Сварка и Диагностика №1-2013

6   Общее собpание членов СPО НП «НАКС»
7   Заседание пpезидиума СPО НП «НАКС»
8   Заседание НТС НАКС
9   Научно-пpактический семинаp НАКС
11 Атрощенко В. В. НАКС, DVS, GSI: сотpудничество кpепнет
12 Чупрак А. И. Система независимой оценки в сеpтификации квалификаций
12 Государственная регистрация НП «Национальные Промышленные Сварочные Общества»
13 Левченко А. М. Консультационный семинаp «Качество сваpки в гражданском и промышленном строительстве на территории Севеpо-Западного pегиона»
15 Алимов С. В., Вышемиpский Е. М., Беспалов В. И., Будpевич Д. Г. Сварочное производство в ОАО «Газпpом»

Научно-технический pаздел 

21 Куpкин А. С., Пономаpева И. Н. Пpименение метода эквивалентных начальных темпеpатуp для учета остаточных напpяжений в стыковых и тавpовых соединениях пpи оценке pесуpса сваpных констpукций
27 Шолохов М. А., Оськин И. Э., Еpофеев В. А., Полосков С. И. Компьютеpный анализ устой- чивости дуги пpи сваpке плавящимся электpодом по узкому зазоpу
32 Шахматов Д. М. Особенности напpяженно-дефоpмиpованного состояния pазноpодных сваpных соединений
36 Абдуллин Т. З., Ибpагимов И. Г., Файpушин A. M. Исследование влияния вибpационной обpаботки в пpоцессе сваpки на механические свойства сваpных соединений
39 Тpушников Д. Н., Беленький В. Я., Щавлев В. Е., Пискунов А. Л., Лялин А. Н. Модель фоpмиpования втоpично-эмиссионного сигнала пpи электpонно-лучевой сваpке с осцилляцией электpонного пучка
43 Стаpостин Н. П., Аммосова О. А. Упpавление тепловым пpоцессом пpи сваpке полиэтиленовых тpуб для газопpоводов пpи низких климатических темпеpатуpах

Пpоизводственный pаздел 

48 Зиновкин А. А., Шолохов М. А., Фивейский A. M. Pезонансные технологии в сваpке: этапы pазвития
53 Шигин В. М. Повышение энеpгетической эффективности сваpочных источников тока с пpямоугольной фоpмой импульса для сваpки алюминия и его сплавов неплавящимся электpодом
57 Еpшов А. В. Механизиpованная и автоматическая сваpка стальных вертикальных цилиндpических pезеpвуаpов емкостью 30 000 м3

Консультация юpиста 

61 Ляпунова И. Н. Пpаво на досpочное назначение тpудовой пенсии

Информация
62 Кафедре «Оборудование и технология сварочного производства» Волгоградского государ- ственного технического университета – 50 лет

63 А. Н. Юхин
63 Д. Л. Поправка
64 Р. А. Мусин
* * *


УДК 621.791.052.539.4.014
А. С. Куркин, д-р техн. наук, 

И. Н. Пономарева, инж. МГТУ им. Н. Э. Баумана
ack@bmstu.ru
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ЭКВИВАЛЕНТНЫХ НАЧАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР ДЛЯ УЧЕТА ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТЫКОВЫХ И ТАВРОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ПРИ ОЦЕНКЕ РЕСУРСА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Предложен метод компактного сохранения результатов расчета остаточных сварочных напряжений (ОСН) в конструкции. Рассчитывается такое поле начальных температур, при охлаждении которого в конструкции возникает соответствующее поле остаточных напряжений. Выбранная форма представления облегчает аппроксимацию полученных распределений ОСН и обес- печивает возможность их использования при моделировании методом конечных элементов (МКЭ) процесса нагружения сварной конструкции для оценки ее прочности и ресурса. Метод апробирован на стыковых и тавровых сварных соединениях трубо- проводов.
Ключевые слова: остаточные сварочные напряжения, поле начальных температур, моделирование методом конечных элементов, стыковые и тавровые сварные соединения.
A method is presented for the compact storage of the results of residual welding stresses calculation in a construction. Such field of initial temperatures is calculated, cooling from which causes in the construction a proper field of residual stresses. The chosen form of presentation facilitates the approximation of derived stress fields and allows using them during the simulation by the finite element method of the loading process of a welded structure to assess its strength and lifetime. The method was tested on the welded butt and T-joints of pipelines.
Keywords: residual welding stresses, field of initial temperatures, simulation, finite element method, butt and T-joints.

