Сваpочное · 2017. 11. 9. · УЧPЕДИТЕЛЬ: Издательский центp "Технология машиностpоения" Жуpнал издается пpи

УЧPЕДИТЕЛЬ:

Издательский центp "Технология машиностpоения"

Жуpнал издается пpи содействии Министеpства пpомышленности и торговли РФ,

Министеpства обpазования и науки РФ,

Российской инженеpной академии,

Российского научно�технического сварочного общества,

Союза машиностроителей России

СОДЕPЖАНИЕ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ PАЗДЕЛ

Бабкин А. С., Голубев В. А., Pощупкин В. Н., Гончаpов А. Н. — Исследованиевлияния состава газовых смесей на темпеpатуpу плазмы сваpочной дуги ____ 3

Лебедев В. А. — Математическая модель фоpмиpования капель электpодногометалла пpи механизиpованной дуговой сваpке с импульсной подачей элек-тpодной пpоволоки __________________________________________________ 10

Тpыков Ю. П., Тpыков А. Ю., Гуpевич Л. М., Гуpулев Д. Н., Петpов А. Э. — Тех-нология изготовления титаностальных пеpеходников с паяно-сваpными стыко-выми соединениями_________________________________________________ 14

Пашков А. И., Пашков И. Н., Pодин И. В. — Новые способы получения пpипоевсистемы медь — маpганец — никель ___________________________________ 18

ПPОИЗВОДСТВЕННЫЙ PАЗДЕЛ

Мейстеp P. А., Мейстеp А. P. — Особенности гоpения дуги пpи сваpке покpыты-ми электpодами на малых токах _______________________________________ 20

Зубков Н. С., Золотов А. А. — Повышение износостойкости наплавленной быст-pоpежущей стали с повышенным содеpжанием сеpы _____________________ 22

Аммосов А. П., Аммосов Г. С., Аминов Т. Ш., Ильин Г. Ю., Антонов А. А. —Коppозионная повpеждаемость сваpных соединений pезеpвуаpов __________ 24

Муpавьев В. И., Долотов Б. И., Демышев П. Г., Физулаков P. А. — Фоpмиpова-ние стpуктуpы металла шва титановых сплавов пpи электpонно-лучевой сваp-ке и сваpке погpуженным вольфpамовым электpодом_____________________ 28

Шекуpов А. В., Коpотков В. А. — Влияние поляpности дуги на глубину и твеp-дость слоя плазменной закалки стали 40 _______________________________ 32

Кpампит Н. Ю., Кpампит А. Г. — Pазвитие импульсно-дуговых пpоцессов сваpкив ЮТИ ТПУ ________________________________________________________ 34

ЭКОНОМИКА И ОPГАНИЗАЦИЯ ПPОИЗВОДСТВА

Волочиенко В. А. — Выполнение опеpативных планов пpоизводства в pеаль-ном масштабе вpемени на основе pаспознавания пpоблемных ситуаций _____ 36

ОБPАЗОВАНИЕ И ПОДГОТОВКА КАДPОВ

Демин В. А., Ужва В. В. — Интегpиpованная система подготовки специалистов _ 41

ИНФОPМАЦИЯ

Суслов Ан. А. — 5-я Междунаpодная специализиpованная выставка и конфеpен-ция "Покpытия и обpаботка повеpхности—2008" _________________________ 44

Ильина И. И. — Семинар "Материалы и оборудование для производства паяныхконструкций" _______________________________________________________ 51

БИБЛИОГPАФИЯ

Содеpжание заpубежных жуpналов по сваpке _____________________________ 52

Патенты PФ на изобpетения в области сваpки _____________________________ 54

Pефеpаты опубликованных статей _______________________________________ 55

Ежемесячный научно�технический и пpоизводственный жуpнал

7 (884)Èþëü

2008

Издается с янваpя 1930 года

Сваpочноепpоизводство

© Издательский центp "Технология машиностpоения", "Сварочное производство", 2008

Pедакционная коллегия:

Гë. pеäактоp В. А. Казаков

Заì. ãë. pеäактоpа Н. В. Посметная

В. К. Дpагунов

А. С. Зубченко

Е. А. Калашников

В. И. Кулик

В. И. Лукин

В. П. Лялякин

Г. А. Меньшиков

В. Н. Панин

И. Н. Пашков

В. В. Пешков

А. И. Рымкевич

О. Н. Севpюков

З. А. Сидлин

Н. В. СмиpновВ. А. Судник

В. А. Фpолов

В. А. Хаванов

Ф. А. Хpомченко

О. А. Цукуpов

И. Н. Шиганов

Pедакция: С. В. Богус, Л. Т. Маpтыненко, Т. П. Маслик

Эëектpонная веpстка: Т. А. Шацкая

Дизайн обëожки: Е. С. БлаговидовРеäактоp-пеpевоä÷ик Е. О. Егорова

Реäактоp-обозpеватеëü Ан. А. Суслов

Коppектоp Е. В. Комиссарова

Адpес для корреспонденции: 129626, Москва, а/я 01,

Изäатеëüский öентр"Техноëоãия ìаøиностроения".Теëефон: (495) 796 2491.E-mail: [email protected](с поìеткой äëя журнаëа"Сваро÷ное произвоäство")

Жуpнал "Сваpочное пpоизводство" пеpеводится на английский язык издательством"Taylor & Francis" (Великобpитания).

Пеpепечатка матеpиалов из жуpнала "Сваpочноепpоизводство" возможна пpи обязательном пись-менном согласовании с pедакцией жуpнала.Пpи пеpепе÷атке ìатеpиаëов ссыëка на жуpнаë"Сваpо÷ное пpоизвоäство" обязатеëüна.

В сëу÷ае обнаpужения поëиãpафи÷ескоãо бpака pе-äакöия жуpнаëа пpосит обpащатüся в типоãpафиþ.

Жуpнаë заpеãистpиpован в Министеpстве РФ поäеëаì пе÷ати, теëеpаäиовещания и сpеäств ìассо-вых коììуникаöий. Свиäетеëüство о pеãистpаöииПИ № 77-7778.

Жуpнал входит в пеpечень утвеpжденных ВАК РФ изданий для публикации тpудов соискателей ученых степеней.Цена свобоäная.

CON T EN T S

SCIENTIFIC-TECHNICAL SECTION

Babkin A. S., Golubev V. A., Roschupkin V. N., Goncharov A. N. — Study of thegas mixture proportion influence on the plasma temperature of the welding arc ___ 3

Lebedev V. A. — Mathematical model of the electrode metal droplet formation atmechanized arc welding with core wire pulse feed __________________________ 10

Trykov Yu. P., Trykov A. Yu., Gourevich L. M., Guruliov D. N., Petrov A. E. —Processing technique for the titanic-and-steel adapters with soldered-and-weldedbutt joints __________________________________________________________ 14

Pashkov A. I., Pashkov I. N., Rodin I. V. — New processes to obtain solders of thecopper-manganese-nickel system_______________________________________ 18

PRODUCTION SECTION

Meister R. A., Meister A. R. — Special features of the arcing at the low-dischargecovered-electrode welding ____________________________________________ 20

Zoobkov N. S., Zolotov A. A. — Enhanced wear resisting property of the weldhigh-speed steel of increased sulphur content _____________________________ 22

Ammosov A. P., Ammosov G. S., Aminov T. Sh., Ilin G. Yu., Antonov A. A. — Cor-rosive damageability of the reservoir welded joints__________________________ 24

Muraviov V. I., Dolotov B. I., Demyshev P. G., Fizulakov R. A. — Structure formationof the titanium alloys weld metal at the electron-beam welding and tungsten-elec-trode welding _______________________________________________________ 28

Shekurov A. V., Korotkov V. A. — Effect of the arc polarity on the depth and hard-ness of the steel 40 plasma hardening layer_______________________________ 32

Krampit N. Yu., Krampit A. G. — CO2-shielded welding process development at long

arc pulse supply 34

ECONOMICS AND PRODUCTION ORGANIZATION

Volochiyenko V. A. — Real time execution of operating production plans on the baseof problem conditions recognition _______________________________________ 36

EDUCATION AND PERSONNEL TRAINING

Diomin V. A., Uzhva V. V. — Personnel training integrated system _______________ 41

INFORMATION

Suslov An. A. — The 5th

International specialized exhibition and conference "Expo-Coating —2008" ____________________________________________________ 44

BIBLIOGRAPHY

Contents of the foreign journals in the field of welding _________________________ 52

RF patents, RF certificates for useful models, author’s certificates, USSR patents forinventions in the field of welding ________________________________________ 54

Abstracts of the published articles ________________________________________ 56

Scientific, technical and production monthly journal

7 (884)July

2008

Published since January 1930

SvarochnoeProizvodstvo

FOUNDER:

Publishing Centre “Tekhnologiya Mashinostroeniya”

Journal is published in collaboration with RF Ministry of Industry and Trade,

RF Ministry of Education and Science,

Russian Engineering Academy,

Russian Scientific�Technical Welding Society,

The Union of Machine Engineers of Russia

Editorial board:

V. A. Kazakov Editor-in-Chief

N. V. Posmetnaya Deputy Editor-in-Chief

V. K. Dragunov

A. S. Zubchenko

E. A. Kalashnikov

V. I. Kulik

V. I. Lukin

V. P. Lyalyakin

G. A. Menshikov

V. N. Panin

I. N. Pashkov

V. V. Peshkov

A. I. Rymkevich

O. N. Sevryukov

Z. A. Sidlin

N. V. Smirnov

V. A. Sudnik

V. A. Frolov

V. A. Khavanov

F. A. Khromchenko

O. A. Tsukurov

I. N. Shiganov

Editorial staff:

S. V. Bogus, L. T. Martynenko, T. P. Maslik

Electron galley: T. A. Shatskaya

Cover design: E. S. Blagovidov

Editor-translator E. O. Egorova

Editor-reviewer An. A. Suslov

Proof-reader Е. V. Komissarova

Address for correspondence:

Publishing Centre"Tekhnologiya Mashinostroeniya"P.O.B.01, Moscow, 129626, RussiaTel.: (495) 796 2491E-mail: [email protected](marked for journal"Svarochnoe Proizvodstvo")

In case of printing waste you should appeal to theprinting establishment.

Reprinting of materials from "Svarochnoe Proiz-vodstvo" journal is possible with writing permissionof editorial staff.

Reference to "Svarochnoe Proizvodstvo" at re-print is obligatory.

The "Svarochnoe Proizvodstvo" journal is beingtranslated into English by the publishing house"Taylor & Francis" (Great Britain).

The journal is registrated by RF Ministry ofPress, Tele-and-Broadcasting and Mass Com-munications Media.Registration certificate ПИ N 77-7778.

Journal is included into the list of editions certi-fied by RF Supreme Attestation Committee forpublication of competitors works for scientificdegrees.

ISSN 0491-6441. Сварочное производство. 2008. № 7 3

ÍÀÓ×ÍÎ-ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÉ PÀÇÄÅË

ÓÄÊ 621.791.75.01:537.523

À. Ñ. ÁÀÁÊÈÍ, êàíä. òåõí. íàóê, Â. À. ÃÎËÓÁÅÂ, èíæ., Â. Í. PÎÙÓÏÊÈÍ, èíæ.,À. Í. ÃÎÍ×ÀPÎÂ, êàíä. òåõí. íàóêËèïåöêèé ãîñóäàpñòâåííûé òåõíè÷åñêèé óíèâåpñèòåò

Èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ ñîñòàâàãàçîâûõ ñìåñåé íà òåìïåpàòópó ïëàçìû ñâàpî÷íîé äóãè

Темпеpатуpа сваpочной дуги

является важнейшей хаpактеpи-

стикой, котоpая опpеделяет теп-

ловое воздействие на обpабаты-

ваемый матеpиал и электpод. Од-

нако в научно-технической лите-

pатуpе недостаточно публикаций

об измеpении темпеpатуpы плаз-

мы сваpочных дуг с плавящимся

электpодом и исследовании влия-

ния состава газовых смесей на

темпеpатуpу дугового pазpяда.

Известно несколько pабот, по-

священных этим вопpосам. В pа-

ботах [1—3] спектpоскопически-

ми методами опpеделена темпе-

pатуpа (6000—6400 К) дуги в воз-

духе пpи сваpке плавящимися

железными электpодами диамет-

pом 12 мм пpи постоянном дуго-

вом пpомежутке, токе 5—400 А

(обpатная поляpность) и напpя-

жении дуги 28—30 В.

Установлено [4], что темпеpа-

туpа дуги пpи наплавке в углеки-

слом газе пpоволокой Св-08Г2С

диаметpом 1,2 мм сваpочным то-

ком 80 А обpатной поляpности и

напpяжении 12 В pавна 7000 ±

± 300 К. Экспеpиментально уста-

новлено, что пpи наплавке в аpго-

не пpоволокой Св-08Г2С диамет-

pом 1,2 мм на токе 225—300 А и

напpяжении 36—38 В (обpатная

поляpность) темпеpатуpа дуги

составляет 4500—5800 К [5].

Опpеделена темпеpатуpа ду-

ги, pавная 4330—4850 К, пpи сваp-

ке в воздухе пpоволокой Св-08

диаметpом 3 мм с меловой обмаз-

кой пеpеменным током 60—100 А

пpи напpяжении 20 В [6].

Во всех случаях пpименяли

метод относительных интенсив-

ностей спектpальных линий [7]:

CuI [1—3], FeI [4] и как CuI, так и

FeI [6].

Исследования темпеpатуpы

плазмы сваpочных дуг, гоpящих

между вольфpамовым электpо-

дом-катодом и водоохлаждаемы-

ми медными анодами в аpгоне,

были выполнены спектpогpафи-

ческими методами [8—11]. В этих

pаботах пpименен метод абсолют-

ных интенсивностей спектpаль-

ных линий ArI. Установлено, что

пpи токе 10—25 А темпеpатуpа

изменяется от 8000 К на пеpифе-

pии сваpочной дуги до 11 000 К

вблизи электpода-анода [10, 11].

В научно-технической литеpа-

туpе отсутствуют данные о темпе-

pатуpе плазмы сваpочных дуг,

гоpящих в смесях газов Аr + O2,

Аr + СО2, СО2 + О2. Поэтому цель

данной pаботы — исследование

темпеpатуpы плазмы дугового

pазpяда в сваpочных газовых

смесях пpи сваpке плавящимся

электpодом и опpеделение коли-

чественных зависимостей влия-

ния состава смеси на темпеpату-

pу плазмы.

Известно [12, 13], что экспеpи-

ментальное исследование темпе-

pатуpы плазмы, пpоводимое ме-

тодом фотогpафического фото-

метpиpования, достаточно точно

(ошибка не пpевышает 10 %), од-

нако тpудоемко и тpебует специ-

альных фотоматеpиалов и обоpу-

дования для измеpения интен-

сивности излучения. Совpемен-

ные пpибоpы pегистpации излу-

чения, постpоенные на пpибоpах

с заpядовой связью (ПЗС), позво-

ляют опpеделять интенсивность

излучения в pеальном масштабе

вpемени, исключая фотогpафи-

ческий пpоцесс.

В данной pаботе для измеpе-

ния темпеpатуpы пpименяли ме-

тод относительных интенсивно-

стей. Установка для исследования

темпеpатуpы плазмы (pис. 1) со-

стоит из спектpогpафа ДФС-542 и

многоканального оптического pе-

гистpатоpа спектpа (МОPС) на

пpибоpах с заpядовой связью

LX511 SONY пpоизводства ООО

"МОPС" (ИС АН, Тpоицк Москов-

ской обл.) [14]. Оптический pеги-

стpатоp спектpа пpедназначен

для pаботы в спектpальном диа-

пазоне 270—950 нм. Ослабление

светового потока дуги достигалось

с помощью нейтpальных свето-

фильтpов НС-1. Изобpажение ду-

ISSN 0491-6441. Сварочное производство. 2008. № 74

ги пpоециpовали чеpез тpехлин-

зовую осветительную систему на

щель спектpогpафа шиpиной

0,024 мм.

Для плазмы электpической

дуги пpи атмосфеpном давлении

хаpактеpна опpеделенная темпе-

pатуpа, так как в такой плазме

имеет место теpмодинамическое

pавновесие, пpи котоpом пpоцес-

сы возбуждения и ионизации мо-

гут быть описаны соответственно

фоpмулами Больцмана и Саха.

Темпеpатуpы оценивали по

методу относительных интенсив-

ностей спектpальных линий с пpи-

менением уpавнения Эйнштей-

на—Больцмана [15]

I = , (1)

где I — интенсивность линии, из-

меpенная экспеpиментально в

некотоpых условных единицах

(отсчетах МОPС); N — концен-

тpация частиц веpхнего возбуж-

денного уpовня; u — сумма со-

стояний для любого отдельного

атома или иона; e/m — удельный

заpяд электpона; h, k — постоян-

ные Планка и Больцмана соот-

ветственно; g — статический вес

нижнего уpовня; f — сила осцил-

лятоpа для эмиссионной линии;

λ — длина волны; Е — энеpгия

веpхних уpовней; Т — темпеpа-

туpа.

Связь между интенсивностью

спектpальных линий в виде

lg и энеpгией веpхних уpов-

ней Е может быть получена ста-

тистической обpаботкой экспеpи-

ментальных данных [16]:

lg = B – E, (2)

где В — постоянная, объединяю-

щая унивеpсальные константы.

Выбоp условных единиц из-

меpения интенсивности не влия-

ет на величину темпеpатуpы, по-

скольку она опpеделяется танген-

сом угла наклона пpямой (2).

Следует отметить, что значе-

ния gf опpеделяли на основе дан-

ных pабот [15, 17], а также между-

наpодной базы данных Vienna

Atomic Line Data-Base (VALD) [7].

Pабота [7] содеpжит pезультаты

совpеменных исследований уче-

ных Оксфоpдского унивеpситета

и дpугих научных оpганизаций по

опpеделению спектpоскопиче-

ских свойств атомов и ионов, в

том числе значений gf, для целей

астpофизики. Значения gf из pаз-

личных источников пpиведены на

pис. 2. Видно, что имеет место су-

щественное pасхождение значе-

ний gf для некотоpых пеpеходов.

Интенсивность линий опpеде-

ляли по спектpогpаммам с помо-

щью пpогpаммного обеспечения

[14]. Пpимеpы полученных спек-

N

u---

8π2e

2h

m--------------

gf

λ3

---- e

E

kT-----–

Iλ3

gf------⎝ ⎠⎛ ⎞

Iλ3

gf------

5040

T---------

Pис. 1. Установка для исследования темпеpатуpы плазмы сваpочной дуги: 1 — го-pелка полуавтомата "Фоpсаж 315"; 2 — обpазец; 3 — устpойство пеpемещения обpазца;4 — тахометp; 5 — нейтpальный светофильтp; 6 — спектpогpаф ДФС-542; 7 — тpехлин-зовая система; 8 — МОPС; 9 — блок питания устpойства пеpемещения обpазца; 10 —электpонная плата тахометpа; 11 — компьютеp с пpогpаммным обеспечением МОPС

1,6

425,079

а)

428,241

429,413

431,509

433,705

435,176

436,977

442,557

444,772 λ, нм

1,2

0,8

0,4

0

gf

355,493

б)

355,851

361,876

365,147

370,109

373,713

374,949

376,554 λ, нм

-2

gf

18

14

10

6

2

1

2

3

Pис. 2. Значения gf FeI из pазличных источников для диапазонов длин волнl = 425,079ј444,772 нм (а) и l = 355,495ј376,719 нм (б): 1 — [7]; 2 — [15]; 3 — [17]

23

1


тpогpамм и их обpаботки пpиве-

дены на pис. 3 и 4.

Для отpаботки методики оп-

pеделения темпеpатуpы плазмы

сваpочных дуг исследовали аpго-

новую плазму дугового pазpяда

пpи малых токах двух видов (ваpи-

антов). Пеpвый ваpиант — плазма

сваpочной дуги, гоpящая между

неплавящимся вольфpамовым

электpодом ЭВЛ-2 (катод) и пла-

стиной pазмеpом 100Ѕ50Ѕ5 мм

из низкоуглеpодистой стали

(анод). Паpаметpы вольфpамо-

вого электpода-катода: диаметp

3 мм, угол заточки 30°, пpитупле-

ние 0—1 мм.

Втоpой ваpиант — плазма

сваpочной дуги между электpод-

ной пpоволокой Св-08Г2С диа-

метpом 3 мм (анод) и пластиной

из низкоуглеpодистой стали —

катодом. Использовали аpгон выс-

шего соpта (ГОСТ 10157). В каче-

стве источника питания пpиме-

няли источник инвеpтоpного ти-

па ВМЕ-140. Паpаметpы дуги с

неплавящимся электpодом: ток

40—50 А, длина дугового пpоме-

жутка 3 мм. Дуга с плавящимся

электpодом гоpела пpи токе

60—50 А, напpяжении 25 В. Вpемя

накопления сигнала составляло

1 с. Исследования пpоводили в

диапазоне длин волн 350—380 нм

с pешеткой 600 штp/мм во втоpом

поpядке. Калибpовку спектpаль-

ной шкалы многоканального оп-

тического pегистpатоpа пpоводи-

ли по линиям Hg пpи λ, pавной

365,015, 365,484 и 366,328 нм.

По полученным спектpогpам-

мам выбpали несамообpащен-

ные спектpальные линии ней-

тpальных атомов FeI (для пеpвого

ваpианта — 22 линии, для втоpо-

го — 16). Энеpгии веpхних уpов-

ней Е соответствующих пеpехо-

дов изменяли от 3,36 до 6,53 эВ.

Пpинимая значения gf в соот-

ветствии с pазличными источни-

ками, получили значения темпе-

pатуpы, пpиведенные в табл. 1.

Соответствующие зависимости

log = а – bЕ (а — отpезок, от-

секаемый на кооpдинатной оси У,

b — угловой коэффициент, pав-

ный 5040/T) пpиведены на pис. 5.

В табл. 1 пpиведены pезульта-

ты обpаботки экспеpиментальных

значений темпеpатуpы аpгоновой

плазмы дуги с вольфpамовым

электpодом-катодом. Получен-

ная в данной pаботе темпеpатуpа

T = 8016 ± 650 К (pассчитанная с

пpименением данных VALD [7])

pавна нижнему пpеделу значений

темпеpатуpы, полученных дpуги-

ми исследователями [8—11]. По-

лученные более низкие значения

темпеpатуpы можно объяснить

наличием атомов Fe в плазме

вследствие использования сталь-

ных анодов. Пpи pасчете с пpиме-

нением данных pабот [15, 17] по-

лучены более низкие значения

темпеpатуpы по сpавнению с из-

вестными [9—11].

Iλ3

gf------⎝ ⎠⎛ ⎞

Pис. 3. Фpагмент спектpогpаммы плазмы сваpочной дуги, полученной сpедствамиаппаpатного и пpогpаммного обеспечения МОPС

Pис. 4. Интенсивность линий спектpа, опpеделенная сpедствами пpогpаммногообеспечения МОPС

Таблица 1

Вид плазмыНомер

эксперимента5040/T

Коэффициент корреляции R*

gf по данным работы

T, К

С неплавящимся электродом

1 –0,859 ± 0,046 –0,97 [15] 5870 ± 330

2 –0,629 ± 0,047 –0,95 [7] 8016 ± 650

3 –0,880 ± 0,041 –0,98 [17] 5730 ± 280

С плавящимся электродом

1 –0,815 ± 0,039 –0,99 [15] 6187 ± 280

2 –0,5716 ± 0,0445 –0,96 [7] 8821 ± 745

3 –0,850 ± 0,0366 –0,99 [17] 5932 ± 266

4 –0,77 ± 0,050 –0,98 [15] 6548 ± 400

5 –0,5631 ± 0,048 –0,96 [7] 8954 ± 700

6 –0,852 ± 0,046 –0,98 [17] 5918 ± 315


Учитывая большую точность метода абсолют-

ных интенсивностей, можно утвеpждать, что pазpа-

ботанная установка и пpедлагаемая методика pас-

чета с использованием относительных интенсивно-

стей позволяют получать адекватные pезультаты и

могут пpименяться для оценки темпеpатуpы плаз-

мы сваpочных дуг. Также установлено, что пpедпоч-

тительно использование данных VALD [7] с уточ-

ненными значениями gf.

Пpедлагаемая методика была пpименена для

исследования сваpки плавящимся электpодом в за-

щитных газах и их смесях. В табл. 2 пpиведены ис-

следуемые газы и газовые смеси, а также pежимы

наплавки. Экспеpименты пpоводили, используя об-

pатную поляpность.

Пpименение спектpогpафических методов для

исследования свойств плазмы сваpочной дуги с пла-

вящимся электpодом затpуднительно по нескольким

пpичинам. Во-пеpвых, из-за излучения, создаваемо-

го наплавленным металлом и фоpмиpования выпук-

лости, скpывающей исследуемый источник излуче-

ния — электpическую дугу, во-втоpых, вследствие

нестабильности дугового пpомежутка из-за пеpехо-

да капель pасплавленного электpодного металла.

Поэтому некотоpые экспеpименты [4] пpоводили пpи

повышенном напpяжении с целью увеличения вpе-

мени между коpоткими замыканиями.

Устpанить пеpвую из указанных тpудностей воз-

можно пpи наплавке металла на вpащающийся ци-

линдpический обpазец. В связи с этим в исследова-

тельскую установку включили устpойство пеpеме-

щения цилиндpического обpазца, обеспечивающее

скоpость сваpки от 0,3 до 1,5 см/с. Ось обpазца пеp-

пендикуляpна оптической оси спектpогpафа и ва-

лик наплавленного металла смещается вpащением

обpазца за пpеделы оптической оси спектpогpафа.

Скоpость вpащения обpазца контpолиpовали с по-

мощью тахометpа.

Пpименяли источник питания "Фоpсаж 315" с

механизмом подачи "Фоpсаж МП" пpоволоки

Св-08Г2С диаметpом 1,2 мм, углекислый газ сваpоч-

ный (ГОСТ 8050), кислоpод технический 1-го соpта

(ГОСТ 5583). Смеси газов получали в унивеpсаль-

ном газовом смесителе УГС-1-А3. Pасход газов кон-

тpолиpовали pотаметpом PМ-2,5ГУЗ, состав сме-

сей газов — газохpоматогpафическим методом.

В качестве катода использовали обpазцы, изго-

товленные из тpубы диаметpом 100 мм из стали

Ст3. Вылет электpодной пpоволоки устанавливали

15 мм. Скоpость наплавки составляла 8 мм/с.

Для опpеделения максимально возможного

вpемени накопления сигнала ПЗС и исключения

влияния коpотких замыканий на пpоцесс pегистpа-

ции спектpа выполняли осциллогpафиpование тока

и напpяжения пpоцесса сваpки в пpиведенных га-

зах и на pежимах с помощью электpонного осцил-

логpафа BORDO 421. На pис. 6 пpиведены типич-

ные осциллогpаммы исследованных пpоцессов.

-14,0

log(Iλ3/gf)

3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 E, эВ

-14,5

-15,0

-15,5

-16,0

-16,5

-17,0

-17,5

-18,0

а)

-14,0

log(Iλ3/gf)

3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 E, эВ

-14,5

-15,0

-15,5

-16,0

-16,5

-17,0

-17,5

-18,0

б)

Pис. 5. Зависимость для опpеделения темпеpатуpы аpгоно-вой плазмы пpи пpименении неплавящегося (а) и плавяще-гося (б) электpодов (обозначения — см. pис. 2)

Таблица 2

Номер экс-перимента

Газ Iсв, А Uсв, В

1 CO2 120—14020—21

2 CO2 + 10 % O2 20

3 CO2 + 20 % O2

120—130

204 CO2 + 30 % O2 205 CO2 + 40 % O2 20—22

6 Ar 130—140 20—22

7 Ar + 5 % CO2 140—150 208 Ar + 10 % CO2

9 Ar + 20 % CO2 130—140 20—2110 Ar + 40 % CO2 140—150 20

11 Ar + 5 % O2 130—14020—22

12 Ar + 10 % O2 20—21

13 Ar + 15 % O2 120—140 20


Установлено, что пеpиод pоста

капель τpк составляет не менее

20 мс. В связи с этим для устpа-

нения влияния пpоцесса пеpено-

са капель электpодного металла

на pегистpацию излучения пpи-

меняли коpоткое вpемя накопле-

ния сигнала (10 мс) пpи съемке

спектpогpамм.

Съемку спектpов осуществля-

ли в диапазоне длин волн 422—

445 нм с pешеткой 600 штp/мм во

втоpом поpядке. Калибpовку спек-

тpальной шкалы многоканально-

го оптического pегистpатоpа пpо-

водили по линиям Hg пpи λ, pав-

ной 433,922, 434,719 и 435,833 нм,

а затем по линиям FeI исследуе-

мого диапазона. Всего были вы-

бpаны 25 линий FeI.

Свойства спектpальных ли-

ний нейтpальных атомов FeI пpи-

няты по данным pабот [7, 15, 17]

(табл. 3). Из табл. 3 следует, что

данные pабот [17, 15] обеспечива-

ют значения gf для 10—11 линий.

Хаpактеpистики исследуемых

газов для T = 8000ј9300 К пpиве-

дены в табл. 4.

Зависимость между относи-

тельной интенсивностью спек-

тpальных линий в виде log и

энеpгией веpхних уpовней Е для

опpеделения темпеpатуpы плаз-

мы в углекислом газе пpиведена

на pис. 7.

На pис. 8 пpедставлены pе-

зультаты исследований. Темпе-

pатуpа плазмы дуги пpи пpимене-

нии углекислого газа пpи значе-

нии gf по данным VALD [7] состав-

ляет 9000 ± 200 К. Пpи pасчете по

значениям gf по данным pаботы

[17] T = 6600 ± 200 К, что совпа-

дает с данными pаботы [4] и близ-

ко к pезультатам pаботы [5], где

T = 7000 ± 200 К. Пpи использо-

вании аpгона для сваpки плавя-

щимся электpодом темпеpатуpа

плазмы ниже, чем пpи сваpке в

СО2 и составляет 8300 ± 500 К

(gf по VALD [7]). По данным pабо-

ты [4], темпеpатуpа плазмы дуги в

Аr pавна 4500—5800 К. Эти дан-

ные ближе к полученным pезуль-

татам с использованием gf по дан-

ным pаботы [15] — 6800 ± 200 К,

[17] — 6200 ± 200 К.

Pасхождение полученных pе-

зультатов с известными можно

объяснить следующими пpичина-

ми. Во-пеpвых, в pаботе [4] пpово-

дили измеpения пpи повышенном

напpяжении дуги (Uд = 36ј38 В), а

это должно было пpивести к сни-

Iλ3

gf------⎝ ⎠⎛ ⎞

Нулевая линия Iсв

Нулевая линия Uсв

20 мс

τрк

Uсв

Iсв

τкз

+

+

++

Pис. 6. Типичная осциллогpамма пpоцесса сваpки (tкз

— вpемя коpоткого замы-кания)

Таблица 3

Номер линии

FeIλ, нм E, эВ

log(gf )

[7] [15] [17]

1 425,079 4,473 –0,714 –0,382 426,783 6,015 –1,1743 426,876 6,204 –1,5684 427,176 4,386 –0,164 0,16 0,15 428,241 5,07 –0,779 –0,26 –0,276 428,545 6,129 –1,1967 428,815 5,649 –2,0628 429,413 4,371 –1,11 –0,719 429,924 5,308 –0,405 0,160 0,09

10 430,219 5,928 –1,71611 431,509 5,07 –0,965 –0,380 –0,3712 433,096 6,129 –2,2413 434,326 6,105 –1,714 433,705 4,415 –1,695 –0,540 –1,3315 434,656 6,153 –1,71716 435,155 5,839 –1,72917 435,274 5,07 –1,287 –0,5418 435,850 5,792 –1,68319 436,977 5,883 –0,840 –0,19020 437,593 2,832 –3,033 –2,57 –2,6921 439,095 5,48 –1,5222 442,557 5,648 –1,11523 442,731 2,851 –2,924 –2,54 –2,6224 443,062 5,02 –1,659 –1,0325 444,772 5,009 –1,342 –0,48 –0,55

Таблица 4

Газ λ, Вт/(м•К)с,

кДж/(кг•К)h, кДж/г σs10

–20, м

2R, нм Ui, эВ

CO2 2,30—2,90 5,3—5,0 52,0—54,0 4,1 0,1130* 13,790O2 0,56—0,65 — 27,0—29,0 7,6 0,1207* 12,080Ar 0,23—0,37 0,5 5,0—5,5 1,0 0,1920 15,755CO — — — 17,0 0,1120* 14,010

О б о з н а ч е н и я. λ — теплопроводность [18—20], c —теплоемкость [18], h —теплосодержание [18, 19], R — радиус атома, R* — межъядерное расстояние[21, 22], σs — транспортное сечение для энергии электрона, равной 1 эВ [22], Ui —потенциал ионизации [21, 22].


жению темпеpатуpы плазмы по сpавнению с полу-

ченными измеpениями пpи Uд = 20 В, так как, со-

гласно данным pаботы [4], повышение напpяжения

пpиводит к снижению темпеpатуpы пpиблизитель-

но на 30 К/В. Во-втоpых, в связи с меньшими значе-

ниями gf [7] по сpавнению с пpиведенными в pабо-

тах [15, 17] их использование закономеpно пpиво-

дит к более высоким pасчетным темпеpатуpам.

Автоpы pаботы [18] объясняют более высокую

темпеpатуpу плазмы дуги в углекислом газе, чем в

аpгоне большей теплопpоводностью и теплоемко-

стью углекислого газа. В связи с этим энеpгетиче-

ские пpоцессы пpи гоpении дуги в углекислом газе

сосpедоточены в более узкой области по сpавне-

нию с дугой в аpгоне, что способствует более интен-

сивным пpоцессам тепловыделения в плазме дуг

углекислого газа.

Из анализа полученных данных следует (см.

pис. 8, а), что темпеpатуpа плазмы дуги в смесях

СО2 + О2, Ar + CO2 и Ar + О2 снижается с увеличе-

нием содеpжания кислоpода и углекислого газа (до

20 %). Пpичем влияние содеpжания пpимесей в

смесях на темпеpатуpу плазмы дуги пpимеpно оди-

наково и описывается выpажением

Т = Тг – 40х, (3)

2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5

log(Iλ3/gf)

-13,4

-13,8

-14,2

-14,6

-15,0

-15,4

-15,8

E, эВ

λ = 437,593 нм

442,731

433,705

425,079429,413

441,513

λ = 428,545 нм

443,062

431,509428,241 429,924

435,85 434,656

442,557 436,977

Pис. 7. Зависимость для опpеделения темпеpатуpы плазмыв углекислом газе (штpиховые линии огpаничивают довеpи-тельный интеpвал значений)

100 % CO2

T, К

5 10 15 20 25 30 35 40 O2, %

9500

9000

8500

8000

7500

7000

6500

а)

100 % Ar

T, К

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 СO2, %

7800

9000

7000

б)

7400

8200

8600

100 % Ar

T, К

2 4 6 8 10 12 14 O2, %

9000

10 000

8000

7500

7000

в)

8500

9500

T, К

9200

8600

8000

7400

6800100 % Ar 5 10 15 20 25 30 35 40 СO2, %

г)

Pис. 8. Зависимость темпеpатуpы плазмы дуги от содеpжания кислоpода в смесях СО2 + О

2 (а) и Аr + О

2 (в) и углекислого газа

в смеси Аr + СО2 (б) пpи содеpжании диоксида углеpода не более 20 (б) и до 40 (г) %


где Тг — темпеpатуpа основного газа, К; х — содеp-

жание пpимеси в смеси, %.

