Сварка и Диагностика №4-2013

НАКС информирует

2 Заседание президиума СРО НП «НАКС»

2 Общее собрание членов СРО НП «НАКС»

5 Заседание Научно-технического совета СРО НП «НАКС»

5 Консультационно-информационный семинар «Система аттестации сварочного производства 2013»

7 Экспертное обследование НАКС в рамках Конкурса на соискание премии Содружества
Независимых Государств за достижения в области качества продукции и услуг 2012–2013 гг.

8 Смирнов А. Н., Князьков В. Л. Роль Кузбасского центра сварки и контроля в улучшении научно-образовательного процесса при подготовке специалистов высшей квалификации

Научно-технический раздел

10 Смирнов И. В. Пространственно-параметрическое управление тепловложением при дуговой сварке

13 Кривоносова Е. А., Горчаков А. И., Щербаков Ю. В. Легирование через электролит при микродуговом оксидировании алюминия

16 Шнеерсон В. Я. Формирование слоистой структуры сварного шва при сварке металлов плавлением

24 Журавлев С. И., Ерофеев В. А., Полосков С. И. Физико-математическая модель оплавле-
ния в процессе контактной стыковой сварки трубопроводов

30 Позняков В. Д., Максименко А. А. Изменение структуры и свойств металла ЗТВ сварных соединений стали 10Г2ФБ при сварке и циклической нагрузке изгибом

36 Бигус Г. А., Сабреков М. А. Исследование наименее прочных участков металлоконструк-
ции с использованием метода акустической эмиссии

40 Щипаков Н. А. Экспериментальные исследования чувствительности к механическим на-
пряжениям параметров головной и поперечной ультразвуковых волн

Производственный раздел

42 Быстрова Н. А., Галкин Д. И. Состояние и проблемы системы аттестации персонала в области оценки соответствия на опасных производственных объектах

45 Конюшков Г. В., Конюшков В. Г., Авагян В. Ш. Улучшение эксплуатационных характерис- тик электровакуумных материалов при изготовлении узлов электронной и ускорительной техники методом диффузионной сварки

50 Якушин Б. Ф., Сударев А. В. Новый способ износостойкой наплавки деталей из легированных сталей

55 Смирнов А. Н., Абабков Н. В. Критерии оценки состояния и ресурса длительно работающих барабанов котлов высокого давления

59 Козлов И. К. Особенности мониторинга процесса сварки и состояния сварочного оборудования

* * *
63 Г. В. Конюшкову — 75 лет

64 Требования к материалам, предоставляемым в редакцию журнала «Сварка и Диагностика»

* * * 

УДК 621.791.01

И. В. Смирнов, канд. техн. наук
Тольяттинский государственный университет

ivansmirnov32@gmail.com


ПРОСТРАНСТВЕННО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВЛОЖЕНИЕМ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ

Предложен новый принцип управления тепловложением при дуговой сварке (пространственно-параметрический), сочетаю- щий основные преимущества, свойственные пространственному и параметрическому принципам управления тепловложением, и существенно расширяющий технологические возможности дуговых способов сварки и наплавки за счет возможности гибко и в бо- лее широких диапазонах регулировать количество теплоты, вводимой дугой в каждый из обрабатываемых элементов. Приве- дены физическое и математическое описания данного принципа и наиболее перспективные области его применения.
Ключевые слова: пространственно-параметрическое управление тепловложением, дуговая сварка.

A new principle of governance in arc welding heat input, called space-parametric. This principle allows us to combine the main advantages inherent in a separate spatial and parametric management principles heat input, and greatly extends the technological capabilities of welding and arc welding, through the ability to flexibly and in a wider range than before, to regulate the amount of heat entered the arc in each of the elements to. Given the physical and mathematical description of the proposed principle, and the most promising areas of application.
Keywords: space-parametric control of heat input, arc welding.