УДК 621.791:004.942
М. А. Шолохов, канд. техн. наук (ООО «Шторм»), 

И. Э. Оськин, инж. (ОАО «АК "Транснефть"»),
В. А. Ерофеев, канд. техн. наук
(Тульский государственный университет), 

С. И. Полосков, д-р техн. наук
(ФГАУ НУЦ «Сварка и контроль»
при МГТУ им. Н. Э. Баумана)
shmihael@yandex.ru
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ДУГИ
ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ ПО УЗКОМУ ЗАЗОРУ
Реализация процессов дуговой сварки по узкому зазору осложнена высокой вероятностью дефектов в виде пустот на боковых поверхностях шва из-за блуждания дуги с периодическим переходом на боковые стенки разделки. Для анализа причин и условий возникновения этого явления разработана физико-математическая модель системы источник питания — дуга. Определено, что главной особенностью сварки в узкой разделке является потеря устойчивости саморегулирования дуги. Для гарантиро- ванного обеспечения устойчивости дуги в узкой разделке необходимо использовать электродные проволоки большого сечения, а также сварочные источники с повышенными значениями напряжения холостого хода и изменяемым наклоном вольт-ампер- ной характеристики.
Ключевые слова: моделирование, плавящийся электрод, сварочный источник, узкий зазор, устойчивость дуги.
Implementation of arc welding processes in the narrow gaps is complicated by a high probability of defects in the form of voids on the sides of the seam due to the arc straying with a periodic shift to the side walls of the gap. For the analysis of this phenomenon mathe- matical model of the «power source-arc» system. It was determined that the main feature of welding in a narrow gap is the loss of arc's self-regulation stability. To guarantee the sustainability of the arc in a narrow gaps electrode it is recommended to use thicker gauge wire, as well as the power sources with higher values of load voltage and ability to tilt current-voltage characteristics.
Keywords: modeling, consumable electrode welding, power source, narrow gap, the arc stability.

УДК 621.791.052.539.4.014
Д. М. Шахматов, канд. техн. наук
ООО «ЦПС "Сварка и контроль"»
svarka74@gmail.com
ОСОБЕННОСТИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РАЗНОРОДНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Рассмотрено напряженно-деформированное состояние упругонеоднородного соединения элементов различных конструкций из разнородных материалов. Изучены особенности напряженно-деформированного состояния упругонеоднородных соедине- ний, даны численные расчеты различных моделей. Установлено, что особую опасность представляют места пересечения стыка с боковой поверхностью соединения — угловые точки. Для оценки опасности угловых точек как концентраторов напряжений введены коэффициенты согласованности деформаций и даны рекомендации по уменьшению напряжений в данных точках.
Ключевые слова: разнородные материалы, упругонеоднородные соединения, прочность, напряженно-деформируемое со- стояние.
In the present paper we consider the stress-strain state of inhomogeneous elastic connection for elements of the various structures from dissimilar materials. The features of the stress-strain state of inhomogeneous elastic connection have been studied and the numerical calculations of various models have been given. It was revealed that special danger is represented by the places of crossing of the joint with the lateral surface of the connection — the corner points. To assess the risk of the corner points as the stress concentrators were entered the concordance coefficients of deformations and were made recommendations about tension reduction in these points.
Keywords: similar materials, inhomogeneous elastic connection, strength, stress-strain state.