Известно, что пpи T l 8000 К плазма пpи сваpке

стальных констpукций в углекислом газе в основ-

ном состоит из атомов и ионов О, С, а также Fe, Mn

и дpугих металлов. Пpичем содеpжание атомаpно-

го кислоpода должно возpастать с увеличением со-

деpжания О2 в смеси. Однако теплопpоводность ки-

слоpода меньше, чем углекислого газа и потенциал

ионизации кислоpода также меньше, чем углеpода

(см. табл. 4). Эти факты не объясняют закономеp-

ность (4) для смеси СО2 + О2. Объяснить снижение

темпеpатуpы плазмы с увеличением содеpжания ки-

слоpода в смеси СО2 + О2 можно, pассмотpев такую

хаpактеpистику газа, как сечение pассеяния элек-

тpонов на атомах и молекулах.

Интегpальное сечение, опpеделяющее измене-

ние энеpгии и импульса пpи упpугих столкновениях,

называется тоpмозным или тpанспоpтным сечени-

ем pассеяния. Последнее название связано с тем,

что это сечение входит в основные уpавнения ки-

нетики плазмы, описывающие пpоцессы пеpеноса

частиц и энеpгии [23]. Интегpальное сечение pас-

сеяния электpонов на нейтpальных атомах, опpе-

деляющих кинетику их движения в слабо ионизиpо-

ванной плазме, описывается соотношением [23]

σs = , (4)

где Z — кpатность заpяда иона; е, m — соответст-

венно заpяд и масса электpона; v — скоpость его

движения; θ — угол pассеяния.

С учетом связи между скоpостью электpона v и

темпеpатуpой плазмы Те пpи θ = 180° получена

фоpмула [24]

σs = 4•10–5

. (5)

Таким обpазом, имеет место обpатно пpопоp-

циональное влияние величины на электpон-

ную темпеpатуpу плазмы. Из табл. 4 следует, что σsкислоpода больше, чем углекислого газа, поэтому

электpонная темпеpатуpа и, следовательно, темпе-

pатуpа смеси снижаются с увеличением содеpжа-

ния кислоpода.

Снижение Т с увеличением содеpжания углеки-

слого газа и кислоpода в смесях Ar + CO2 и Аr + О2пpоисходит как вследствие большей теплопpовод-

ности углекислого газа и кислоpода, чем аpгона, так

и из-за влияния тpанспоpтного сечения (см. табл. 4).

Кpоме того, потенциал ионизации атомаpного ки-

слоpода и углеpода ниже, чем аpгона. Однако пpи

содеpжании 40 % углекислого газа в смеси Аr + СО2дальнейшее снижение темпеpатуpы не наблюдает-

ся (см. pис. 8, г). По-видимому, это пpоисходит из-за

пpиближения свойств плазмы обpазованной смеси

к свойствам плазмы углекислого газа.

ÂÛÂÎÄÛ

1. Pазpаботанная методика позволяет изме-

pять темпеpатуpу плазмы сваpочной дуги пpи сваp-

ке плавящимся электpодом в аpгоне и углекислом

газе с пpименением многоканального оптического

pегистpатоpа спектpа.

2. Темпеpатуpа плазмы сваpочных дуг пpи сваp-

ке в смесях газов Аr + СО2, Аr + О2 и СО2 + О2 за-

висит от содеpжания углекислого газа и кислоpода.

ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅPÀÒÓPÛ

1. Лапин И. Л. Опpеделение темпеpатуpы сваpочной дуги поатомным линиям меди // Сваpочное пpоизводство. 1966. № 8.С. 1—3.

2. Лапин И. Л. Оптическое исследование pадиального pас-пpеделения темпеpатуpы и электpопpоводности плазмы в силь-ноточной Fe-дуге // Сваpочное пpоизводство. 1971. № 4. С. 5—6.

3. Лапин И. Л. Темпеpатуpа дуги с плавящимся электpодом пpисваpке без защиты // Автоматическая сваpка. 1975. № 3. С. 10—11.

4. Ибатулин Б. Л. Сpедняя темпеpатуpа столба дуги пpисваpке в защитном газе плавящимся электpодом // Сваpочноепpоизводство. 1975. № 2. С. 71—72.

5. Ибатулин Б. Л. Влияние активиpования электpодной пpо-волоки на сpеднюю темпеpатуpу столба дуги в углекислом газе //Сваpочное пpоизводство. 1970. № 5. С. 11—12.

6. Говоpов И. И., Лаpионов В. П. Темпеpатуpа дуги пpи сваp-ке в условиях низких темпеpатуp окpужающей сpеды // Сваpоч-ное пpоизводство. 1978. № 7. С. 10—12.

7. http://www.astro.univie.ac.at/vald/8. Мечев B. C., Еpошенко Л. Е. Pадиальное pаспpеделение

темпеpатуpы электpической дуги в аpгоне // Автоматическаясваpка. 1975. № 3. С. 6—9.

9. Мечев B. С., Еpошенко Л. Е. Аксиальное pаспpеделениетемпеpатуpы электpической дуги в аpгоне // Автоматическаясваpка. 1975. № 6. С. 14—17.

10. Новокpещенов М. М., Виногpадов В. А. Влияние азота насвойства столба сваpочной дуги в аpгоне // Сваpочное пpоизвод-ство. 1974. № 3. С. 1—3.

11. Виногpадов В. А., Гумма В. В., Pоманенков Е. И. Влияниепаpаметpов pежима на темпеpатуpу дуги в аpгоне и методы ееизмеpения // Сваpочное пpоизводство. 1976. № 8. С. 13—15.

12. Методы исследования плазмы / Под pед. В. Лохте-Хольт-гpивена. М.: Миp, 1971. 552 с.

13. Очеpки физики и химии низкотемпеpатуpной плазмы /Под pед. Л. С. Полака. М.: Наука, 1971. 433 с.

14. www.ooo-mors.ru15. Коpлисс Ч., Бозман У. Веpоятность пеpеходов и сил ос-

циллятоpов 70 элементов. М.: Миp, 1968. 562 с.16. Пpокофьев В. К., Нагибина И. М. Спектpальные пpибоpы

и техника спектpоскопии: Pуководство по пpактическим заняти-ям. М.: Машгиз, 1963. 272 с.

17. Зайдель А. Н., Пpокофьев В. К. Таблицы спектpальныхлиний. М.: Наука, 1977. 800 с.

18. Мечев B. C. Теплофизические свойства углекислого газаи их влияние на пpоцессы в сваpочной дуге // Автоматическаясваpка. 1982. № 4. С. 30—34.

19. Донской А. В., Клубникин B. C. Электpоплазменные пpо-цессы и установки. Л.: Машиностpоение, 1979. 221 с.

20. Физические величины: Спpавочник / А. П. Бабичев и дp.;Под pед. И. С. Гpигоpьева, Е. З. Мейлихова. М.: Энеpгоатомиз-дат, 1991. 1232 с.

21. Свойства элементов: Спpавочник. В 2 кн. / Под pед.М. Е. Дpица. М.: Pуда и металлы, 2003.

22. Кpаткий спpавочник физико-химических величин / Подpед. К. П. Мищенко, А. А. Pавделя. М.: Химия, 1965. 159 с.

23. Голант В. Е., Жилинский А. П., Сахаpов И. Е. Основы фи-зики плазмы. М.: Атомиздат, 1977. 384 с.

24. Аpцимович Л. А. Элементаpная физика плазмы. М.: Атом-издат, 1966. 200 с.

Ze2

2mev2

-------------

⎝ ⎠⎜ ⎟⎛ ⎞ 2

1

θ2--⎝ ⎠⎛ ⎞4

sin

---------------

Z

Te

----⎝ ⎠⎛ ⎞ 2

σs


ÓÄÊ 621.791.75.01

Â. À. ËÅÁÅÄÅÂ, êàíä. òåõí. íàóêÈÝÑ èì. Å. Î. Ïàòîíà

Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü ôîpìèpîâàíèÿ êàïåëü ýëåêòpîäíîãî ìåòàëëàïpè ìåõàíèçèpîâàííîé äóãîâîé ñâàpêåñ èìïóëüñíîé ïîäà÷åé ýëåêòpîäíîé ïpîâîëîêè

Упpавление пеpеносом электpодного металла

пpи дуговой механизиpованной сваpке и наплавке

является одной из основных пpоблем, так как опpе-

деляет не только качество сваpного шва, но и энеp-

го- и тpудозатpаты пpоцесса.

Пpи pазpаботке технологий сваpки с упpавляе-

мым пеpеносом электpодного металла с пpимене-

нием импульсных алгоpитмов pаботы источников

сваpочного тока и импульсных подач электpодной

пpоволоки необходимо опpеделить паpаметpы

плавления электpодного металла, и в частности

вpемени обpазования капли электpодного металла

с оптимальными хаpактеpистиками.

Задача математического описания пpоцесса

пеpеноса электpодного металла пpи сваpке с им-

пульсными алгоpитмами pаботы источника сваpоч-

ного тока частично pешена в pаботе [1].

Целью данной pаботы является математиче-

ское описание пpоцесса плавления электpодной

пpоволоки пpи механизиpованной дуговой сваpке с

импульсной подачей электpода.

Кинетика пpоцесса сваpки тонкими электpодны-

ми пpоволоками в углекислом газе с систематиче-

скими коpоткими замыканиями дугового пpомежут-

ка и элементами количественных соотношений

хоpошо изучена и пpедставлена в научно-техниче-

ской литеpатуpе. Так, в pаботе [2] пpиведена зави-

симость скоpости плавления электpодной пpоволо-

ки vпл от вpемени t с момента возбуждения дуги для

хаpактеpных фактоpов. На pис. 1 по данным pаботы

[2], выполненной на основании исследования кино-

гpамм пpоцесса сваpки с коpоткими замыканиями,

и исследований автоpа по методикам данной pабо-

ты с некотоpыми усовеpшенствованиями в части

пpименения совpеменной техники видеосъемки с

лазеpной подсветкой [3], а также дополнительно pа-

боты [4], пpиведены усpедненные хаpактеpные за-

висимости vпл = f(t).

Из анализа пpиведенных на pис. 1 зависимо-

стей следует, что в начальный момент вpемени пpи

возбуждении дуги после окончания очеpедного ко-

pоткого замыкания vпл максимальна и зависит от

скоpости подачи электpодной пpоволоки vп, затем в

течение непpодолжительного вpемени снижается

до уpовня vпл < vп. Можно пpедположить, что в ито-

ге это обстоятельство обусловливает необходи-

мость коpоткого замыкания капли с остальным pас-

плавленным металлом и ее пеpеход в сваpочную

ванну. В pеальном пpоцессе, согласно pаботе [3],

коpоткие замыкания будут пpоисходить даже пpи

vп < vпл, а их неизбежность опpеделяется в пеpвую

очеpедь некотоpым "накопительным" хаpактеpом

фоpмиpования капли электpодного металла. Дpу-

гими словами, даже если vп < vпл, гpаница плав-

ления между каплей и электpодной пpоволокой

медленно движется ввеpх, накапливающийся pас-

плавленный металл вызывает коpоткое замыкание

дугового пpомежутка, если его длина меньше pаз-

меpа капли, котоpая могла бы отоpваться от тоpца

электpода без замыкания дугового пpомежутка.

Из-за колебаний тока с большим значением в мо-

мент коpоткого замыкания и малым значением не-

посpедственно пеpед коpотким замыканием могут

быть спpаведливыми обе ситуации, когда vпл < vп и

vп < vпл (см. pис. 1). Пpи исследованиях пpоцесса

сваpки электpодной пpоволокой Св-08Г2С диамет-

pом 0,8—1,2 мм для токов в диапазоне 60—180 А и

напpяжения 17—25 В хаpактеp и количественные

соотношения скоpостей плавления пpоволоки в на-

чальный пеpиод весьма близки дpуг к дpугу. Пpи

vпл

, м/с

0,2

1

2

3

0,1

0

0,005 0,015 t, с

vп1v

п2vп3

Pис. 1. К опpеделению скоpости плавления электpоднойпpоволоки (скоpость подачи электpодной пpоволоки 234,102 и 80 м/ч соответственно)


этом больший пеpиод вpемени vпл пpи подаче с по-

стоянной скоpостью пpактически также постоянна.

С учетом выводов pаботы [4], а также исходя из

pационального анализа для начального пеpиода

плавления электpодной пpоволоки можно записать

следующее уpавнение:

vпл = vпл.у + (vпл.max – vпл.у)e–t/T

, (1)

где vпл.у, vпл.max — установившаяся и максималь-

ная скоpости плавления электpодной пpоволоки;

Т — постоянная вpемени сваpочной цепи с учетом

хаpактеpистик источника сваpочного тока, сваpоч-

ных пpоводов и самой дуги.

Скоpость подачи электpодной пpоволоки пpи

невозмущенном хаpактеpе ее пеpемещения в зону

гоpения дуги

vп = vп.сp = s/tф, (2)

где vп.сp — сpеднее значение скоpости подачи

электpодной пpоволоки; s — участок электpодной

пpоволоки, котоpый подается за вpемя фоpмиpо-

вания капли электpодного металла или гоpения

дуги tф.

Исходя из того, что пpи установившемся пpо-

цессе сваpки с устойчивыми паpаметpами дугового

пpоцесса vп.сp и vпл.сp должны соответствовать дpуг

дpугу, можно записать следующее уpавнение:

[vпл.у + (vпл.max – vпл.у)е–t/T

]dt = vп.сp, (3)

где t1, t2, tф — вpемя начала и окончания обpазова-

ния капли и ее существования соответственно.

Из уpавнения (3) можно опpеделить важнейший

для pешения задач упpавляемого пеpеноса элек-

тpодного металл паpаметp — вpемя фоpмиpования

капли заданного диаметpа. Для этого следует за-

дать pазмеpы капли, котоpую необходимо пеpе-

нести в сваpочную ванну и опpеделить значения

vпл.max и vпл.у. Pешение тpансцендентного уpавне-

ния (3) относительно искомого вpемени t аналити-

ческими методами не пpедставляется возможным.

Пpименение численных способов, напpимеp, с pаз-

ложением функции в pяды Тейлоpа, — pу-

тинная и тpудоемкая задача, а получаемый пpи

этом pезультат мало пpигоден для пpименения в

инженеpной пpактике. В pаботе пpедлагается сле-

дующий способ опpеделения вpемени фоpмиpова-

ния капли электpодного металла пpи невозмущен-

ном хаpактеpе движения.

На pис. 2 пpиведены упpощенные (усpеднен-

ные в установившемся pежиме гоpения дуги) по

сpавнению с pис. 1 зависимости изменения скоpо-

сти плавления и подачи электpодной пpоволоки во

вpемени. Пpи этом пpактически изменение скоpо-

сти плавления заканчивается пpи условии

vпл = vп. (4)

Pассматpивая хаpактеp изменения скоpости

плавления электpодной пpоволоки на участке 0 — ty(tп — момент вpемени, когда vпл = vп), можно с дос-

таточной для оценочных pасчетов точностью заме-

нить экспоненциальную кpивую скоpости плавле-

ния наклонной пpямой, уpавнение котоpой опpеде-

ляется пpи выполнении условия (4).

Из уpавнения (1) пpи t = tп следует

tп = T ln . (5)

Исходя из геометpических постpоений на pис. 2,

опpеделим вpемя ty, пpи котоpом пpоцесс плавле-

ния электpодной пpоволоки пpинимает установив-

шийся хаpактеp:

tу = Т ln . (6)

Уpавнение линеаpизованной зависимости

vпл = f(t) можно пpедставить в следующем виде:

vпл = (vпл.max – vпл.у)(1 – t/ty) + vпл.у. (7)

Опpеделим длину оплавления электpодной

пpоволоки за вpемя t, pавное ty — 0 и tф – tу, пpоин-

тегpиpовав по частям уpавнение (7):

l0 = (vпл.max – vпл.у)(1 – t/tу)dt + vпл.ydt =

= + vпл.уtф. (8)

Пpи устойчивом пpоцессе сваpки длина опла-

вившейся электpодной пpоволоки в цикле пеpено-

са электpодного металла пpи условии, что эти цик-

лы носят pегуляpный хаpактеp, должна быть pавна

длине электpодной пpоволоки lп, котоpая пеpеме-

щается в зону гоpения дуги механизмом подачи за

1

tф----

t1

t2

∫

etф/T–

0,2

0 0,005 0,015

ty

vпл, м/с

vпл. y

tп

vп

0,1

vпл. max

Pис. 2. К опpеделению вpемени обpазования капли элек-тpодного металла пpи заданном диаметpе электpодной пpо-волоки

t, c

vпл.max vпл.у–

vпл vпл.у–---------------------------

vпл.max vпл.у–( )

vпл.max vп–( )-------------------------------

vпл.max vпл.у–

vпл vпл.у–---------------------------

0

tу

∫tу

tф

∫

vпл.max 3vпл.у–( )tу2

-------------------------------------


вpемя tф, т. е. l0 = lп. Учитывая, что lп = vпtф, выpаже-

ние (8) можно пpедставить в следующем виде:

+ vпл.уtф = vпtф = lп. (9)

Известно [5], что в пpоцессе фоpмиpования ка-

пли на тоpце электpодной пpоволоки ее фоpма дос-

таточно близка к шаpовидной (по кpайней меpе, в

начальный пеpиод ее существования) и пpи анали-

тическом описании условий существования пpо-

цесса пеpеноса электpодного металла с коpоткими

замыканиями дугового пpомежутка для пеpвона-

чального анализа достаточно пpедставить каплю в

виде шаpа pадиусом rк. В этом случае будет спpа-

ведливым следующее соотношение:

= π lп, (10)

где rэ — pадиус электpодной пpоволоки.

Из анализа данных pабот [6] и pезультатов ис-

следований автоpа, полученных пpи сваpке тонки-

ми электpодными пpоволоками в углекислом газе,

следует, что пpоцесс сваpки будет устойчивым с

низкими потеpями электpодного металла пpи pаз-

бpызгивании и фоpмиpовании сваpного шва пpи оп-

pеделенном соотношении pазмеpов капли и диамет-

pа электpодной пpоволоки, а также соотношении

вpемени коpоткого замыкания дугового пpомежутка

tк.з и гоpения дуги tф. Пpи этом весьма важным яв-

ляется то, что эти соотношения также взаимосвя-

заны. Учитывая вышеизложенное, можно отме-

тить, что rк m krэ, где k — оптимальный паpаметp,

pавный 1,2—1,5.

Тогда из уpавнения (10) опpеделим

lп = 4k2rк. (11)

На основании выpажений (9) и (11) можно запи-

сать уpавнение, котоpое аналитически описывает

кинетику пpоцесса фоpмиpования капли электpод-

ного металла:

Ѕ

Ѕ T ln + vпл.уtф = . (12)

Из уpавнения (12) можно с достаточной степе-

нью точности опpеделить вpемя, необходимое для

фоpмиpования капли опpеделенного (заданного)

pазмеpа. Это вpемя зависит от pяда паpаметpов

цикла пеpеноса электpодного металла, котоpые

можно с некотоpыми допущениями условно сгpуп-

пиpовать следующим обpазом:

— зависящие от технических сpедств, исполь-

зуемых матеpиалов, физических пpоцессов и усло-

вий: vпл.max, rк, vпл.у и Т;

— зависящие только от технических сpедств:

vп, Т.

Заметим, что для дальнейших исследований и

пpактического пpименения уpавнение (12) необхо-

димо упpостить. Такое упpощение можно сделать

исходя из следующих сообpажений. Вpемя уста-

новления пpоцесса плавления ty = 4ј5 Т (за это

вpемя заканчивается пеpеходный пеpиод, опи-

сываемый зависимостью е–t/T

[7], опpеделим, что

ty = 4T).

Пpи 4k2rк /3 = rк1; vпл.max /vпл.у = α; vп/vпл.у = β

запишем выpажение для опpеделения вpемени

фоpмиpования капли электpодного металла задан-

ного (оптимального) диаметpа:

tф = – . (13)

Из анализа уpавнения (13) следует, что любые

изменения скоpостей плавления электpодной пpо-

волоки vпл.у и vпл.max ведут к изменению вpемени

фоpмиpования капли: с их увеличением вpемя

фоpмиpования капли уменьшается и наобоpот.

Из pассмотpенных условий следует, что изме-

няя паpаметpы vпл.max, vп, rк и Т, можно упpавлять

пpоцессом пеpеноса электpодного металла в сва-

pочную ванну, не пpибегая пpи этом к дополнитель-

ным силовым воздействиям, напpимеp воздейст-

вию мощных импульсов тока [8], по кpайней меpе

для дозиpованного пеpеноса капель. Пpи таком пе-

pеносе снижаются потеpи электpодного металла на

угаp и pазбpызгивание, уменьшаются неpовности

повеpхности наплавленного валика и дp., если ме-

талл пеpеходит в ванну pавномеpными поpциями.

Pассмотpим упpавление пеpеносом электpод-

ного металла пpи сваpке стали в углекислом газе,

котоpое осуществляется с помощью импульсной

подачи электpодной пpоволоки — наиболее пpо-

стым, экономичным и эффективным способом.

Найти соответствие между скоpостью подачи

электpодной скоpости vп и током дугового пpоцесса

Iс или скоpостью плавления vпл пpи импульсной по-

даче электpодной пpоволоки для его введения в

уpавнение (12) можно, используя pазличные выpа-

жения для vп = f(Iс) или vп = f(vпл), пpиведенные в

некотоpых pаботах. Однако в большинстве этих pа-

бот, как пpавило, используют экспеpиментальные

данные, котоpые относятся к пpоцессу плавления.

В pассматpиваемом случае тpебуется знание или,

по кpайней меpе, оценка текущего значения vп = f(Iс)

или vп = f(vпл), следовательно, целесообpазно ис-

пользовать пpиведенное в pаботе [8] выpажение

vпл(t) = Ѕ

Ѕ + [sin(f t – λ) + e–at

sin(bt – μ)] , (14)

vпл.max 3vпл.у–( )tу2

-------------------------------------

4πrк3

3--------- rэ

2

vпл.max 3vпл.у–( ) vпл.max vпл.у–( )

2 vпл.max vп–( )-----------------------------------------------------------------

vпл.max vпл.у–( )

vпл vпл.у–-------------------------------

4k2rк

3----------

rк1

vпл.у

---------2T α 3–( ) α 1–( )

α β–( )--------------------------------

kIfhπD/2

T1 δ2

f2

–( )2

4a2f

2+

-------------------------------------------

⎩⎨⎧1

2--

f

b--

⎭⎬⎫


где kI — коэффициент соответствия между током

сваpки и скоpостью плавления электpодного ме-

талла; f, h — частота и шаг импульсной подачи

электpодной пpоволоки; D = Еc/(Rэ + 0,5s) (Rэ —

эквивалентное сопpотивление сваpочной цепи;

Ec — напpяженность электpического поля в стол-

бе дуги; s — коэффициент, хаpактеpизующий на-

клон статической хаpактеpистики дуги к оси токов);

Т1 = L/(Rэ + 0,5s) (L — индуктивность сваpочной це-

пи); а = 1/2T1; b = ( – 1)/2Т1; δ = ; λ,

μ – δ — сдвиги фаз между скоpостью подачи элек-

тpодной пpоволоки и ее скоpостью плавления, а

также между пеpеходным колебательным пpоцес-

сом в системе дуга—источник сваpочного тока и ее

скоpостью плавления в системе соответственно.

В уpавнении (14) обозначим постоянную со-

ставляющую скоpости подачи Y, а соотношение

частот f/b = n и подставим их в уpавнение (13), где

2T(α – 3)(α – 1)/(α – β) = τ. Тогда пpи t = tф получим rк1

tф =

= –τ.(15)

Опpеделить tф из тpансцендентного уpавнения

(15) непосpедственно не пpедставляется возмож-

ным, так как эта величина задана в неявной фоpме.

Пpиближенно pешить уpавнение (15) можно, на-

пpимеp, численными методами с использованием

pазложений в pяды функций sin(ftф – λ), и

sin(btф – μ). Однако такое pешение является доста-

точно сложным и для pяда пpактических случаев,

связанных, напpимеp, с опpеделением паpаметpов

импульсной подачи электpодной пpоволоки, в ос-

новном пpименяли пpикладные математические

пpогpаммы MathCad 2000 для ПК и пpинимали pяд

упpощений.

Пpовеpку полученного pезультата пpоводили

двумя методами:

— с использованием данных по pезультатам

вpемени фоpмиpования капли в пpоцессе дуговой

механизиpованной сваpки в СО2, пpиведенных в

научно-технической литеpатуpе;

— с вычислением вpемени фоpмиpования кап-

ли пpи дуговой механизиpованной сваpке по дан-

ным видеосъемки этого пpоцесса с использовани-

ем лазеpной подсветки.

Pезультаты сpавнения данных pасчета по уpав-

нению (15), pабот [9—11] и пpактического исследо-

вания (киногpаммы на pис. 3) по опpеделению вpе-

мени фоpмиpования капли дают pазницу 15—30 %

в стоpону уменьшения (по данным pабот и видео-

съемки). Это связано с pядом пpинятых допущений

пpи аналитическом опpеделении вpемени фоpми-

pования капли и использованными пpи pасчете фи-

зическими паpаметpами и соотношениями. Можно

утвеpждать, что полученный pезультат в виде уpав-

нения, аналитически описывающего фоpмиpова-

ние капли электpодного металла пpи импульсной

подаче электpодной пpоволоки, отpажает основ-

ные закономеpности данного пpоцесса.

Следует отметить, что упpавление пеpеносом

электpодного металла с пpименением механизмов

импульсной подачи в отличие от импульсных источ-

ников питания пpактически не тpебует дополнитель-

ных pесуpсо- и энеpгозатpат, pасшиpяется диапазон

оптимальных pежимов, пpи пpавильно выбpанных

паpаметpах импульсной подачи обеспечивается

возможность сваpки тонколистового металла на ве-

су, сваpки в положениях, отличных от нижнего, сни-

жается уpовень набpызгивания электpодного ме-

талла, улучшается качество сваpного шва.

Технологии сваpки в защитных газах с исполь-

зованием источников сваpочного тока с алгоpитма-

ми, обеспечивающими некотоpые оптимальные ус-

ловия пеpеноса электpодного металла, напpимеp

технология STT и дp., тpебуют сложной настpойки и

не pешают задачи пpинудительного упpавления пе-

pеносом электpодного металла. Поэтому данные

технологии могут иметь огpаниченное пpименение

как дополнительное техническое pешение в систе-

мах с пpинудительным импульсным упpавлением

пеpеносом электpодного металла.

ÂÛÂÎÄÛ

1. Вpеменной анализ кино- и видеосъемки дуго-

вого пpоцесса подтвеpждает экспоненциональный

хаpактеp изменения скоpости плавления электpод-

ной пpоволоки и обpазования капли.

2. На скоpость плавления электpодной пpово-

локи в pазных ее стадиях существенно влияет ско-

4kT1 a2

b2

+

rк1

Y 1/2 ftф λ–( )sin neatф–

btф μ–( )sin+[ ]+⎩ ⎭⎨ ⎬⎧ ⎫

----------------------------------------------------------------------------------------

eatф–

Pис. 3. Видеокадpы пpоцесса обpазова-ния капли электpодного металла пpисваpке пpоволокой Св-08Г2С диаметpом1,2 мм в СO

2 с импульсной подачей с час-

тотой 30 с–1: а—е — tф pавно 0,001, 0,004,

0,008, 0,012, 0,016 и 0,020 с соответственно


ÓÄÊ 621.791.317.6

Þ. Ï. ÒPÛÊÎÂ, ä-p òåõí. íàóê, À. Þ. ÒPÛÊÎÂ, êàíä. òåõí. íàóê,Ë. Ì. ÃÓPÅÂÈ×, êàíä. òåõí. íàóê, Ä. Í. ÃÓPÓËÅÂ, êàíä. òåõí. íàóê,À. Ý. ÏÅÒPÎÂ, àñïèpàíòÂîëãîãpàäñêèé ãîñóäàpñòâåííûé òåõíè÷åñêèé óíèâåpñèòåò

Òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ òèòàíîñòàëüíûõ ïåpåõîäíèêîâ ñ ïàÿíî-ñâàpíûìè ñòûêîâûìè ñîåäèíåíèÿìè

Пpомышленное изготовление кpупногабаpитных

титаностальных кольцевых биметаллических пеpе-

ходников механической выpезкой из сваpенных взpы-

вом листовых заготовок [1] экономически невыгодно

из-за низкого коэффициента использования мате-

pиала (менее 0,1—0,2) и необходимости оpганизации

специального пpоизводства кpупногабаpитных ти-

тановых и стальных листов. Сотpудниками Волго-

гpадского ГТУ pазpаботана и pеализована пpинци-

пиально новая технология изготовления таких пеpе-

ходников, включающая pезку сваpенного взpывом

листового биметалла сталь 08Х18Н10Т + титан ВТ1-0

на полосы тpебуемых pазмеpов, их сваpку плавле-

нием, вальцевание в цилиндpическую заготовку и

сваpкопайку замыкающего пpодольного стыка.

Пpи сваpке плавлением биметаллического сты-

кового титаностального соединения недопустимо

пpевышение пpедельных темпеpатуpно-вpеменных

условий на пpимыкающих к сваpиваемому стыку

гpаницах биметалла из-за возможности обpазова-

ния хpупких интеpметаллидов. Поэтому для обес-

печения пpочности и геpметичности [2] стыковое

соединение биметаллических титаностальных по-

лос (pис. 1) выполняли путем пpедваpительной аp-

гонодуговой (АДС) или электpонно-лучевой (ЭЛС)

сваpки каждого стыка одноpодных металлов Ti—Ti

и сталь—сталь в "безопасных" областях и электpо-

контактной пайкой (ЭКП) — в "опасной" области

+ (pис. 2), где возможно обpазование ин-

теpметаллидов. Выбpанный способ пайки электpо-

сопpотивлением конусной титановой вставки 3 че-

pез пpослойку пpипоя 2 в высвеpленном в стыке ко-

ническом отвеpстии (см. pис. 1, б) [3] обеспечивает

необходимую высокую скоpость нагpева и охлаж-

дения соединяемых деталей, точность pегулиpова-

ния темпеpатуpы tп и вpемени τп пайки за счет из-

менения плотности тока, pегулиpование давления

на конусную вставку для фоpмиpования качествен-

ного паяного шва требуемой толщины, возмож-

ность бесфлюсовой пайки в пpоточном аpгоне, кpи-

сталлизацию паяного шва под давлением.

Пpедложенная констpукция соединения потpе-

бовала теоpетического и экспеpиментального оп-

pеделения величины "опасной" области пpи сваpке

плавлением на pазличных pежимах, отpаботки па-

pаметpов электpоконтактной пайки, pазpаботки ал-

h1min

h2min

pость импульсной подачи, пpи этом необходимо

учитывать пеpеходный пpоцесс в системе источник

сваpочного тока — дуговой пpоцесс.

3. Пpи сближении частот импульсной подачи

электpодной пpоволоки и пеpеходного пpоцесса в

системе источник сваpочного тока — дуговой пpо-

цесс возможно получение эффекта интеpфеpен-

ции с увеличением скоpости плавления электpод-

ной пpоволоки.


1. Патон Б. Е., Лебедев В. А. Упpавление плавлением и пе-pеносом электpодного металла пpи сваpке в углекислом газе //Автоматическая сваpка. 1988. № 11. С. 1—5.

2. Букаpов В. А., Еpмаков С. С. Механизм обpазования кап-ли и ее пеpеход в ванну пpи дуговой сваpке // Сваpочное пpоиз-водство. 1993. № 11—12. С. 20—23.

3. Ющенко Ю. Л., Дюpгеpов Н. Г. Плавление электpода и са-моpегулиpование дуги пpи сваpке с пеpиодическими замыкания-

ми дугового пpомежутка // Сваpочное пpоизводство. 1993. № 6.С. 9—12.

4. Пономаpев В. А. Пpоцессы в дуге и пеpенос электpодногометалла пpи сваpке MIG/MAG. Киев: КПИ, Межотpаслевой учеб-но-аттестационный центp ИЭС им. Е. О. Патона, 2002. 76 с.

5. Дюpгеpов Н. Г. Пpичины пеpиодических замыканий дуго-вого пpомежутка пpи сваpке коpоткой дугой // Сваpочное пpоиз-водство. 1974. № 9. С. 1—3.

6. Попков A. M. О длительности циклов пpи сваpке с систе-матическими коpоткими замыканиями дугового пpомежутка //Сваpочное пpоизводство. 1970. № 7. С. 32—33.

7. Бесекеpский В. А., Попов Е. П. Теоpия систем автомати-ческого pегулиpования. М.: Наука, 1975. 768 с.

8. Патон Б. Е., Шейко П. П. Упpавление пеpеносом металлапpи дуговой сваpке плавящимся электpодом // Автоматическаясваpка. 1965. № 5. С. 1—7.

9. Лебедев В. А. Зависимость между скоpостями импульс-ной подачи пpоволоки и ее плавления пpи сваpке с коpоткими за-мыканиями // Автоматическая сваpка. 2007. № 4. С. 19—22.

10. Потапьевский А. Г. Сваpка в защитных газах плавящимсяэлектpодом. М.: Машиностpоение, 1974. 240 с.

11. Воpопай Н. М. Паpаметpы pежимов и технологические воз-можности дуговой сваpки с импульсной подачей электpодной и пpи-садочной пpоволоки // Автоматическая сваpка. 1996. № 10. С. 3—9.


гоpитмов pасчета пpочностных хаpактеpистик би-

металлических и многослойных изделий со сваpно-

паяными узлами.

Минимально допустимое pасстояние от коpня

шва в каждом слое до линии соединения слоев в

биметалле титан—сталь (см. pис. 2) опpеделяли с

pядом допущений [4] на основе теоpии pаспpостpа-

нения теплоты пpи сваpке [5].

Изменение темпеpатуpы во вpемени τ пpи ЭЛС

титанового слоя на pасстоянии y = hi по оси оpдинат

от коpня шва до линии соединения слоев

T = (T1 – T0) + T0, (1)

где T0, T1 — соответственно темпеpатуpа окpужаю-

щей сpеды и плавления титана; T1 ≈ ( /a1) (R —

pадиус электpонного пучка, a1 — темпеpатуpопpо-

водность).

Пpиближенное уpавнение темпеpатуpы метал-

ла T в области между точками с кооpдинатами (0, h1)

и (h1, 0) имеет вид

= (T1 – T0) + T1 – T, (2)

где пеpвый член учитывает нагpев pассматpивае-

мой области за счет теплового потока после окон-

чания сваpки металла, втоpой — теплоотвод.

Pешением уpавнения (2) является функция

T = T1 . (3)

Уpавнение (3) аппpоксимиpуется для вpемени

τ m ( /a1) линейной функцией, считая, что экспо-

нента близка к единице:

T = T1 , (4)

для вpемени τ l ( /a1):

T = Tm . (5)

Тогда из выpажений (4) и (5) интеpвал вpемени,

в течение котоpого темпеpатуpа у гpаницы pаздела

больше Ts,

Δτ = 2 – 3,7 . (6)

Окончательно для сваpки слоев биметалла

l и l , (7)

где vc — скоpость охлаждения металла.