УДК 621.793.669.718

Е. А. Кривоносова, д-р техн. наук,
(Пермский национальный исследовательский университет),
А. И. Горчаков, канд. техн. наук,
Ю. В. Щербаков, канд. техн. наук
(Пермская государственная сельскохозяйственная академия)

katerinakkkk@mail.ru

ЛЕГИРОВАНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОЛИТ
ПРИ МИКРОДУГОВОМ ОКСИДИРОВАНИИ АЛЮМИНИЯ

Исследованы возможности легирования через электролит при микродуговом оксидировании алюминия для увеличения толщины слоя и комплексного улучшения физико-механических свойств покрытий.
Ключевые слова: покрытия, микродуговое оксидирование, микротвердость, износостойкость, электролит.

The possibilities of alloying through the electrolyte with the micro-arc oxidizing of aluminum for the purpose of an increase in the thickness of the layer and complex increase in the physico-mechanical properties of the coatings are investigated.
Keywords: coating, micro-arc oxidizing, microhardness, wear resistance, the electrolyte.


УДК 621.791.052:669.017.3

В. Я. Шнеерсон, канд. техн. наук

42vlad@rambler.ru

ФОРМИРОВАНИЕ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ СВАРНОГО ШВА ПРИ СВАРКЕ МЕТАЛЛОВ ПЛАВЛЕНИЕМ

Показано, что на задней стенке кратера ванны создаются условия для формирования слоя металла, который может служить элементом слоистой структуры сварного шва. На основе решения уравнения баланса энергий для потока металла на задней стенке кратера определена толщина слоя металла и скорость его движения. Это позволило определить вклад различных составляющих энергии потока и установить, что в результате остановки потока металла на задней стенке на ней возможно образование слоя металла. Основные геометрические размеры кратера ванны, необходимые для этих расчетов, определены опытным путем.
Ключевые слова: слоистая структура шва, толщина слоя металла на передней и задней стенках кратера ванны, скорость движения жидкого металла, геометрия кратера ванны.

It is shown in the Paper that on the bath crater back wall there are created conditions for formation of the metal layer that can serve as an element of the weld layered structure. On the basis of solving equation of balance of energies for metal flow on the crater back wall we performed evaluation of the metal layer thickness and its travel speed. It allowed determining contribution of different flow energy con- stituents and establishing that metal flow stop on the back wall can result in formation of the metal layer on it. Main bath crater geo- metrical dimensions required for these calculations were determined experimentally.
Keywords: layered inhomogeneity, metal layer thickness on the front and back walls of a welding bath crater, velocity of hot metal travel, bath crater geometry.


УДК 621.791.762.5

С. И. Журавлев, инж. (ЗАО «Псковэлектросвар»),
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) 

si.zhuravlev@yandex.ru

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОПЛАВЛЕНИЯ
В ПРОЦЕССЕ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДОВ

Для оценки влияния основных энергетических явлений при контактной стыковой сварке оплавлением разработана физико-математическая модель процесса, основой которой являются уравнения математической физики, описывающие тепловые и электрические процессы, при допущении, что металл, подаваемый в стык, удаляется при постоянной температуре. Выполнено компьютерное моделирование процесса оплавления, в результате которого получено распределение температур в зоне стыка и определено изменение мощности тепловыделения в стыке, сварочного тока и напряжения. Сравнение результатов моделирования с опытными данными показало их удовлетворительное соответствие реальному процессу сварки.
Ключевые слова: контактная стыковая сварка оплавлением, сварочный ток, тепловыделение, физико-математическая модель.

Physicomathematical model of process was developed for estimation of the influence of the main energy effects during flash butt welding, the basis of which is mathematical physics equations that describe the thermal and electric processes assuming that metal is fed to the joint are removed during constant temperature. Fusion process computer modeling was done, the temperature distribution in butt zone was received and change of heatsegregation power in butt, welding current and voltage was estimated. A comparison of simulation results with experimental data showed their satisfactory compliance to the real process of welding.
Keywords: flash butt welding, welding current, heat-segregation, physicomathematical model.


