Сварка и Диагностика №5-2013

№5 – 2013 (сентябрь–октябрь)

Информационный раздел НАКС

2 Соглашение о сотрудничестве между НАКС и ОАО «АК"Транснефть"»

2 Качество и конкурентоспособность продукции сварочного производства

3 Сертификация Системы менеджмента качества в САСв

3 Гортышов Ю. Ф. Первый консультационно-информационный семинар по системе менеджмента качества

4 Сазонов С. Ф. Второй консультационно-информационный семинар по системе менеджмента качества

5 Применение QR-кодов в аттестации

6 Фивейский А. М. Итоги18-й Международной специализированной выставки«Schweissen & Schneiden»

8 Компания «Кемппи» на выставке«Schweissen & Schneiden — 2013»

8 Левченко А. М., Орлова А. А. VIII Международная научно-практическая конференция с Молодежной школой«Инновационные сварочные технологии в судостроении, производстве морской техники и строительстве береговых объектов — 2013»

10 IV Всероссийская научно-практическая конференция «Саморегулирование в строительном комплексе: повседневная практика и законодательство»

11 Ю. Ф. Гортышов избран президентом Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева

Научно-технический раздел

12 Шолохов М. А., Ерофеев В. А., Гончаров С. Н., Полосков С. И. Инженерный анализ влияния параметров двухдуговой сварки высокопрочных сталей по узкому зазору на свойства сварного соединения

18 Куркин А. С., Макаров Э. Л., Куркин А. Б. Методика решения нелинейных задач нестационарной теплопроводности с учетом фазовых превращений при сварке

27 Гайворонский А. А. Образование холодных трещин при сварке высокопрочной углеродистой стали

33 Кривоносова Е. А., Рудакова О. А. Исследование закономерностей усталостного разрушения металла сварных швов стали10Г2ФБЮ

36 Крысько Н. В., РыбачукA. M. Область, чувствительная к внешним магнитным полям при сварке в CO₂

40 Крамской А. В., Чуларис А. А., Людмирский Ю. Г. Способ пайки разнородных материалов с использованием фрикционного трения

Производственный раздел

44 Сараев Ю. Н., Безбородов В. П., Григорьева А. А. Совершенствование технологических процессов сварки и наплавки на основе методов адаптивного импульсного высокоэнергетического воздействия на характеристики переноса электродного металла и кристаллизации сварочной ванны

48 Браверман В. Я., Белозерцев B. C., Вейсвер Т. Г. Определение отклонения луча от стыка при электронно-лучевой сварке

50 Киселев B. C., Радченко М. В. Создание информационно-измерительной системы диагностики сверхзвуковой газопорошковой наплавки покрытий на основе никеля и технических алмазов

53 Лукьянов В. Ф., Рогозин Д. В., Шахов В. В. Ремонт металлических конструкций нефтегазодобывающих платформ на шельфе

56 Драгунов В. К., Гончаров А. Л., Щербаков А. В. Роль научно-производственных центров в развитии технологий сварки электронным лучом

62 Ощепков Ф. Н. Современный рынок сварочного оборудования: проблемы и перспективы

***

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

***

УДК621.791:539.4

М. А. Шолохов, канд. техн. наук

(ООО «Шторм»),

В. А. Ерофеев, канд. техн. наук

(Тульский государственный университет),

С. Н. Гончаров, канд. техн. наук

(ОАО «Уралтрансмаш»),

С. И. Полосков, д-р техн. наук

(ФГАУ НУЦ «Сварка и контроль»

при МГТУ им. Н. Э. Баумана)

shmihael@yandex.ru

ИНЖЕНЕРНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВУХДУГОВОЙ СВАРКИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ ПО УЗКОМУ ЗАЗОРУ НА СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ

При серийном производстве специальной техники актуальны вопросы производительности и качества сварочных работ, поэтому при производстве специальной техники целесообразно использовать двухдуговую сварку плавящимся электродом по узкому зазору. В результате инженерного анализа, выполненного на основе физико-математического моделирования, установлено, что обеспечить требуемые свойства металла шва и ЗТВ при двухдуговой сварке по узкому зазору элементов корпусных конструкций специальной техники возможно путем выбора оптимальной скорости сварки, дополнительного теплового воздействия на кристаллизующийся шов, подбора системы легирования шва, а также изменения расстояния между сварочными дугами.