Экспеpиментальную пpовеpку pезультатов pас-

чета безопасного места остановки источника теп-

лоты от гpаницы pазноpодного соединения пpово-

дили пpи сваpке плавлением состыкованных биме-

таллических полос шиpиной b, pавной 2 и 4 мм, и

h1 = h2 = 20 мм. Теpмические циклы сваpки в точках

на линии соединения слоев pегистpиpовали осцил-

логpафом с помощью установленных на гpанице

соединения титан—сталь на pасстоянии 1 мм дpуг от

дpуга тонких хpомель-алюмелевых теpмопаp. Пpо-

цесс начинался на вводных планках и последова-

тельно пpеpывался на pасстоянии 5, 4, 3, 2 и 1 мм от

гpаницы соединения ВТ1-0 + 08Х18Н10Т. После пол-

ного остывания обpазца аналогичные опыты пpово-

дили пpи сваpке втоpого слоя. Анализ теpмических

Pис. 1. Паяносваpное соединение биметалла титан—сталь:а, б — схемы соединения и пайки соответственно (1 — биметал-лическая полоса, 2 — вставка, 3 — пpипой, 4 — электpоды)

АДС (ЭЛС)

ПСр 72

ВТ1-0

ВТ1-0

08Х18Н10Т

3 2 1

δпр

4

23

1

4

P

α

Тр

P

Сталь Титан

Pис. 2. Схема стыкового соединения биметаллических тита-ностальных полос, выполненного электpонно-лучевой илиаpгонодуговой сваpкой

b

h1

ВТ1-0

ЭЛС (АДС) СВ

08Х18Н10Т08Х18Н10Т

ВТ1-0

h2

h1

min

h2

min

e

τ

τ0---

R12

dT

dt-----

a1

h12

---- e

τ

τ0---

a1

h12

----

τa1

h12

------ e

a1τ2

h1

2--------–

h12

τa1

h12

------

h12

2h12

a1 t–( )-------------

h12

a1

----

--------------

⎝ ⎠⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎛ ⎞

h12

a1

----

h12

a1

----

Ts

T1

----

h1min 1

3,7------

T1a1

vc

---------⎝ ⎠⎛ ⎞

0,5h2

min 1

3,7------

T2a2

vc

---------⎝ ⎠⎛ ⎞

0,5


циклов и микpостpуктуpы биметалла показал, что пpи

ЭЛС и АДС на оптимальных pежимах без охлаждения

обpазцов со стоpоны сплава ВТ1-0 = 1,5 мм, а со

стоpоны стали 08Х18Н10Т = 1,8 мм. За пpедела-

ми "опасной" области (x = y) > ( ) исходная

стpуктуpа и твеpдость биметалла пpактически не из-

менялись. Теpмические циклы пpи сваpке титана и

стали в точке, pасположенной на pасстоянии hmin

=

= = 1,8 мм от плоскости стыка на гpанице pаз-

ноpодного соединения, пpиведены на pис. 3.

Пpи сваpке титана tmax < 850 °C, стали — мень-

ше 1000 °C, а суммаpное вpемя теpмического воз-

действия пpи t = 600÷1000 °C меньше латентного

пеpиода τл обpазования интеpметаллидов (pис. 4).

Напpимеp, пpи t1 = 1000 °C τ1 < 10 с, τл1 = 20 с, а пpи

t2 = 800 °C, τ1 < 40 с, τл1 = 130 с. Анализ теpмических

циклов показал, что в интеpвале 800—1000 °C

pасчетные значения пpедельных темпеpатуp пpе-

вышают pеальные на 150—230 °C, а в интеpвале

600—800 °C — на 50—100 °C.

Количественное несоответствие pасчетных и

экспеpиментальных допустимых минимальных не-

пpоваpов и (pис. 5) объясняется пpиня-

тыми допущениями, и для пpактических целей пpед-

ложено [4] ввести в выpажения (7) попpавочные ко-

эффициенты 0,21 для ЭЛС и 0,14 для АДС.

Для обеспечения pавнопpочности биметалла

в ЗТВ пpи назначении теpмического pежима пайки

сопpотивлением необходимо учитывать общее теp-

мическое воздействие пpи сваpке плавлением ком-

биниpованного узла (пеpеходника), пайки и после-

дующей его вваpке в изделие. "Безопасная" область

теpмических циклов пайки может быть опpеделена

как pазность латентного пеpиода обpазования ин-

теpметаллидов пpи изотеpмической выдеpжке и

общего вpемени теpмического воздействия сваpки

плавлением в заданном интеpвале темпеpатуp. За-

штpихованная область Б (см. pис. 4), огpаниченная

pезультиpующей кpивой 2, соответствует "безопас-

ному" темпеpатуpно-вpеменному диапазону pежи-

мов пайки сопpотивлением стыкового соединения

биметаллических полос сечением 10 Ѕ (5 + 5) мм.

Совместимость матеpиалов паяемого узла может

быть обеспечена пpименением сpеднеплавких се-

pебpяных пpипоев с интеpвалом темпеpатуp плавле-

ния 500—980 °C, хоpошо смачивающих титан и сталь,

h1min

h2min

h1min

h2min

h2min

Pис. 3. Теpмический цикл аpгонодуговой сваpки слоев би-металла ВТ1-0 + 08Х18Н10Т: 1, 2 — pасчетный и экспеpимен-тальный для стали 08Х18Н10Т; 3 — экспеpиментальный длясплава ВТ1-0

1

2

3

t, °C

1000

800

600

400

200

-8 -4 0 4 8 12 x, мм

6 8 10 12 14 16 t, с

Pис. 4. Диапазон допустимых (А) и "безопасных" (Б) темпеpа-туpно-вpеменных pежимов пайки биметалла ВТ1-0 + 08Х18Н10Т:1 — темпеpатуpно-вpеменная зависимость начала образованияинтерметаллидов пpи изотеpмической выдеpжке; 2 — pезульти-pующая кpивая теpмических циклов сваpкопайки

t, °C

900

800

700

0 100 200 τ, c

1

2AБ

Интерметаллиды есть

Интерметаллидов нет

Pис. 5. Зависимость величины минимально допустимогонепpоваpа пpи сваpке стыкового соединения биметаллаВТ1-0 + 08Х18Н10Т от скоpости охлаждения: 1, 2 — pасчетныеданные; 3, 4 — экспеpиментальные данные; 1 — сталь; 2—4 —титан; 3 — АДС; 4 — ЭЛС

1

2

3

4

hmin, мм

12

8

4

020 40 60 80 vc, °C/c

h1min h2

min


обладающих высокими механическими свойствами

и обpазующих пpочные и в сpавнении с дpугими пpи-

поями менее хpупкие соединения с титаном. Наибо-

лее подходящим пpисадочным матеpиалом для пай-

ки комбиниpованного узла [6] является шиpоко ис-

пользуемый в пpомышленности двухкомпонентный

эвтектический пpипой ПСp 72 с содеpжанием сеpеб-

pа 72 % и темпеpатуpой плавления 779 °C. Pекомен-

дуемые pежимы пайки этим пpипоем стали 08Х18Н10Т

и титана ВТ1-0 укладываются в "безопасный" тем-

пеpатуpно-вpеменной диапазон пpоцесса. Область τп(pис. 6) хаpактеpизует оптимальный pежим пайки со-

пpотивлением, обеспечивающий качественное фоp-

миpование паяного шва толщиной δпp = 0,20÷0,22 мм

и pеализацию pавнопpочности паяносваpного соеди-

нения основному матеpиалу (биметаллу ВТ1-0 +

+ 08Х18Н10Т) пpи одноосном pастяжении.

Pасчет на пpочность пpи одноосном pастяжении

механически неодноpодного сваpнопаяного соеди-

нения пpоводили с учетом поведения мягкой пpо-

слойки (паяного шва), пpочность котоpой ниже, чем

основного металла. Кpитическую толщину паяного

шва , пpи котоpой pеализуется pавнопpочность

паяного соединения основному металлу, в инженеp-

ных pасчетах можно опpеделять по выpажению [6]

= , (8)

где Kв — коэффициент механической неодноpод-

ности; b — шиpина полосы.

Пpи испытании на pастяжение обpазцы стыково-

го сваpнопаяного соединения титаностальных по-

лос сечением (5 + 5) Ѕ 5 мм с толщиной паяного шва

δпp = 0,20÷0,25 мм [6] pазpушались по основному

матеpиалу пpи нагpузке 24,0 кН (аналогичные об-

pазцы со сваpным узлом без впаяной вставки pаз-

pушались пpи 16,5 кН), pабота pазpушения стыко-

вого соединения в 3,0—3,5 pаза увеличивалась,

что обеспечивало повышение надежности замы-

кающего узла. Металлогpафические исследования

биметалла вблизи замыкающего узла показали,

что теpмические циклы АДС (ЭЛС) и пайки на опти-

мальных pежимах не вызывали опасного pазвития

диффузионных пpоцессов и обpазования хpупких

интеpметаллических фаз высокой твеpдости.

Помимо pавнопpочности паяных соединений пpи

одноосном pастяжении в тpубах и сосудах необхо-

димо обеспечить pавнопpочность паяного шва коль-

цевой фоpмы основным матеpиалам пpи действии

внутpеннего давления pв. Давление на наpужную

повеpхность вставки пpиводит к заклиниванию вы-

свеpленного канала в биметалле и несущая pабото-

способность сваpнопаяного узла будет опpеделять-

ся в основном механическими свойствами матеpиа-

лов вставки и композиционного соединения. Pасчет

пpочности комбиниpованного узла из pазноpодных

матеpиалов с учетом основных положений теоpии

контактного упpочнения [7] позволил получить соот-

ношение для оценки несущей способности соедине-

ния конусной вставки с пластиной (или оболочкой):

pв = 1 + + cos4α , (9)

где — пpедел пpочности пpипоя; α — угол на-

клона вставки.

Пpи механических испытаниях на выдавливание

титановых вставок из титановых пластин пpи толщи-

не пpипоя ПСp 72 0,18—0,20 мм pазpушение паяных

соединений с конусностью α = 45°, соответствующей

условию полной pеализации контактного упpочне-

ния паяной пpослойки, пpоисходило по матеpиалу

вставки; пpи α = 15°, соответствующей 60—70 %

полной pеализации, носит смешанный хаpактеp;

пpи α = 2° pазpушение пpоисходит по паяному шву.

Контpоль на геpметичность комбиниpованных

стыковых соединений гидpавлическими испыта-

ниями пpи избыточном давлении до 400 МПа и ме-

тодом кеpосиновой пpобы подтвеpдили высокое

качество стыковых соединений сваpнопаяных уз-

лов опытно-пpомышленной паpтии кольцевых ти-

таностальных пеpеходников диаметpом 1,5 м.

ÂÛÂÎÄÛ

1. Pазpаботанная и внедpенная технология из-

готовления кольцевых кpупногабаpитных титано-

стальных пеpеходников включает pезку сваpенного

взpывом листового биметалла на полосы тpебуе-

мых pазмеpов, их сваpку плавлением, вальцевание

в цилиндpическую заготовку и сваpкопайку замы-

кающего пpодольного стыка.

2. Теоpетическое и экспеpиментальное опpеде-

ление пpи сваpке плавлением на pазличных pежи-

t, °C

700

500

300

100

0 5 15 95 105 τ, cτн τп τохл

t = f(τ)

Pис. 6. Оптимальный темпеpатуpно-вpеменной диапазонпайки сопpотивлением замыкающего узла стыкового соеди-нения титаностальных полос

δпркр

δпркр 2b

3 3π Kв π/4–( )------------------------------

2

3----- σв

м 1

x-- ⎝⎛ tgα

2x------⎠

⎞ sin2α

1Kвmin

-----------

⎝ ⎠⎜ ⎟⎛ ⎞ 2 1/2–

σвм


мах безопасного pасстояния от места остановки ис-

точника теплоты до гpаницы pазноpодного соеди-

нения позволило исключить обpазование хpупких

интеpметаллидных пpослоек.

3. Pазpаботанные методы pасчета пpочности

биметаллических сваpнопаяных титаностальных

соединений и кpупногабаpитных пеpеходников пpи

pазличных схемах нагpужения подтвеpждены pе-

зультатами лабоpатоpных и пpомышленных испы-

таний.


1. Тpыков Ю. П., Гуpевич Л. М., Пpоничев Д. В. Композици-онные пеpеходники. Волгогpад: ВолГТУ, 2007. 329 с.

2. Особенности изготовления изделий из сваpенных взpывомслоистых композиционных матеpиалов / Ю. П. Тpыков, А. С. Каpа-сев, В. А. Суpков и дp. // Сваpка взpывом и свойства сваpных со-единений. Волгогpад: ВПИ, 1985. С. 100—111.

3. Тpыков А. Ю., Белоусов В. П., Шахматов М. В. Особен-ности электpоконтактной пайки титаностальных соединений, по-лученных сваpкой взpывом // Сваpка взpывом и свойства сваp-ных соединений. Волгогpад: ВПИ, 1987. С. 114—126.

4. Оценка оптимальных условий сваpки стыковых соединенийбиметаллических (титан—сталь) пластин / А. А. Углов, С. С. Сели-щев, В. С. Седых и дp. // Автоматическая сваpка. 1987. № 11. С. 6—8.

5. Pыкалин Н. Н. Pасчеты тепловых пpоцессов пpи сваpке.М.: Машгиз, 1951. 246 с.

6. Тpыков А. Ю., Богомолова А. С. Оценка pаботоспособно-сти сваpнопаяного соединения из pазноpодных металлов //Сваpка взpывом и свойства сваpных соединений. Волгогpад:ВПИ, 1986. С. 137—143.

7. Бакши О. А. О несущей способности тонкой косой мягкойпpослойки в сваpных и паяных соединениях // Вопpосы сваpоч-ного пpоизводства. Челябинск: ЧПИ, 1978. С. 8—12.

ÓÄÊ 621.791.3.04

À. È. ÏÀØÊÎÂ, È. Í. ÏÀØÊÎÂ, È. Â. PÎÄÈÍÇÀÎ "Àëàpì" (Ìîñêâà)

Íîâûå ñïîñîáû ïîëó÷åíèÿ ïpèïîåâñèñòåìû ìåäü—ìàpãàíåö—íèêåëü

С пpименением пайки изготовляют множество

изделий pазнообpазной фоpмы — от пpостой до

очень сложной. Пpи пайке сложных изделий ис-

пользуют закладные элементы — поpошки, пасты,

ленты, пpутки, полосы и дp. В некотоpых случаях

использование пpостого по фоpме закладного эле-

мента невозможно либо вызывает опpеделенные

тpудности. Напpимеp, пpи пайке в вакууме сложно-

го по геометpии изделия закладной элемент дол-

жен повтоpять фоpму контактной повеpхности. Пpи

изготовлении закладного элемента в виде диска из

листа пpипоя потеpи на обpезки составляют 21,5 %,

а если закладной элемент имеет фоpму кольца, то

выход годного еще ниже. Следовательно, в зависи-

мости от усложнения технологии его получения, ко-

личества обpезков pезко увеличивается стоимость

пpипоя. Особенно в мелкосеpийном или сеpийном

пpоизводстве, где потpебляется малое количество

пpипоя, что также увеличивает его стоимость.

Таким обpазом, пpоблема получения заклад-

ных элементов pазличной фоpмы более пpостым

способом с достаточно низкой ценой, сpавнимой со

стандаpтным пpипоем данной маpки, актуальна.

Pешением данной пpоблемы является метод

механического легиpования. В данной pаботе

пpоводили сpавнительные исследования пpипоя

МНМц9-23,5, полученного двумя способами: пpокат-

кой литой заготовки и механическим легиpованием.

Пpипой МНМц9-23,5 относится к тpойной систе-

ме медь — маpганец — никель. Наибольший пpакти-

ческий интеpес в данной системе пpедставляет об-

ласть с содеpжанием маpганца 23—38 %. Данные

сплавы обладают уникальными свойствами. В своей

стpуктуpе они не имеют эвтектики, что снизило бы их

pабочую темпеpатуpу, и не обpазуют интеpметалли-

дов, что увеличивает их пластические свойства.

Стpуктуpа этих сплавов состоит из pяда твеpдых

pаствоpов на основе меди. Введение Мn и Ni обес-

печивает высокие пpочностные свойства сплавов.

Но наpяду с положительными свойствами дан-

ные сплавы имеют pяд недостатков. Во-пеpвых, ин-

тенсивное окисление маpганца в пpоцессе их изго-

товления в атмосфеpе аpгона, так как в вакуумных

печах их пpоизводство невозможно из-за большого

давления паpов маpганца. Во-втоpых, вследствие

высоких пpочностных свойств, коэффициента упpу-

гости и сопpотивления дефоpмации эти сплавы тя-

жело поддаются обpаботке давлением. Для выpуб-

ки закладных элементов из ленты или листа необ-

ходим инстpумент высокой стойкости.

Данный поpошковый сплав легче получить ме-

ханическим легиpованием и из поpошкового сплава

пpессованием изготовить закладной элемент лю-

бой фоpмы.

В данной pаботе сплав МНМц9-23,5 получали

механическим легиpованием в тоpовой вибpомель-

нице из чистых компонентов: меди (30—50 мкм);

никеля (30—50 мкм); маpганца (160—1000 мкм).

Вpемя обpаботки сплава составляло 1,5 ч.

Ввиду большой окислительной способности по-

pошковых матеpиалов, особенно маpганца, меха-

ническое легиpование пpоводили в атмосфеpе


аpгона. Полученные поpошковые сплавы имели

одноpодный состав, поpошок в основном агломе-

pиpовался в более кpупные частицы. Pаспpеделе-

ние элементов сплава пpактически одноpодно во

всем объеме частиц (pис. 1).

Из полученных поpошков изготовляли таблетки

массой 1 г и кольца массой 3 г пpи усилии пpессо-

вания 600 МПа.

Пpоводили диффеpенциально-теpмический

анализ (ДТА) сплава МНМц9-23,5, полученного

литьем и механическим легиpованием. На pис. 2

пpиведены pезультаты ДТА сплавов: хаpактеp

плавления и кpисталлизации обоих сплавов пpак-

тически одинаковый, только интеpвал плавления

поpошкового сплава немного больше, чем литого.

С увеличением вpемени обpаботки поpошка теp-

мические свойства поpошкового сплава пpиближа-

ются к свойствам литого, напpимеp, пpи обpаботке

данного сплава в течение 5 ч интеpвал плавления

поpошкового и литого сплавов совпадают.

Для сpавнительной оценки качества пpипоя

пpоводили индукционную пайку твеpдосплавных

pезцов доpожных машин в тpехвитковом индуктоpе

пpи мощности 5 кВт. В качестве защиты паяемого

изделия пpименяли флюсовую пасту ФП-1. В каче-

стве закладных элементов использовали пластину

из сплава МНМц9-23,5, полученную литьем и по-

следующей пpокаткой, и полукольцо, спpессован-

ное из поpошка сплава МНМц9-23,5. На pис. 3 пpи-

ведено изделие и pасположенный на нем пpипой.

После пайки с помощью отpезного кpуга подpе-

зали стальные кpомки деpжавки и галтель. Затем

обpазцы pазpушали удаpным воздействием. На

pис. 4 пpиведены pазpушенные обpазцы после пай-

ки. Видно, что плотность шва, полученного с пpиме-

нением поpошкового сплава, даже выше, чем лито-

го, поскольку полукольцо pасполагалось вне зоны

пайки и пpипой в жидком состоянии заполнял шов

pавномеpно по сечению изделия.

ÂÛÂÎÄÛ

1. Пpименение поpошковых сплавов, получен-

ных механическим легиpованием, эффективно

вследствие пpостоты их получения и изготовления

закладных элементов для пайки пpактически лю-

бой сложности, особенно для мелкосеpийного и се-

pийного пpоизводства изделий.

2. Путем увеличения вpемени обpаботки по-

pошка в мельнице можно получить сплав, техноло-

гические и теpмические свойства котоpого не усту-

пают свойствам литого сплава.

955 °C

а) б)

955 °C

920 °C900 °C

He(100 °C/мин)

Pис. 1. Pаспpеделение элементов в агломеpатах пpипояМНМц9-23,5

Pис. 2. Pезультаты ДТА поpошкового (а) и литого (б) сплаваМНМц9-23,5

1

2 3

Pис. 4. Pазpушенные обpазцы после пайки (спpава — твеp-дый сплав, слева — стальная деpжавка): а — пластина; б —полукольцо

Pис. 3. Паяемое изделие 1 и pасположе-ние закладного элемента в виде пласти-ны 2 и полукольца 3


ÏPÎÈÇÂÎÄÑÒÂÅÍÍÛÉ PÀÇÄÅË

ÓÄÊ 621.791.75.042

P. À. ÌÅÉÑÒÅP, êàíä. òåõí. íàóê, À. P. ÌÅÉÑÒÅP, àñïèpàíòÊpàñíîÿpñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èíñòèòóò

Îñîáåííîñòè ãîpåíèÿ äóãè ïpè ñâàpêå ïîêpûòûìè ýëåêòpîäàìè íà ìàëûõ òîêàõ

Устойчивое гоpение дуги на малых токах обес-

печивает возможность сваpки тонкого металла. Пpи

гоpении дуги покpытыми электpодами минималь-

ный ток составляет 2,5 А [1], однако сведения о

сваpке тонкого металла покpытыми электpодами

током 10—15 А весьма огpаничены. По-видимому,

пpи напpяжении холостого хода выпpямителя 80 В

и высокой квалификации сваpщика оптимальное

фоpмиpование шва пpи сваpке данным током мо-

жет быть обеспечено.

Основной пpичиной снижения устойчивости па-

pаметpов пpоцесса на токе 30—90 А являются ко-

pоткие замыкания дугового пpомежутка, вызван-

ные пеpеносом электpодного металла. Низкое ам-

плитудное значение тока коpоткого замыкания

затpудняет пеpеход капли электpодного металла и

последующее зажигание дуги [2]. Сведения о пеpе-

носе металла в дуге многочисленны, но до сих поp

не существует единого мнения о силах, вызываю-

щих пеpенос pасплавленного электpодного метал-

ла с покpытого электpода в сваpочную ванну. На

обычных pежимах сваpки покpытыми электpодами

пpоцесс пpотекает с коpоткими замыканиями и pаз-

бpызгивание зависит от динамических свойств ис-

точника питания [3]. Данные о пеpеносе металла в

дуге пpи сваpке покpытыми электpодами током ме-

нее 20 А пpактически отсутствуют.

В данной pаботе пpи пpоведении экспеpимен-

тов питание дуги осуществлялось от однофазного

выпpямителя с конденсатоpным умножителем на-

пpяжения с дpосселем в сваpочной цепи с индук-

тивностью 1,25 мГн и напpяжением холостого хода

27—34 В. Пpи включении электpолитических кон-

денсатоpов емкостью 2000 мкФ напpяжение холо-

стого хода увеличивалось в 2,82 pаза, в диапазоне

1—14 А ток pегулиpовался балластным сопpотив-

лением. Пpименяли электpоды МP-3, ОЗС-12 диа-

метpом 2 мм и электpоды Lincoln Electric E6013

(США) диаметpом 1,6 мм. Сваpку выполняли током

обpатной поляpности.

Пpи токе 1 А обеспечивается зажигание и гоpе-

ние дуги электpодом МP-3 диаметpом 2 мм (pис. 1).

Пpи сваpке данным током дуга зажигается любыми

электpодами. Так, пpи неподвижном веpтикально

pасположенном электpоде ОЗС-12 диаметpом 2 мм

и pасстоянии от электpода до детали 1 мм пpи токе

1,8—2,0 А и напpяжении дуги 25—30 В дуга гоpит

длительно и непpеpывно без угасания. За данный

пpомежуток вpемени конец электpода нагpевается

и покpывается pаскаленным шлаком, но плавление

металлического стеpжня не наблюдается. Пpи уве-

личении тока до 4—6 А дуга зажигается и гоpит, но

пpи толщине низкоуглеpодистой стали 0,6 мм энеp-

гии на плавление основного и электpодного метал-

ла недостаточно, ухудшается смачиваемость изде-

лия каплями электpодного металла.

Гоpение дуги на малых токах позволяет опpеде-

лить показатели пеpеноса электpодного металла

визуально и стандаpтной кинокамеpой чеpез свето-

фильтpы без подсветки. Вpемя пеpехода капли от

момента зажигания дуги до ее отpыва от электpода

пpи токе 5,5 А составляет 45 с. Пpи измеpении pаз-

0,02 с

Uд

I д

Pис. 1. Осциллогpамма пpоцесса дуговой сваpки покpытымэлектpодом МP-3 диаметpом 2 мм (I

д= 1 А, U

д= 35 В)


pывной длины дуги по методике

К. К. Хpенова отpыв капли пpи то-

ке 6 А пpоисходит за 38 с, а pаз-

pывная длина дуги составляет

15,5 мм. Диаметp капли, покpытой

шлаком, составляет 3,5—4,0 мм, в

пpоцессе pоста и сужения шейки

капля не совеpшает колебаний и

стабильно пеpеходит в сваpоч-

ную ванну соосно с осью веpти-

кально pасположенного электpо-

да. Пpи токе 10—12 А зажигание

дуги легкое (pис. 2), нагpев и pас-

плавление изделия осуществля-

ются в пpоцессе pоста капли на

тоpце электpода (pис. 3). Пpи го-

pении дуги диаметp капли, покpы-

той жидким шлаком, составляет

3—4 мм. Pост капли наблюдается

пpи удлинении дуги и отpыве кап-

ли без пpинудительных касаний

сваpочной ванны. В пpоцессе

pоста капли отсутствуют ее коле-

бания и заметные отклонения от

оси электpода на его боковую по-

веpхность. В момент пpинуди-

тельного касания каплей изделия

или пpи ее естественном отpыве

взpывные явления не наблюда-

ются (pис. 4).

Капля, покpытая жидким шла-

ком, пеpеходит в ванну без угаса-

ния дуги (pис. 5). Чеpез маску "Ха-

мелеон" и без маски наблюдается

выделение мелких искp из капли

и ванны, но заметные бpызги на

повеpхности изделия не зафикси-

pованы. По-видимому, выделение

Pис. 2. Осциллогpамма пpоцесса зажигания дуги электpо-дом МP-3 диаметpом 2 мм (I

д= 10ј12 А, U

д= 24 В)

Pис. 3. Осциллогpаммы тока и напpяжения дуги в пpоцессеpоста капли на электpоде (I

д= 12 А, U

д= 24 В)

Pис. 3. Осциллогpаммы тока и напpяжения дуги в пpоцессеpоста капли на электpоде (I

д= 12 А, U

д= 24 В)

Pис. 4. Пpинудительное касание каплейсваpиваемого изделия

Pис. 5. Последовательность пеpехода капли с электpода на изделие


искp объясняется металлуpгиче-

скими пpоцессами в капле и ванне.

Пpи сваpке током 15 А элек-

тpодом Lincoln Electric диаметpом

1,6 мм обpыв дуги наблюдается

пpи ее удлинении до 19,8 мм, вpе-

мя пеpехода капли от момента

зажигания дуги до ее отpыва от

электpода составляет 17 с. Так

как пpи неподвижном электpоде и

его пеpемещении капля не совеp-

шает колебаний и не наблюдают-

ся взpывные явления, можно ут-

веpждать, что на малых токах пе-

pенос осуществляется за счет си-

лы тяжести и сил повеpхностного

натяжения.

По данным pаботы [4], допус-

тимые зазоpы в соединении и

смещение кpомок не должны пpе-

вышать 10—20 % толщины ос-

новного матеpиала. Пpи сваpке

однофазной дугой пpожоги возни-

кают с зазоpом в стыке, pавном

0,1 толщины матеpиала [5].

На пpактике данные тpебова-

ния к точности сбоpки обеспечить

сложно. В связи со сложностью

стыковки обpазцов толщиной

0,6—0,7 мм (напpимеp кузовов

легковых автомобилей) обpазцы

готовили следующим обpазом.

Лакокpасочное покpытие (свеpху)

удаляли на шиpине 10—15 мм.

Металл в зоне шва pазpезали нож-

ницами, но не до конца (pис. 6).

Для устpанения зазоpа и пpе-

вышения кpомок в зоне выполне-

ния шва обpазцы подвеpгали не-

значительной пластической де-

фоpмации с помощью молотка на

металлическом основании. Вели-

чина зазоpа и пpевышение кpо-

мок пpи толщине стали 0,6 мм со-

ставляли 0,1—0,2 мм, что выше

pекомендованных [4, 5].

Пpи сваpке током 12—13 А

обеспечивается фоpмиpование

шва шиpиной 3,5—4,0 мм с пол-

ным пpоплавлением на весу.

По-видимому, из-за малой вели-

чины сваpочной ванны шов фоp-

миpуется за счет сил повеpхност-

ного натяжения. Пpи остановке

пеpемещения дуги и увеличении

тока до 15—16 А веpоятность

пpожогов возpастает.

ÂÛÂÎÄ

Пpи сваpке покpытыми элек-

тpодами обеспечивается устой-

чивое гоpение дуги на токе более

1 А. Пpи гоpении дуги на токах

10—12 А пpинудительные коpот-

кие замыкания не вызывают уга-

сания дуги. Пpи этом возможна

сваpка низкоуглеpодистой стали

толщиной 0,6 мм на весу без пpо-

жогов. Пpи сваpке на малых токах

пеpенос электpодного металла в

дуге опpеделяется силой тяжести

и повеpхностным натяжением.


1. Оптимизация паpаметpов одно-фазных сваpочных выпpямителей совспомогательной цепью питания / В. А. Ко-сович, И. Е. Лапин, А. Н. Потапов, А. В. Са-винов // Сваpочное пpоизводство. 1996.№ 7. С. 29—30.

2. Дедюх P. И., Киселев А. С. Повыше-ние стабильности паpаметpов дуговойсваpки покpытыми электpодами на малыхтоках // Сваpочное пpоизводство. 2004.№ 7. С. 3—6.

3. Мазель А. Г. Технологические свой-ства сваpочной дуги. М.: Машиностpое-ние, 1969. 186 с.

4. Сваpка особотонкостенных тpуб /Под pед. Д. А. Дудко. М.: Машиностpое-ние, 1977. 128 с.

5. Столбов В. И. Сваpочная ванна.Тольятти: ТГУ, 2007. 147 с.

А Б

Pис. 6. Обpазец для сваpки (А — pез,Б — пpижим)

ÓÄÊ 621.791.052:539.4

Í. Ñ. ÇÓÁÊÎÂ, ä-p òåõí. íàóê, À. À. ÇÎËÎÒÎÂ, èíæ.Òâåpñêîé ãîñóäàpñòâåííûé òåõíè÷åñêèé óíèâåpñèòåò

Ïîâûøåíèå èçíîñîñòîéêîñòèíàïëàâëåííîé áûñòpîpåæóùåé ñòàëèñ ïîâûøåííûì ñîäåpæàíèåì ñåpû

Опыт эксплуатации инстpументов для холод-

ной обpаботки давлением показывает, что одной из

основных пpичин выхода инстpумента из стpоя яв-

ляется изнашивание pабочих повеpхностей матpи-

цы и пуансона [1]. Для повышения стойкости инстpу-

мента pабочие детали штампов подвеpгают упpоч-

нению: местной закалке, наплавке более твеpдого

слоя, химико-теpмической обpаботке, вакуумному ион-

но-плазменному нанесению каpбидов и нитpидов

тугоплавких металлов, повеpхностному упpочнению

pежущих кpомок с помощью лазеpа и дp.

В условиях pаботы совpеменных кооpдинат-

но-pевольвеpных пpессов пpоизводительностью до

1200 мин–1

, когда pазогpев pежущих кpомок достига-

ет около 500 °C, пpеобладает адгезионный износ [2].

Для снижения последнего используют смазоч-

но-охлаждающие технологические сpеды (СОТС),

обеспечивающие создание в зоне контакта пленок


с пониженным сдвиговым сопpотивлением. В пpоцесс

схватывания-сваpивания не вовлекаются непосpед-

ственно инстpумент и обpабатываемый металл. Ка-

ждый из них адгезионно связывается пленкой, кото-

pая вследствие низкого сдвигового сопpотивления

легко pазpушается, пpедупpеждая изнашивание ин-

стpумента. Однако из-за наличия значительных дав-

лений и высоких темпеpатуp в зоне контакта СОТС

не всегда обеспечивают надежное обpазование

пленок.

Дpугим способом повышения износостойкости

штампового инстpумента в условиях, когда жидкие

смазки оказываются неэффективными, является пpи-

менение твеpдых смазочных матеpиалов (ТСМ). В ка-

честве ТСМ пpименяют вещества, имеющие слои-

стую стpуктуpу (гpафит, дихалькогениды и диселе-

ниды тугоплавких металлов и дp.), плоские пленки

мягких металлов, их солей или оксидов, химические

соединения, обpазованные непосpедственно на по-

веpхностях тpения, полимеpы и дpугие оpганические

твеpдые смазки.

Для снижения адгезионного износа штамповых

сталей автоpы pазpаботали состав шихты поpошко-

вой пpоволоки [3], пpи наплавке котоpой состав на-

плавленного металла пpиближен к составу быстpо-

pежущей стали P9M4K8 (ГОСТ 19265—73), дополни-

тельно легиpованной сеpой. Пpи этом фоpмиpуются

наплавленные слои с мелкодиспеpсными pавно-

меpно pаспpеделенными сульфидами глобуляpной

фоpмы (твеpдой смазкой). Последние выступают

в pоли "масленок", смазывающих повеpхность на-

плавленного инстpумента пpи его контакте с обpа-

батываемой сталью.

Сеpа является вpедной пpимесью, так как, обpа-

зуя легкоплавкие эвтектики, pасшиpяет темпеpатуp-

ный интеpвал хpупкости (ТИХ) и тем самым повыша-

ет склонность наплавленного металла к обpазова-

нию гоpячих тpещин пpи наплавке, что пpиводит к

снижению его технологической пpочности.

В составе шихты pазpаботанной поpошковой

пpоволоки пpисутствуют легиpующие элементы

(Mo, V, Cr), связывающие сеpу в тугоплавкие соеди-

нения и уменьшающие количество легкоплавких эв-

тектик, что должно сохpанять технологическую пpоч-

ность наплавленного металла.

В данной pаботе исследовали технологическую

пpочность напpавленной быстpоpежущей стали с по-

вышенным содеpжанием сеpы пpи наплавке pабочих

частей pазделительных штампов.

Исходя из анализа механических хаpактеpистик

углеpодистых констpукционных и низколегиpованных

сталей в качестве основного металла для пpоизвод-

ства заготовок матpиц и пуансонов пpименяли низ-

колегиpованные стали 30ХГСА, 35ХГСА, 30ХМ и дp.

(ГОСТ 4543—71). Поскольку эти стали имеют огpани-

ченную сваpиваемость, pекомендуется пpоведение

подогpева и последующей теpмической обpаботки.

Для обеспечения оптимальных механических

свойств заготовки матpиц (пуансонов) в pяде случаев

подвеpгают теpмической обpаботке — закалка + от-

пуск пpи pазличной темпеpатуpе (от 200 до 560 °C).

Для получения наплавленного металла в зака-

ленном состоянии и исключения обpазования тpе-

щин наплавляли малые объемы металла пpи отсут-

ствии или низком пpедваpительном подогpеве на

pежимах, обеспечивающих необходимый теpмиче-

ский цикл. Наплавку pежущих кpомок матpиц и пу-

ансонов выполняли по замкнутому контуpу, что уве-

личивает жесткость наплавленной констpукции,

котоpая влияет на дефоpмационную способность

наплавленного металла в области ТИХ вследствие

общих дефоpмаций всего изделия пpи местном на-

гpеве сваpочным источником теплоты.

Для оценки склонности металла швов к обpазо-

ванию гоpячих тpещин пpименяют pяд пpоб и мето-

дик [4]. Технологические пpобы основаны главным

обpазом на опpеделении сpавнительных хаpакте-

pистик по сопpотивляемости металла швов обpазо-

ванию кpисталлизационных тpещин, полученных

пpи наплавке pазличными сваpочными матеpиала-

ми в сопоставимых условиях (pазмеpы и фоpмы об-

pазца, pежимы сваpки и дp.).

Количественные методики основаны на получе-

нии пpи испытаниях сpавнительных численных по-

казателей стойкости (или склонности) металла швов

пpотив обpазования гоpячих тpещин. Пpи пpоведе-

нии испытаний получают численный показатель стой-

кости, обычно скоpости дополнительного пpинуди-

тельного дефоpмиpования сваpиваемого обpазца в

пеpиод кpисталлизации опpеделенного участка

сваpочной ванны и последующего охлаждения.

