту при дифузійному зварюванні у вакуумі. Для полегшення умов видалення оксидної плівки з поверхонь, що зварюються, і локалізації пластичної деформації у стику необхідне застосування тонких пластичних прошарків. У ролі таких прошарків розглянуто багатошарові фольги. Досліджено вплив хімічного складу пористих фольг Cu, Co, Ni на структуру зварних з'єднань жароміцних сплавів, отриманих з їх допомогою.

Проведено огляд стану розробок і описано сучасні підходи до оцінювання впливу негативних факторів космосу на матеріали, елементи і систему теплового захисту (СТЗ). У межах європейського проекту "Super light-weigh the thermal protection system for space application (LIGHT-TPS)" проводилися дослідження на основі моделювання макетного зразка СТЗ космічних апаратів багаторазового використання (БКА). Наведено приклади моделювання розподілу температури в центрі зразка з Ni залежно від пористості. Запропоновано новий метод оцінювання ризику та мінімізації впливу умов космічного середовища на СТЗ з урахуванням режимів термічної обробки, детермінованих та стохастичних факторів. Проведено аналіз і оптимізацію температурних полів СТЗ під час дифузійного зварювання.

Досліджено особливості процесів масоперенесення при електроконтактному зварюванні алюмінію через прошарки. Визначено залежність коефіцієнта масоперенесення в контактній зоні від кількості прошарків. Встановлено, що при зварюванні сплаву АМц дифузійна зона є максимальною при зварюванні через 4 прошарки.

Дифузійне зварювання нікелевих жароміцних сплавів є перспективним процесом. Складність отримання з'єднань із жароміцних сплавів на основі нікелю методом дифузійного зварювання полягає в наявності на їх поверхні шару оксиду, а також їх низькій пластичності. У процесі зварювання жароміцних нікелевих сплавів необхідно застосовувати досить жорсткі режими зварювання. Застосовування для зварювання прошарків з чистих пластичних металів хоча і сприяє формуванню зварного з'єднання, але створює в зоні з'єднання ділянки з хімічною неоднорідністю, що негативно позначається на фізико-хімічних властивостях з'єднання. Дослідження впливу структурних характеристик та хімічного складу багатошарової фольги на особливості формування з'єднань із жароміцного сплаву на Ni основі. Проведено дослідження зі зварювання сплаву ЖС6К через багатошарові фольги систем Al - Ni і Co - Ti. Висновки: складність отримання з'єднань із жароміцних сплавів на основі нікелю методом дифузійного зварювання полягає в наявності на їх поверхні шару, який складається зі стійкого оксиду. Низька пластичність сплавів негативно впливає на формування фізичного контакту і, як наслідок цього, на процес схоплювання поверхонь. Встановлено, що використання як проміжних прошарків фольги Co/Ti під час дифузійного зварювання у вакуумі нікелевого жароміцного сплаву призводить до формування у стику шарів сполук на основі системи Ti-Ni-Co, наявність яких обумовлює високу мікротвердість зони з'єднання, що призводить до утворення значних термічних напружень, унаслідок чого відбувається розтріскування зразків. Показано, що використання фольги системи Al-Ni під час дифузійного зварювання нікелевого жароміцного сплаву забезпечує утворення з'єднань, сприяє активному протіканню дифузійних процесів з формуванням у стику однорідної за хімічним складом дифузійної зони з монотонним характером розподілу легуючих елементів.

Досліджено здатність до прецизійного зварювання тиском міді з молібденом та хромом через мідний сублімований прошарок та міді з титаном через сублімований прошарок з титану. Встановлено, що деформація основних матеріалів при зварюванні не перевищує 1 %, а міцність зварних з'єднань міді з молібденом та хромом становить 85 - 90 % від міцності основного матеріалу (міді), міцність з'єднань міді з титаном - 73 - 77 % міцності міді. Запропоновано новий спосіб дифузійного зварювання у вакуумі через тонкі сублімовані активні прошарки. Розроблено новий технологічний процес ДЗВ міді з тугоплавкими металами та титаном з використанням спеціалізованої оснастки, яка дозволяє здійснювати дифузійне зварювання через сублімовані прошарки за один цикл в одній робочій камері. Запропоновано модель формування нероз'ємних з'єднань при зварюванні тиском у твердій фазі з використанням поверхневих фізико-хімічних процесів.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641.711