Ключевые слова: двухдуговая сварка, плавящийся электрод, сварка по узкому зазору, физико-математическое моделирование.

In series production of special technique are relevant question about capacity and quality of welding. Therefore, the production of special technique appropriate using of twin arc consumable electrode narrow groove welding. Engineering analysis, performed on base of physical-mathematical modeling, had showed, that provision of required properties of weld metal and heat affected zone in the context of twin arc narrow groove welding of special technique hull structures elements can be provide be choice of optimal welding speed, additional heat effects on crystallizing seam, selection of seam alloy system, and also by change distance between welding arcs.

Keywords: twin arc welding, consumable electrode, narrow groove welding, physical-mathematical modeling.

УДК621.791.052:669.017.3

А. С. Куркин, д-р. техн. наук, Э. Л. Макаров, д-р. техн. наук,

А. Б. Куркин, инж.

МГТУ им Н. Э. Баумана

ack@bmstu.ru

МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ЗАДАЧ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ С УЧЕТОМ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ПРИ СВАРКЕ

Представлены методы компьютерного моделирования геометрии сварного соединения, распределенных движущихся сварочных источников теплоты и фазовых превращений при нагреве и охлаждении низколегированных сталей, а также расчетного определения теплофизических свойств этих сталей по химическому составу, применяемые в конечно-элементном программном комплексе«Сварка».

Ключевые слова: компьютерное моделирование, сварное соединение, сварочный источник, фазовые превращения, низколегированные стали.

The computer modeling methods are presented of the of welded joints geometry, distributed moving welding heat sources and low-alloy steels phase transformations during heating and cooling, as well as thermal properties calculation of these steels using their chemical composition, which are used in the finite element software «Welding».

Keywords: computer modeling, welded joints, welding heat sources, low-alloy steels, phase transformations.

УДК621.791.052:539.4

А. А. Гайворонский, канд. техн. наук

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины

paton39@ukr.net

ОБРАЗОВАНИЕ ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН ПРИ СВАРКЕ ВЫСОКОПРОЧНОЙ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Представлены результаты исследования влияния температуры предварительного подогрева, погонной энергии сварки, типа металла шва на формирование напряжений и образование холодных трещин в сварных соединениях углеродистой стали М76. Показано, что характер зарождения и развития холодных трещин в соединении практически не зависит от типа применяемых сварочных материалов. Исключить трещины в соединениях возможно только при использовании предварительного подогрева соединений до200 °С.

Ключевые слова: высокопрочная углеродистая сталь, сварные соединения, предварительный подогрев, погонная энергия сварки, металл шва, зона термического влияния, холодные трещины, напряжения.

The results of research of influence of temperature of preheat, linear energy of welding are presented, type of metal of guy-sutures on forming of tensions and formation of cold cracks in the weld-fabricated connections of carbon steel of М76. It is shown that character of origin and development of cold cracks in connection practically does not depend on the type of the applied welding materials. To eliminate cracks in connections maybe only at application of preheat of connections to 200 °С.

Keywords: highly durable carbon steel, weld-fabricated connections, preheat, linear energy of welding, metal of guy-sutures, thermal affected zone, cold cracks, tensions.

УДК621.791.052:539.4

Е. А. Кривоносова, д-р техн. наук,

О. А. Рудакова, канд. техн. наук

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

katerinakkkkk@mail.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ МЕТАЛЛА СВАРНЫХ ШВОВ СТАЛИ 10Г2ФБЮ

Показана эффективность применения метода фрактального анализа для количественного описания геометрии излома, установлена взаимосвязь между фрактальной размерностью поверхности излома и количественными параметрами сопротивления усталости. Установленная взаимосвязь позволяет анализировать причины усталостного разрушения многослойных сварных швов.

Ключевые слова: сварной шов, усталостное разрушение, инкубационный период, скорость роста усталостной трещины, поверхность излома, фрактальная размерность поверхности излома.

In this paper efficiency of fractal analysis method application for the quantitative description of fracture geometry is shown, the interrelation between fractal dimension of a fracture surface and quantitative parameters of a fatigue resistance is ascertained. The determined interrelation enables to analyze the fatigue breakdown sources of multilayer welds.

Keywords: a weld, fatigue breakdown, the incubation period, fatigue crack growth rate, a fracture surface, fractal dimension of a fracture surface.