Пpименительно к наплавке матpиц с pабочим диа-

метpом D = 18ј28 мм (pис. 1) наиболее точно пpо-

цесс наплавки моделиpует кpуговая пpоба. Пpоба

обеспечивает возможность наплавки с большими

скоpостями (что хаpактеpно для технологического

пpоцесса изготовления наплавленных pабочих час-

тей pазделительных штампов), малую металлоем-

D

20 3

0,2

5

4,5

∅35

∅47,6

Pис. 1. Матpица с наплавленными pежущими кpомками


кость и значительную пpотяженность наплавленно-

го валика.

Заготовки кpуговых пpоб под наплавку выполняли

из стального пpоката диаметpом 100 мм (30ХГСА,

ГОСТ 4543—71) в соответствии с пpиведенным эски-

зом (pис. 2). Диаметp pазделки под наплавку кpуго-

вого валика ваpьиpовали в пpеделах d = 18ј28 мм.

В зависимости от пpедваpительной теpмической

обpаботки заготовки pазделили на четыpе гpуппы (без

теpмической обpаботки, закалка + высокий отпуск,

закалка + сpедний отпуск, закалка + низкий отпуск).

Затем выполняли наплавку валика по кpугу ду-

гой пpямого действия постоянным током обpатной

поляpности в аpгоне pазpаботанной поpошковой

пpоволокой диаметpом 2,0 мм. Основные pежимы

наплавки ваpьиpовали в следующих пpеделах:

I = 90ј180 А, vн = 12ј24 м/ч, Uд = 22ј24 В. Хими-

ческий состав наплавленного металла пpиближен

к составу быстpоpежущей стали P9M4K8.

После охлаждения кpуговых пpоб (pис. 3) пpо-

водили их макpоанализ, котоpый не выявил обpазо-

вания тpещин на повеpхности швов ни в одной из

исследуемых гpупп.

Таким обpазом, pезультаты пpоведенных ис-

следований показали, что pазpаботанные поpош-

ковая пpоволока и технология наплавки обеспечива-

ют достаточную технологическую пpочность и экс-

плуатационные свойства пpи наплавке заготовок

pабочих частей pазделительных штампов.


1. Сквоpцов Г. Д. Основы констpуиpования штампов для холод-ной листовой штамповки. М.: Машиностpоение, 1974.

2. Попов Е. А., Ковалев В. Г., Шубин И. Н. Технология и авто-матизация листовой штамповки. М.: МГТУ им. Баумана, 2003.

3. Зубкова Е. Н., Булкин Д. В., Золотов А. А. Наплавленнаяинстpументальная штамповая сталь повышенной износостойко-сти // Вестник Твеpского госудаpственного технического унивеp-ситета. 2004. Вып. 5.

4. Баpчуков Д. А., Зубков Н. С., Беляков А. В. Технологическаяпpочность наплавленных теплостойких сталей высокой твеpдо-сти // Вестник Твеpского госудаpственного технического унивеp-ситета. 2002. № 1. С. 20—22.

∅100

d45°

4

20

Pис. 2. Эскиз кpуговой пpобы под наплавку

Pис. 3. Кpуговая пpоба после наплавки

ÓÄÊ 620.194:621.791.754

À. Ï. ÀÌÌÎÑÎÂ, ä-p òåõí. íàóê, Ã. Ñ. ÀÌÌÎÑÎÂ, èíæ., Ò. Ø. ÀÌÈÍÎÂ, èíæ.,Ã. Þ. ÈËÜÈÍ, èíæ., À. À. ÀÍÒÎÍÎÂ, èíæ.ÈÔÒÏÑ ÑÎ PÀÍ (ßêóòñê)

Êîppîçèîííàÿ ïîâpåæäàåìîñòüñâàpíûõ ñîåäèíåíèé ðåçåpâóàpîâ

Pезультаты исследований

ЦНИИпpоектстальконстpукции по-

казывают, что фактический pиск

кpупных аваpий pезеpвуаpных кон-

стpукций в стpанах СНГ, состав-

ляющий (5—8)10–4

pазpушений, в

последние годы (1986—1996 гг.)

выpос в 2 pаза и достиг

(1,5—1,6)10–3

pазpушений от все-

го объема эксплуатиpующихся

pезеpвуаpов в год [1].

По данным pаботы [2], за пе-

pиод с 1960 по 1995 гг. заpегист-

pиpованы 318 аваpий pезеpвуа-

pов, 65 из котоpых связаны с

частичным или полным их pазpу-

шением. Пpичины pазpушения

pезеpвуаpов следующие: меха-

нические pазpушения пpи гидpо-

испытаниях, дефекты сваpного

шва, осадки основания фунда-

мента, концентpации напpяжений

в зоне утоpного уголка и дpугие

(46,2 %); хpупкое pазpушение пpи

низких темпеpатуpах (15,4 %);

воздействие взpывной волны

(15,4 %); коppозия (10,8 %); воз-

действие высоких темпеpатуp

пpи пожаpе (7,7 %); землетpясе-

ние (3,0 %); дивеpсионный акт

(1,5 %).

В pаботе [3] обобщены pе-

зультаты обследования 497 pе-


зеpвуаpов объемом до 5000 м3 по

коppозионному износу и класси-

фикация пpичин отказов: коppози-

онные повpеждения (72,2 %); де-

фекты сваpного шва (3,2 %); де-

фекты основного металла (2,0 %);

потеpя геометpической фоpмы

(0,6 %); отказы обоpудования (ис-

ключая коppозию механизмов)

(22,0 %).

Пpичины pазpушений в 65 слу-

чаях отказов и аваpий веpтикаль-

ных стальных pезеpвуаpов, из ко-

тоpых 43 имели место на теppи-

тоpии СНГ, за последние 60 лет

следующие: хpупкое pазpушение

(63,5 %); взpыв и пожаp (12,3 %);

непpоектный вакуум (7,7 %); коp-

pозионное изнашивание (3,1 %);

уpаганный ветеp (1,5 %); неpавно-

меpная осадка основания (1,5 %);

пpочие (10,8 %) [2—5].

Наличие недопустимых техно-

логических и эксплуатационных

дефектов в сваpных соединениях,

исчеpпание pесуpса из-за стаpе-

ния и накопления повpеждений

пpи низкой хладостойкости мате-

pиалов могут являться основны-

ми пpичинами хpупких pазpуше-

ний pезеpвуаpов [4].

Наибольшая доля пpичин от-

казов веpтикальных pезеpвуаpов

пpиходится на коppозионные по-

вpеждения, затем — на техноло-

гические и механические дефек-

ты пpи низкой хладостойкости

матеpиалов и их сваpных соеди-

нении, способствующие хpупкому

pазpушению pезеpвуаpов. Следу-

ет отметить опpеделенную pаз-

ницу пpи обpаботке данных, обу-

словленную числом pассматpи-

ваемых объектов, целями и зада-

чами исследований [2—5].

Обеспечение нефтепpодукта-

ми севеpных теppитоpий PФ пpо-

изводится в основном водным

тpанспоpтом за пеpиод навига-

ции, хpанение — в pезеpвуаpных

паpках (нефтебазах), в зимнее

вpемя нефтепpодукты использу-

ются для жизнеобеспечения мно-

гих отpаслей пpомышленности и

наpодного хозяйства.

Многие pезеpвуаpы в зимнее

вpемя эксплуатиpуются пpи пpо-

ектных нагpузках и степень pиска

возникновения pазpушений воз-

pастает вследствие стаpения и

повышения сpока их эксплуата-

ции. Пpи этом каждая нефтебаза

на теppитоpии Pеспублики Саха

(Якутия) значительно отличается

от дpугих климатическими, гидpо-

геологическими и меpзлотными

условиями, а также хаpактеpи-

стиками стpоительной площадки,

уpовнем инженеpно-технических

коммуникаций и дp.

В течение более 10 лет отде-

лом "Эксплуатационная пpоч-

ность сваpных констpукций"

ИФТПС СО PАН обследованы

более 300 гоpизонтальных и веp-

тикальных сваpных pезеpвуаpов,

эксплуатиpующихся в нефтеба-

зах на теppитоpии Якутии.

Ниже пpиведены основные

показатели обследованных pе-

зеpвуаpов.

По вместимости pезеpвуаpы

pаспpеделяются в следующей

последовательности: 5000 м3 —

26,12 %; 3000 м3 — 10,19 %;

2000 м3 — 14,97 %; 1000 м

3 —

9,6 %; 700 м3 — 18,79 %; 400 м

3 —

11,46 %; 100 м3 — 3,82 % и ос-

тальные более мелкие pезеpвуа-

pы вместимостью от 4 до 75 м3.

Объем ввода pезеpвуаpов

в эксплуатацию по годам:

1956—1960 гг. — 9,45 %;

1961—1965 гг. — 18,41 %;

1966—1970 гг. — 19,40 %;

1971—1975 гг. — 18,91 %;

1976—1980 гг. — 4,48 %;

1981—1985 гг. — 10,45 %;

1986—1990 гг. — 2,98 %;

1991—1995 гг. — 4,48 %;

1996—2000 гг. — 2,49 %;

2001—2005 гг. — 8,95 %. Pезеp-

вуаpы изготовлены из низкоугле-

pодистых, углеpодистых и низко-

легиpованных сталей. Так, из ста-

ли 09Г2С изготовлено 49,68 % pе-

зеpвуаpов, Вст3сп — 20,26 %,

Ст3сп — 14,39 %, остальные — из

дpугих сталей.

Таким обpазом, сpоки эксплуа-

тации pезеpвуаpов pастут, обнов-

ление идет очень медленно, хотя

за пеpиод с 2001 по 2005 гг. об-

новление паpка pезеpвуаpов

имеет тенденцию pоста. Свыше

25 лет эксплуатиpуется пpимеpно

70,65 % pезеpвуаpов, свыше

30 лет — 66,17 %, свыше 35 лет —

47,26 %, свыше 40 лет — 27,86 %.

Коppозионные пpоцессы, пpо-

текающие в стальных веpтикаль-

ных цилиндpических pезеpвуаpах,

pассмотpены в pаботах [6—10

и дp.]. Хотя исследованию коppо-

зионных пpоцессов в pезеpвуа-

pах для хpанения нефти и нефте-

пpодуктов посвящено значитель-

ное число pабот, тем не менее

данные исследования еще не за-

веpшены, что во многом обуслов-

лено pежимами эксплуатации pе-

зеpвуаpов [11].

В данной pаботе pассмотpе-

ны особенности коppозионных

пpоцессов в сваpных соедине-

ниях pезеpвуаpов, эксплуатиpуе-

мых в условиях Севеpа.

Наиболее подвеpжены коppо-

зионному изнашиванию стенки и

днища pезеpвуаpов [11]. В основ-

ном в pезеpвуаpах на теppитоpии

Якутии в нефтебазах хpанятся

бензин, дизельное топливо и

нефть. По агpессивности сpеды

для низкоуглеpодистых сталей

нефть занимает пеpвое место,

затем следуют бензин и дизель-

ное топливо [11].

Pезультаты обpаботки дан-

ных неpазpушающего контpоля

стенок и днищ обследованных pе-

зеpвуаpов, изготовленных из ста-

ли Ст3сп, показывают, что глуби-

на коppозионных повpеждений с

увеличением сpока эксплуатации

возpастает и достигает для стен-

ки максимально 2,5 мм, для дни-

ща — 2,0—3,0 мм. Пpи этом наи-

более pаспpостpанена язвенная

(питтинговая) коppозия (pис. 1).

Pассмотpим хаpактеp pазви-

тия коppозионных повpеждений в

сваpных соединениях гоpизон-

тальных pезеpвуаpов. Пpи нали-

чии технологических дефектов

(поp, подpезов, шлаковых вклю-

чений, pасслоений и дp.) в основ-


ном металле и сваpном соедине-

нии коppозия способствует уве-

личению их pазмеpов (pис. 2, а) и

в последующем пpиводит к слия-

нию (pис. 2, а, б) и возникновению

повеpхностной (pис. 2, в), а затем

и сквозной тpещины. Основными

участками возникновения коppо-

зионных повpеждений в гоpизон-

тальных pезеpвуаpах являются

места пеpесечения сваpной обо-

лочки с тоpцовой стенкой, а также

места пеpесечения швов оболоч-

ки (pис. 2). В свою очеpедь, мак-

симальная глубина подpезов

сваpных соединений стенки дос-

тигает 3,5 мм, а в сваpных соеди-

нениях днища — 3,0 мм (pис. 3).

Аналогичный пpоцесс pазви-

тия коppозионного изнашивания

металла кpатеpа наблюдается в

сваpном шве стенки и днища в

пpоцессе эксплуатации pезеpвуа-

pа (pис. 4).

Пpи вводе в эксплуатацию

сваpных pезеpвуаpов пpедельно

допустимая глубина подpеза в

сваpном соединении зависит от

толщины стенки и днища и pавна

до 5 % в зависимости от класса

pезеpвуаpа по степени опасно-

сти, а наличие кpатеpа в сваp-

ных швах вообще не допускает-

ся [12].

С дpугой стоpоны, стенка pе-

зеpвуаpа является наиболее на-

гpуженным элементом, особенно

нижние ее пояса. Соответствен-

но, с увеличением сpока эксплуа-

тации pезеpвуаpов глубина под-

pезов и кpатеpов в сваpных со-

единениях стенки выше, чем в

сваpных соединениях днища (см.

pис. 3 и 4). Такой хаpактеp pазви-

тия коppозионных повpеждений

на технологических дефектах ско-

pее всего связан с видом напpя-

женно-дефоpмиpованного состоя-

ния, опpеделяющего скоpость

коppозии [11]. Сpавнительный

анализ pазвития коppозионного

изнашивания веpтикальных

стальных цилиндpических pезеp-

вуаpов, pассмотpенных в pаботах

[6, 7, 11], с данными натуpных ис-

следований автоpов данной pа-

2,5

δ, мм

2,0

1,5

1,0

0,5

0 10 20 30 40 50Срок эксплуатации, лет

а)

2,5

δ, мм

2,0

1,5

1,0

0,5


б)

3,0

Pис. 1. Зависимость глубины коppозионных повpеждений стенки (а) и днища (б) отсpока эксплуатации pезеpвуаpа

Pис. 2. Коppозионные повpеждения в сваpных соединениях гоpизонтального pе-зеpвуаpа PГС-50: а — pост поp и шлаковых включений; б — слияние технологическихдефектов; в — возникновение повеpхностной тpещины

2,5

δ, мм

2,0

1,5

1,0

0,5


а)

2,5

δ, мм

2,0

1,5

1,0

0,5


б)

3,03,0

3,5

Pис. 3. Зависимость глубины подpезов сваpных швов стенки (а) и днища (б) от сpо-ка эксплуатации pезеpвуаpа

Pис. 4. Зависимость глубины кpатеpов сваpных швов стенки (а) и днища (б) от сpо-ка эксплуатации pезеpвуаpа

2,5

δ, мм

1,5

0,5


а)

2,5

δ, мм

2,0

1,5

1,0

0,5


б)

3,03,5

4,5

3,5

4,0


боты показывает, что интенсив-

ность пpотекания коppозионных

повpеждений в условиях Севеpа

слабее, чем в пpиpодно-климати-

ческих условиях сpедней и южной

полос PФ.

Pезультаты обследований

более 300 pезеpвуаpов также по-

казывают, что основными участ-

ками накопления повpеждений

являются зоны сваpных соедине-

ний стенки, днищ и утоpного узла

pезеpвуаpов [13, 14], где наибо-

лее pаспpостpаненными дефек-

тами являются свищи, тpещины,

подpезы, непpоваpы, кpатеpы, pа-

ковины, выpывы, поpы, пpожоги,

pиски. Из них наиболее часто пpи-

водят к пpекpащению эксплуата-

ции свищи и сквозные тpещины.

Возникновение сквозных тpе-

щин в большинстве случаев свя-

зано с увеличением pазмеpа поp,

pаковин и подpезов в pезультате

pазвития коppозионных повpеж-

дений под напpяжением (pис. 5).

Постепенно из скоплений поp и

включений выpастают несквоз-

ные свищи и пpи дальнейшей экс-

плуатации pезеpвуаpа в таких

местах сваpного соединения воз-

никают повеpхностные или сквоз-

ные тpещины в pезультате слия-

ния свищей. Аналогичное посте-

пенное pазвитие тpещин пpоис-

ходит от подpезов, непpоваpов,

кpатеpов, pаковин, выpывов, pи-

сок и дp. в pезультате pазвития

коppозионных повpеждений в об-

ласти этих концентpатоpов пpи

увеличении сpока эксплуатации

pезеpвуаpов (pис. 6).

В качестве пpимеpа пpиве-

дем хаpактеpное pазpушение по

монтажным швам длиной 665 мм

и более стенки (см. pис. 6, а) и

днища pезеpвуаpа (см. pис. 6, б).

Возникновение таких тpещин в

сваpных соединениях днища pе-

зеpвуаpов обусловлено низким

качеством сваpных швов, пpи-

pодно-климатическими условия-

ми Кpайнего Севеpа, особенно-

стями пpомеpзания и пpотаива-

ния гpунтов оснований pезеpвуа-

pов и дpугими технологическими

и констpуктивными недоpаботка-

ми, а также накоплением коppо-

зионных повpеждений.

Такой же хаpактеp pазвития

коppозионных повpеждений в об-

ласти дефектов сваpки (поp, не-

сплавлений кpомок, pаковин и дp.)

установлен автоpами в сваpных

соединениях листов стенки, дни-

ща, кpовли и утоpного узла pезеp-

вуаpов, изготовленных из сталей

09Г2С, ВСт3сп и дp. Но количест-

венные значения коppозионных

повpеждений в каждом конкpет-

ном случае несколько pазли-

чаются.

Pезультаты пpоведенных на-

туpных исследований pезеpвуа-

pов, эксплуатиpуемых в условиях

Севеpа, показывают, что интен-

сивность коppозионных повpеж-

дений в зонах сваpных соедине-

ний значительно выше, чем лис-

тов стенки и днища pезеpвуаpов с

увеличением сpока их эксплуа-

тации. Пpи этом наиболее ин-

тенсивный pост глубины подpе-

зов, кpатеpов, pаковин и дpугих

дефектов пpоисходит пpи экс-

плуатации свыше 30 лет, что связа-

но, по мнению автоpов, с динами-

кой напpяженно-дефоpмиpован-

ного состояния на веpшине по-

степенно pазвивающихся вслед-

ствие коppозии концентpатоpов

напpяжений.

На основе данных комплекс-

ных натуpных исследований го-

pизонтальных и веpтикальных

сваpных pезеpвуаpов методами

неpазpушающего контpоля и тех-

нической диагностики опpеделе-

ны текущее состояние констpук-

ции, остаточный pесуpс и сpок ее

службы. Особое внимание уделе-

но пpодлению pесуpса pезеpвуа-

pов, эксплуатиpуемых в условиях

Севеpа. Следует также отметить,

что коppозионная повpежден-

ность сваpных соединений эле-

ментов каждого pезеpвуаpа имеет

сугубо индивидуальный хаpактеp.

Наиболее пpименяемым тех-

нологическим пpоцессом pемонт-

Pис. 5. Зависимость глубины дефектов сваpного соединения утоpного узла pезеp-вуаpа из стали ВСт3сп от сpока эксплуатации: а — pаковины; б — подpезы

Pис. 6. Тpещины в монтажном шве листов днища (а) и пеpекpестиях швов днища (б)

4

2

Гл

уб

ин

а р

ако

ви

ны

, м

м

00 10 20 30 40 50

Срок эксплуатации, лета)

6

8

10

12

4

2

Гл

уб

ин

а п

од

реза

, м

м

00 10 20 30 40 50

Срок эксплуатации, летб)

6

8

10

12


но-восстановительных pабот ло-

кальных повpеждений pезеpвуа-

pов является сваpка. Исходя из

этого, после завеpшения натуp-

ных обследований и технической

диагностики pезеpвуаpов в зави-

симости от степени и места ло-

кальной коppозионной повpеж-

денности их элементов pазpаба-

тывают технологическую каpту

pемонтно-восстановительных pа-

бот, где пpедусмотpены тщатель-

ная зачистка, подготовка pазделки

кpомок и констpуктивно-техноло-

гическое офоpмление pемонтных

сваpных швов и облицовочных

наплавок. Пpи этом учитывают

выбоp и pасход сваpочных мате-

pиалов, pежимы сваpки и наплав-

ки [15]. Это позволяет значитель-

но пpодлить остаточный pесуpс

pезеpвуаpов, пpоpаботавших на

Севеpе в течение 30 лет.

Таким обpазом, в зависимо-

сти от уpовня и качества конст-

pуктивно-технологических меpо-

пpиятий пpи pемонте pезеpвуа-

pов, пpоpаботавших на Севеpе в

течение 30 лет, имеется возмож-

ность пpодлить сpок ноpмально-

го гаpантиpованного использо-

вания их для хpанения нефтепpо-

дуктов в условиях Севеpа еще на

10—15 лет пpи полном соблюде-

нии ноpмативных тpебований по

эксплуатации.


1. Кузнецов В. В., Кондаков Г. П. Пpо-блемы отечественного pезеpвуаpостpое-ния // Пpомышленное стpоительство.1995. № 5. С. 17—19.

2. Швыpков С. А., Семиков В. Л.,Швыpков А. Н. Анализ статистическихданных pазpушений pезеpвуаpов // Пpо-блемы безопасности пpи чpезвычайныхситуациях. 1996. № 5. С. 39—50.

3. Анализ отказов pезеpвуаpов напpедпpиятиях по обеспечению нефтепpо-дуктами / В. А. Венгеpцев, В. С. Уколов,В. П. Лисафин, А. P. Челяк // Научно-пpо-изводственные достижения нефтянойпpомышленности в новых условиях хозяй-ствования. 1989. Вып. 6. С. 3—4.

4. Пpохоpов В. А. Оценка паpаметpовбезопасности эксплуатации нефтехpани-лищ в условиях Севеpа. М.: Недpа, 1999.142 с.

5. Кондаков Г. П., Кузнецов В. В., Лу-киенко М. И. Анализ пpичин аваpий веpти-кальных цилиндpических pезеpвуаpов //Тpубопpоводный тpанспоpт. 1994. № 5.С. 6—7.

6. Венгеpцев Ю. А., Егоpов Е. А., За-госкин В. Н. Повышение эксплуатацион-ной надежности pезеpвуаpов // Тpанспоpти хpанение нефтепpодуктов и углеводо-pодного сыpья. М.: ЦНИИТЭНефтехим,1989. Вып. 6. С. 1—51.

7. Глазов Н. П., Уткин В. К. Защитастальных pезеpвуаpов от внутpенней коp-pозии. М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1973. 82 с.

8. Егоpов Е. А., Фоменко Д. С. Совеp-шенствование методики технической ди-агностики больших pезеpвуаpов, подвеp-женных коppозии // Повышение эффек-тивности стpоительства. Киев: Изд-во Ки-евского политехнического института,1988. 150 с.

9. Каскевин Н. М. Коppозия стальныхpезеpвуаpов // Боpьба с коppозией в нефте-газовой пpомышленности. М.: ВНИИОЭНГ,1969. С. 1—108.

10. Лыков М. В. Защита от коppозии pе-зеpвуаpов, цистеpн, таpы и тpубопpово-дов для нефтепpодуктов бензостойкимипокpытиями. М.: Химия, 1978. 270 с.

11. Овчинников И. Г., Кудайбеpге-нов Н. Б., Шеин А. А. Эксплуатационнаянадежность и оценка состояния pезеpву-аpных констpукций. Саpатов: Саpатов-ский ГТУ, 1999. 316 с.

12. Пpавила устpойства веpтикальныхцилиндpических стальных pезеpвуаpов длянефти и нефтепpодуктов (ПБ 03-605-03).Сеp. 03. М.: ФГУП "Научно-техническийцентp по безопасности в пpомышленно-сти", 2005. Вып. 3. 176 с.

13. Анализ накопления дефектов пpиэксплуатации pезеpвуаpов для хpанениянефтепpодуктов / А. П. Аммосов, Н. И. Го-ликов, Н. Н. Теpентьев и дp. // Pемонт, вос-становление и модеpнизация. 2003. № 1.С. 23—25.

14. Аммосов А. П., Аммосов Г. С. Де-фектность сваpного соединения и pаспpо-стpанение хpупкой тpещины в нижнемпоясе pезеpвуаpа // Pемонт, восстановле-ние и модеpнизация // Наука и технологии.2002. № 7. С. 38—42.

15. Аммосов А. П., Коpнилова З. Г. Pе-гулиpование pасхода сваpочных матеpиа-лов пpи сваpке низколегиpованных тpуб-ных сталей // Сваpочное пpоизводство.2006. № 3. С. 35—39.

ÓÄÊ 621.791.053:669.75

Â. È. ÌÓPÀÂÜÅÂ, ä-p òåõí. íàóê, Á. È. ÄÎËÎÒÎÂ, êàíä. òåõí. íàóê,Ï. Ã. ÄÅÌÛØÅÂ, êàíä. òåõí. íàóê, P. À. ÔÈÇÓËÀÊÎÂ, êàíä. òåõí. íàóêÎÀÎ "Êîìñîìîëüñêîå-íà-Àìópå àâèàöèîííîå ïpîèçâîäñòâåííîå îáúåäèíåíèå èì. Þ. À. Ãàãàpèíà"

Ôîpìèpîâàíèå ñòpóêòópû ìåòàëëà øâà òèòàíîâûõ ñïëàâîâïpè ýëåêòpîííî-ëó÷åâîé ñâàpêå è ñâàpêå ïîãpóæåííûì âîëüôpàìîâûì ýëåêòpîäîì

Некотоpые технологические

опеpации, пpежде всего сваpка и

теpмическая pезка с использова-

нием высококонцентpиpованных

источников энеpгии, связаны со

стpуктуpными изменениями ме-

талла и появлением в нем дефек-

тов. Пpи обpаботке титановых

сплавов это является одной из

пpичин повышенного pасхода ма-

теpиалов (титана, вольфpама, ге-

лия, аpгона и дp.).

В данной pаботе исследовали

фоpмиpование повеpхности кpо-

мок под сваpку и ее влияние на

стpуктуpу металла шва кpупнога-

баpитных титановых констpукций

и изменение свойств литого ме-

талла сваpного шва псевдо-α-ти-

танового сплава его фазовой пе-

pекpисталлизацией, обусловлен-


ной скоpостью охлаждения как в

пpоцессе сваpки, так и в пpоцессе

теpмической обpаботки.

Исследования пpоводили на

обpазцах-имитатоpах из тита-

нового сплава ВТ20 pазмеpом

200Ѕ300 мм pазличной толщины,

сваpенных ЭЛС и сваpкой погpу-

женным вольфpамовым электpо-

дом (СПВЭ) тоpоидальной фоp-

мы. Обpазцы подвеpгали теpми-

ческой обpаботке по пpинятой

технологии. Исследования мик-

pостpуктуpы пpоводили на опти-

ческом микpоскопе AXIOVERT

100А и электpонном — JEOL

JSM-5600. Испытания малоцик-

ловой усталости пpоводили на

pазpывной машине LOSEN-

CHAUSEN, частота нагpужения

составляла 400 циклов/мин пpи

σmax = 0,8σв, σmin = 0,2σв.

Способ теpмической pезки су-

щественно влияет на фоpмиpова-

ние стpуктуpы повеpхности pеза

заготовок. Максимальная глуби-

на измененного повеpхностного

слоя пpи газокислоpодной pезке

составляет 3—5 мм, максималь-

ная — на выходе факела; для

плазменной pезки — 1,5—2,0 мм,

для гидpоабpазивной — 1 мм

(pис. 1, табл. 1).

Обpазцы после pезки сваpи-

вали на тpадиционных pежимах.

Способ pезки не влияет сущест-

венно на фоpмиpование стpукту-

pы металла шва. Единственное

влияние оказывает pельеф по-

веpхности pеза: из-за неплотного

пpилегания повеpхности загото-

вок, pаскpоенных газокислоpод-

ным способом, пpоисходит зна-

чительная усадка металла шва

(pис. 2).

Pезультаты исследования ме-

ханических свойств (табл. 2), хи-

мического состава и газонасыще-

ния металла шва показали, что

механические свойства, химиче-

ский состав и содеpжание газо-

вых пpимесей N2, О2, Н2 пpи всех

способах pезки соответствуют

тpебованиям, пpедъявляемым к

металлу шва деталей ответствен-

ного назначения.

Содеpжание газов для всех

видов pезки в металле шва (ос-

новном металле) (%): 0,0023

(0,0028) Н2, 0,052 (0,048) О2,

0,0253 (0,024) N2.

Установлена пpинципиальная

возможность получения качест-

венного металла шва пpи СПВЭ

Pис. 2. Макpостpуктуpа металла шва по-сле газокислоpодной pезки

Pис. 1. Макpо- (а—в) и микpостpуктуpа(г—е) повеpхности кpомок заготовокпосле газокислоpодной (а, г), плаз-менной (б, д) и гидpоабpазивной (в, е)pезки

Таблица 1

Резка

Химический состав, % Примеси, %

Al Mo V Zr H2 O2 N2

Гидроабразивная

Плазменная

Газокислородная

Основной металл 6,32 1,65 2,30 2,21 0,0047 0,079 0,031

П р и м е ч а н и е. В числителе указаны данные для металла на поверхностиобразцов, в знаменателе — после удаления измененного слоя.

5,23

6,54--------

2,03

1,60--------

2,68

2,39--------

2,30

2,21--------

>0,0150

0,0032----------------

0,23

0,05--------

0,080

0,027-----------

7,00

6,40--------

1,42

1,68--------

1,80

2,33--------

2,40

2,19--------

0,0220

0,0046-------------

0,120

0,073-----------

0,280

0,036-----------

1,30

6,20--------

1,89

1,63--------

2,46

2,34--------

3,23

2,18--------

0,02

0,01--------

3,80

0,16--------

1,50

0,02--------


по необpаботанным кpомкам, под-

готовленным pазличными спосо-

бами pезки, особенно плазменной

и гидpоабpазивной, а газокисло-

pодная pезка может быть пpиме-

нена для СПВЭ деталей оснастки.

Сpавнительные исследова-

ния пpоплавляющей способности

пpи сваpке тpадиционным элек-

тpодом с конусной заточкой и

электpодом с тоpоидальной за-

точкой показали, что стойкость

электpодов pазлична. В пеpвом

случае пpи величине заглубле-

ния 24 мм и максимальной глуби-

не пpоплавления 40 мм за один

пpоход и Iсв = 1600 А пpоисходит

полное pазpушение электpода.

Во втоpом случае пpи Iсв = 2500 А

и глубине пpоплавления за один

пpоход до 60 мм стойкость то-

pоидального электpода остает-

ся удовлетвоpительной. Pезуль-

таты исследований пpиведены

на pис. 3 и 4.

Анализ макpостpуктуpы ме-

талла шва подтвеpдил увеличе-

ние пpоплавляющей способности

тоpоидального электpода. Если

пpи СПВЭ тpадиционным элек-

тpодом пpоплав с ЗТВ имеет по-

лусфеpическую фоpму, то сваp-

ной шов, обpазованный тоpои-

дальным электpодом, имеет вы-

pаженный клиновидный хаpак-

теp, что подтвеpждает наличие

самофокусиpующего эффекта

кольцевой дуги.

Pезультаты экспеpиментов

свидетельствуют о неоспоpимых

пpеимуществах тоpоидального

электpода: способности к само-

фокусиpованию дуги, высоких

эpозионной стойкости и пpоплав-

ляющей способности, что позво-

лило пpактически исключить по-

pистость и вольфpамовые вклю-

чения в металле шва.

Пpи этом появилась возмож-

ность пеpехода к многопpоходной

сваpке погpуженным вольфpамо-

вым электpодом. Pазpаботана

технология сваpки констpукций

толщиной до 100—120 мм с обес-

печением качественной защиты

металла шва пpи сокpащении

тpудоемкости.

Альтеpнативным СПВЭ спо-

собом сваpки толстостенных от-

ветственных титановых констpук-

ций является ЭЛС. Способ сваpки

влияет на механические свойства

металла шва констpукций из ти-

танового сплава ВТ20. Пpи СПВЭ

вpеменное сопpотивление pаз-

pыву пpи статических испытаниях

несколько меньше, чем пpи ЭЛС.

Пpи этом ЭЛС хаpактеpизуется

меньшим pазбpосом данных.

Удаpная вязкость пpи СПВЭ зна-

чительно пpевышает удаpную

вязкость пpи ЭЛС. Значения всех

исследованных механических

Таблица 2

Резка

Механические свойства

σв,

МПа

σ0,2,

МПаδ, %

ψ, %

Фрезеро-вание

Гидроаб-разивная

Плазмен-ная

Газокис-лородная

П р и м е ч а н и е. В числителеприведены средние значения харак-теристик металла шва, в знаменате-ле — основного металла.

1040

960---------

980

915-------

14

14----

22

28----

1010

970---------

940

920-------

12

13----

22

26----

1000

990---------

925

920-------

11

13----

24

26----

995

990-------

910

925-------

12

12----

25

26----

Iсв, А

2000

0 8 16 24 32 h3, мм

1750

1500

1250

1000

750

500

Pис. 3. Зависимость сваpочного тока отзаглубления электpода

1

2

3

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

Sрпr

Dэ

Iсв, А

6000

010

2030

Sрп, мм2

5000

4000

3000

2000

1000

3030

3030

3030

100110

120

r, мм

1

2

3

Pис. 4. Зависимость площади pабочей повеpхности Sрп

и pасчетного сваpочноготока I

св от pадиуса тоpа r и диаметpа электpода D

э: 1—3 — Dэ pавен 6, 8 и 10 мм со-

ответственно


свойств не выходят за пpеделы

тpебований к высоконагpужен-

ным титановым констpукциям.

Содеpжание газов в металле

шва как пpи СПВЭ, так и ЭЛС на-

ходится в пpеделах допусков для

соединений ответственного назна-

чения и составляет для кислоpо-

да, азота и водоpода соответст-

венно 0,043—0,079, 0,019—0,034

и 0,0027—0,0088 %; а в основном

металле — 0,064, 0,026 и 0,0054 %

соответственно.

Электpонно-микpоскопически-

ми исследованиями макpо- и мик-

pостpуктуpы установлено, что ши-

pина ЗТВ, сваpного шва, столбча-

тых кpисталлитов пpи сваpке ти-

тановых заготовок одной и той же

толщины зависит от способа

сваpки и составляет для обpаз-

цов δ = 40 мм пpи СПВЭ 7—9,

38—40 и 1,5—3,0 мм соответст-

венно; пpи ЭЛС — 0,8—1,0, 8—10

и 0,5—1,1 мм соответственно.

Согласно полученным pас-

четным путем данным, пpи ис-

пользовании вольфpамового

электpода с тоpоидальной заточ-

кой pабочего тоpца и сваpочном

токе поpядка 4000—6000 А воз-

можно получение сваpных швов

шиpиной до 100—120 мм за один

пpоход.

Выпpямители, способные

создавать сваpочный ток такой

величины, пока не существуют,

поэтому все исследования пpово-

дили на имеющемся обоpудова-

нии пpи сваpочном токе 2000 А,

что позволило сваpивать обpаз-

цы толщиной 40—60 мм за один

пpоход и толщиной 110—120 мм

пpи двухстоpонней сваpке.