УДК 621.791.02 
Т. З. Абдуллин, асп.,
И. Г. Ибрагимов, д-р техн. наук, 

А. М. Файрушин, канд. техн. наук Уфимский государственный технический университет tna_ugntu@mail.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Предлагается применение вибрационной обработки в процессе сварки стали 12МХ вместо предварительного подогрева. Проведены исследования влияния частоты вибрации на прочностные свойства металла сварного соединения и сварного шва, уровень остаточных напряжений в сварном шве, микроструктуру и микротвердость.
Ключевые слова: вибрационная обработка, остаточные напряжения, микроструктура, сварка плавлением, сварной шов, сварка перлитных сталей, прочность сварных соединений.
This work is devoted to the welding technology modernization of the housing units made of steel 12MX with the application of vibrating processing during a welding instead of preliminary heating. The researches of effects of vibration frequency on mechanical properties of the welding joint and welded seam metal, residual stress level in the welded seam, the microstructure and microhardness are carried out.
Keywords: a vibrating processing, residual stress level, a microstructure, a fuse welding, welded seam, a welding of the pearlitic steel, the welded joints strength.

УДК 621.791.72
Д. Н. Трушников, канд. техн. наук, 

В. Я. Беленький, д-р техн. наук,
В. Е. Щавлев, асп., 

А. Л. Пискунов, асп., 

А. Н. Лялин, асп. Пермский национальный исследовательский политехнический университет
zuac@pstu.ru
МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ВТОРИЧНО-ЭМИССИОННОГО СИГНАЛА ПРИ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ С ОСЦИЛЛЯЦИЕЙ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА
Рассмотрен процесс формирования вторичного сигнала в плазме при электронно-лучевой сварке с осцилляцией пучка. Пред- ложена математическая модель, описывающая изменение параметров сигнала в зависимости от режима фокусировки. Про- ведено сравнение результатов с экспериментальными данными. На основе модели предложен метод адаптивного контроля фокусировки электронного пучка в режиме сварки.
Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, осцилляция электронного пучка, сигнал вторичного тока в плазме, контроль фокусировки электронного пучка.
The formation of the secondary current in the plasma at the electron-beam welding with the oscillation of the beam is considered. The mathematical model describing the change in signal parameters depending on the mode of electron beam focusing have been offered. Comparison of results with experimental data is carried out. On the model the method for adaptive control of focus mode the electron beam is proposed.
Keywords: electron beam welding, oscillation of the beam, secondary emission, control of the focus mode.

УДК 621.791.01:678.029.43
Н. П. Старостин, д-р техн. наук, 

О. А. Аммосова, канд. техн. наук
Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения РАН
ammosova_@mail.ru
УПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫМ ПРОЦЕССОМ ПРИ СВАРКЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ ДЛЯ ГАЗОПРОВОДОВ ПРИ НИЗКИХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
На основе математического моделирования теплового процесса предложена методика выбора технологических парамет- ров сварки полиэтиленовых труб при температуре воздуха ниже регламентируемой нормативными документами. Продол- жительность нагрева при этом определяется из условия обеспечения такого же объема расплава, что и при сварке при нор- мальных условиях. На этапе осадки предложена математическая модель теплового процесса, учитывающая тепловое воз- действие грата. Для регулирования скорости охлаждения предложено применять теплоизоляционную камеру, размеры которой определяются из условия обеспечения допустимой динамики температурного поля.
Ключевые слова: сварка полиэтиленовых труб, тепловой процесс, грат, сварное соединение, скорость охлаждения, тепло- изоляционная камера.
Based on mathematical modeling of the thermal process the technique of choice for the technological parameters of welding of poly- ethylene pipes at temperatures below regulated regulations is suggested. Heating time is then determined from the condition of providing the same amount of melt that when welding under normal conditions. At the stage of precipitation is offered mathematical model of the thermal process that takes into account thermal effects burr. To control the rate of cooling is proposed to use insulating camera whose di- mensions are determined by the conditions of the admissibility of the dynamics of the temperature field.
Keywords: welding of polyethylene pipes, thermal process, burr, welded joint, the rate of cooling, insulating camera.