УДК621.791.753.92.001.5:538.122

Н. В. Крысько, асп., А. М. Рыбачук, канд. техн. наук

МГТУ им. Н. Э. Баумана

kryskonv@gmail.com

ОБЛАСТЬ, ЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ К ВНЕШНИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЯМ ПРИ СВАРКЕ В СО₂

Проведен анализ размеров области горения дуги и переноса капель электродного металла, чувствительной к воздействию внешних магнитных полей, при различных способах сварки плавящимся электродом в СО₂.

Ключевые слова: дуговая сварка, плавящийся электрод, магнитное поле, дуга, капля.

An Analysis of the dimensions of sensible to the outward magnetic field area of the arc and the molten metal transfer during the various methods of GMAW in carbon dioxide has been implemented.

Keywords: arc welding, consumable electrode, magnetic field, arc, drop.

УДК621.791.3.05.011:539.2

А. В. Крамской, асп.,

А. А. Чуларис, д-р техн. наук,

Ю. Г. Людмирский, д-р техн. наук

Донской государственный технический университет

svarka@dstu.edu.ru

СПОСОБ ПАЙКИ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФРИКЦИОННОГО ТРЕНИЯ

Рассмотрены трудности получения соединений разнородных материалов. Указаны пути повышения прочности комбинированных соединений. Предложен способ соединения разнородных материалов (стали с алюминием) с использованием промежуточного слоя при помощи фрикционного трения. Рассмотрены прочностные свойства полученных соединений и характер разрушения, а также результаты металлографического исследования.

Ключевые слова: пайка, нахлесточные соединения, железо, алюминий, цинк, способы соединения, схема процесса, прослойка, стадии образования соединения, прочность при разрыве, макро- и микроструктура.

In the article the difficulties of preparing the compounds of dissimilar materials are considered. The ways of increasing the strength of the combined compounds are set. A method for joining dissimilar materials (steel and aluminum) using the intermediate layer by frictional rubbing. The strength properties of the compounds and fracture behavior and the results of metallurgical studies are considered as well.

Keywords: soldering, lap joints, iron, aluminum, zinc, methods of joining, the process scheme, interlayer, stages of formation of the compound, tensile strength, macro-and microstructure.

УДК621.791.75.037

Ю. Н. Сараев, д-р техн. наук,

В. П. Безбородов, канд. техн. наук,

А. А. Григорьева, инж.

Институт физики прочности и материаловедения СО РАН

litsin@ispms.tsc.ru

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ И НАПЛАВКИ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ АДАПТИВНОГО ИМПУЛЬСНОГО ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОДНОГО МЕТАЛЛА И КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ¹

Рассмотрены вопросы совершенствования технологических процессов сварки и наплавки на основе методов адаптивного импульсного высокоэнергетического воздействия на характеристики плавления, переноса и кристаллизации металла шва из расплава в процессе формирования неразъемного соединения методами сварки и наплавки. Авторами устанавливается корреляция между характеристиками тепломассопереноса капель электродного металла, теплосодержанием сварочной ванны и структурой, физико-механическими и эксплуатационными свойствами неразъемных соединений материалов. Комплексный подход в решении развиваемой авторами тематики позволил им сформулировать основные направления повышения ресурса и живучести изделий технических систем, имеющих сварные соединения и наплавленные покрытия.

Ключевые слова: технологические процессы сварки и наплавки, перенос электродного металла, адаптивное управление, сварочная ванна, кристаллизация, высокоэнергетическое воздействие, живучесть.

The questions of improving the welding procedures and welding method-based adaptive pulse high energy on the melting behavior, transfer and crystallization of the molten weld metal in the process of permanent connection of welding procedures and welding. The authors of established correlation between heat and mass transfer characteristics of the electrode metal droplets, the heat content of the weld pool and the structure, mechanical and performance properties of permanent joints materials. Comprehensive approach to addressing topics developed by the authors, allowed them to formulate the main directions of improving the resource and technical systems survivability products with welds and weld surface.

Key words: technological processes of welding and surfacing, the transfer of electrode metal, adaptive control, weld pool, crystallization, high-energy impact, survivability

УДК621.791.72

В. Я. Браверман, д-р техн. наук,

В. С. Белозерцев, канд. техн. наук

(Сибирский государственный аэрокосмический университет им. акад. М. Ф. Решетнева),

Т. Г. Вейсвер, асп.