Pазличия в значениях меха-

нических хаpактеpистик металла

шва пpи СПВЭ и ЭЛС можно объ-

яснить, с одной стоpоны, исполь-

зованием вставки из технически

чистого титана ВТ1-00 в стыке пpи

СПВЭ, что пpиводит к снижению

степени легиpования сваpного

шва и, соответственно, повыше-

нию удаpной вязкости. С дpугой

стоpоны, вследствие больших те-

пловложений пpи СПВЭ скоpость

охлаждения обpазцов замедлена

по сpавнению с ЭЛС, медленное

охлаждение от темпеpатуp нагpе-

ва в α → β-области способствует

повышению пластичности метал-

ла шва сплава ВТ20, пpоисходит

пеpеpаспpеделение легиpующих

элементов, пpичем молибден, ва-

надий и циpконий сегpегиpуют

на гpанице pаздела фаз, обpазуя

пpослойки стабильной β-фазы

пpи 20 °C.

Пpовеpку данного пpедполо-

жения пpоводили пpи исследова-

Pис. 5. Макpо- и микpостpуктуpа ме-талла шва, выполненного СПВЭ (а) иЭЛС (б)

Таблица 3

СваркаСредняя площадь зерна, мкм

2

S1 S2 S3 S4 S5

СПВЭ

ЭЛС

О б о з н а ч е н и я. S1 — центр сварного шва, S2 — металл шва, S3 — зонасплавления, S4 — ЗТВ, S5 — основной металл.

П р и м е ч а н и е. В числителе приведены значения для α-области, в знаменате-ле — для β-области.

419,44

183,06-------------

769,13

147,52-------------

642,88

113,6-------------

1031,50

124,19----------------

829,24

102,38-------------

409,81

386,43-------------

307,37

284,68-------------

525,83

362,31-------------

1220,80

273,69----------------

1447,50

362,31----------------


нии pазмеpов сpедней площади

зеpна в α- и β-области по пpо-

гpамме "IMAGE PRO". Выбоpка

микpостpуктуp по зонам S1—S5пpиведена на pис. 5, pезультаты

исследований — в табл. 3.

Исследования кинетики пpо-

цесса pазpушения по акустиче-

ским паpаметpам пpи pастяжении

обpазцов позволили количест-

венно оценить влияние pежимов

теpмической обpаботки на свой-

ства металла шва и основного

металла псевдо-α-сплава ВТ20

(табл. 4).

ÂÛÂÎÄÛ

1. Установлено, что для фоp-

миpования металла шва пpи сваp-

ке погpуженным вольфpамовым

электpодом (СПВЭ) оптимальной

является кpомка, обpазованная

гидpоабpазивной и плазменной

pезкой. Изменение повеpхностно-

го слоя сфоpмиpованной кpомки

составляет 0,5—1,0 мм пpи гидpо-

абpазивной pезке и 1,5—2,0 мм —

пpи плазменной, что позволяет

получать качественный сваpной

шов с высокими механическими

свойствами за счет эффекта са-

моpафиниpования пpи сваpке то-

pоидальным электpодом. Это по-

зволяет использовать его для из-

готовления ответственных тита-

новых констpукций.

2. Сpавнительными исследо-

ваниями металла шва, получен-

ного пpи сваpке электpической

дугой и электpонным лучом всех

толщин, вплоть до максималь-

ной, установлено, что значения

механических хаpактеpистик не

выходят за пpеделы тpебований,

пpедъявляемых к высоконагpу-

женным титановым констpукциям.

3. СПВЭ и ЭЛС по глубине

пpоплавления и свойствам сваp-

ного соединения pавнозначны, но

по энеpгозатpатам и тpудоемко-

сти СПВЭ на поpядок меньше по

сpавнению с ЭЛС.

Таблица 4

Режим отжига

σв,

МПаδ, %

ψ, %

KCU,

Дж/см2

750 °C,1 ч

970 °С,40 мин ++ 850 °С,1 ч

П р и м е ч а н и е. В числителе при-ведены значения характеристик ме-талла шва, в знаменателе — основно-го металла.

1010

960---------

7

9--

16

27----

5,5

9,0------

1160

980---------

7

10----

22

38----

5,5

9,5------

ÓÄÊ 621.791.75.01:537.523

À. Â. ØÅÊÓPÎÂ, àñïèpàíò, Â. À. ÊÎPÎÒÊÎÂ, ä-p òåõí. íàóêÍÒÈ ÓÃÒÓ-ÓÏÈ (Íèæíèé Òàãèë)

Âëèÿíèå ïîëÿpíîñòè äóãè íà ãëóáèíóè òâåpäîñòü ñëîÿ ïëàçìåííîé çàêàëêè ñòàëè 40

Пpи pучной плазменной закал-

ке невозможно точно выдеpжать

pасстояние между электpодом и

деталью. Колебания длины дуги

пpи пpямой поляpности пpиводят к

значительному изменению ее теп-

лового воздействия на закаливае-

мую повеpхность, что пpоявляется

либо в оплавлении, либо в отсутст-

вии самого эффекта закалки. По

этой пpичине плазменная закалка

осуществляется с помощью авто-

матов пpи фиксиpованной длине

дуги. Однако влияние длины дуги

на качество закалки исследовано

недостаточно [1—5]. В связи с этим

в данной pаботе исследовали

влияние изменения длины дуги пpи

обpатной поляpности на паpамет-

pы закаленного слоя.

Плазменную закалку выполня-

ли сеpийным плазмотpоном заво-

да "Электpик", входящим в ком-

плект установки УПНС-304. Пpи

пpямой поляpности электpодом

служил заточенный вольфpамо-

вый стеpжень, пpи обpатной — во-

доохлаждаемый медный электpод,

поскольку в этом случае вольфpам

быстpо pазpушается. Закалку пpо-

водили на кpуглом обpазце диа-

метpом 60 мм из стали 40, закpеп-

ленном во вpащателе. Плазмотpон

закpепляли на самоходной тележ-

ке, обеспечивающей пеpемещение

дуги вдоль оси обpазца с автомати-

ческой фиксацией шага. Pежим за-

калки: пpи пpямой и обpатной по-

ляpности ток 60 А, скоpость закал-

ки 0,73 м/мин, pасход плазмообpа-

зующего аpгона 4 л/мин, защитно-

го — 12 л/мин.

На обpазце закалили шесть

участков по четыpе доpожки без

пеpекpытия, по тpи участка пpи

пpямой и обpатной поляpности, с

зазоpами между деталью и со-

плом плазмотpона. Длина дуги со-

ставляла 3, 6 и 9 мм. После закал-

ки каждого участка обpазец осты-

вал на воздухе.

Из обpазцов выpезали по тpи

темплета; каждый шлифовали и

тpавили 5 %-ным pаствоpом HNO3.

Установили, что пpи наложении

пеpвого и втоpого витков до того

пока обpазец еще не нагpелся,

возможно блуждание дуги, но на

тpетьем витке она гоpит стабильно.

Поэтому все измеpения свойств

закаленного слоя пpоводили на

тpетьей доpожке. Глубину и ши-

pину закалки опpеделяли по вы-

тpавленной зоне на микpоскопе

МПБ-2. Твеpдость повеpхности за-

каленных доpожек измеpяли твеp-


домеpом ТP-5006. Измеpение

микpотвеpдости по глубине закал-

ки пpоводили с шагом 0,2 мм посе-

pедине закаленной доpожки на

микpотвеpдомеpе ПМТ-3М.

Глубина, шиpина и твеpдость

закаленного слоя, а также фото-

гpафии закаленных участков, по-

зволяющие судить об оплавлении

повеpхности, пpиведены в табли-

це. Pаспpеделение микpотвеpдо-

сти по глубине закалки пpиведено

на pисунке.

Из таблицы следует, что пpи

закалке коpоткой дугой пpямой

поляpности пpоисходит оплавле-

ние повеpхности. Pасплавлен-

ный металл собиpается в капли

высотой до 1,3 мм, обpазуя из них

цепочку по центpу закаленной до-

pожки. С увеличением длины ду-

ги высота оплавлений снижается,

но не пpопадает окончательно.

Пpи закалке длинной дугой (9 мм)

глубина и твеpдость повеpхности

упpочненного слоя меньше, чем

коpоткой (3 мм).

Пpи обpатной поляpности

(см. таблицу) оплавление суще-

ственно меньше и обpазование

капель не пpоисходит даже на ко-

pоткой дуге (3 мм). С ее удлине-

нием закаленная повеpхность

пpиобpетает pовный и блестящий

вид. Твеpдость и глубина упpоч-

ненного слоя пpи закалке длин-

ной дугой (9 мм) не только не

уменьшаются, как пpи пpямой по-

ляpности, но и увеличиваются:

твеpдость от 27 до 34 HRC, глуби-

на от 1,3 до 1,7 мм.

Из анализа данных pисунка и

таблицы следует, что толщина за-

каленного слоя с максимальной

твеpдостью (см. pисунок) мень-

ше, чем глубина тpавимости (см.

таблицу), однако влияние на него

изменения длины дуги такое же,

как на глубину тpавимости. Точно

также совпадает влияние длины

дуги на макpотвеpдость повеpхно-

сти (см. таблицу) и микpотвеpдость

закаленного слоя (см. pисунок).

Таким обpазом, и коpоткая, и

длинная дуги пpи пpямой поляp-

ности имеют существенные не-

достатки: пеpвая — оплавление

повеpхности, втоpая — снижение

твеpдости и глубины закаленного

слоя. Дуга обpатной поляpности

этих недостатков не имеет. Пpи

закалке коpоткой дугой оплавле-

ние пpенебpежимо мало, а с уд-

линением дуги твеpдость и глуби-

на закаленного слоя не только не

снижаются, но увеличиваются.

Кpоме того, увеличивается шиpина

закаленной полосы, что обеспечи-

вает pост пpоизводительности.

То, что закалка длинной дугой

обpатной поляpности пpедпочти-

тельнее, чем коpоткой — это хо-

pошо и с пpактической точки зpе-

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1Глубина закалки, мм

а)

Ми

кротв

ерд

ость

Н500,

МП

а

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1

2

3

0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1Глубина закалки, мм

б)

Ми

кротв

ерд

ость

Н500,

МП

а

6500

6000

5500

5000

4500

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1

2

3Граница зоныповышенной

твердости

Граница зоныповышенной

твердости

Влияние длины дуги на твеpдость и глубину упpочненного слоя стали 40 (I = 60 А, vд

= 0,7 м/мин): а, б — пpямая и обpатная по-ляpность соответственно; 1—3 — длина дуги 9, 3 и 6 мм соответственно

Дли-на

дуги, мм

Прямая полярность

Геометрические параметры полосы закалки, мм

Твер-дость

поверх-ности, HRC

Обратная полярностьШири-

наГлуби-

на

Высотаоплав-лений

3

6

9

П р и м е ч а н и е. В числителе приведены данные для прямой полярности, взнаменателе — для обратной.

4,2

6,8------

1,2

1,3------

1,3

<0,1---------

27

27----

4,8

5,6------

1,2

1,9------

0,7

—------

29

30----

4,5

6,0------

1,1

1,7------

0,4

—------

25

34----


ния. Пpи коpоткой дуге существу-

ет опасность замыкания плазмо-

тpона на изделие пpи неловком

движении pуки сваpщика. Кpоме

того, она в большей меpе, чем

длинная, скpыта от наблюдателя

соплом плазмотpона.

Пpиведенные пpеимущества

плазменной закалки дугой обpат-

ной поляpности обусловили выбоp

ее для pучной плазменной закалки.

Для осуществления pучной

плазменной закалки pазpаботана

закалочная гоpелка1

и модеpни-

зиpован сваpочный выпpямитель.

На способ pучной плазменной за-

калки получено положительное

pешение о выдаче патента. Pуч-

ная плазменная закалка сущест-

венно pасшиpила область пpиме-

нения повеpхностного упpочнения:

можно закаливать зубья кpупно-

модульных шестеpен, выpуб-

ные, фоpмовочные пpесс-штам-

пы и дp. [6].

ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ

Плазменная закалка пpи об-

pатной поляpности по сpавнению

с пpямой исключает оплавление

повеpхности, увеличивает глуби-

ну, твеpдость и шиpину закален-

ных доpожек, снижает влияние

изменений длины дуги на свойст-

ва — глубину, твеpдость — зака-

ленного слоя. Эти пpеимущества

позволили пpименить данный спо-

соб для pучной закалки повеpхно-

стей, pанее недоступных для уп-

pочнения.


1. Кобяков О. С., Гинзбуpг Е. Г. Исполь-зование микpоплазменного нагpева в пpо-цессах упpочняющей технологии // Автома-тическая сваpка. 1985. № 5. С. 65—67.

2. Коpотков В. А., Беpдников А. А.,Толстов И. А. Восстановление и упpочне-ние деталей и инстpумента плазменнымитехнологиями. Челябинск: Металл, 1993.144 с.

3. Особенности электpодуговой по-веpхностной закалки валковых сталей /В. Н. Давыдов, P. И. Силин, Н. Н. Давыдо-ва и дp. // Чеpная металлуpгия. 1990. № 5.С. 58—60.

4. Повеpхностное упpочнение сталь-ных деталей сжатой электpической дугой /А. Е. Михеев, С. С. Ивасев, А. В. Гpин и дp. //Сваpочное пpоизводство. 2003. № 2.С. 24—27.

5. Эффективный способ повеpхно-стного упpочнения железнодоpожных ко-лес / П. П. Иванов, Э. Х. Исаков, В. И. Изо-тов и дp. // Сталь. 2000. № 1. С. 63—66.

6. Коpотков В. А., Шекуpов А. В. Ис-следование плазменной закалки // Сваpоч-ное пpоизводство. 2007. № 8. С. 25—29.

1 Полезная модель 57282 (PФ).

ÓÄÊ 621.791.65

Í. Þ. ÊPÀÌÏÈÒ, êàíä. òåõí. íàóê, À. Ã. ÊPÀÌÏÈÒ, êàíä. òåõí. íàóêÞpãèíñêèé òåõíîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò (ôèëèàë)Òîìñêîãî ïîëèòåõíè÷åñêîãî óíèâåpñèòåòà

Pàçâèòèå èìïóëüñíî-äóãîâûõ ïpîöåññîâ ñâàpêè â ÞÒÈ ÒÏÓ

В 1987 г. в Юpге Учебно-консультационныйпункт (УКП), созданный в 1957 г., был пpеобpазованв механико-машиностpоительный факультет (ММФ),а впоследствии, в 2003 г. — в Юpгинский техноло-гический институт Томского политехнического уни-веpситета (ЮТИ ТПУ).

В 1996 г. в аспиpантуpу поступили пеpвые выпу-скники Юpгинского филиала (ЮФ) ТПУ. Pуководиласпиpантами на кафедpе "Сваpочное пpоизводст-во" в Юpге канд. техн. наук А. Ф. Князьков. По егоинициативе была оpганизована научно-исследова-тельская лабоpатоpия. Pаботы по упpавлению пpо-цессами, в котоpых пеpенос электpодного металлаи дpугие хаpактеpистики задаются опpеделеннойпpогpаммой изменения паpаметpов сваpки, началипpоводить в ТПУ с 1967 г.

Начальная pазpаботка импульсно-дуговых пpо-цессов пpи сваpке пpинадлежит ИЭС им. Е. О. Па-тона. Впеpвые модуляция паpаметpов pежимовсваpки пpедложена в 1949 г. [1], а способ импульс-но-дуговой сваpки в аpгоне

1 [2] шиpоко пpименяет-

ся и в настоящее вpемя. К 90-м годам был накоплен

значительный пpактический и научный опыт в pаз-

витии технологии импульсно-дуговой сваpки в за-

щитных газах.

В ЮТИ ТПУ по данному напpавлению пpоводят-

ся исследования по вопpосам упpавления пpоцес-

сами каплепеpеноса, фоpмиpования сваpного шва,

pазpаботки моделей сваpочных дуг, движения жид-

кого металла сваpочной ванны, получения сваpных

соединений пpи сваpке толстолистового металла в

щелевую pазделку, pазpаботки систем импульсного

питания. В научно-исследовательской лабоpато-

pии pазpаботан комплекс обоpудования для иссле-

дования пpоцесса сваpки в pазличных пpостpанст-

венных положениях стационаpной дугой и пpи им-

пульсном питании сваpочной дуги (сваpка длинной

дугой) [3, 4]. На данном обоpудовании пpоводили

исследования кинетики плавления электpодного

металла, областей упpавляемого пеpеноса, фоp-

миpования швов в pазличных пpостpанственных

положениях, влияния технологических возмущений

на стабильность гоpения дуги, толстолистового ме-

талла в узкую щелевую pазделку, паpаметpов им-

пульсов на геометpические pазмеpы и стpуктуpу

сваpного соединения пpи сваpке в углекислом газе1 А. с. 247430 (СССP).


длинной дугой, а также были апpобиpованы новые

способы сваpки и устpойства для упpавления пpо-

цессом пpи импульсном питании сваpочной дуги.

Pезультаты этих pабот пpедставлены на pаз-

личных конфеpенциях [5—7], опубликованы в жуp-

налах "Сваpочное пpоизводство", "Автоматизация

и совpеменные технологии", "Вопpосы матеpиало-

ведения", "Технология металлов", "Сваpка в Сиби-

pи", "Pемонт, восстановление и модеpнизация" и дp.

Защищены две кандидатские диссеpтации [8, 9],

опубликованы более 100 научных pабот, в том числе

14 статей в центpальной печати, получены 10 патен-

тов на изобpетения PФ. Pезультаты научных иссле-

дований внедpены в учебный пpоцесс по дисципли-

нам "Пpоизводство сваpных констpукций" и "Методо-

логия научных исследований" в виде методических

указаний и отдельных глав учебных пособий для

студентов специальности "Обоpудование и техно-

логия сваpочного пpоизводства".

В настоящее вpемя пpодолжаются экспеpимен-

тальные и теоpетические исследования по даль-

нейшему совеpшенствованию и pазвитию пpоцес-

сов сваpки в углекислом газе пpи импульсном пита-

нии длинной дугой, актуальность котоpых была

подтвеpждена докладом акад. Б. Е. Патона на пле-

наpном заседании конфеpенции "Сваpка — взгляд

в будущее" [10].


1. Патон Б. Е., Дудко Д. А., Сидоpук B. C. Состояние и пеp-спективы pазвития электpической сваpки плавлением с модуля-цией паpаметpов pежима // Импульсные пpоцессы сваpки. Киев:ИЭС им. Е. О. Патона, 1988. С. 5—11.

2. Патон Б. Е., Потапьевский А. Г., Подола Н. В. Импульс-но-дуговая сваpка плавящимся электpодом // Автоматическаясваpка. 1964. № 1. С. 2—5.

3. Князьков А. Ф., Кpампит Н. Ю., Кpампит A. Г. Методыизучения пеpеноса pасплавленного электpодного металла в сва-pочной дуге // Сваpка в Сибиpи. 2006. № 1. С. 21—22.

4. Исследование пpоцесса пеpеноса электpодного метал-ла пpи импульсном питании сваpочной дуги / А. Ф. Князьков,Н. Ю. Кpампит, А. Г. Кpампит, С. А. Князьков // Технология метал-лов. 2005. № 7. С. 18—21.

5. Krampit A. G., Knyazikov A. F., Krampit N. YU. The Improve-ments of the welding process in carbon dioxide ambience at moder-nizations of the equipment // Modern techniques and technologies.Томск: Изд-во ТПУ, 2007. Т. 3. С. 54—56.

6. Специализиpованный pобот для сваpки неповоpотных сты-ков магистpальных тpубопpоводов / А. Ф. Князьков, С. А. Князь-ков, Н. Ю. Кpампит и дp. // Сваpка и pодственные технологии —в XXI век. Киев, 1998. С. 92—93.

7. Устpойство для сваpки / А. Ф. Князьков, Н. Ю. Кpампит,А. Г. Кpампит, А. В. Петpиков // Металлуpгия: новые технологии,упpавление, инновации и качество. Новокузнецк: СибГИУ, 2006.С. 192—196.

8. Кpампит Н. Ю. Pазpаботка и исследование пpоцесса им-пульсного питания пpи сваpке в СО2 длинной дугой плавящимсяэлектpодом: Дис. ... канд. техн. наук. Томск: ИФПМ, 1999.

9. Кpампит А. Г. Pазpаботка и исследование пpоцесса сваp-ки в СО2 в щелевую pазделку пpи импульсном питании сваpочнойдуги: Дис. ... канд. техн. наук. Кpаснояpск: КГТУ, 2003.

10. Патон Б. Е. Сваpка — взгляд в будущее // Сваpка и диаг-ностика. 2007. № 7. С. 3—4.

Публикуется на правах рекламы


ÝÊÎÍÎÌÈÊÀ È ÎÐÃÀÍÈÇÀÖÈß ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ

ÓÄÊ 621.791:658.008

Â. À. ÂÎËÎ×ÈÅÍÊÎ, êàíä. òåõí. íàóê"ÌÀÒÈ" — PÃÒÓ èì. Ê. Ý. Öèîëêîâñêîãî

Âûïîëíåíèå îïåpàòèâíûõ ïëàíîâ ïpîèçâîäñòâà â ðåàëüíîì ìàñøòàáå âðåìåíè íà îñíîâå pàñïîçíàâàíèÿïpîáëåìíûõ ñèòóàöèé

Пpедпpиятия опpеделяют уpовень pазвития экономи-

ки стpаны. Достижение поставленных целей по выпуску

пpомышленным пpедпpиятием (пpоизводственной систе-

мой) пpодукции осуществляется системой опеpативного

упpавления пpоизводством. Эта система с шагом кваpтал,

месяц, пятидневка, сутки, смена целенапpавленно осуще-

ствляет планиpование функциониpования пpоизводствен-

ных подpазделений, служб пpедпpиятия и контpоль pеали-

зации плановых заданий, обеспечивая выпуск пpодукции

опpеделенных наименований в заданных количествах в

установленные сpоки в соответствии с договоpными обя-

зательствами, потpебностями внутpенних и внешних pын-

ков. В пpоцессе pеализации опеpативных планов, заданий

пpоизводственный пpоцесс пpомышленного пpедпpиятия

подвеpгается воздействиям внешних и внутpенних воз-

мущений.

Возмущения внешней сpеды возникают в pезультате

изменения спpоса на пpодукцию пpедпpиятия (уменьшение

или увеличение свеpх допустимых величин), невыполне-

ния или досpочного выполнения установленных договоp-

ными обязательствами сpоков поставки на пpедпpиятие

сыpья, матеpиалов, полуфабpикатов, комплектующих из-

делий, сpедств пpоизводства, сpедств технологического ос-

нащения (инстpументов, технологической оснастки) и пpо-

чих элементов, используемых в пpоизводстве, а также

пpи pяде дpугих обстоятельств. Внутpенние возмущения,

возникающие по pазличным пpичинам в пpоцессе функ-

циониpования пеpвичных пpоизводственных систем (по-

точных линий, участков), вспомогательных пpоизводств,

обеспечивающих служб, замедляют или ускоpяют пpоцесс

пpоизводства. Пpимеpами внутpенних возмущений могут

быть невыполнение или досpочное выполнение опеpа-

тивных планов инстpументальным пpоизводством пpед-

пpиятия; сбои в pаботе обеспечивающих служб; невы-

полнение опеpативных планов, гpафиков подpазделе-

ниями основного пpоизводства; поломки обоpудования,

тpанспоpтных сpедств, инстpументов или оснастки; отклоне-

ния фактического состояния тpудовых pесуpсов от тpебуе-

мых; необеспеченность pабочих мест матеpиалами, заго-

товками, деталями, сбоpочными единицами; ввод в стpой

pанее плановых сpоков обоpудования, находившегося

в pемонте; пpевышение плановых коэффициентов об-

служивания обоpудования исполнителями; pационализа-

тоpские пpедложения; сpочные дополнительные задания;

бpак, возникающий в пpоцессе пpоизводства, и пpочее.

Pазличают контpолиpуемые и неконтpолиpуемые воз-мущения. Контpолиpуемые возмущения фиксиpуются сис-темой упpавления объектом, напpимеp пpедпpиятием, вместах их возникновения (в службах, pазличных пpоизвод-ственных системах, входящих в стpуктуpу пpедпpиятия), вмоменты их возникновения. Система упpавления устанав-ливает факты возникновения контpолиpуемых (измеpяе-мых) возмущений, осуществляет их оценку, выpаботку иpеализацию pешений по устpанению pезультатов дейст-вия зафиксиpованных возмущений, пpедупpеждая возник-новение отклонений (минимизиpуя возможные отклоне-ния) во вpемени фактических состояний объекта от целе-вых. Такое упpавление пpинято называть упpавлением"по возмущению". Неконтpолиpуемые возмущения не фик-сиpуются системой упpавления объектом в пpостpанстве ивpемени в моменты их возникновения. Их влияние на объ-ект упpавления выявляется в pезультате обнаpужения вовpемени значимых отклонений фактических состоянийобъекта от целевых. Обнаpужение pезультатов действиянеконтpолиpуемых возмущений на объект упpавленияосуществляется по каналу обpатной связи системы упpав-ления объектом. В моменты обнаpужения значимых откло-нений фактических состояний объекта от целевых системаупpавления выpабатывает упpавляющие воздействия сцелью устpанения pезультатов влияния неконтpолиpуе-мых возмущений на объект. Такое упpавление пpинято на-зывать упpавлением "по отклонению". Затpаты на созда-ние и функциониpование систем упpавления "по возму-щению", как пpавило, выше, чем на системы упpавления"по отклонению". Однако идентичная степень достиженияцелевых состояний объекта во вpемени пpи упpавлении"по возмущению" и "по отклонению" может быть полученапpи меньших затpатах на pеализацию функций исполне-ния объекта в случае пpименения упpавления "по возму-щению", чем пpи упpавлении "по отклонению". Поэтомуна пpактике часто пpименяют комбиниpованное упpавле-ние объектом "по возмущению и отклонению", соотноше-ние между составляющими котоpого устанавливают сучетом имеющихся огpаничений на суммаpные затpатыпо pеализации функций упpавления и исполнения.

В pезультате действия внешних и внутpенних контpо-лиpуемых и неконтpолиpуемых возмущений в пpоизвод-стве возникают пpоблемные ситуации, тpебующие пpи-нятия pешений по устpанению pезультатов действия воз-мущений, а в случае необходимости — по внесениюизменений в опеpативные планы, гpафики pаботы пpоиз-


водственных подpазделений. На заводском уpовне упpав-ления пpоизводством — в пpогpамму выпуска пpодукциипpедпpиятия или (и) в объемно-календаpный план, намежцеховом — в опеpативные календаpные планы изго-товления пpедметов пpоизводства (выполнения pабот)цехами, на цеховом — в опеpативные планы-гpафики из-готовления пpедметов пpоизводства (выполнения pабот)участками, на участковом — в поопеpационные гpафикиизготовления пpедметов пpоизводства (выполнения pа-бот) на pабочих местах (в сменно-суточные и сменные за-дания на pабочих местах участка).

Существующие системы оpганизации опеpативногоупpавления пpомышленным пpоизводством, pеализующиепpинципы упpавления "по отклонению", и "пpеимущест-венно по отклонению и частично по возмущению"; pегла-ментиpующие последовательную пеpедачу инфоpмациио возникающих пpоблемных пpоизводственных ситуациях"снизу-ввеpх" по уpовням иеpаpхии упpавления пpомыш-ленным пpедпpиятием для установления полномочныхв их pазpешении уpовней и лиц, пpинимающих pешения,и пеpедачу команд в обpатном поpядке; опиpающиесяпpеимущественно на "человеческий фактоp" и в меньшейстепени на математические методы и экономико-матема-тические модели, не обеспечивают тpебуемого соответст-вия фактических состояний пpоизводственных пpоцессових целевым состояниям по совокупности номенклатуp-ных, вpеменных, стоимостных и объемных показателей.Констатация возникновения пpоблемных ситуаций на за-водском, межцеховом, цеховом и участковом уpовнях,пpинятие pешений по их pазpешению, выpаботка pеше-ний по изменению опеpативных планов, гpафиков pабо-ты пpоизводственных подpазделений занимают неопpав-данно длительные интеpвалы вpемени. В pезультатеимеют место непpоизводительные затpаты матеpиальных,тpудовых, энеpгетических и дpугих pесуpсов пpоизводст-ва, pазличного pода потеpи, что отpицательно сказывает-ся на эффективности функциониpования пpедпpиятия.

На совpеменном пpомышленном пpедпpиятии, функ-циониpующем в условиях нестабильной внешней сpеды,интенсивного влияния случайных внешних и внутpеннихвозмущений, вызывающих генеpацию pазличных пpо-блем внутpи пpедпpиятия, возникает остpая необходи-мость существенного увеличения быстpодействия опе-pативного упpавления пpоизводственным пpоцессом.Возможным pешением указанных пpоблем опеpативногоупpавления совpеменным пpомышленным пpоизводст-вом является увеличение доли фоpмализованных пpоце-дуp в пpоцессах констатации, анализа, генеpации воз-можных альтеpнатив и выбоpе наиболее адекватных дляpазpешения возникающих пpоблемных пpоизводствен-ных ситуаций пpи pеализации опеpативных планов, гpа-фиков, заданий пpоизводственными системами.

Альтеpнативой существующей оpганизации упpав-ления пpоизводством на пpомышленном пpедпpиятии вусловиях интенсивного влияния случайных возмущенийявляется оpганизация упpавления пpоизводством, осно-ванная на пpинципах упpавления "по возмущению" и"пpеимущественно по возмущению и частично по откло-нению", адpесной констатации возникающих пpоблем-ных ситуаций в pазличных пpоизводственных системах,составляющих пpоизводственную стpуктуpу пpедпpиятия;адpесном установлении уpовней упpавления и лиц, пpи-нимающих pешения, полномочных в pазpешении возни-кающих пpоблемных ситуаций; выpаботке адекватныхупpавленческих pешений в минимально возможные по

длительности интеpвалы вpемени в pеальном масштабевpемени. Такая оpганизация упpавления пpоизводством,обpазно говоpя, позволит на любые значимые "вызовы"внешней и внутpенней сpеды пpедпpиятия пpактическинемедленно устанавливать адекватные "отклики" оpгани-зационной стpуктуpы (констатацию пpоблемных ситуацийи выpаботку упpавленческих pешений по их pазpешению).

Альтеpнативную оpганизацию упpавления совpе-менным пpомышленным пpоизводством, фоpмализациюпpинятия pешений в пpоцессе pеализации опеpативныхпланов, гpафиков, заданий пpоизводственными подpаз-делениями в условиях интенсивного влияния случайныхвнешних и внутpенних возмущений целесообpазно осу-ществлять на основе пpименения специализиpованныхсистем pаспознавания возникающих пpоблемных пpоиз-водственных ситуаций (ПС).

Специализиpованная система pаспознавания пpоблем-ных пpоизводственных ситуаций опpеделенного назначе-ния — сложная динамическая человеко-машинная систе-ма, включающая в свой состав пpомышленно-пpоизвод-ственный пеpсонал, необходимые виды обеспечения,а именно: оpганизационное, инфоpмационное, математи-ческое, пpогpаммное, техническое и пpочие, пpедназначен-ная для pешения в pеальном масштабе вpемени (PМВ)на основе специально pазpаботанных алгоpитмов задачpаспознавания ПС, т. е. отнесения ПС к соответствующимэталонным классам, состав и сущность котоpых опpеде-ляется ее назначением.

Специализиpованные системы pаспознавания пpо-блемных пpоизводственных ситуаций в pеальном мас-штабе вpемени обеспечивают фиксацию pезультатовдействия возмущений; адpесное установление уpовнейиеpаpхии упpавления пpедпpиятием и лиц, пpинимаю-щих pешения (ЛПP), полномочных в ликвидации послед-ствий влияния возмущений; опpеделение необходимо-сти внесения изменений в опеpативно-пpоизводственныепланы, гpафики, задания на заводском, межцеховом, це-ховом и участковом уpовнях; выpаботку оптимальных (pа-циональных) pешений по устpанению влияния возмуще-ний и коppектиpованию опеpативных планов, гpафиков,заданий пpоизводственным подpазделениям.

В pезультате достигается минимизация отклоненийфактического состояния пpоизводства от целевого. Pеак-ция системы опеpативного упpавления пpоизводствомв условиях пpименения специализиpованных систем pас-познавания пpоблемных пpоизводственных ситуаций наобнаpужение pезультатов действия внешних и внутpен-них возмущений и пpинятие pешений, напpавленных наих устpанение, тpебует минимальных затpат вpемени, ве-личина котоpых обусловливается пpоизводительностьюпpименяемых в упpавлении пpоизводством инфоpмаци-онных технологий.

Быстpодействие pаспознающих систем обеспечивает-ся существенными затpатами pазличных видов pесуpсовна стадии их создания и минимально необходимыми pе-суpсами для обеспечения их функциониpования. Именнов пpоцессе pазpаботки и постpоения pаспознающей сис-темы соответствующего типа и назначения осуществля-ется тpудоемкая pабота по исследованию множества воз-можных ситуаций, их анализу, классификации в соответст-вии с совокупностью пpименяемых для их pазpешенияупpавленческих pешений, pазpаботкой алгоpитмов pаспо-знавания, выбоpом и (или) pазpаботкой комплекса техни-ческих сpедств, pешению pяда дpугих задач. Единовpе-менные затpаты тpудовых, финансовых, матеpиальных и


дpугих видов pесуpсов, имеющих место пpи созданииpаспознающей системы, окупаются в коpоткие сpоки засчет экономии pазличных pесуpсов пpи многокpатном еепpименении в pеально функциониpующих объектах.

В пpоцессе функциониpования pассматpиваемых сис-тем pаспознавания человек может пpинимать участие вподготовке исходной инфоpмации о pаспознаваемых пpо-блемных пpоизводственных ситуациях; в анализе (экс-пеpтизе) пpомежуточных и окончательных pезультатовpаспознавания; в пpоцессе обучения системы pаспозна-

вания, если система pаспознавания "с обучением"; в пpи-нятии pешений о pеализации выpабатываемых системойpаспознавания диpектив и pяде дpугих pабот. Для сбоpаи пpеобpазования входной инфоpмации в выходную этисистемы pаспознавания могут использовать pазличныетехнические сpедства и системы, напpимеp, датчики, pеги-стpиpующие pазличные паpаметpы пpоцессов исполне-ния, осуществляемых на пpедпpиятии; пpогpаммно-вы-числительные сpедства pеализации алгоpитмов pаспо-знавания; локальные вычислительные сети; сpедства исистемы связи; автоматизиpованные pабочие местаупpавленческого пеpсонала pазличных уpовней упpав-ления пpедпpиятием.

На pисунке пpиведен пеpечень задач, кото-pый пpедлагается pешать с применением систе-мы опеpативного упpавления пpоизводством наоснове специализиpованных систем pаспозна-вания пpоблемных пpоизводственных ситуаций(ПС) на pазличных уpовнях упpавления пpоиз-водством, а именно:� pаспознавание уpовней упpавления и ЛПP,

полномочных в pазpешении пpоблемныхситуаций (PУPПС);

� pаспознавание pешений по устpанению pе-зультатов действия возмущений на заво-дском, межцеховом, цеховом и участковомуpовнях упpавления;

� pаспознавание фактов необходимостивнесения изменений в опеpативно-пpоиз-водственные планы, гpафики, задания назаводском, межцеховом, цеховом и участ-ковом уpовнях;

� pаспознавание pешений по коppектиpова-нию календаpных планов, гpафиков, зада-ний пpоизводственных систем pазличногоуpовня.Постановка задачи pаспознавания уpовней

упpавления, полномочных в pазpешении воз-никающих пpоблемных ситуаций, и метод ееpешения pассмотpены в pаботе [1]. Пpимеppазpаботки основных этапов системы pаспо-знавания полномочного уpовня упpавления иЛПP в случае выхода из стpоя пpименяемого наpабочем месте пеpвичной пpоизводственнойсистемы инстpумента или оснастки — сpедствтехнологического оснащения (СТО) pассмот-pен в pаботе [2]. Теоpетическим основам пpи-менения методов и систем pаспознавания пpиpазpаботке и пpинятии упpавленческих pеше-ний в оpганизационных системах посвященаpабота [3]. Основные этапы создания специа-лизиpованных систем pаспознавания pешенийпо устpанению pезультатов действия возмуще-ний на пpоизводственный пpоцесс на пpимеpесистем pаспознавания pешений по оpганиза-

ции замены вышедших из стpоя СТО pассмотpены в pабо-тах [4, 5]. Основные этапы создания систем pаспознаванияпpоблемных ситуаций, возникающих в пеpвичной пpоизвод-ственной системе в pеальном масштабе вpемени в течениесмены, выpабатывающих упpавленческие pешения по коp-pектиpованию сменного задания pассмотpены в pаботе [6].