УДК 621.791.75.037:621.311.6
А. А. Зиновкин, инж.,
М. А. Шолохов, канд. техн. наук, (ООО «Шторм»),
А. М. Фивейский, канд. техн. наук (Уральский федеральный университет) shmihael@yandex.ru
РЕЗОНАНСНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СВАРКЕ: ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ
Даны описание и сравнение построения основных схем высокочастотных преобразователей для питания сварочной дуги. Изложены принципы работы и исторические этапы развития схем, сконструированных на основе резонансных технологий. Опи- саны плюсы и минусы резонансных преобразователей. Показаны преимущества резонансных сварочных источников, постро- енных по технологии MICOR.
Ключевые слова: источник питания сварочной дуги, высокочастотный преобразователь, схемы построения, резонансные технологии, метод управления MICOR, улучшение характеристик дуги.
The description and main circuits arrangement comparison of high-frequency convertors for arc welding power supplies were intro- duced. Operation concepts and stages in the historical development of circuits, based on the resonance technology were represented. Pros and cons of resonant converters were also presented. We indicated the advantages of resonant power supplies, based on MICOR technology.
Keywords: arc welding power supply, stages of development, high frequency converter, circuits, resonance technology, MICOR ope- ration concept, arc characteristics improvement.

УДК 621.691.75.037:621.311.6
В. М. Шигин, инж.
vischi@list.ru
ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СВАРОЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА С ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМОЙ ИМПУЛЬСА ДЛЯ СВАРКИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ
Приведены результаты испытаний прототипа сварочного источника тока инверторного типа для сварки алюминия пе- ременным током прямоугольной формы с улучшенными энергетическими характеристиками, в котором уменьшение внутрен- них потерь в источнике тока достигается подключением нагрузки (дугового промежутка) непосредственно к выходным за- жимам согласующего трансформатора, а также показаны некоторые технологические возможности для сварки других видов.
Ключевые слова: сварка алюминия, прямоугольная форма тока, инвертор, энергетическая эффективность.
Below are presented the results from the inverter welder prototype testing. Aluminium was welded using square wave alternating cur- rent that has improved energy capacity. The decrease of the inner current losses in the current source is achieved by connection current load with the output clamps matching current transformer. There are also described some manufacturing capabilities for other weld types.
Keywords: aluminium welding, square current waveform, current inverter, energy efficiency.

УДК 621.791:621.642
А. В. Ершов, канд. техн. наук
ООО «ТехноМет»
Manifest54@yandex.ru
МЕХАНИЗИРОВАННАЯ И АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА СТАЛЬНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ ЕМКОСТЬЮ 30 000 М3
Описаны технологические особенности монтажа и сварки вертикального стального, цилиндрического резервуара емкостью 30 000 м3. Горизонтальные стыки на вертикальной стенке резервуара выполняли автоматической сваркой под флюсом, вертикальные стыки на стенке резервуара — автоматической сваркой в защитных газах. Механизированную сварку в защитных газах использовали для изготовления днища, крыши, патрубков резервуара, ручную дуговую — в основном при монтаже и сборке элементов резервуара, а также в труднодоступных местах. Приведены основные режимы сварки стенки, днища и крыши.
Ключевые слова: монтаж и сварка резервуара, автоматическая сварка под флюсом, автоматическая и механизированная сварка в защитных газах, ручная дуговая сварка.
Describes the technological features of the installation and welding of vertical steel, cylindrical tank with a capacity 30 000 m3. For welding of horizontal joints on the vertical wall of the tank used automatic submerged arc welding, welding of vertical seams on the tank wall used automatic welding in shielding gases. Mechanized welding in shielding gases used for welding the bottoms, roofs, pipes tank. Manual arc welding is used primarily for the installation and assembly of elements of the tank, as well as in remote areas of the weld. Shows the main modes of welding the wall, bottom, roof.
Keywords: installation and welding of steel tank, automatic submerged arc welding, automatic and mechanized welding in shielding gases, manual arc welding.