Рубрики:

Зварювання металів тиском

Шифр НБУВ: Ж101341 Пошук видання у каталогах НБУВ 

У процесі виробництва та використання виробів складної конфігурації з одно- і різнорідних матеріалів необхідним завданням є збереження їх проектної форми та забезпечення високих експлуатаційних характеристик, що потребує використання нових технологій прецизійного зварювання тиском. Виготовлення прецизійних деталей та вузлів зварюванням тиском ускладнене наявністю оксидних та адсорбованих плівок і необхідністю активації поверхонь, що зварюються. Раніше авторами було встановлено критерії досягнення ефекту прецизійності у разі зварювання тиском. Недосліджена раніше частина загальної проблеми - одержання прецизійних з'єднань зварюванням тиском із використанням проміжних шарів, модифікованих електроіскровим легуванням. Мета роботи - дослідження здатності до зварювання тиском з обмеженим рівнем деформації металевих матеріалів із попередньою модифікацією поверхневих шарів шляхом електроіскрової обробки. Для модифікації поверхонь алюмінієвих сплавів АД00 та Д1 перед зварюванням використовуються матеріали з високим питомим електричним опором та матеріали, з якими алюміній утворює рідку фазу евтектичного складу за температури менше температури плавлення алюмінію: титан, цинк, хром, марганець, магній, вуглець, галій, кремній та залізо, у вигляді порошку та прутків. Міцність та деформація зварних з'єднань залежить від електричного опору матеріалу модифікованого шару і, як наслідок, від сили струму обробки. Розроблено методику підготовки поверхонь металів до зварювання шляхом механічного шабрування та модифікації електроіскровою обробкою. Виявлено, що електроіскрове легування поверхонь, що зварюються, матеріалом із високим електричним опором локалізує теплову енергію у стику; використання порошкового прошарку з матеріалу з високим електричним опором надає змогу зменшити рівень залишкової деформації.

За допомогою методу радіоактивних індикаторів вивчено вплив попереднього введення інертних газів у метали у плазмі жевріючого розряду на дифузію (масоперенесення) у випадку різних зовнішніх впливів. Показано, що наявність попередньо введеного інертного газу в залізо та сплави на його основі призводить до зменшення рухливості атомів за ізотермічних відпалів, низькотемпературного імпульсного навантаження в широкому інтервалі швидкостей деформації та подальшого іонного бомбардування у жевріючому розряді. Бар'єрна дія введеного газу пов'язується зі структурно-фазовими змінами у приповерхневих шарах.

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.

З розвитком аерокосмічних технологій і появою нових жароміцних сплавів виникає необхідність в їх зварюванні в однорідному та різнорідному поєднанні. До таких пар можна віднести з'єднання інтерметалідних сплавів TiAl з конструкційними сплавами на основі титану чи нікелю. Дифузійне зварювання є перспективним методом з'єднання сплавів на основі TiAl з жароміцними сплавами. Утворення з'єднання може супроводжуватися формуванням крихких фаз. Для утворення бездефектних з'єднань необхідно застосовувати проміжні прошарки. Для зменшення хімічної неоднорідності у стику перспективно є застосування наношаруватих фольг. Мета роботи - дослідження особливостей формування з'єднань алюмініду титану зі сплавами на нікелевій і титановій основі при застосуванні наношаруватих фольг. Досліджено вплив наношаруватих фольг на структуру й мікротвердість зварних з'єднань, які формуються у процесі дифузійного зварювання. Висновки: при дифузійному зварюванні сплавів TiAl з BT8 зона з'єднання характеризується значним концентраційним градієнтом у розподілі Ti і Al між TiAl і BT8. При застосуванні наношаруватих фольг Al/Ti хімічний склад у зоні з'єднання вирівнюється та утворюються загальні зерна на колишній границі контакту. При дифузійному зварюванні сплавів TiAl з EI437Б без прошарків у зоні з'єднання з боку нікелевого сплаву спостерігається істотне підвищення мікротвердості до 14,01 ГПа, що може бути результатом формування крихких інтерметалідних фаз на основі системи Ni - Al - Ti. Застосування наношаруватої фольги Ni-Al/Ni-Ni забезпечує утворення бездефектних з'єднань, сприяє формуванню дифузійної зони з монотонним характером розподілу легуючих елементів і зниженими значеннями мікротвердості.