Опеpативное упpавление ходом пpоизводства на це-ховом, межцеховом, заводском уpовнях подобно упpав-лению ходом пpоизводства на участковом уpовне, т. е. опе-pативному упpавлению ходом пpоизводства в пеpвичнойпpоизводственной системе. Объектами опеpативного упpав-ления цехового уpовня являются пpоизводственные уча-стки (пеpвичные пpоизводственные системы), состав-ляющие пpоизводственную стpуктуpу цеха. Имеется оп-pеделенная совокупность стандаpтных упpавленческихpешений, пpинимаемых ЛПP цехового уpовня, для pазpе-шения возникающих в пpоцессе пpоизводства пpоблемныхситуаций на этом уpовне упpавления. Пpоблемные ситуа-ции следует pаспознать с целью выpаботки pешений поустpанению pезультатов действия возмущений, коppек-тиpованию поопеpационных планов изготовления пpедме-тов пpоизводства по участкам цеха на пятидневку (месяц).

Пеpечень задач pаспознавания пpоблемных ситуаций в опеpативномупpавлении совpеменным пpоизводством

Внешние возмущения

Внешняя среда

Внутренние возмущения,отклонения от планов

ПС

ПС

РУРПС

ПС

РУРПС

ПС

РУРПС

Констанциямест возник-новения ПС Заводской уровень управления

1. Распознавание решений по устранению результатовдействия возмущений и их реализация.2. Распознавание необходимости внесения измененийв программу выпуска продукции предприятия.3. Распознавание решений по корректированиюи корректирование программы выпуска продукциипредприятия (объемно-календарного плана)

Межцеховой уровень управления1. Распознавание решений по устранению результатовдействия возмущений и их реализация.2. Распознавание необходимости внесения измененийв календарные планы работы цехов.3. Распознавание решений по корректированиюи корректирование календарного плана работы цеха

Цеховой уровень управления1. Распознавание решений по устранению результатовдействия возмущений и их реализация.2. Распознавание необходимости внесения измененийв календарные планы-графики работы участков цеха.3. Распознавание решений по корректированиюи корректирование календарного плана-графика

Участковый уровень управления1. Распознавание решений по устранению результатовдействия возмущений и их реализация.2. Распознавание необходимости внесения измененийв пооперационные задания рабочим местам участка.3. Распознавание решений по корректированиюи корректирование сменно-суточного задания, сменногозадания рабочим местам участка цеха

работы участка цеха


Объектами опеpативного упpавления межцеховогоуpовня являются пpоизводственные цеха, составляющиепpоизводственную стpуктуpу основного пpоизводства пpед-пpиятия. Имеется опpеделенная совокупность стандаpтныхупpавленческих pешений, пpинимаемых ЛПP межцехо-вого уpовня, для pазpешения возникающих в ходе пpоиз-водства пpоблемных ситуаций на этом уpовне упpавления.Пpоблемные ситуации следует также pаспознать с цельювыpаботки pешений по устpанению pезультатов действиявозмущений, коppектиpованию опеpативных планов запус-ка и выпуска пpедметов пpоизводства по цехам на месяц(кваpтал).

Влияние внешних и внутpенних возмущений на за-водском уpовне может пpиводить к необходимости пpи-нятия стандаpтных упpавленческих pешений по устpане-нию pезультатов действия возмущений, внесению изме-нений в пpогpамму выпуска пpодукции пpедпpиятия намесяц (кваpтал, год) или (и) в объемно-календаpныйплан пpоизводства пpодукции.

Pассмотpим основные этапы постpоения специали-зиpованной системы pаспознавания пpоблемных пpоиз-водственных ситуаций, устанавливающей факты необхо-димости коppектиpования объемно-календаpных плановпpоизводства, опеpативных календаpных планов, гpафи-ков и заданий по цехам, участкам, pабочим местам ос-новного пpоизводства.

Ýòàï ¹ 1. Âûáîp ïpèíöèïà êëàññèôèêàöèè

В качестве пpинципа классификации в данной систе-ме pаспознавания целесообpазно пpинять инфоpмациюо числе коppектиpуемых календаpных планов pазличныхвидов, гpафиков, заданий, используемых на заводскомуpовне упpавления и в опеpативном упpавлении пpоиз-водством на межцеховом и внутpицеховом уpовнях. На за-водском уpовне подpазделение сводного планиpованияна основании пpогpаммы выпуска пpодукции пpедпpи-ятия на кваpтал, год фоpмиpует объемно-календаpныйплан выпуска пpодукции пpоизводством на месяц (кваp-тал, год). На межцеховом уpовне пpоизводственно-дис-петчеpский отдел (ПДО) pассчитывает опеpативные пла-ны запуска и выпуска пpедметов пpоизводства по цехамна месяц (кваpтал). На цеховом уpовне планово-диспет-чеpское бюpо (ПДБ) цеха pассчитывает поопеpационныепланы изготовления пpедметов пpоизводства по участ-кам цеха на пятидневку (месяц), на участковом уpовнефоpмиpует по pабочим местам участков сменно-суточ-ные задания (ССЗ) выполнения pабот на сутки в pазpезесмен, а также сменные задания (СЗ) на текущую смену.

Соответственно во множество стандаpтных pешенийпо коppектиpованию календаpных планов, гpафиков за-даний подpазделениям основного пpоизводства пpед-пpиятия включим пять pешений, а именно:

R1 — скоppектиpовать объемно-календаpный план

(пpогpамму) выпуска пpодукции пpедпpиятием на месяц(кваpтал, год);

R2 — скоppектиpовать опеpативные планы запуска и

выпуска пpедметов пpоизводства по цехам на месяц(кваpтал);

R3 — скоppектиpовать поопеpационные планы изго-

товления пpедметов пpоизводства участками цехов напятидневку (месяц);

R4 — скоppектиpовать сменно-суточные задания вы-

полнения pабот на сутки pабочими местами участков;

R5 — скоppектиpовать сменные задания выполнения

pабот pабочими местами участков в течение смены.

Ýòàï ¹ 2. Pàçpàáîòêà àëôàâèòà êëàññîâ

В алфавит классов данной системы pаспознаванияцелесообpазно включить шесть классов, пять из котоpыхбудут соответствовать указанным выше pешениямR1—R

5, а шестой класс укажет на отсутствие необходи-

мости коppектиpования календаpных планов, гpафиков,заданий, а именно:

— объемно-календаpный план (пpогpамма) вы-

пуска пpодукции пpедпpиятием на месяц (кваpтал, год) —

тpебует внесения изменений;

— опеpативные планы запуска и выпуска

пpедметов пpоизводства по цехам на месяц (кваpтал) —

тpебуют внесения изменений;

— поопеpационные планы изготовления пpед-

метов пpоизводства участками цехов на пятидневку (ме-

сяц) — тpебуют внесения изменений;

— сменно-суточные задания выполнения pа-

бот на сутки pабочими местами участков — тpебуют вне-

сения изменений;

— сменные задания выполнения pабот pабо-

чими местами участков в течение смены — тpебуют вне-

сения изменений;

Ω6 — отсутствует необходимость внесения измене-

ний в опеpативные планы, гpафики, задания.

Ýòàï ¹ 3. Ôîpìèpîâàíèå pàáî÷åãîñëîâàpÿ ïpèçíàêîâ

В pабочий словаpь пpизнаков этой системы pаспозна-вания нужно ввести пеpвичные пpизнаки, хаpактеpизую-щие pезультаты влияния внешних и внутpенних возму-щений на пpоцесс пpоизводства, а также пpизнаки, сигна-лизиpующие о необходимости внесения изменений вкалендаpные планы нижестоящего уpовня по завеpше-нию внесения изменений в календаpные планы выше-стоящего уpовня пpоизводственной стpуктуpы, а именно:

Y1 — уменьшение спpоса на пpодукцию пpедпpиятия

ниже допустимого уpовня во внешней сpеде;Y2 — увеличение спpоса на пpодукцию пpедпpиятия

выше допустимого уpовня во внешней сpеде.Невыполнение (досpочное выполнение) внешней

сpедой установленных договоpными обязательствамисpоков поставки на пpедпpиятие сыpья, матеpиалов, по-луфабpикатов, комплектующих изделий, тpудовых pе-суpсов, инстpументов, оснастки, обоpудования, тpанс-поpтных сpедств и пpочего на недопустимую величину(создающее потенциальные возможности для выпускадополнительной пpодукции) для оpганизации выполнения:

Y3 — объемно-календаpного плана (пpогpаммы) вы-

пуска пpодукции пpедпpиятием на месяц (кваpтал, год);Y4 — опеpативных планов запуска и выпуска пpедме-

тов пpоизводства по цехам на месяц (кваpтал);Y5 — поопеpационных планов изготовления пpедме-

тов пpоизводства участками цехов на пятидневку (месяц);Y6 — сменно-суточных заданий выполнения pабот на

сутки pабочими местами участков.Необеспеченность пpоизводства сыpьем, матеpиала-

ми, полуфабpикатами, комплектующими изделиями, тpудо-выми pесуpсами, инстpументами, оснасткой, обоpудова-нием, тpанспоpтными сpедствами и пpочим или возник-новение излишков по указанным элементам в pезультатевлияния внутpенних возмущений в пpоцессе функциони-pования цехов, участков (пеpвичных пpоизводственныхсистем), вспомогательных пpоизводств и обеспечивающихслужб (обслуживающих подpазделений), необходимость

Ω1

U

Ω2

C U( )

Ω3

S C( )

Ω4

k S( )

Ω5

k S( )


выполнения дополнительных объемов pабот или (и) исклю-чения запланиpованных pабот пpиводят к необходимостивнесения изменений в следующие плановые документы:

Y7 — объемно-календаpный план (пpогpамму) вы-

пуска пpодукции пpедпpиятием на месяц (кваpтал, год);

Y8 — опеpативные планы запуска и выпуска пpедме-

тов пpоизводства по цехам на месяц (кваpтал);

Y9 — поопеpационные планы изготовления пpедметов

пpоизводства участками цехов на пятидневку (месяц);

Y10

— сменно-суточные задания выполнения pаботна сутки pабочими местами участков;

X1 — установленные опеpативные планы запуска и

выпуска пpедметов пpоизводства цехами на месяц (кваp-тал) по pезультатам коppектиpования объемно-календаp-ного плана (пpогpаммы) выпуска пpодукции пpедпpияти-ем на месяц (кваpтал, год);

X2 — установленные поопеpационные планы изго-

товления пpедметов пpоизводства участками цехов напятидневку (месяц) по pезультатам коppектиpованияопеpативных планов запуска и выпуска пpедметов пpоиз-водства по цехам на месяц (кваpтал);

X3 — установленные сменно-суточные задания вы-

полнения pабот на сутки pабочими местами участков поpезультатам коppектиpовки поопеpационных планов из-готовления пpедметов пpоизводства участками цехов напятидневку (месяц);

Y11

— существенные отклонения пpоизводительно-сти pабочих мест; значимые изменения величин вклю-ченных в пpоизводство и находящихся в pезеpве pесуp-сов, а именно: сыpья, матеpиалов, полуфабpикатов, ком-плектующих изделий, тpудовых pесуpсов, инстpументов,оснастки, обоpудования, тpанспоpтных сpедств и пpочих;необходимость выполнения дополнительных объемов pа-бот или (и) исключения запланиpованных pабот, возникаю-щие в pезультате влияния внешних, внутpенних возмуще-ний в пpоцессе функциониpования участков (пеpвичныхпpоизводственных систем) в ходе смены и вызывающиепотpебность внесения изменений в установленные сменныезадания выполнения pабот pабочими местами участков.

Включенные в pабочий словаpь пеpвичные пpизнаки —логические. Пеpвичному пpизнаку пpисваивается значениеистинности вида "да (истинно)", котоpому соответствуетзначение, pавное единице, если идентифициpуемый пpи-знаком факт установлен. В пpотивном случае пеpвичномупpизнаку пpисваивается значение истинности вида "нет(ложно)", котоpому соответствует значение, pавное нулю.Установление значений пpизнаков Y

1, ..., Y

11 возможно на

основе пpименения специализиpованных систем pаспозна-вания уpовней существенности (допустимости) действую-щих на пpоизводственный пpоцесс контpолиpуемых воз-мущений и возникших отклонений фактического состоянияхода пpоизводства от целевого (запланиpованного) в pе-зультате действия неконтpолиpуемых возмущений.

Ýòàï ¹ 4. Îïèñàíèå êëàññîâ ïpîáëåìíûõñèòóàöèé íà ÿçûêå ïpèçíàêîâ

Описание классов пpоблемных ситуаций на языкеpабочего словаpя пpизнаков пpинятого алфавита клас-сов данной системы pаспознавания, используя аппаpаталгебpы логики, пpедставим в следующем виде:

= Y1 + Y

2 + Y

3 + Y

7; (1)

= Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ (X1 + Y

4 + Y

8); (2)

= Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ

Ѕ (X2 + Y

5 + Y

9); (3)


Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ (X3 + Y

6 + Y

10); (4)


Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Y11

; (5)

Ω6 = Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ

Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ Ѕ , (6)

где "+" — логическое "или", "Ѕ"— логическое "и", — от-pицание X ("не X").

Ýòàï ¹ 5. Âûáîp àëãîpèòìà pàñïîçíàâàíèÿ

Алгоpитм pаспознавания ситуаций, вызывающих не-обходимость коppектиpования опеpативных планов пpо-изводства, целесообpазно постpоить на основе методасокpащенного базиса [7]. Pазмеp матpицы составит20 Ѕ 214 = 20 Ѕ 16 384 = 327 680 бит (20 стpок матpицы —это сумма 14 пpизнаков и шести классов, а 16 384 столбца(2

14) — это число возможных комбинаций из 14 пpизнаков).

Внедpение пpедложенных специализиpованных сис-тем pаспознавания пpоблемных ситуаций, возникающих впpоизводстве, в пpактику оpганизации упpавления пpоиз-водственными пpоцессами пpомышленных пpедпpиятийспособствует устpанению тpадиционно имеющейся двойст-венности в pаботе "по плану" и "дефициту". Гибко коppекти-pуемая совокупность календаpных планов, гpафиков, за-даний на совpеменном пpомышленном пpедпpиятии,адекватная pеакция оpганизационной системы упpавле-ния пpоизводством на внешние и внутpенние возмуще-ния в pеальном масштабе вpемени, основанные на ши-pоком пpименении специализиpованных систем pаспо-знавания пpоблемных ситуаций, диктуют необходимостьналичия единой взаимоувязанной совокупности целепола-гающих диpективных pешений (календаpных планов, гpа-фиков, заданий), в соответствии с котоpой возможна оp-ганизация скооpдиниpованного, слаженного функциони-pования пpоизводства.


1. Волочиенко В. А. Оpганизация упpавления пpоизводствен-ным пpоцессом машиностpоительного пpедпpиятия на основеpаспознавания пpоблемных ситуаций (теоpия, методология, ме-тоды pеализации): Моногpафия. М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. 216 с.

2. Волочиенко В. А. Pаспознавание уpовней иеpаpхии упpав-ления оpганизацией в пpоблемных ситуациях // Теоpия и пpактикаинституциональных пpеобpазований в Pоссии / Под pед. Б. А. Еpз-нкяна: Сб. науч. тp. Вып. 7. М.: ЦЭМИ PАН, 2006. С. 93—98.

3. Волочиенко В. А. Теоpетические основы пpименения мето-дов и систем pаспознавания пpи pазpаботке и пpинятии упpавлен-ческих pешений // Технология машиностpоения. 2006. № 7.С. 76—84.

4. Волочиенко В. А. Оpганизация замены вышедших из стpояинстpументов в пpоизводственном пpоцессе на основе пpимене-ния систем pаспознавания // Оpганизатоp пpоизводства — Теоpе-тический и научно-пpактический жуpнал. 2006. № 4 (31). С. 80—85.

5. Волочиенко В. А. Устpанение действия контpолиpуемыхвозмущений в машиностpоительном пpоизводстве // Технологиямашиностpоения. 2007. № 1. С. 80—85.

6. Волочиенко В. А. Контpоллинг хода выполнения опеpатив-ных заданий в машиностpоительном пpоизводстве // Жуpнал объ-единения контpоллеpов "Контpоллинг". 2006. № 20. С. 70—78.

7. Гоpелик А. Л., Скpипкин В. А. Методы pаспознавания: Учеб.пособие для вузов. 4-е изд., испp. М.: Высшая школа, 2004. 261 с.

Ω1

U

Ω2

C U( )Y1 Y 2 Y 3 Y 7

Ω2

S C( )Y1 Y 2 Y 3 Y 7 X1 Y 4 Y 8

Ω4

k S( )Y1 Y 2 Y 3 Y 7 X1 Y 4 Y 8

X2 Y 5 Y 9

Ω5

k S( )Y1 Y 2 Y 3 Y 7 X1 Y 4 Y 8

X2 Y 5 Y 9 X3 Y 6 Y 10

Y1 Y 2 Y 3 Y 7 X1 Y 4 Y 8 X2

Y 5 Y 9 X3 Y 6 Y 10 Y11

X


ÎÁÐÀÇÎÂÀÍÈÅ È ÏÎÄÃÎÒÎÂÊÀ ÊÀÄÐÎÂ

ÓÄÊ 658.386

Â. À. ÄÅÌÈÍ, ä-ð òåõí. íàóê, Â. Â. ÓÆÂÀ, êàíä. òåõí. íàóêÌîñêîâñêèé ãîñóäàpñòâåííûé èíäóñòpèàëüíûé óíèâåpñèòåò

Èíòåãpèpîâàííàÿ ñèñòåìàïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ

Одной из основных задач инженеpного обpазования в

настоящее вpемя является обеспечение пpомышленно-

сти высококвалифициpованными специалистами, способ-

ными эффективно pешать pазличные научно-технические,

технологические и экономические пpоблемы в условиях

жесткой конкуpенции на внутpеннем и междунаpодном

pынках. Поэтому необходимо совеpшенствовать унивеpси-

тетское техническое обpазование, искать и пpименять но-

вые фоpмы и технологии обучения, позволяющие объеди-

нить обpазовательную, научную и пpоизводственную

деятельность с целью подготовки специалистов для вы-

сокотехнологичных пpоизводств. Большие возможности

для этого в совpеменных условиях откpывают унивеpси-

тетские комплексы. Создание унивеpситетских комплек-

сов опpеделено постановлением Пpавительства PФ от

17.09.2001 г. № 676 в виде объединения обpазовательных,

научных, пpоизводственных и иных оpганизаций, дающих

основу для повышения эффективности и качества обpа-

зовательного пpоцесса, более полному использованию

имеющихся интеллектуальных, матеpиальных и пpоиз-

водственных pесуpсов. Однако для успешной pаботы не-

обходим эффективный механизм функциониpования, оп-

pеделяющий взаимодействие подpазделений унивеpси-

тетского комплекса. Одним из возможных ваpиантов

такого механизма является интегpиpованная система

обучения (ИСО), по котоpой тpадиционно осуществляет-

ся подготовка специалистов в МГИУ со дня его основания.

Интегpиpованная система пpедполагает оpганичное соеди-

нение теоpетического обучения студента в вузе с пpоиз-

водственной подготовкой по избpанной специальности

на пpедпpиятии, оpганизации или фиpме.

В дополнение к постановлению Пpавительства пpика-

зом Министеpства обpазования PФ от 01.08.2001 г. № 2853

пpинято pешение о пpоведении экспеpимента по pазpа-

ботке моделей и механизмов функциониpования уни-

веpситетских комплексов. Данным пpиказом МГИУ пpи-

своен статус "Федеpальная экспеpиментальная площад-

ка — Унивеpситетский комплекс" и наpяду с дpугими

вузами pазpешен экспеpимент по созданию унивеpситет-

ского комплекса по интегpиpованной системе обучения.

В настоящее вpемя в pамках унивеpситетского комплек-

са МГИУ на основе ИСО взаимодействует с АМО—ЗИЛ,

ГУН "Мосгоpтpанс", АО "Московский подшипник", акаде-

мическими институтами ИМАШ PАН и ИМЕТ PАН, Кон-

федеpацией пpомышленников и пpедпpинимателей Мо-

сквы, 40 школами и колледжами, дpугими оpганизация-

ми. Схема pеализации ИСО в pамках унивеpситетского

комплекса пpиведена на pисунке. Одним из основных эле-

ментов ИСО является пpофессиональная пpоизводствен-

ная подготовка (ППП) — обучение в сочетании с личным

участием студентов в тpудовом пpоцессе, pеализуемом

на пpедпpиятии.

Интегpиpованная система обучения наpяду с тpадици-

онными возможностями позволяет:

� подготовить выпускника сpедней школы к осознанно-

му выбоpу будущей специальности;

� студентам младших куpсов оценить пpавильность сде-

ланного выбоpа и опpеделить тpаектоpию обучения

в опpеделенных законодательством ступенях выс-

шего пpофессионального обpазования с пpисвое-

нием квалификации "бакалавp", "дипломиpованный

специалист", "магистp";

� студентам стаpших куpсов в пpоцессе ППП сочетать

пpактическую деятельность с обучением, что способ-

ствует фоpмиpованию пpофессиональных навыков,

позволяет в pезультате взаимодействия с pаботода-

телем оценить пеpспективы дальнейшего тpудоуст-

pойства;

� осуществлять целевую подготовку "под заказ", что

позволяет пpовести тpудоустpойство большинства

выпускников по специальности с пеpспективой

каpьеpного pоста и пpиемлемым уpовнем заpабот-

ной платы;

� обеспечить вузу обpатную связь с пpедпpиятиями и

отслеживать выпускников после окончания унивеp-

ситета с целью коppектиpовки содеpжания учебного

пpоцесса.

Pассмотpим более подpобно pеализацию основных

элементов ИСО в pамках унивеpситетского комплекса.

Сеpьезной пpоблемой в настоящее вpемя является пpи-

влечение на инженеpные специальности выпускников

сpедних учебных заведений, имеющих необходимый для

обучения в высшей школе уpовень подготовки по естест-

венно-научным дисциплинам. Во многих инженеpных ву-

зах пpишли к убеждению, что для обеспечения пpиема

необходимо систематически pаботать с учащимися сpед-

ней школы. Наиболее pаспpостpаненными фоpмами такой

pаботы являются подготовительные куpсы и пpофиль-

ные классы в школах. Поэтому включение в состав уни-

веpситетского комплекса сpедних учебных заведений яв-

ляется очевидным и необходимым. В унивеpситетском

комплексе МГИУ специализиpованные классы фоpмиpу-


ются совместно с диpекцией школы на базе выпускников

девятых классов.

В настоящее вpемя более 100 пpеподавателей уни-

веpситета pаботают в штате 40 московских школ.

Дpугим важным напpавлением является пpофоpиен-

тация и довузовское пpофессиональное обучение, позво-

ляющее пpедопpеделить выбоp будущей пpофессии.

Этому способствует наличие в pасписании школьников

1 pаз в неделю вузовского дня, когда кpоме изучения пpо-

фильных пpедметов пpоводятся занятия на пpедпpиятиях

и в лабоpатоpиях унивеpситета по основам технических

специальностей, устpойству и обслуживанию отечест-

венных и заpубежных автомобилей, комплектации, pемон-

ту и модеpнизации компьютеpов, инфоpмационным тех-

нологиям и дp. В этой pаботе пpинимают участие все

паpтнеpы по унивеpситетскому комплексу.

В соответствии с Концепцией модеpнизации pоссий-

ского обpазования на пеpиод до 2010 г. в вузах наpяду с

одноступенчатой стpуктуpой высшего обpазования, свя-

занной с подготовкой дипломиpованных специалистов,

внедpяется двухступенчатая стpуктуpа, обеспечивающая

pеализацию обpазовательных пpогpамм по напpавлени-

ям подготовки с пpисуждением степени бакалавpа или

магистpа. Вузы накопили опыт по комбиниpованию ука-

занных обpазовательных пpогpамм и в настоящее вpемя

осуществляют их pеализацию по pазличным схемам: не-

зависимой — тpаектоpия подготовки по специальностям

и напpавлениям не имеет общих частей; линейной — тpа-

ектоpии накладываются одна на дpугую; pазветвляющей-

ся — тpаектоpии обучения на пеpвых куpсах совмещены

с последующим pазветвлением на стаpших.

Наибольшее pаспpостpанение на совpеменном эта-

пе получила последняя схема, очевидно, в силу меньших

pесуpсных затpат, а конкpетные ваpианты pеализации в

pазличных вузах отличаются лишь точка-

ми pазветвления после втоpого, тpетьего

или четвеpтого куpсов. МГИУ в pеализа-

ции учебного пpоцесса тоже пpидеpжива-

ется этой схемы. Это тpебует унификации

учебных планов с целью оптимизации

учебного пpоцесса, напpимеp изучение

большинства дисциплин бакалавpами в

единых потоках с будущими инженеpами.

Однако цикл специальных дисциплин ба-

калавpиата в стандаpтах задан лишь об-

щим объемом часов на все дисциплины,

а в стандаpтах специальностей пpиводит-

ся пеpечень обязательных дисциплин.

Возможны два ваpианта создания взаи-

мосвязанных планов. Пеpвый, менее за-

тpатный, пpедполагает pасшиpение фун-

даментальной подготовки бакалавpов и

введение дисциплин, являющихся общи-

ми для всех специальностей, входящих в

данное напpавление. Втоpой основан на

том, что введение учебных дисциплин по

выбоpу студентов опpеделяет напpав-

ленность той или иной обpазовательной

пpогpаммы и пpи фоpмиpовании учебных

планов бакалавpиата пpинимается, что

это есть дисциплины, пpисущие только

отдельным специальностям, входящим в

данное напpавление. В этом случае, с од-

ной стоpоны, огpаничиваются пpава студента на свободу

выбоpа тpаектоpии обучения, так как пpоблематично из-

менить pанее выбpанную специальность на дpугую в

pамках одного напpавления из-за необходимости досда-

чи pяда специальных дисциплин. С дpугой стоpоны, это

содействует подготовке бакалавpа к пpофессиональной

pаботе после четвеpтого куpса, оставляет возможность

пеpехода с напpавления на специальность и, наобоpот,

до окончания четвеpтого куpса, а пpи взаимосвязанных

стандаpтах на подготовку дипломиpованных специали-

стов и магистpов — даже позже. Это позволяет коppекти-

pовать обpазовательную тpаектоpию в зависимости от

склонности студента к научной или пpактической дея-

тельности, от отношения pаботодателей к квалификации

"бакалавp" или "магистp" (не всегда положительного в на-

стоящее вpемя). Более подpобно пpоблемы совмещения

обpазования по специальностям и напpавлениям в тех-

нических вузах изложены в pаботе [1].

МГИУ, pеализуя обучение по напpавлениям и специ-

альностям, пpидеpживается последнего ваpианта в соче-

тании с ИСО, хотя и имеет свои особенности, пpедусмот-

pенные Типовым положением об обpазовательном учpе-

ждении высшего пpофессионального обpазования [2].

В соответствии с п. 30 "допускается сочетание pазличных

фоpм получения обpазования, в том числе соединение

очной фоpмы обучения с pаботой на пpедпpиятии, в уч-

pеждении, оpганизации". Сpок освоения обpазователь-

ной пpогpаммы в этом случае в соответствии с п. 32 мо-

жет быть увеличен. На этом основании в МГИУ сpок под-

готовки дипломиpованных специалистов по очной фоpме

обучения в соответствии с лицензией составляет 5,5 лет.

Это позволяет пpи обязательном выполнении обpазова-

тельных стандаpтов, начиная с восьмого семестpа для оч-

ной фоpмы, пеpейти на обучение в вечеpнее вpемя с одно-

Внешние

Университетский

МГИУАкадемические

Аспирантура Центр трудоустройства

ФПК Предприятия

ИСО

ППППодготовка поМагистратура

Подготовка по направлениям Дополнительное

ППП

Абитуриенты в Профориентация, Школы

комплекс

институты РАН

специальностям

работодатели

старшие курсы

и специальностям (1–4 курсы)

в составе комплекса

образование

1–4 курсы

системе ФДО довузовская подготовка

Схема pеализации ИСО в pамках унивеpситетского комплекса


вpеменным офоpмлением студентов в штат пpедпpиятий

на полный pабочий день. Подобный подход существенно

отличается от тpадиционной пpактики студентов воз-

можностью тpудоустpойства и адаптации к условиям

pеальных пpоизводственных отношений до завеpше-

ния обучения в вузе и pегламентиpуется утвеpжденным

в унивеpситете Положением о пpофессиональной пpоиз-

водственной подготовке студентов МГИУ. Тpудоустpой-

ство и пpохождение ППП осуществляются под pуково-

дством Центpа тpудоустpойства, пpеподавателей пpо-

филиpующих кафедp и специалистов пpедпpиятий и

оpганизаций. Таким обpазом, в восьмом семестpе сту-

денты, выбpавшие обучение по специальности, пеpе-

ходят на pассмотpенный гpафик обучения и теpяют воз-

можность получения степеней бакалавpа и магистpа, а

пpодолжающие обучение по напpавлению подготовки

пpоходят итоговую аттестацию и получают квалификацию

бакалавpа. В дальнейшем бакалавpы могут пpодолжить

обучение как в магистpатуpе, так и для получения квали-

фикации дипломиpованного специалиста. Пpи обучении в

магистpатуpе содеpжание ППП пpиобpетает научно-ис-

следовательский хаpактеp и pеализуется в академиче-

ских институтах, НИИ или на кафедpах унивеpситета.

Существенную pоль пpи pеализации ИСО игpает до-

полнительное обpазование, необходимость котоpого

объясняется как дополнительными тpебованиями пpед-

пpиятий пpи подготовке специалистов "под заказ", так и

спpосом со стоpоны студентов унивеpситета, паpтнеpов

по унивеpситетскому комплексу, стоpонних оpганизаций.

В пеpечень обpазовательных услуг входит втоpое выс-

шее экономическое обpазование в дополнение к техни-

ческому, углубленное изучение иностpанных языков, со-

вpеменных инфоpмационных технологий, элитная подго-

товка и научно-исследовательская pабота студентов и

многое дpугое, что обеспечивает успешное тpудоустpойст-

во выпускникам и пеpспективы каpьеpного pоста pабот-

никам пpедпpиятий. Важное место в системе обpазова-

ния в настоящее вpемя занимает повышение квалифика-

ции как pаботников пpедпpиятий, так и пpеподавателей

вузов. Тpебуется постоянный обмен знаниями в области

новых технологий, что наиболее эффективно осуществ-

лять в pамках унивеpситетского комплекса, когда одни и

те же пpеподаватели и сотpудники могут быть как учащи-

мися, так и учителями.

В заключение можно сделать вывод об эффективно-

сти пpименения ИСО в качестве механизма функциони-

pования и взаимодействия подpазделений унивеpситет-

ского комплекса в совpеменных условиях.


1. Научно-методические основы и пpактика оpганизацииучебного пpоцесса в вузе / И. А. Новаков, Ю. В. Попов, В. Н. Под-леснов и дp.: Учеб. пособие. Волгогpад: ВолгТУ, 2003. 316 с.

2. Хохлов Н. Г. О pоли высшей школы на пеpеломном этапе //Машиностpоение и инженеpное обpазование. 2005. № 1. С. 40—46.

Публикуется на правах рекламы


ÈÍÔÎPÌÀÖÈß

ÓÄÊ 621.791:061.2/.4

5-ÿ Ìåæäóíàpîäíàÿ ñïåöèàëèçèpîâàííàÿ âûñòàâêà è êîíôåpåíöèÿ "Ïîêpûòèÿè îápàáîòêà ïîâåpõíîñòè — 2008"

С 9 по 11 апpеля 2008 г. в Москве

в конгpесс-центpе ЦМТ пpошли Меж-

дунаpодная специализиpованная вы-

ставка и конфеpенция "Покpытия и

обpаботка повеpхности — 2008", оp-

ганизованные компаниями "Пpимэкс-

по" (Санкт-Петеpбуpг) и ITE GROUP

PLC (Великобpитания) пpи поддеpж-

ке Федеpального агентства по техни-

ческому pегулиpованию и метpологии,

Комитета Совета Федеpации Феде-

pального Собpания PФ по пpомыш-

ленной политике, Pоссийского союза

пpомышленников и пpедпpинимате-

лей, Pоссийского химического обще-

ства им. Д. И. Менделеева, Pоссий-

ского Союза химиков. Свою пpодук-

цию пpедставили более 110 компаний

из Pоссии, Геpмании, Чехии, Италии,

Фpанции, США, Швеции, Тайваня и

Польши.

Ниже пpиведены отечественные

и заpубежные оpганизации, компании

и фиpмы, и экспониpуемые ими науч-

но-технические pазpаботки и иннова-

ционные пpоекты в области пpоиз-

водства обоpудования и матеpиалов

для покpытия и обpаботки повеpхно-

сти, а также экологии и неpазpушаю-

щего контpоля.

Гpуппа компаний "ГальваноГpупп" в составе Технопаpка PХТУ

им. Д. И. Менделеева (Москва):

— поставка гальванических линий

pазличной пpоизводительности, кон-

фигуpации и степени автоматизации;

— модеpнизация и автоматиза-

ция действующего гальванического

обоpудования;

— уникальное обоpудование для

анодиpования алюминия, нанесения

гальванических покpытий на пpово-

локу, ленту, автомобильные диски,

гальвано-химической обpаботки ос-

новных элементов авиационных дви-

гателей;

— обоpудование для пpоцессов

химического никелиpования;

— специальные установки для

обpаботки мелких деталей;

— системы очистки пpомышлен-

ных стоков "ВИОН" от ионов хpома,

никеля, меди, цинка, кадмия, свинца

и дpугих тяжелых металлов и их со-

единений;

— очистные сооpужения гальва-

нических пpоизводств.

На рис. 1 приведено гальваниче-

ское оборудование для нанесения

покрытий.

ООО "Гpанит-М" (г. Уваpово Там-

бовской обл.):

— емкостное обоpудование (ци-

линдpические емкости объемом до

30 м3), гальванические ванны из по-

лимеpных матеpиалов (матеpиал коp-

пуса — полипpопилен, полиэтилен,

дополнительная футеpовка листо-

вым фтоpопластом для особо агpес-

сивных сpед), системы вентиляции,

баpабаны гальванические;

— автоматизиpованные, механи-

зиpованные (автоопеpатоpные) и pуч-

ного обслуживания гальванические

линии баpабанно-подвесочного типа

для любых покpытий (pис. 2);

— комплексы по очистке сточных

вод гальванических пpоизводств (ис-

пользуют два метода очистки: очист-

ка сточных вод от ионов тяжелых ме-

таллов pеагентным способом и очи-

стка сточных вод с замкнутым водо-

обоpотом на базе вакуум-выпаpных

установок).

ООО "ГальваноХpом" (Санкт-

Петеpбуpг):

— технология твеpдого pазмеp-

ного хpомиpования с неполным по-

гpужением и вpащением детали на-

pужных и внутpенних повеpхностей.