УДК 621.791.052:630.18

В. Д. Позняков, д-р техн. наук, А. А. Максименко, инж.
ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины

paton39@ukr.net

ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ МЕТАЛЛА ЗТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛИ 10Г2ФБ
ПРИ СВАРКЕ И ЦИКЛИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ ИЗГИБОМ

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния термических циклов сварки и циклического нагружения изгибом на структуру и свойства металла зоны термического влияния (ЗТВ) сварных соединений стали 10Г2ФБ. Показано, что изменение структуры и снижение механических характеристик стали происходят в начале процесса сварки (при изготовлении конструкций), затем — под воздействием циклических нагрузок (при их эксплуатации).
Ключевые слова: сталь 10Г2ФБ, модельные образцы, термические циклы сварки, ЗТВ, циклическое нагружение, структура, прочность, пластичность, ударная вязкость.

Results of experimental investigations of effect of thermal cycles of welding and cyclic bend loading on structure and properties of heat-affected zone metal of steel 10G2Fb welded joints are presented. It is shown that changes in structure and decrease in mechanical characteristics of steel take place at the beginning of the welding process in manufacture of structures and then during their service under the effect of cyclic loads.
Keywords: steel 10G2Fb, model specimens, thermal cycles of welding, heat-affected zone, cyclic loading, structure, strength, duc- tility, impact strength.


УДК 621.791.052:620.179.17

Г. А. Бигус, д-р техн. наук, М. А. Сабреков, магистрант
МГТУ им Н. Э. Баумана

svarka@nm.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ НАИМЕНЕЕ ПРОЧНЫХ УЧАСТКОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Рассмотрено применение метода акустической эмиссии при контроле металлоконструкций, приведено сравнение результатов испытаний и предварительного расчета в программе ANSYS.
Ключевые слова: прочность металлоконструкций, акустическая эмиссия, диагностика, дефекты, реальные испытания.

The application of acoustic emission method in the control of metal, the comparison of test results with the results of the preliminary calculation of the program ANSYS.
Keywords: the strength of metal, acoustic emission, diagnosis, defects, the real test.


УДК 621.791.052.539.4.014

Н. А. Щипаков, инж.
МГТУ им. Н. Э. Баумана

shchipak@yandex.ru

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К МЕХАНИЧЕСКИМ НАПРЯЖЕНИЯМ ПАРАМЕТРОВ ГОЛОВНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН

Приведены результаты сравнительных экспериментальных исследований чувствительности к механическим напряжениям параметров головной и поперечной волн.
Ключевые слова: механические напряжения, ультразвуковые волны, акустоупругость.

The paper presents the results of experimental researches that compared the sensitivity of head and transverse ultrasonic wave parameters to mechanical stress.
Keywords: mechanical stress, ultrasonic wave, acoustoelasticity.


УДК 658.386.3:621.791

Н. А. Быстрова, д-р техн. наук,
Д. И. Галкин, канд. техн. наук
ФГАУ «НУЦСК при МГТУ им. Н. Э. Баумана»

digalkin@rambler.ru


СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ СИСТЕМЫ АТТЕСТАЦИИ ПЕРСОНАЛА В ОБЛАСТИ ОЦЕНКИ СООТВЕТСТВИЯ
НА ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТАХ

Рассмотрены проблемные вопросы функционирования системы аттестации персонала в области оценки соответствия на опасных производственных объектах и предложены варианты развития существующей системы.
Ключевые слова: аттестация, сертификация, система аттестации, экспертиза промышленной безопасности, оценка соответствия.

In this article the tasks of the problem functioning system of NDT personnel certification at the dangerous industrial objects is considered. Relying on the own experience, authors are proposing methods of development of the existing system.
Keywords: certification, certification, system certification, examination of industrial safety, conformity assessment


УДК 620.179.18

Г. В. Конюшков, д-р техн. наук, В. Г. Конюшков, канд. техн. наук (Саратовский государственный технический университет),
В. Ш. Авагян, д-р техн. наук
(Армянский институт
синхротронных исследований «KENDL»)

ems@sstu.ru

УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ УЗЛОВ ЭЛЕКТРОННОЙ И УСКОРИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ МЕТОДОМ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ

Исследованы газопроницаемость и прочность электровакуумных металлов при воздействии параметров диффузионной сварки в вакууме применительно к электровакуумным приборам СВЧ-диапазона и ускоряющих секций ускорительной техники. Данные режимы использованы при разработке крупногабаритной установки диффузионной сварки для изготовления составных ускоряющих секций.
Ключевые слова: электронные приборы, ускорительная техника, диффузионная сварка, вакуум, вакуумная плотность, газопроницаемость.