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.

З розвитком аерокосмічних технологій і появою нових жароміцних сплавів виникає необхідність в їх зварюванні в однорідному та різнорідному поєднанні. До таких пар можна віднести з'єднання інтерметалідних сплавів TiAl з конструкційними сплавами на основі титану чи нікелю. Дифузійне зварювання є перспективним методом з'єднання сплавів на основі TiAl з жароміцними сплавами. Утворення з'єднання може супроводжуватися формуванням крихких фаз. Для утворення бездефектних з'єднань необхідно застосовувати проміжні прошарки. Для зменшення хімічної неоднорідності у стику перспективно є застосування наношаруватих фольг. Мета роботи - дослідження особливостей формування з'єднань алюмініду титану зі сплавами на нікелевій і титановій основі при застосуванні наношаруватих фольг. Досліджено вплив наношаруватих фольг на структуру й мікротвердість зварних з'єднань, які формуються у процесі дифузійного зварювання. Висновки: при дифузійному зварюванні сплавів TiAl з BT8 зона з'єднання характеризується значним концентраційним градієнтом у розподілі Ti і Al між TiAl і BT8. При застосуванні наношаруватих фольг Al/Ti хімічний склад у зоні з'єднання вирівнюється та утворюються загальні зерна на колишній границі контакту. При дифузійному зварюванні сплавів TiAl з EI437Б без прошарків у зоні з'єднання з боку нікелевого сплаву спостерігається істотне підвищення мікротвердості до 14,01 ГПа, що може бути результатом формування крихких інтерметалідних фаз на основі системи Ni - Al - Ti. Застосування наношаруватої фольги Ni-Al/Ni-Ni забезпечує утворення бездефектних з'єднань, сприяє формуванню дифузійної зони з монотонним характером розподілу легуючих елементів і зниженими значеннями мікротвердості.

Новомлинець О. О. Наукові та технологічні основи отримання прецизійних нероз’ємних з’єднань зварюванням тиском. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.03.06 «Зварювання та споріднені процеси і технології» Донбаська державна машинобудівна академія, Краматорськ, 2018. Дисертація присвячена вивченню закономірностей формування прецизійних нероз’ємних з’єднань із різних однорідних та різнорідних матеріалів і розробці на цій основі технологій прецизійного зварювання тиском. , Встановлено, що основною вимогою для забезпечення прецизійності є перетворення в процесі зварювання ультратонкого поверхневого шару в иластичний, активований стан або рідину за рахунок локалізації енергії в стику, модифікації поверхонь, використання проміжних наноструктурованих прошарків або хімічно активних шарів. Розроблено методику розрахунку режимів зварювання тиском для отримання прецизійних нероз’ємних з’єднань. Розроблено нові способи зварювання тиском 1 - через прошарок, який дозволяє локалізувати температурний і деформаційний вплив на вузьку приконтактну зону; 2 - через проміжний прошарок із зварювального матеріалу; З - через проміжний хімічно активний прошарок; 4 - через суцільний прошарок у вигляді пористої фольги. Сформульовано рекомендації по практичному використанню додаткових засобів активації поверхонь для прецизійного зварювання тиском різних однорідних та різнорідних матеріалів. Розроблено типову загальну технологію отримання прецизійних нероз’ємних з’єднань металевих матеріалів зварюванням тиском, ефективність якої апробовано при виготовленні різних виробів. Ключові слова: прецизійне нероз’ємне з’єднання, дифузійне зварювання у вакуумі, електроконтактне зварювання, однорідні та різнорідні матеріали, модифікації поверхневих шарів, локалізації теплової та механічної енергії в стику, хімічна активація поверхонь; пористі та багатошарові прошарки, поверхневі фізико-хімічні процеси.