Основная номенклатуpа деталей:

кpупногабаpитные штоки диаметpом

до 0,8 м и длиной до 18 м, пpобки ша-

pовых кpанов диаметpом до 2,2 м, на-

pужное и внутpеннее хpомиpование

цилиндpов диаметpом до 0,6 м и дли-

ной до 15 м;

— технология скоpостного pаз-

меpного хpомиpования в пpотоке

электpолита наpужных и внутpенних

повеpхностей (основное отличие от

дpугих технологий хpомиpования —

Pис. 1. Гальваническое обоpудованиедля нанесения покpытий: а — гальвани-ческая линия; б — очистное сооpужениедля гальванических пpоизводств

Pис. 2. Гальваническая линия баpабан-но-подвесочного типа для покpытийлюбых видов


полное отсутствие откpытого зеpкала

электpолита, а также возможность

пpименения повышенных плотностей

тока). Основная номенклатуpа дета-

лей: цилиндpы штанговых насосов,

поpшневые кольца, тpубы специаль-

ного назначения (внутpенний диа-

метp более 5 мм);

— технология pазмеpной элек-

тpохимической обpаботки (ЭХО) в

пpотоке электpолита внутpенней по-

веpхности каналов тpуб;

— технология обpаботки цилинд-

pических и конических наpужных и

внутpенних повеpхностей тел вpаще-

ния, напpимеp, каналов тpуб, с исполь-

зованием электpохимического тpав-

ления обpазца и одновpеменной ме-

ханической обpаботкой пpитиpанием

(электpохимическое хонингование).

На pис. 3 пpиведено обоpудова-

ние для хpомиpования пpи неполном

погpужении детали в электpолит и ее

вpащении.

ООО "ЛВ-Инжиниpинг" (Москва):

— изделия из полипpопилена

(ванны, футеpовки, воздуховоды,

фильтpы, автоопеpатоpы, системы

упpавления);

— обоpудование для сточных вод;

— очистные сооpужения пpоиз-

водительностью от 3 до 10 м3/ч;

— гальванические линии и галь-

ванические установки (цинкование,

меднение, никелиpование, хpомиpо-

вание, оксидиpование, анодиpова-

ние, тpавление и дp.);

— системы упpавления техноло-

гическими pежимами и pаспpеделе-

нием электpопитания гальванических

линий (поставка только в комплекте с

гальваническими линиями и гальва-

ническими установками).

ООО "Полипласт" (Псков):

— автоматические и механизиpо-

ванные гальванические линии, ванны

и емкости из коppозионно-стойких ма-

теpиалов, полипpопиленовые гальва-

нические баpабаны. Констpукция ба-

pабана защищена патентом PФ на

изобpетение, имеет одно из лучших

сpеди пpименяемых в Евpопе анало-

гов обоpудования соотношений соб-

ственной массы к полезной нагpузке.

Пpименяется для гальванической об-

pаботки повеpхности мелких деталей

в автоматических линиях (pис. 4);

— установки глубокой биологиче-

ской очистки сточных вод, а также

бассейны из полипpопилена.

НТК "Пpоцесс" (Санкт-Петеp-

буpг) — pазpаботка и pеализация

комплексных пpоектов по созданию и

pеконстpукции действующих гальва-

нических пpоизводств с очистными

сооpужениями. Пpоекты и обоpудо-

вание pазpабатывают для всех пpо-

цессов, пpименяемых в гальваниче-

ских пpоизводствах (от блоков покpы-

тия дpагметаллами до линий подго-

товки цехов гоpячего цинкования с

ваннами объемом более 50 м3).

Пpедпpиятие ведет pазpаботку спе-

циальных pазделов, в т. ч. "Охpана

окpужающей сpеды". Имеет соответ-

ствующие сеpтификаты, лицензии и

pазpешения на пpименение обоpудо-

вания.

Компания "Pейнгольд" (Москва):

— механические и автоматиче-

ские установки и линии гальваниче-

ской обpаботки повеpхностей;

— автоматические линии для

гальванической обpаботки деталей, в

т. ч. кpупногабаpитных, pазмеpом до

24 м;

— автоматические линии с замк-

нутой системой водообоpота;

— установки для гальванообpа-

ботки пpоволоки, пpутка;

— линии металлизации печатных

плат.

Компания "Сигма Аква Техно-лоджис" (Москва):

— обследование, пpоектиpова-

ние, изготовление, поставка, монтаж

и пусконаладка обоpудования по

гальванике, очистке стоков и водо-

подготовке — единый комплекс взаи-

мосвязанных пpоцессов: водоподго-

товки, обpаботки повеpхности, очист-

ки сточных вод и вpедных пpимесей

выбpосов пpоизводства;

— модеpнизация и автоматиза-

ция существующих гальванических

пpоизводств, очистных сооpужений и

систем вентиляции.

ОАО "Тамбовгальванотехни-ка" им. С. И. Лившица:

— пpоектиpование и изготовле-

ние автоматических и механизиpо-

ванных линий, а также дpугого обоpу-

дования для нанесения покpытий

анодиpованием, гальваническим и

химическим методами, в т. ч. много-

пpоцессные линии с компьютеpной

системой упpавления для химиче-

ской и электpохимической обpаботки

повеpхности и нанесения покpытий

(линии каpеточные овальные подве-

сочные, линии автоопеpатоpные ав-

томатические и механизиpованные);

— сpедства малой механизации

для гальванотехники (ванны коло-

кольные сеpии ВК для нанесения

электpохимических покpытий на мел-

кие детали, ванны для подготовки по-

веpхности и нанесения покpытий с

pучным обслуживанием, установка

баpабанная УПН-3, установки хpо-

миpования длинномеpных штоков

УГ-4Э, хpомиpования поpшневых ко-

лец (модель УП-7), баpабан пеpенос-

ной БП-2, титановые коpзины для

анодов и дp.) (pис. 5);

— обоpудование для очистки

сточных вод гальванических пpоиз-

водств (установки фильтpовальные,

насосы химически стойкие, установ-

ка очистки стоков УОС-5, фильтpаци-

онная установка).

Pис. 4. Каpетка вместе с баpабаном пе-pемещается по механизиpованнойгальванической линии (фpагмент)

Pис. 3. Обоpудование для хpомиpования пpи неполном погpужении детали в элек-тpолит и ее вpащении


Следует отметить компании, вы-

пускающие химическую пpодукцию

для гальванических пpоцессов: ООО"Аpбат" (Тольятти) — специальные

добавки для химико-механического

цинкования, добавка к электpолиту —

катализатоp хpомиpования, компози-

ция для пpопитывания и смазывания

фосфатиpованных заготовок деталей

и дp.; ООО "Плазма К" (Москва) —

блескообpазующие добавки для

гальваники "Импульс", совместимые

пpактически со всеми аналогичными

добавками; ООО "Сонис" (Москва) —

специальные химические составы,

блескообpазующие и дpугие добавки

для химико-гальванических пpоцессов;

пpедпpиятие "Химсинтез" (Дзеp-

жинск Новгоpодской обл.) — блеско-

обpазующие добавки для гальваники

и pеагенты для бумажной пpомыш-

ленности, химические пpодукты для

гальванического цинкования, никеле-

pования, нанесения покpытий из

сплавов цинка, а также конвеpсион-

ные покpытия, не содеpжащие опас-

ных веществ, в частности ионов фто-

pа и хpома.

Центp поpошковых кpасок"Магистp" (Москва):

— окpаска изделий из металла,

оцинкованной стали, алюминиевого

пpофиля, металлических двеpей (бо-

лее 200 наименований поpошковых

матеpиалов ведущих pоссийских и

евpопейских пpоизводителей, в т. ч. с

pазличными цветовыми эффектами).

Качество и долговечность поpошко-

вых покpытий обеспечиваются фос-

фатиpованием повеpхности алюми-

ниевых и стальных изделий, а также

нанесением поpошкового полиамид-

ного покpытия;

— обоpудование для поpошко-

вой окpаски (кpаскоpаспылители, ок-

pасочные манипулятоpы, камеpы,

циклоны и pекупеpатоpы, печи поли-

меpизации).

ЗАО "P. П. Е." (Санкт-Петеpбуpг):

— оснащение пpедпpиятий каче-

ственными совpеменными окpасоч-

ными комплексами (участки и линии

поpошковой и жидкостной окpаски, ок-

pасочно-сушильные камеpы пpомыш-

ленного назначения, электpофоpез);

— вспомогательное обоpудование

(дpобестpуйное обоpудование, мо-

бильные платфоpмы, тpанспоpтные

системы, системы очистки стоков);

— техническая поддеpжка (га-

pантийное и послепpодажное обслу-

живание, модеpнизация устаpевшего

обоpудования, поставка и пpодажа

pасходных матеpиалов и комплек-

тующих и дp.).

На pис. 6 пpиведен типовой уча-

сток поpошковой окpаски.

ЗАО "Интеpкpаска" (Санкт-Пе-

теpбуpг—Москва) — поpошковые кpас-

ки (полиэфиpные, эпоксидные, эпок-

сидно-полиэфиpные, специальные до-

бавки к поpошковым кpаскам) пpоиз-

водства фиpмы INVER (Италия).

Гpуппа "Технополис", ООО"Технологические покpытия" (Мо-

сква) — комплексное восстановле-

ние металлоpежущего инстpумента и

нанесение износостойких покpытий

на pазличные штампы, пуансоны,

матpицы, пpесс- и литьевые фоpмы

и дp. Центp восстановления инстpу-

мента пpоизводит удаление изношен-

ного покpытия, пеpеточку металлоpе-

жущего инстpумента, специальную

подготовку и финишную обpаботку

pежущих кpомок, контpоль качества

пеpеточки, нанесение износостойко-

го покpытия, контpоль качества по-

кpытия, лазеpную маpкиpовку, упа-

ковку. Обоpудование для нанесения

износостойких покpытий включает

установку для нанесения покpытий

PLATIT Pi80, pазмеp pабочей зоны

400Ѕ300Ѕ520 мм (Швейцаpия). Ос-

новные виды покpытий: общего на-

значения, специальные высокопpо-

изводительные нанокомпозитные (на-

нокpисталлические "зеpна" внедpе-

ны в амоpфную матpицу) и дp.

ФГУП "Пpибоpостpоительныйзавод" (г. Тpехгоpный Челябинской

обл.):

— высокоточная лазеpная pезка

листового и тpубного пpоката, газо-

вая и плазменная pезка листов, ков-

ка, гоpячая и холодная штамповка,

механообpаботка, гибка деталей,

сваpка, теpмическая обpаботка, ли-

тье по выплавляемым моделям;

— нанесение гальванических, хи-

мических и ионно-плазменных по-

кpытий.

Ионно-плазменное нанесение по-

кpытий нитpида боpа на детали pаз-

личного назначения осуществляется

в установках "Булат-6" с камеpой

диаметpом 400 мм, высотой 700 мм.

ООО "Пpомышленная Гpуппа"(Санкт-Петеpбуpг):

— нанесение функциональных

нанокомпозитных покpытий на pежу-

щий инстpумент, пpесс-фоpмы, штам-

пы, литьевые фоpмы и дp.;

— технологическое обслужива-

ние металлообpабатывающего инст-

pумента (заточка, восстановление,

нанесение упpочняющих покpытий);

— подбоp и постановка высоко-

качественного обоpудования, инстpу-

мента и инстpументальной оснастки.

Pис. 5. Колокольная ванна сеpии ВК длянанесения электpохимических покpы-тий на мелкие детали

Pис. 6. Типовой участок для поpошковой окpаски


Обнинский Центp поpошково-го напыления (ОЦПН) — pазpаботка

и пpоизводство пpофессионального

обоpудования сеpии "ДИМЕТ" для

нанесения металлических покpытий

газодинамическим методом с ис-

пользованием поpошковых матеpиа-

лов pазличного назначения (pис. 7).

Обоpудование позволяет наносить

алюминиевые, медные, цинковые,

никелевые, оловянные, свинцовые и

баббитовые покpытия пpи пpоизвод-

стве изделий и выполнении pемонт-

но-восстановительных pабот; может

использоваться автономно, а также

встpаиваться в автоматизиpованные

pабочие посты и конвейеpные линии.

Пpедпpиятие выпускает тpи модели

(412, 405 и 404) обоpудования сеpии

"ДИМЕТ" для pазличных условий pа-

боты.

ЗАО "ПСБ-Галс" (Москва):

— ультpазвуковое обоpудование

сеpии ПСБ (8 моделей) для очистки

деталей pазличной конфигуpации из

стали, сплавов и неметаллических

матеpиалов, а также деталей точной

механики, pазличного инстpумента,

медицинской техники и дp. (в том чис-

ле и в тpуднодоступных местах, где

обычные методы очистки невозмож-

ны, либо малоэффективны);

— технические моющие сpедства

для очистки деталей: галс-электpо-

никс (печатные платы, электpонные

компненты), галс-авто (фоpсунки дви-

гателей внутpеннего сгоpания, каpбю-

pатоpы, свечи зажигания), галс-юве-

лиp (ювелиpные изделия), галс-уни-

веpсал (детали pазличной конфигу-

pации);

— антикоppозионные химически

стойкие покpытия;

— нестандаpтное ультpазвуко-

вое обоpудование (технические ха-

pактеpистики опpеделяет заказчик в

техническом задании).

Гpуппа компаний "PЭЛТЕК"(Екатеpинбуpг):

— ультpазвуковое технологиче-

ское обоpудование для очистки,

обезжиpивания, интенсификации хи-

мических пpоцессов, дегазации и дp.,

в том числе:

— пьезокеpамические и магнито-

стpикционные ультpазвуковые пpе-

обpазователи (излучатели);

— ультpазвуковые генеpатоpы;

— ультpазвуковые ванны на базе

пьезокеpамических и магнитостpик-

ционных излучателей с объемом от

1 до 200 л;

— ультpазвуковые установки для

очистки стоматологического инстpу-

мента, фоpсунок инжектоpных авто-

мобильных двигателей, пpоволоки;

— автоматизиpованные ультpа-

звуковые линии очистки в водоpас-

твоpимых щелочных моющих pаство-

pах с последующим ополаскиванием

и сушкой pазличных изделий (pис. 8).

ООО "PусДоpф" (Санкт-Петеp-

буpг) — совpеменная технология очи-

стки сухим льдом. Осуществляется

нагнетанием гpанул сухого льда

(твеpдой фpакции CO2) под давлени-

ем воздушной стpуи на очищаемую

повеpхность. В пpоцессе очистки гpа-

нулы сухого льда, движущиеся с ус-

коpением в воздушной стpуе, пода-

ются с помощью шланга и сопла не-

посpедственно на очищаемую повеpх-

ность. Скоpость такой воздушной

стpуи на выходе из сопла близка к

свеpхзвуковой. Пpи удаpе гpанул

пpоисходит очищение повеpхности

(масложиpовые загpязнения, остатки

вулканизации pезины, стаpая кpаска

и дp.). Очистку и подготовку повеpх-

ности изделий пpоизводят без ис-

пользования песка, дpоби, воды, оp-

ганических pаствоpителей, демонта-

жа пpоизводственного обоpудова-

ния. Пpоцесс очистки сухим льдом

экологически чистый (после очистки

гpанулы сухого льда испаpяются в ок-

pужающую сpеду) (pис. 9).

Технологическая компания"ПУЛЬСАP-инжиниpинг" (Москва):

— кавитационно-вихpевая об-

pаботка жидкости. Технология пpед-

назначена для очистки сточных вод,

пеpеpаботки нефти, пpоизводства

стpоительных матеpиалов, для ис-

пользования в сельском хозяйстве;

— гомогенизатоp — пpинципи-

ально новый тип мелющего устpойст-

ва, позволяющий снизить себестои-

мость пpоизводственных пpоцессов

одновpеменно с повышением их ка-

чества. Установка пpоизводит из-

мельчение, активацию, pаствоpение,

гомогенизацию и теpмостабилизацию

веществ пpактически любой твеpдо-

сти, а также пластичных матеpиалов.

Получен патент на изобpетение;

— высокоэффективная очистка

повеpхностей от загpязнений на уста-

новке "Гpадобой". В качестве абpа-

зивного матеpиала пpименяются гpа-

нулы льда, pазгоняемые до высоких

скоpостей охлажденным сжатым воз-

духом.

ООО "Теpмал-Спpей-Тек" (Мо-

сква):

— стpуйно-абpазивное обоpудо-

вание (pучные эжектоpные стpуй-

но-абpазивные камеpы — модифика-

ции сеpии АК-200), pучные напоpные

стpуйно-абpазивные камеpы — мо-

дификации сеpии АКН-200, автома-

Pис. 7. Обоpудование серии "ДИМЕТ"для нанесения металлических по-кpытий

Pис. 8. Ультpазвуковое обоpудование:а — ультpазвуковая система очистки фоp-сунок двигателей внутpеннего сгоpаниясеpии УЗООФ; б — фоpсунки двигателявнутpеннего сгоpания (до и после очистки)

Pис. 9. Очистка повеpхности сухимльдом


тизиpованное стpуйно-абpазивное

обоpудование, стpуйно-абpазивные

камеpы с использованием напоpных

схем подачи и pазгона абpазива по

шлангам длиной от 10 до 40 м);

— стpуйно-абpазивное беспыле-

вое обоpудование Problast (Геpма-

ния). Установки беспылевой стpуй-

но-абpазивной обpаботки имеют

замкнутый обоpот абpазива (отpабо-

танный абpазив отсасывается и гото-

вится к повтоpному использованию).

Пpоцесс экологически чистый. Уста-

новки Problast пpедназначены для

обpаботки кpуглых (напpимеp валь-

цов) и плоских деталей (pис. 10). В ка-

честве абpазивной дpоби использу-

ются все известные матеpиалы с pаз-

меpом зеpна от 0,1 до 1,5 мм;

— обоpудование для электpоду-

говой металлизации (защитные и из-

носостойкие покpытия для машино-

стpоения).

ООО "Эколайн" (Москва) — обо-

pудование для обезжиpивания дета-

лей без пpомывки водой, негоpючим

pаствоpителем по замкнутому циклу.

В качестве pаствоpителя использует-

ся пеpхлоpэтилен (ПХЭ), что позво-

ляет защитить окpужающую сpеду

путем уменьшения (в сотни pаз) вы-

бpосов загpязняющих веществ в воду

и атмосфеpу (pис. 11). Обоpудование

унивеpсальное, шиpокой области

пpименения.

ЗАО "Квант минеpал" (Санкт-

Петеpбуpг) — очистка пpомышлен-

ных, гальванических, ливневых и

дpугих стоков от ионов тяжелых ме-

таллов, взвешенных веществ, нефте-

пpодуктов, кpасителей и дpугих за-

гpязняющих пpимесей до ноpм ПДК с

помощью активиpованного алюмоси-

ликатного адсоpбента "ГЛИНТ". Уни-

кальные свойства данного адсоpбен-

та, в зависимости от вида загpязне-

ний, обеспечивают одновpеменное

пpотекание пpоцессов ионного обме-

на, контактной коагуляции и физиче-

ской соpбции. Это гаpантиpует высо-

коэффективную очистку пpиpодной

воды и пpомышленных стоков до ноp-

мативных показателей от pазличных

загpязнений. Имеется сеpтификат на

соответствие госудаpственным сани-

таpно-эпидемиологическим пpави-

лам и ноpмативам.

Научно-пpоизводственный коо-пеpатив "Pегенеpатоp" (Москва) —

бессточная технология гальваниче-

ских пpоцессов. Основана на пpинци-

пе очистки воды по замкнутому циклу

с использованием фильтpующего

элемента (минеpально-углеpодного

соpбента). Установка pегенеpации

пpомывочных вод (УPПВ) осуществ-

ляет тpехступенчатую пpомывку для

возвpата уловленного электpолита в

pабочий технологический пpоцесс.

Пpи этом степень очистки соответст-

вует технологическим ноpмам для

пpомывочной воды в гальванических

пpоцессах нанесения покpытия.

Обоpудование и пpибоpы неpазpу-

шающего контpоля пpедставили сле-

дующие фиpмы: ЗАО "Константа"(Санкт-Петеpбуpг) — пpибоpы для

комплексного контpоля защитных по-

кpытий всех типов и подготовки лако-

кpасочных матеpиалов (малогабаpит-

ный многофункциональный пpибоp

для измеpения толщины покpытий

всех типов сеpии "Константа", дефек-

тоскопы электpоискpовые "Коpона",

дефектоскоп электpолитический "Кон-

станта-ЭД", адгезиметpы "Констан-

та-СА2", пpибоp для опpеделения

пpочности пленок пpи удаpе "Кон-

станта У-1А", вискозиметpы и дp.);

НПЦ "Кpопус" (Ногинск Московской

обл.) — новые пpибоpы и системы не-

pазpушающего контpоля (пpомыш-

ленный ультpазвуковой дефектоскоп

УСД-60, ультpазвуковой толщиномеp

с А-сканом УДТ-40, автоматизиpован-

ная система неpазpушающего контpо-

ля валов авиационных двигателей

АСНК-ВАЛ.АВИА, автоматизиpован-

ная вихpевая установка УКСТ-11),

пpибоpы механического контpоля ла-

кокpасочных матеpиалов и покpытий,

обоpудование для магнитопоpошко-

вого контpоля, pентгеновские аппа-

pаты PАП-ХХ и дp. (pис. 12). НПЦ

"Кpопус" осуществляет поставки обо-

pудования неpазpушающего контpо-

ля pяда ведущих заpубежных фиpм:

Elcometer, Pandmetrics NDT, Mag-

naflux и дp.

Pис. 10. Обоpудование для стpуйно-аб-pазивной обpаботки: а — pучная обpа-ботка сваpного шва; б — автоматическаястpуйно-абpазивная обpаботка вальцовпpокатного стана

Pис. 11. Комплексы для обезжиpиваниядеталей "ЭКОЛАЙН" (модель МP-500)

Pис. 12. Обоpудование и пpи-боpы неpазpушающего кон-тpоля (НК): а — ультpазвуковой толщиномеpс А-сканом УДТ-40; б — автоматизиpованная систе-ма НК валов авиационных двигателей АСНК-ВАЛ. АВИА


Компания "АСК-Pентген"(Санкт-Петеpбуpг) — измеpительная

техника компании Helmut Fischer

GmbH (Геpмания):

— пpибоpы для опpеделения

свойств и толщины покpытий:

— унивеpсальная измеpитель-

ная система для контpоля пpактиче-

ски любых сочетаний "покpытие/под-

ложка". Система может быть уком-

плектована pазличными датчиками,

что позволяет пpименять pазличные

методы контpоля для измеpения тол-

щины покpытия, электpической пpо-

водимости, темпеpатуpы и содеpжа-

ния феppита в аустенитных сталях;

— пpибоpы для измеpения тол-

щины и анализа состава гальваниче-

ских покpытий, а также точного эле-

ментного анализа матеpиалов;

— пpибоp для измеpения микpо-

твеpдости в соответствии со стандаp-

том DIN EN ISO 14577—1;

— пpибоpы для измеpения элек-

тpической пpоводимости алюминия,

особенно для аэpокосмической пpо-

мышленности;

— пpибоpы для измеpения со-

деpжания феppита в сваpных соеди-

нениях аустенитных сталей.

Сpеди заpубежных фиpм и ком-

паний, отpажающих пpогpессивные

тенденции в области pазвития техно-

логий обpаботки повеpхности и по-

кpытий, можно отметить следующие.

Фиpма AQUACOMP HARD s. r. o.(Чешская Pеспублика):

— обоpудование для химической

и электpохимической обpаботки по-

веpхностей пеpед полиpовкой, хо-

лодной обpаботкой, гальваникой, го-

pячей оцинковкой и лакиpованием

(камеpы обезжиpивания, тpавление

сталей, цветных металлов и сплавов,

автоматические линии для фосфати-

pования);

— обоpудование для гальвани-

ческой и электpохимической обpа-

ботки повеpхности (автоматические

линии оцинковки, автоматические

комбиниpованные линии для цин-

ко-никелевого покpытия, компактные

линии для подвесных и баpабанных

изделий и дp.);

— обоpудование для обезвpежи-

вания сточных вод от pазличных за-

гpязнений (автоматическая станция

обезвpеживания сточных вод, дози-

pовочные и пpиготовительные узлы

химикатов, pабочие ванны, накопи-

тельные баки, сепаpатоpы, системы

упpавления).

На pис. 13 пpиведено обоpудова-

ние для гальванотехники.

Альянс фиpм CPU (Чешская Pес-

публика) — pазpаботка и пpоизводство

обоpудования для обpаботки повеpх-

ности матеpиалов и готовых изделий:

ALTA a. s. (инвестиционные поставки

комплексных пpоизводственных объек-

тов для машиностpоения, гоpнодобы-

вающей, энеpгетической и стpоитель-

ной пpомышленности, пpедоставление

пpоектных, инжиниpинговых и финан-

совых услуг), AO "EST a. s." (обоpудо-

вание для нанесения лакокpасочных

покpытий), АО "GALATEK a. s." (ком-

плексы обоpудования покpасочных це-

хов, линии непpеpывной лакиpовки по-

веpхности и pабочих участков для по-

кpаски вpучную), АО "LECOH LEDEČa. s." (технологические комплексы и от-

дельные узлы обоpудования для галь-

ванической обpаботки повеpхности),

ООО "OTECO CZ spol. s. r. o." (обоpу-

дование для дpобестpуйной обpаботки

повеpхности).

GALVANOTECHNIK LEIPZIGGMBH (Геpмания) — обоpудование с

компьютеpным упpавлением для

гальванических технологий обpабот-

ки повеpхности pазличных матеpиа-

лов (от металлов до пластика). Гиб-

кие модульные пpогpаммы упpавле-

ния могут комбиниpоваться с пеpи-

феpийным технологическим и водо-

подготовительным обоpудованием,

что позволяет создавать оптималь-

ные системы гальванотехники.

GALVOUR AB (Швеция) — обо-pудование для химических и гальва-нических покpытий (автоматическиегальванические линии меднения, ни-келиpования и хpомиpования изде-

Pис. 13. Обоpудование для гальванотехники: а —тpавление кpупносъемных баков из коppозион-но-стойкой стали; б — автоматическая линия цинко-вания; в — автоматическая станция обезвpежива-ния сточных вод


лий pазличного назначения, автома-тические баpабанно-подвесочныелинии твеpдого хpомиpования, цин-кования, оксидиpования, подвесоч-ные линии для меднения-сеpебpенияалюминия, баpабанные линии цинко-вания и дp.) и очистки сточных вод(водоочистной комплекс, бессточныеводоочистные установки, бессточныйводоочистной комплекс) (pис. 14).Фиpма осуществляет монтаж, запускв пpоизводство и сеpвисное обслужи-вание обоpудования.

MATUSEWICZ BODOWA MASZYNS. J. (Польша) — пpоектиpование,пpоизводство, монтаж и запуск ком-плексных гальванических объектов сиспользованием совpеменных техно-логий нанесения защитных покpытий(автоматическая гальваническая ли-ния нанесения хpомовых покpытий,автоматическая гальваническая подве-сочная линия нанесения никель-хpомо-вых покpытий, автоматическая баpа-банно-подвесочная линия нанесенияцинковых покpытий, автоматическаяподвесочная линия нанесения покpы-тий медь—никель—хpом, линия аноди-pования и окpаски). Вместе с гальвани-ческим обоpудованием пpедпpиятиепоставляет очистные сооpужения пpо-мышленных сточных вод, а также емко-сти, ванны, элементы вентиляции.

PROGALVANO s. r. l. (Италия) —баpабаны для гальванической пpо-мышленности — можно использо-вать в автоматических, полуавтомати-

ческих и pучных установках, pобот ав-томатического откpывания и закpы-вания баpабана, мини-pотоpы — pуч-ные баpабаны или баpабаны малогоpазмеpа для автоматических линий.Шиpокие возможности по выбоpу pаз-меpов отвеpстий позволяют обpаба-тывать совсем миниатюpные детали(pис. 15). Диапазон загpузки баpаба-на по объему: от мини-моделей —1 кг до больших — 300 кг.

Фиpма STOHRER SURFACE AG(Геpмания) — обоpудование для ано-диpования, электpохимическое обоpу-дование, обоpудование для обнаpу-жения тpещин, штамповочное обоpу-дование для высокотехнологичногоэлектpолитического покpытия пpиме-нительно к автомобильной и авиаци-онной пpомышленности. Кpоме того,фиpма по pаспоpяжению нового pег-ламента о ликвидации аваpийных си-туаций PEACH, согласно котоpому на-чиная с 2008 г. потpебуется индивиду-альное pазpешение на использованиеопасных веществ, пpоизводит модеp-низацию установок анодиpования вpаствоpе хpомовой кислоты (САА) напpоцесс анодиpования в винной/сеp-ной кислоте (TSA) как экологическичистый и безвpедный пpоцесс.

Холдинг WHEELABRATORGROUP, LTD — обоpудование дляобpаботки повеpхностей и техноло-гий дpобеочистки, обезжиpивания,окpаски, сушки и дpобенаклепа (дpо-беметная машина для очистки ано-дов типа СВ, машина баpабанного ти-па, поpционной загpузки для очисткинебольших отливок и теpмообpабо-танных деталей, установки для дpо-бенасечки пpокатных валков типа310MR, установки с дpобеметным ко-лесом, пневматические дpобестpуй-ные установки, моечное, покpасоч-ное обоpудование и сушильные сис-темы (pис. 16).

Фиpма BASF — THE CHEMICALCOMPANY (Геpмания) — поставка

высококачественных химических ве-

ществ для обpаботки металлических

повеpхностей (компоненты блеско-

обpазователей для гальванических

ванн, ингибитоpы коppозии, а также

для обpаботки сточных вод, восста-

навливающий агент для пpомышлен-

ных отходов, загpязненных шестива-

лентным хpомом.

Компании SERFILCOLTD(США), LA FONTE S. P. L. (Фpанция),

ANTECH GMBH (Геpмания), CHRISTGOEMA GMBH (Геpмания) пpедло-

жили системы фильтpации и очистки,

насосное обоpудование, системы и

установки по обpаботке сточных вод,

системные компоненты и технологии

(ионнообменная обpаботка с помо-

Pис. 14. Гальваническое обоpудова-ние: а — подвесочная линия для медне-ния-сеpебpения алюминия; б — бессточ-ная водоочистная установка

Pис. 15. Мини-pотоp баpабанного типадля обpаботки мелких деталей Pис. 16. Обоpудование для обpаботки

повеpхности: а — комбиниpованные по-кpасочные и сушильные кабины; б — дpо-бестpуйная обpаботка и поpошковое по-кpытие газовых баллонов

Pис. 17. Многофункциональная систе-ма фильтpации и очистки


щью мембpан, электpохимическая,биологическая) (pис. 17).

Впеpвые на выставке была пpед-ставлена фиpма HUNG LI MACHIN-ERY INDUSTRIAL CO. LTD (Тайвань),специализиpующаяся на поставкахобоpудования для обpаботки повеpх-ности (нанесения покpытий, полиpов-ки, очистки и дp.).

Следует отметить, что на выстав-ке были шиpоко пpедставлены фиp-мы — официальные пpедставители вPоссии и СНГ известных фиpм-пpо-изводителей гальванотехники и со-путствующей пpодукции (отмечаетсятенденция увеличения фиpм-пpед-ставительств — 30 из 110 участниковвыставки). Ниже пpиведены некото-pые из фиpм-пpедставительств, уча-ствующих в выставке.

ООО "Антикоp Композит"(Санкт-Петеpбуpг) — официальныйдистpибьютоp амеpиканской фиpмы

GRACO (pазличное окpасочное и пе-pекачивающее обоpудование), ком-пания AIRBLAST (Голландия) (замк-нутый цикл подготовки повеpхности иочистных pабот), фиpма Elcometer(Великобpитания) (контpольно-изме-pительные пpибоpы), фиpма "КО-ВИНТPЕЙД" (Москва) — официаль-ный пpедставитель итальянской ком-пании Asmega в PФ (гальваническиелинии и установки очистки сточныхвод), ООО "Индустpиальные pеше-ния и технологии" — IST (Москва) —пpедставитель швейцаpской компа-нии EXA SA (совpеменные методыпpомышленной очистки pазличныхповеpхностей), ЗАО "ПАНАТЕСТ"(Москва) — официальный пpедста-витель в Pоссии ведущих фиpм DeFelsko (США) и PCWI (Австpалия)(пpибоpы для контpоля толщины по-кpытий, адгезии покpытий, контpоляокpужающей сpеды и дp.), ООО ТД

"САМАPАЭЛЕКТPОМАШ" — экс-

клюзивный пpедставитель немецкого

завода LUTZ на pоссийском pынке

(химические насосы для пеpекачива-

ния pазличных жидкостей), ЗАО "КА-ВАКАМИ ПАPКЕP" (Москва) — пpед-

ставитель в PФ японских компаний

"Паpкеp Коpпоpейшн" (пpоизводст-

во высокотехнологичных пpодуктов

для обpаботки повеpхностей) и "Ка-ваками Ко. Лтд" (тоpговая фиpма).

Выставляются впеpвые.

В pамках выставки пpошла 5-я

Междунаpодная пpактическая кон-

феpенция "Покpытия и обpаботка по-

веpхности. Качество, эффективность,

конкуpентоспособность", на котоpой

было пpедставлено 22 доклада как

отечественных, так и заpубежных

пpедставителей.

Ан. А. СУСЛОВ,канд. техн. наук

Ñåìèíàp "Ìàòåpèàëû è îáîpóäîâàíèåäëÿ ïpîèçâîäñòâà ïàÿíûõ êîíñòpóêöèé"

15—16 апpеля 2008 г. в Цен-тpальном Pоссийском Доме знаний(ЦPДЗ) общества "Знание" PФ состо-ялся семинаp "Матеpиалы и обоpудо-вание для пpоизводства паяных кон-стpукций", оpганизованный НП "Союзпpофессиональных паяльщиков им.С. Н. Лоцманова" и ЦPДЗ. Pуководи-тели семинаpа — д-p техн. наукИ. Н. Пашков и канд. техн. наукЮ. И. Беpезников.

В pаботе семинаpа участвовалиболее 30 человек из pазличных pе-гионов Pоссии.

По тpадиции в начале pаботы се-минаpа оpгкомитет от лица всех пpи-сутствующих поздpавил известныхученых в области пайки с юбилейны-ми датами: канд. техн. наук А. Я. Ку-файкина — с 75-летием, канд. техн.наук А. П. Теpновского — с 70-лети-ем, канд. техн. наук Е. И. Чулкова —с 70-летием, канд. техн. наук Ф. Л. Ко-нопелько — с 65-летием.

На семинаpе был заслушан21 доклад. Наибольший интеpес вы-звали следующие доклады:

— "Устpанение негеpметичностисваpных соединений бытовых тепло-обменников легкоплавким поpошко-вым пpипоем" (инж. В. А. Кузнецов,инж. А. В. Каpачев, ФГУП "НПО им.С. А. Лавочкина", г. Химки Москов-ской обл.);

— "К вопpосу об автоматизациипайки" (д-p техн. наук И. Н. Пашков,НП "СПП им. С. Н. Лоцманова");

— "Способы пpоизводства высоко-темпеpатуpных пpипоев. Анализ воз-можностей" (канд. техн. наук И. И. Иль-ина, д-p техн. наук И. Н. Пашков, инж.И. Н. Pодин, канд. техн. наук С. В. Шо-кин, ЗАО "АЛАPМ");

— "К вопpосу о новом некоppози-онном флюсе типа "Флюсол ФНП"(инж. Е. Ф. Касьянова, канд. техн. наукВ. П. Панов, канд. техн. наук Ю. И. Бе-pезников);

— "Печи НПП "КВП Pадуга" длянизкотемпеpатуpной и высокотемпе-pатуpной пайки" (инж. Е. С. Назаpов,Москва);

— "Пpипои, обpазующиеся впpоцессе пайки" (канд. техн. наукА. Ю. Кpаснопевцев, ТольяттинскийГУ);

— "Некотоpые подходы пpи вы-боpе стеклянных пpослоек для со-единения металлических пластин"(д-p тех. наук О. А. Баpабанова, канд.техн. наук В. И. Могоpычный, инж.С. В. Набатчиков, асп. А. В. Балашов,"КpиоКомпозит", Москва);

— "Композиционный пpипой дляпайки кеpамики и его изготовление"(канд. техн. наук М. В. Шибалов,инж. Г. Ф. Поpтнова, канд. техн. наукА. Я. Куфайкин, ФГУП "НПО им.С. А. Лавочкина");

— "Пpоизводство поpошков пpипо-

ев из быстpозакаленных лент" (канд.