Researches on durability and gas permeability of electrovacuum metals are executed in case of influence of parameters of diffusion welding in vacuum in relation to electrovacuum instruments very high frequencies of the range and accelerating sections of accelerating technique. Implementation of these modes by development of large-size installation of diffusion welding is made for manufacture of composite accelerating sections by diffusion welding.
Keywords: electronic instruments, accelerating technique, diffusion welding, vacuum, vacuum density, gas permeability.


УДК 621.791.927.54

Б. Ф. Якушин, А. В. Сударев
МГТУ им. Н. Э. Баумана

jakushinbf@mail.ru

НОВЫЙ СПОСОБ ИЗНОСОСТОЙКОЙ НАПЛАВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Описана технология дуговой механизированной наплавки в защитных газах без предварительной и последующей термической обработки путем раздельной наплавки подслоя износостойкого слоя.
Ключевые слова: дуговая наплавка, легированная сталь, крупногабаритные детали, закалка стали, амплитуда колебаний дуги, математическая модель, аустенитый слой, превращение в мартенсит.

The technology of mechanized arc surfacing in shielded gases without using of preheating and heat treatment after welding is discussed. The possibility to avoid the formation of cracks due to successive layering is shown.
Keywords: arc surfacing, alloy steel, parts of large dimensions, hardened steel, the amplitude of the fluctuations of the arc, mathematical model, surfacing austenitic metal, the transformation to martensite.


УДК 621.791.05:620.179

А. Н. Смирнов, д-р техн. наук,
Н. В. Абабков, канд. техн. наук
Кузбасский государственный технический университет им. Т. Ф. Горбачева 

 
ssr-2gac@mail.ru

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ И РЕСУРСА
ДЛИТЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ БАРАБАНОВ КОТЛОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

В статье установлены взаимосвязи между результатами измерения акустических и магнитных характеристик в металле барабанов котлов с данными, полученными методами электронной микроскопии. Показана высокая чувствительность спектрально-акустического и магнитошумового методов к определению изменений параметров микроструктуры. На основе установленных взаимосвязей разработаны критерии оценки состояния и ресурса длительно работающих барабанов котлов высокого давления.
Ключевые слова: барабан котла, акустические и магнитные характеристики, электронная микроскопия, критерии оценки.

The relationship between the results of acoustic and magnetic characteristics in metal of boiler drums with the results received by methods of electronic microscopy are established in article. The analysis of research results shows high sensitivity of spectral-acoustic and magnetic-noise methods to definition changes of microstructure parameters.
Keywords: boiler drum, acoustic and magnetic characteristics, electronic microscopy, evaluation criteria.


УДК 621.791: 681.3

И. К. Козлов, канд. техн. наук
НГТУ им. Р. Е. Алексеева

monitorweld@rambler.ru

ОСОБЕННОСТИ МОНИТОРИНГА ПРОЦЕССА СВАРКИ И СОСТОЯНИЯ СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Описаны мобильные регистраторы технологических процессов модели МРС, прошедшие необходимые метрологические испытания системы сертификации в России. Область применения регистратора — технологические процессы сварочного производства при возможности распространения и на иные виды технологических процессов.
C 2001 г. регистраторы МРС успешно применяют в автомобильной, атомной, авиакосмической отраслях промышленности, АЦ
сварочного производства.
Ключевые слова: мониторинг, измерения, технологические процессы, сварка.

Mobile registrars series MPC certified and having run the metrological trials in the certification system of Russian Federation. The main application sphere of the registration is the welding fabrication technological processes, it can also be applied to other types of technological processes.
Since 2001 MPC is successfully used in automobile and nuclear branches of industry, in building oil-pipe lines.
Keywords: monitoring, measuring, technological processes, welding.