Сучасний темп промислового розвитку потребує зниження металоємності конструкцій та одночасного підвищення їх технічних характеристик. Використання біметалевих з'єднань у вузлах конструкцій дозволяє поєднати переваги кожного з матеріалів та забезпечити високі експлуатаційні властивості. Одним із найбільш поширених біметалів є пара алюміній-мідь, що широко використовується в різних галузях промисловості. Тому актуальним завданням є пошук нових способів отримання нероз'ємних з'єднань алюмінію з міддю. Отримання якісних нероз'ємних з'єднань різнорідних матеріалів пов'язане з технологічними труднощами, викликаними відмінностями фізико-механічних властивостей матеріалів. Особливо ця проблема ускладнюється в разі необхідності одержання прецизійних з'єднань. Способи зварювання тиском, зокрема електроконтактне, здатні запобігти виникненню вказаних проблем, підвищити міцність з'єднання та досягти прецизійності за рахунок більш низьких температур та меншої тривалості їх дії порівняно зі зварюванням плавленням. У попередніх роботах розроблено технологію прецизійного електроконтактного зварювання алюмінієвих сплавів через тонкий металевий проміжний прошарок. Недослідженим питанням залишається електроконтактне зварювання алюмінію з міддю через тонкий металевий проміжний прошарок. Дослідження здатності до зварювання тиском алюмінію та міді через проміжний прошарок з алюмінієвої фольги з метою отримання з'єднань з високою міцністю та низьким рівнем деформації. Дослідження проведено на зразках із алюмінію АД0 та міді М1 з використанням проміжного прошарку із суцільної стрічки алюмінієвої фольги марки АД0. Шляхом експериментів встановлено оптимальний режим електроконтактного точкового зварювання. Якість зварного з'єднання залежить від кількості шарів фольги в проміжному прошарку. Висновки: розроблено технологію зварювання тиском алюмінію та міді через проміжний прошарок з алюмінієвої фольги; встановлено, що використання проміжного прошарку дозволяє збільшити тепловкладення в зону з'єднання та зменшити рівень залишкової деформації; досліджено мікроструктуру зони з'єднання; визначено міцність зварних з'єднань.

Визначено критерії та методи вибору переважної комбінованої системи теплопостачання. Увагу приділено антикорозійному захисту металевих конструкцій. Розглянуто запровадження міждисциплінарних освітніх програм як стратегічний напрям інноваційності ЗВО будівельного профілю. Наведено методи, підходи й інструменти розрахунку конструкцій на прогресуюче обвалення в ПК Ліра САПР. Описано семантико-синтаксичні особливості партитивних конструкцій мови текстів архітектурно-будівельної тематики. Визначено ефективність використання розбірно-переставних опалубок за різних способів підготовки бетонної суміші. Запропоновано шляхи підвищення рівня протикорозійного захисту металевої арматури залізобетону. Визначено вплив мультифрактальних характеристик макроструктури на міцність цементно-піщаного розчину. Описано особливості розвитку ландшафтної архітектури за умов перетворення сучасних великих міст на засадах сталого розвитку. Наведено переваги модульних і SIP-панельних технологій у сучасному малоповерховому будівництві. Висвітлено проблеми та методи оцінки візуальної якості антропогенного середовища. Проведено обстеження технічного стану закритого складу вугілля та надсилосної галереї ПРАТ "Дніпровський коксохімічний завод". Проаналізовано вплив факторів на ефективність роботи аварійно-диспетчерської служби оператора газорозподільної системи.

Висвітлено нові підходи та рішення, які відповідають актуальним суспільним запитам і сприяють якісно новим трансформаційним соціальним змінам. Розкрито психологічні особливості професійної компетентності соціальних працівників центрів комплексної реабілітації. Розглянуто лінгвістично-пізнавальний простір економічної діяльності як основу колективної взаємодії у сучасному соціумі. Проаналізовано теоретико-методологічний вимір інформаційних процесів в контексті становлення суспільства нових можливостей. Досліджено психологічні особливості розвитку стресостійкості у дітей з неблагополучних сімей. Розглянуто психологічні аспекти у формуванні майбутніх лідерів бізнесу. Обгрунтовано концептуальні підходи до визначення поняття саморегуляції. Увагу приділено трансформації когнітивної сфери людини під впливом цифровізації країни.