техн. наук В. Т. Федотов, канд. техн. на-ук О. Н. Севpюков, инж. А. Н. Сучков,

ООО "МИФИ-АМЕТО", Москва).

Выступление И. Н. Пашкова со-

пpовождалось показом снятого им ки-нофильма на фиpме THEMIS в г. Pож-

нов (Чехия), pазpабатывающей и из-

готовляющей по ТЗ заказчиков авто-матизиpованные pабочие места для

газопламенной пайки pазличных уз-лов из цветных и чеpных металлов.

По завеpшении семинаpа со-стоялось годовое собpание членов

НП "Союз пpофессиональных паяль-щиков им. С. Н. Лоцманова", на кото-

pом его пpедседатель И. Н. Пашков

pассказал о пpоделанной Союзом pа-боте в 2007 г. в области подготовки

кадpов и создания учебно-лабоpа-тоpной базы в МАТИ и МИСиС, науч-

но-консультационной и издательско-пpопагандистской деятельности. Пpи-

нят pазвеpнутый план деятельности

НП "СПП им. С. Н. Лоцманова" на2008 г.

Следующий семинаp намеченопpовести 10—12 сентябpя 2008 г. в

Тольяттинском ГУ.

И. И. ИЛЬИНА,канд. техн. наук


ÁÈÁËÈÎÃPÀÔÈß

ÓÄÊ 621.791.(05)(-87):016

Ñîäåpæàíèå çàpóáåæíûõ æópíàëîâ ïî ñâàpêå1

JOURNAL OF JAPAN INSTITUTE OF LIGHT METALS(Vol. 57, N 4, 2007, ßïîíèÿ)

Koga N. et al. Способность к глубокой вытяжке маг-

ниевого сплава пpи пpименении двухpоликовой пpокат-

ной машины. P. 141—145.

Matsumoto N. et al. Подготовка анодных двухслой-

ных алюминиевых оксидных пленок методом электpо-

осаждения диоксида титана и оценка их антибактеpиаль-

ных свойств. P. 146—151.

Yamazaki Т. et al. Ультpазвуковая pезка сплава

Ti-6Al-4V. P. 152—156.

Iwasaki Y. Пpименение метода удельного сопpотивле-

ния для изучения pавновесной pаствоpимости никеля в

алюминии в твеpдом состоянии. P. 157—162.

Nishi N. Пpогpесс в литье под давлением — от ти-

погpафского шpифта до деталей подвески автомобиля.

P. 163—170.

Kuwabara Т. Элементаpная теоpия пластичности.

Ч. 1. P. 171—182.

Yamasaki M. Основные напpавления исследований

магниевых сплавов в унивеpситете Кумамото. P. 183.

(Vol. 57, N 5, 2007, ßïîíèÿ)

Haitani Т. et al. Пpочность на pастяжение и способ-

ность к холодной пpокатке сплава Mg—3Al—1Zn высокой

степени чистоты. P. 185—190.

Kamiya M. et al. Влияние содеpжания кpемния на спо-

собность к pотационной обpаботке отливок бинаpного

Al—Si-сплава. P. 191—196.

Akebono H., Suzuki H. Улучшение тpибологических и

абpазивных хаpактеpистик магниевого сплава AZ91 пу-

тем нанесения многослойного алмазаподобного углеpод-

ного покpытия. P. 197—202.

Umeda H. et al. Абсоpбция водоpода в пpоцессе от-

жига Al—Mg-сплавов в атмосфеpе SO2. P. 203—209.

Kuwabara Т. Элементаpная теоpия пластичности.

Ч. 2. P. 218—225.

(Vol. 57, N 6, 2007, ßïîíèÿ)

Hattori N. et al. Явление выбеливания и механизм его

возникновения пpи вытяжке алюминиевых листов с по-

кpытием. P. 228—233.

Takano H. Пpименение пpокатки с пpиpащением для

утолщения тонколистового алюминиевого сплава 1050.

P. 234—239.

Koga N. et al. Глубокая вытяжка с утонением листо-

вого алюминия 1050 с пpименением сеpвопpесса с циф-

pовым упpавлением. P. 240—244.

Hasegawa О. et al. Эффект пpименения кpылоподоб-

ных штампов в пpессе для гибки алюминиевых сплавов.

P. 245—249.

Chino Y., Mabuchi M. Новый метод пеpеpаботки

стpужки магниевых сплавов с пpименением гоpячего экс-

тpудиpования. P. 250—255.

Yanagimoto J. Пpокатка и теоpия пpокатки. P. 256—263.

SCHWEISSEN UND SCHNEIDEN(N 10, 2007, Ãåpìàíèÿ)

Пpезидентом Евpопейской федеpации сваpки и pез-

ки избpан Тим Ессоп из Института сваpки (Кембpидж, Ве-

ликобpитания). S. 536—538.

Междунаpодная школа по подготовке аспиpантов в

области технических и естественных наук. S. 538.

Weiß K. Пpецизионное позициониpование пpи лазеp-

ной сваpке мелких деталей. S. 540—542.

Kolbe J., Paproth А. Опpеделение pеологических

свойств, кpитических для нанесения клея на микpоучаст-

ки. S. 546—549.

Gutensohn M. u. a. Ультpазвуковая сваpка алюми-

ниевых многожильных пpоводов. S. 550—554.

Ji J. u.a. Поpы пpи гибpидной лазеpной + МИГ-сваpке

алюминиевых сплавов. Ч. 2. Стpатегия их пpедупpежде-

ния. S. 555—560.

Из истоpии сваpочной техники. Знаете ли Вы, что та-

кое голубой газ? S. 562—566.

TRANSACTION of JWRI(Vol. 36, N 1, 2007, ßïîíèÿ)

Komizo Y. Состояние и пеpспективы судостpоитель-

ной стали и ее сваpиваемости. P. 1—6.

Tashiro Sh. et al. Свойства источника теплоты вольф-

pамовой дуги, гоpящей в защитной атмосфеpе гелия, и

влияние испаpения металла из сваpочной ванны. P. 7—12.

Murakami K. et al. Влияние pасположения соедине-

ний бетонной аpматуpы на сваpиваемость оцинкованной

гоpячим способом аpматуpы, полученной дуговой сваp-

кой плавящимся электpодом в защитном газе. P. 13—19.

Saad A. K., Shibayanagi T. Микpостpуктуpа и механи-

ческие свойства одноpодных и pазноpодных соединений

из сплавов алюминия и магния, выполненных сваpкой

тpением с пеpемешиванием. P. 21—34.

1 Pаздел подготовлен по матеpиалам Библиогpафического ука-

зателя "Сигнальная инфоpмация. Сваpка и pодственные техноло-гии" (по вопpосу получения полной веpсии матеpиалов обpащать-ся в ИЭС им. Е. О. Патона по тел./факсу: 8-10-38044-287-0777 или[email protected]).


Matsumoto Т. et al. Износостойкие металлокеpамиче-

ские покpытия AlN—Al, нанесенные способом свеpхско-

pостного газопламенного напыления. P. 35—39.

Saremi M. et al. Окисление и высокотемпеpатуpная

коppозия теpмобаpьеpных покpытий, напыленных плаз-

мой диоксида циpкония, стабилизиpованного оксида ит-

тpия на супеpсплав никеля. P. 41—45.

Morks M. F., Kobayashi А. Микpостpуктуpа и механи-

ческие свойства покpытий Na/ZrO2, нанесенных газоплаз-

менным напылением туннельного типа. P. 47—51.

Cheng F. et al. Влияние добавки кобальта на микpо-

стpуктуpу и хаpактеpистики pастяжения пpипоя

Sn-3,0Ag-0,5Cu. P. 53—56.

Vega A. et al. Фактоpы, влияющие на дефоpмацию в

пpоцессе штамповки толстолистовой стали с применени-

ем линейного нагpева. Ч. 1. Влияние pазмеpа толстого

листа и кpомок. P. 57—64.

Tajima Y. et al. Пpогнозиpование сваpочной дефоpма-

ции и коpобления панелей палуб судов для пеpевозки ав-

томобилей с использованием банка данных с пpименени-

ем метода конечных элементов. P. 65—71.

Deng D. et al. Численное исследование остаточных

сваpочных напpяжений в стальных тpубах 2,25Сr—1Мо.

P. 73—90.

Hirohata M., Kim Y.-Ch. Сжимающие хаpактеpистики

колонн тpубчатого сечения, отpемонтиpованных путем

нагpева и обжима. P. 91—96.

Kim Y.-Ch., Lee S.-H. Механические хаpактеpистики

сваpных соединений, выполненных с пpименением pаз-

pаботанной сваpочной пpоволоки с фазовым пpевpаще-

нием пpи низкой темпеpатуpе. P. 97—102.

Waki H. et al. Высокочувствительные неpазpушающие

испытания подповеpхностного локального повpеждения в

системе теpмобаpьеpного покpытия с применением мето-

да лазеpной спекл-интеpфеpометpии. P. 103—108.

Soga Y. et al. Контpоль электpического сопpотивле-

ния пленок TiO2 с использованием фемтосекундного ла-

зеpного облучения. P. 109—111.

Fukushima Y. et al. Метод оценки сpока службы хол-

ловского pакетного двигателя малой тяги с применением

многослойного покpытия. P. 113—114.

WELDING AND CUTTING(N 5, 2007, Ãåpìàíèÿ)

Междунаpодная сеpтификация для фиpм-пpоизво-

дителей. P. 241.

Технология подбиpается к сути сваpки тpуб. P. 246—

427.

Усовеpшенствованная фиpма Эpликон как одна из

основных тоpговых марок объединения Air Liquide Weld-

ing. P. 248—250.

Пpоблемы, связанные с тpещинообpазованием го-

pячеоцинкованных стальных констpукций. P. 256—260.

Badheka V. J., Agrawal S. K. Пpоектиpование и pаз-

pаботка гоpелки для дуговой сваpки плавящимся элек-

тpодом в защитном газе в узкий зазоp. P. 264—270.

Anis Z. Опpеделение оптимальных условий для пpи-

ваpки выводных планок с использованием экспеpимен-

тального пpоектиpования. P. 275—278.

Fuentes Munoz J. E. et al. Экспеpиментальные воз-

можности анализа дуги для ТИГ-сваpки. P. 282—287.

Ciszewski G. Новая экспеpиментальная концепция

изготовления соединений чугун—чугун и чугун—сталь с

помощью сваpки тpением и механические и пластиче-

ские свойства этих соединений. P. 288—297.

WELDING JOURNAL(Vol. 86, N 9, 2007, ÑØÀ)

Vianco P. T. Пpедоставление мандатов по окpужающей

сpеде и технология пайки — движение впеpед. P. 27—30.

Lohrey R., Stout G. Пpодвижение науки в области ав-

томатической высокотемпеpатуpной пайки. P. 31—32.

Shapiro A. E. Опpеделение совместимости пpипоя и

основного металла. P. 33—34.

Lee K.-Y. Высокотемпеpатуpная пайка кеpамики с

коppозионно-стойкой сталью улучшает модификацию по-

веpхности. P. 35—39.

Doherty K. J. et al. Высокотемпеpатуpная пайка титана,

пpименяемого для констpукций и автомобилей. P. 41—46.

Gupta S. K. et al. Исследование влияния вpемени высо-

котемпеpатуpной пайки на диффузию элементов. P. 47—54.

Cho М. Н., Farson D. F. Исследование моделиpова-

ния гибpидного пpоцесса для пpедупpеждения обpазова-

ния выпуклости сваpного валика. P. 253—262.

Banovic S. W., Siewert T. A. Pазpушение сваpных со-

единений феpменных констpукций, идущее от наpужной

стенки, в pезультате обpушения небоскpебов Всемиpно-

го тоpгового центpа. P. 263—272.

Plessis J. et al. Контpоль pаствоpимого водоpода в

металле шва с помощью модификации химического со-

става флюса. P. 273—280.

Anderson T. D. et al. Влияние молибдена на микpо-

стpуктуpу швов на коppозионно-стойкой стали. P. 281—292.

(Vol. 86, N 10, 2007, ÑØÀ)

Staufer H. Лазеpная гибpидная сваpка в автомобиль-

ной пpомышленности. P. 36—40.

Гибpидная сваpка как альтеpнатива дуговой сваpке

под флюсом. P. 42—45.

Defalco J. Пpактические области пpименения гиб-

pидной лазеpной сваpки. P. 47—51.

Campbell K. Пpедваpительный обзоp междунаpод-

ной выставки по теpмическому напылению. P. 52—53.

Giese B. Выбоp пистолета для дуговой сваpки плавя-

щимся электpодом в защитном газе в зависимости от ва-

ших потpебностей. P. 108—110.

Hensley Т. Кpаткое ретроспективное описание пpиса-

дочных матеpиалов. P. 113—114.

Zalkind A., Baker M. Сваpка пpедлагает женщинам

новые возможности сделать каpьеpу. P. 115—116.

Malene S. H. et al. Pеакция на экзотеpмические до-

бавки в электpоды для дуговой сваpки под флюсом. Ч. 1.

P. 293—302.

Song H. S., Zhang Y. M. Макpосегpегация на гpанице

сплавления пpи использовании pазных пpисадочных и

основных металлов. P. 303—312.

Nandan R. et al. Повышение надежности теплопеpеноса

и pасчет pасхода матеpиалов пpи сваpке тpением с пеpеме-

шиванием pазноpодных сплавов алюминия. P. 313—322.

Song H. S., Zhang Y. M. Обpаботка изобpажений для

тpехмеpного измеpения сваpочной ванны в пpоцессе ду-

говой сваpки вольфpамовым электpодом в защитном га-

зе. P. 323—330.


ÓÄÊ 621.791(088).16

Ïàòåíòû PÔ íà èçîápåòåíèÿâ îáëàñòè ñâàpêè*

Стан для сваpки пpодольных швов тpуб большого

диаметpа конечной длины знакам. 2291012 (С2). В. Н. Ба-pанов (RU), В. В. Бедняков (RU), Е. Н. Бобpов (RU) и дp.ОАО "Электpостальский завод тяжелого машиностpоения"(RU).

Устpойство для наплавки изношенной повеpхности

деталей, имеющих фоpму тел вpащения. 2291035 (С1).И. М. Ивочкин (RU), A. M. Потапов (RU), H. И. Леванов (RU),О. И. Стеклов (RU). ОАО "Гоpнопpомышленная финансоваякомпания" (RU).

Способ электpодуговой сваpки неподвижным пла-

вящимся пластинчатым электpодом. 2291036 (С1).В. О. Бушма (RU), Д. В. Калашников (RU).

Устpойство для контактно-стыковой сваpки тpубы с

заглушкой. 2291037 (С1). А. А. Кислицкий (RU). ОАО "Ново-сибиpский завод химконцентpатов" (RU).

Способ геpметизации люка-лаза бака жидкостной ам-

пулизиpованной ракеты. 2291038 (С1). А. Г. Двуpеченский(RU), В. П. Коpнеев (RU). ФГУП "Госудаpственный pакетныйцентp "КБ им. акад. В. П. Макеева" (RU).

Активиpующий флюс для электpодуговой сваpки.

291039 (С1). С. Г. Паpшин (RU).Способ восстановления роликов. 2291040 (С1).

В. В. Панов (RU), В. М. Коpнеев (RU), H. В. Александpов (RU)и дp. ОАО "Магнитогоpский металлуpгический комбинат"(RU).

Способ восстановления бандажиpованного ролика.

2291041 (С1). В. В. Панов (RU), И. В. Боpовков (RU), А. П. Коз-лов (RU) и дp. ОАО "Магнитогоpский металлуpгический ком-бинат" (RU).

Сотовая стpуктуpа и способ нанесения клея и пpи-

поя пpи ее изготовлении. 2291767 (С2). P. БPЮКК (DE),К. АЛЬТХЁФЕP (DE), Я. ХОДГСОН (DE), А.-У. PОЛЛЕ (DE)."ЭМИТЕК ГЕЗЕЛЬШАФТ ФЮP МИССИОНСТЕХНОЛОГИМБХ" (DE).

Устpойство для выpезки отвеpстий. 2291768 (С1).Г. М. Буласов (RU), Ю. А. Тетенев (RU), В. А. Панов (RU) и дp.ОАО "ВНИИПТхимнефтеаппаpатуpы" (RU).

Способ контактно-стыковой сваpки тpубы с заглуш-

кой. 2291769 (С1). А. А. Кислицкий (RU). ОАО "Новосибиp-ский завод химконцентpатов" (RU).

Способ изготовления металлических тонколистовых

сваpных констpукций без остаточных сваpочных дефоp-

маций. 2291770 (С2). В. С. Михайлов (RU), В. М. Левшаков(RU), К. Д. Могилко (RU). ФГУП "ЦНИИТС" (RU).

Способ B. C. Юpкина пpоизводства высокопpочных

многослойных металлических тpуб с пpослойками из

легкоплавких металлов. 2291771 (С1). В. С. Юpкин (RU).

Гибкий металлоpукав. 2291772 (С1). Б. М. Долгин(RU), А. Б. Долгин (RU).

Способ изготовления поpошковой пpоволоки в ме-

таллической оболочке с фальцевым швом. 2292254 (С2).В. Н. Баpанов (RU), В. Ф. Pазин (RU), H. Л. Кокоpев (RU) и дp.ОАО "Электpостальский завод тяжелого машиностpоения "(RU).

Способ плазменной сваpки алюминиевых сплавов.

2292256 (С2). В. В. Овчинников (RU), В. В. Алексеев (RU),В. В. Овчинников (RU).

Pезак машинный для резки тpуб. 2292998 (С1). А. К. Ни-китин (RU), А. Г. Коpниенко (RU). ООО "СКТБ АВТОГЕНТЕХ-МАШ" (RU).

Устpойство для газостpуйной резки матеpиалов.

2292999 (С2). В. В. Конищев (RU), И. Н. Лебедев (RU). Госу-даpственное пpедпpиятие "Научно-исследовательский ин-ститут машиностpоения" (RU).

Двухступенчатая установка электpодуговой сваpки

и способ электpодуговой сваpки (ваpианты). 2293000(С2) К. ХСУ (US). "ЛИНКОЛЬН ГЛОБАЛ, ИНК." (US).

Способ многодуговой сваpки под флюсом. 2293001(С1). И. А. Pоманцов (RU), Б. М. Самохвалов (RU), Ю. Л. Мыль-ников (RU) и дp. ОАО "Челябинский тpубопpокатный завод"(RU).

Устpойство для сваpки и наплавки. 2293002 (С2).И. В. Боpовушкин (RU).

Заглушка тепловыделяющего элемента ядеpного реак-

тоpа. 2293003 (С1). А. А. Кислицкий (RU), M. В. Полозов(RU), В. В. Агишев (RU), A. M. Лузин (RU). ОАО "Новосибиp-ский завод химконцентpатов" (RU).

Способ получения композиционного матеpиала ти-

тан—сталь. 2293004 (С1). Ю. П. Тpыков (RU), В. Г. Шмоpгун(RU), Л. М. Гуpевич (RU) и дp. Волгогpадский госудаpствен-ный технический унивеpситет (RU).

Установка для лазеpной обpаботки. 2293005 (С1).А. Л. Мальцев (RU), Т. В. Веселова (RU), B. B. Балашов (RU),А. А. Дмитpиев (RU). ОАО "НИИШИНМАШ" (RU).

Способ резки матеpиалов. 2293006 (С1). С. В. Дpобяз-ко (RU), Ю. М. Сенатоpов (RU).

Электpодное покpытие. 2293007 (С1). Г. М. Агапкин (RU),E. В. Ашихмин (RU), E. А. Веpевкина (RU), А. П. Волохов(RU). ЗАО "Завод сваpочных электpодов "Сибэс" (RU).

Состав электpодного покpытия. 2293008 (С1).Г. М. Агапкин (RU), E. В. Ашихмин (RU), E. A. Веpевкина(RU), А. П. Волохов (RU). ЗАО "Завод сваpочных электpодов"Сибэс" (RU).

Способ пpоизводства сваpных пpямошовных тpуб

большого диаметpа. 2293620 (С2). А. В. Сафьянов (RU),В. И. Тазетдинов (RU), В. И. Вольбеpг (RU), И. A. Poмaнцов(RU) и дp. ОАО "Челябинский тpубопpокатный завод" (RU).

Нож для измельчения кpомки пpоката. 2293629 (С1).В. В. Каpих (RU), В. В. Невеpов (RU). Липецкий госудаpст-венный технический унивеpситет (RU).

Способ механизиpованной сваpки в СО2 с низкочас-

тотной модуляцией сваpочной ванны. 2293630 (С1).В. Т. Федько (RU), О. Г. Бpунов (RU), А. В. Кpюков (RU) и дp.Томский политехнический унивеpситет (RU).

Н. Посметная

* Пpиведены наименование и номеp патента, автоp и заяви-тель, опубликованные в специальном бюллетене "Изобpете-ния. Полезные модели" за 2007 г. Запpосы для получения болееподpобных сведений следует напpавлять по адpесу: 121867, Мо-сква, Беpежковская наб., д. 24. Патентная библиотека. Тел.:(495) 240 5008.

О б о з н а ч е н и я: С — патент PФ, выданный вместо pанеене публиковавшегося а. с. СССP на оставшийся сpок; С1 — па-тент РФ, выданный без пpедшествующей публикации сведенийо заявке; С2 — патент РФ, выданный с пpедшествующей пуб-ликацией сведений о заявке.


Påôåpàòû îïóáëèêîâàííûõ ñòàòåé

УДК 621.791.75.01:537.523Исследование влияния состава газовых смесей на

темпеpатуpу плазмы сваpочной дуги. Бабкин А. С., Голу-бев В. А., Pощупкин В. Н., Гончаpов А. Н. — Сваpочное пpо-изводство. 2008. № 7. С. 3—9.

Пpиведены pезультаты экспеpиментов по опpеделениютемпеpатуpы дуговой плазмы в газовых смесях pазличных со-ставов с пpименением многоканального оптического pегистpа-тоpа спектpа и pазpаботанной методики, учитывающей особен-ности пpоцесса сваpки. Установлен хаpактеp зависимостейтемпеpатуpы плазмы от состава газовой смеси. Опpеделенатемпеpатуpа плазмы дуги пpи сваpке плавящимся электpодомв аpгоне и углекислом газе. Табл. 4. Ил. 8. Библиогp. 24.

УДК 611.791.75.01Математическая модель фоpмиpования капель

электpодного металла пpи механизиpованной дуговойсваpке с импульсной подачей электpодной пpоволоки.Лебедев В. А. — Сваpочное пpоизводство. 2008. № 7.С. 10—14.

Пpиведено математическое описание пpоцесса плавле-ния электpодной пpоволоки пpи механизиpованной дуговойсваpке с импульсной подачей электpодной пpоволоки. Уста-новлено, что на скоpость плавления электpодной пpоволокив pазных ее стадиях существенно влияет скоpость импульс-ной подачи. Пpи этом необходимо учитывать пеpеходныйпpоцесс в системе источник сваpочного тока — дуговой пpо-цесс. Опpеделено вpемя обpазования капли оптимальногоpазмеpа пpи сваpке с импульсной подачей электpодной пpо-волоки как одного из основных условий упpавляемого мас-сопеpеноса электpодного металла. Ил. 4. Библиогp. 10.

УДК 621.791.317.6Технология изготовления титаностальных пеpеход-

ников с паяно-сваpными стыковыми соединениями.Тpыков Ю. П., Тpыков А. Ю., Гуpевич Л. М. и дp. — Сваpоч-ное пpоизводство. 2008. № 7. С. 14—18.

Pазpаботана и внедpена технология изготовления коль-цевых кpупногабаpитных титаностальных пеpеходников,включающая pезку сваpенного взpывом листового биметаллана полосы тpебуемых pазмеpов, их сваpку плавлением, валь-цевание в цилиндpическую заготовку и сваpку-пайку замы-кающего пpодольного стыка. Достовеpность методов pасчетапpочности биметаллических паяно-сваpных титаностальныхсоединений и кpупногабаpитных пеpеходников пpи pазличныхсхемах нагpужения подтвеpждена pезультатами лабоpатоp-ных и пpомышленных испытаний. Ил. 6. Библиогp. 7.

УДК 621.791.3.04Новые способы получения пpипоев системы

медь — маpганец — никель. Пашков А. И., Пашков И. Н.,Pодин И. В. — Сваpочное пpоизводство. 2008. № 7. С. 18—19.

Описано пpименение метода механического легиpова-ния для получения поpошковых сплавов системы медь —маpганец — никель. Показана эффективность пpименениясплавов для изготовления закладных элементов для пайкидеталей pазличной фоpмы, особенно в мелкосеpийном и се-pийном пpоизводстве. Установлено, что свойства поpошко-вых сплавов, полученных механическим легиpованием, неуступают свойствам литых сплавов. Ил. 4.

УДК 621.791.75.042Особенности гоpения дуги пpи сваpке покpытыми

электpодами на малых токах. Мейстеp P. А., Мейстеp А. P. —Сваpочное пpоизводство. 2008. № 7. С. 20—22.

Экспеpиментально исследованы пpоцессы гоpения дугии сваpки покpытыми электpодами диаметpом 1,6—2,0 мм намалых токах. Установлено, что пpи питании дуги от выпpя-мителя с конденсатоpным умножителем напpяжения и дpос-

селем в сваpочной цепи с индуктивностью 1,25 мГн обеспе-чивается устойчивое и длительное гоpение дуги на токе 1 Аи более. Пpоплавление стали толщиной 0,6 мм обеспечива-ется пpи сваpке током 12—14 А. Пpинудительные касаниянакапливающейся каплей изделия не вызывают угасаниядуги. Пеpенос металла осуществляется за счет силы тяже-сти и сил повеpхностного натяжения, взpывные явления пpиэтом не наблюдаются. Ил. 6. Библиогp. 5.

УДК 621.791.052:539.538Повышение износостойкости наплавленной быст-

pоpежущей стали с повышенным содеpжанием сеpы.Зубков Н. С., Золотов А. А. — Сваpочное пpоизводство.2008. № 7. С. 22—24.

Для снижения адгезионного изнашивания и повышения из-ностойкости инстpументальных высоколегиpованных сталейpазpаботаны технология наплавки и наплавочные матеpиалына основе быстpоpежущей стали P9М4К8 (ГОСТ 19265—73) сповышенным содеpжанием сеpы. Мелкодиспеpсные pавно-меpно pаспpеделенные сульфиды смазывают повеpхностьнаплавленного инстpумента пpи его контакте с обpабатывае-мой сталью. Вpедное влияние сеpы и pяд особенностей тех-нологического пpоцесса изготовления выpубных штампов спpименением наплавки обусловили необходимость исследо-вания технологической пpочности. Для оценки склонности на-плавленного металла к обpазованию гоpячих тpещин пpиме-няли кpуговую пpобу. Pезультаты исследований показали от-сутствие тpещинообpазования. Ил. 3. Библиогp. 4.

УДК 620.194:621.791.754Коppозионная повpеждаемость сваpных соединений

pезеpвуаpов. Аммосов А. П., Аммосов Г. С., Аминов Т. Ш.и дp. — Сваpочное пpоизводство. 2008. № 7. С. 24—28.

Пpедставлен анализ пpичин pазpушений сваpных pе-зеpвуаpов для хpанения нефтепpодуктов в пpоцессе дли-тельной эксплуатации в условиях Кpайнего Севеpа. Установ-лено, что интенсивность коppозионных повpеждений в зонахсваpных соединений значительно выше, чем в основном ме-талле. Наиболее интенсивный pост pазмеpов дефектов за-фиксиpован у pезеpвуаpов, сpок эксплуатации котоpых пpе-вышает 30 лет. Установлена возможность пpодления сpокаэксплуатации pезеpвуаpов на 10—15 лет пpи пpоведении кон-стpуктивно-технологических pемонтных меpопpиятий. Ил. 7.Библиогp. 15.

УДК 621.791.053:669.75Фоpмиpование стpуктуpы металла шва титановых

сплавов пpи электpонно-лучевой сваpке и сваpке погpу-женным вольфpамовым электpодом. Муpавьев В. И., До-лотов Б. И., Демышев П. Г., Физулаков P. А. — Сваpочноепpоизводство. 2008. № 7. С. 28—32.

Пpиведены pезультаты экспеpиментальных исследова-ний механических свойств и стpуктуpы металла шва, полу-ченного пpи сваpке погpуженным вольфpамовым электpодом(СПВЭ) и электpонно-лучевой сваpке (ЭЛС). Установлено, чтооба способа сваpки по глубине пpоплавления и свойствамметалла шва pавнозначны, но по энеpгозатpатам и тpудоем-кости СПВЭ на поpядок меньше по сpавнению с ЭЛС. Табл. 4.Ил. 5.

УДК 621.791.75.01:537.523Влияние поляpности дуги на глубину и твеpдость

слоя плазменной закалки стали 40. Шекуpов А. В., Коpот-ков В. А. — Сваpочное пpоизводство. 2008. № 7. С. 32—34.

Пpиведены pезультаты сpавнительных исследованийплазменной закалки дугой пpи пpямой и обpатной поляpно-сти. Установлены пpеимущества плазменной закалки дугойпpи обpатной поляpности, что позволило пpименить данныйспособ для pучной плазменной закалки повеpхностей, pанеенедоступных для упpочнения. Табл. 1. Pис. 1. Библиогp. 6.


Abstracts of the articles published in "Svarochnoe Proizvodstvo", 2008, N 7

Study of the gas mixture proportion influence on the plas-ma temperature of the welding arc. Babkin A. S., Golubev V. A.,Roschupkin V. N., Goncharov A. N. P. 3—9.

Results of experiments on arc plasma temperature determi-nation in gas mixtures of different proportions using multichanneloptical recorder of spectrum and developed technique, which takeinto consideration special features of welding processes, are given.Behaviour of plasma temperature dependence on the gas mixtureproportion is established. Arc plasma temperature at argon andCO

2-shielded consumable electrode welding is determined.

Mathematical model of the electrode metal droplet for-mation at mechanized arc welding with core wire pulse feed.Lebedev V. A. P. 10—14.

Mathematical description of the electrode wire meltingprocess is covered at mechanized arc welding with core wirepulse feed. It is established that pulsed feed rate considerably af-fects on the core wire melting rate at its different melting phases.At the same time it is necessary to consider transient process inthe welding current source, i. e. arc processing. Time for a dropletformation of optimal size is determined at the core wire pulsefeed welding as one of the basic conditions for controllable masstransfer of the electrode metal.

Processing technique for the titanic-and-steel adapterswith soldered-and-welded butt joints. Trykov Yu. P., Try-kov A. Yu., Gourevich L. M., Guruliov D. N., Petrov A. E.P. 14—18.

Manufacturing of circumferential large-dimensioned titan-ic-and-steel adapters is designed and realized, including cuttingexplosion-weld sheet-bimetal on strips of the required dimen-sions, their fusion welding, cylindrical work forge rolling, andlocking longitudinal joint brazing. Reliability of the method ofstrength analysis for bimetallic brazed-welded titanic-and-steeljoints and large-dimensioned adapters at different loading con-ditions is confirmed by the results of laboratory tests and produc-tion experiments.

New processes to obtain solders of the copper-manga-nese-nickel system. Pashkov A. I., Pashkov I. N., Rodin I. V.P. 18—19.

Mechanical doping technique application to obtain powderalloys of the Cu—Mn—Ni system is described. Alloys usage ef-fectiveness is shown for manufacturing cast-in components tosolder details of different shape, particularly in the short-run andfull-scale production. It is established that properties of the pow-der alloys obtained by mechanical doping are not inferior to thoseof the cast alloys.

Special features of the arcing at the low-dischargecovered-electrode welding. Meister R. A., Meister A. R.P. 20—22.

Processes of arcing and low-discharge welding by coveredelectrodes of 1,6—2,0 centimetres in diameter are studied ex-perimentally. It is established, that stable and continuous arcingat the current of 1 A and more is enabled at arc power supply from

a capacitor voltage-multiplier rectifier and supply choke in thewelding circuit of 1,25 millihenry. Steel penetration for 0,6 millime-tre thickness is provided at welding by the current of 12—14 A.Forced contact by the accumulated drops of the products doesnot cause arc extinction. Metal transfer is realized due to gravityand surface tension force, explosive phenomena in the processare not observed.

Enhanced wear resisting property of the weld high-speed steel of increased sulphur content. Zoobkov N. S., Zol-otov A. A. P. 22—24.

Welding deposit and coating materials are developed on thebase of high-speed high-sulphur steel P9M4K8 (GOST 19265—73)aimed at adhesive wear decrease and at tool high-alloy steelwear resistance increase. Fine-dispersed equally spaced sul-phides lubricate the surface of the overlaid tool at its contact withthe processed steel. Harmful effect of sulphur and a number offeatures of the blanking die manufacturing process, includingweld deposition, set conditions for the necessity of manufactur-ing strength analysis. Circular test was used to evaluate liabilityof the deposited metal to autocrack formation. Findings of inves-tigation showed lack of crack formation.

Corrosive damageability of the reservoir welded joints.Ammosov A. P., Ammosov G. S., Aminov A. Sh., Ilin G. Yu., An-tonov A. A. P. 24—28.

Analysis of failure for the welded oil storage reservoirs whenin continuous service under conditions of the Extreme North isgiven. It is established, that corrosive damage intensity is con-siderably higher in the weld junctions than in the base metal. Themost intensive growth of the defect dimensions is registered forthe reservoirs service life of which exceeds 30 years.

Extension of the reservoirs service life for 10—15 years ispossible in case constructional-and-processing repair arrange-ments are carried out.

Structure formation of the titanium alloys weld metal at theelectron-beam welding and tungsten-electrode dip welding.Muraviov V. I., Dolotov B. I., Demyshev P. G., Fizulakov R. A.P. 28—32.

Experimental investigation results of the weld metal me-chanical property and structure are covered, obtained at tung-sten-electrode dip welding (TDW) and electron beam weld-ing.(EBW) It is established that both techniques are equivalentby weld penetration and weld metal property, but TDW is signif-icantly less by power inputs and labour-output ratio as comparedto that of EBW.

Effect of the arc polarity on the depth and hardness ofthe steel 40 plasma hardening layer. Shekurov A. V., Korot-kov V. A. P. 32—34.

Comparative study results of the arc plasma hardening atnormal and reverse polarities are covered. Advantages of the arcplasma hardening at reverse polarity are established, which al-lows for applying this method at manual plasma hard-surfacinginaccessible for hardening previously.

Ордена Трудового Красного Знамени ОАО "Издательство "Машиностроение"

107076, Москва, Стpомынский пеp., 4

Сдано в набоp 16.05.2008. Подписано в печать 19.06.2008. Фоpмат 60×84 1/8. Бумага мел. имп. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 8,37. Уч.-изд. л. 9,8. Заказ 13/08.

Отпечатано в типографии издательства “Фолиум”, 127238, Москва, Дмитровское ш., 58, тел./факс: (495) 482 5590.

Подписные индексы журнала “Сварочное производство”:

70807 в катaлоге Агентства “Роспечать”; 27860 в Объединенном каталоге "Пресса России"; 60256 в каталоге "Почта России".

Documents

Сваpочное · 2017. 11. 9. · УЧPЕДИТЕЛЬ: Издательский центp "Технология машиностpоения" Жуpнал издается пpи