(ОАО«Красноярский машиностроительный завод»)

braverman-vladimir@rambler.ru

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ ЛУЧА ОТ СТЫКА ПРИ ЭЛЕКТРОННО‑ЛУЧЕВОЙ СВАРКЕ

Рассмотрена возможность определения положения электронного луча относительно стыка по магнитному полю тока, протекающего через свариваемые детали. В качестве датчика положения электронного луча относительно стыка использован дифференциальный феррозонд.

Ключевые слова: отклонение электронного луча, ток электронного луча, напряженность магнитного поля, феррозондовый датчик.

The possibility to evaluate electron beam deflection from joint by magnetic field strength of the current flowing through the welded part of joint is studied. The differential flux gate is utilized as a sensor of electron beam and joint displacement.

Keywords: electron beam deflection, electron beam current, magnetic field strength, fluxgate sensor.

УДК621.791.927.54

В. С. Киселев, канд. техн. наук, М. В. Радченко, д-р техн. наук,

Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова

mirad_x@mail.ru

СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО‑ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ СВЕРХЗВУКОВОЙ ГАЗОПОРОШКОВОЙ НАПЛАВКИ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ И ТЕХНИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ

Представлены результаты разработки системы контроля и диагностики сверхзвуковых газопорошковых струй, позволяющие проанализировать и отработать технологические режимы наплавки износостойких покрытий на основе никеля и технических алмазов.

Ключевые слова: система контроля и диагностики, сверхзвуковая газопорошковая наплавка, технические алмазы, защитные покрытия, режимы наплавки.

The results of development of the monitoring system for control and diagnostics of supersonic gas powder streams are presented. That system has allowed to analyze and set up the technological modes of Ni-based alloys and technical diamonds cladding.

Keywords: monitoring system and diagnostics, supersonic gas powder cladding, technical diamonds, cladding modes.

УДК621.791:622.276.05

В. Ф. Лукьянов, д-р техн. наук,

Д. В. Рогозин, канд. техн. наук,

В. В. Шахов, инж.

Донской государственный технический университет

lukianov@donpac.ru

РЕМОНТ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ НЕФТЕГАЗОДОБЫВАЮЩИХ ПЛАТФОРМ НА ШЕЛЬФЕ

Разработана технология ремонта под водой опоры морской платформы из низколегированной стали с толщиной стенки 38мм, обеспечивающая требуемое качество сварного шва без предварительного подогрева основного металла.

Ключевые слова: шельф, платформы, ремонт, сварка под водой, буферный слой, аустенитные электроды.

The technology of repair of the water supports offshore drilling platform of low-alloy steel wall thickness 38 mm, which provides the required quality of the weld without preheating the base metal, was developed.

Keywords: offshore platform, repair columns by welding, underwater wet welding, dry hyperbaric welding, fatigue crack, buffer layer.

УДК621.791.722

В. К. Драгунов, д-р техн. наук,

А. Л. Гончаров, канд. техн. наук,

А. В. Щербаков, д-р техн. наук

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

DragunovVK@mpei.ru

РОЛЬ НАУЧНО‑ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЦЕНТРОВ В РАЗВИТИИ ТЕХНОЛОГИЙ СВАРКИ ЭЛЕКТРОННЫМ ЛУЧОМ

Рассмотрены проблемы электронно-лучевой сварки на современном этапе. Показано, что для эффективного решения задач инновационного развития технологий и производства оборудования для электронно-лучевой сварки необходимо привлечение мощного отечественного потенциала науки и промышленности с обязательной политической, административной и финансовой поддержкой государства и крупных корпораций. При этом активную роль в создании технологической базы могут играть научно-производственные центры, созданные на базе вузов и оснащенные современным оборудованием. Приведен пример деятельности научно-производственного центра, созданного в НИУ «МЭИ».

Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, научно-производственный центр, оборудование, разнородные материалы.

The current status and prospects of development of the technology of electron beam welding have been analyzed in this report. It is necessary to attract power full local capacity for science and industry with the mandatory administrative and financial support from the government and large corporations for the purposes of effective solution of innovative development problems of production equipment and electron beam welding technology. An active role in creating a technological base can play scientific research centers set up on the basis of high schools provided with modern equipment. The report gives as an example results of work of the research and production center established at Moscow Power Engineering Institute.

Keywords: electron beam welding, research and production center, dissimilar materials.

УДК621.791.001.12/.18

Ф. Н. Ощепков, инж.

ООО «СибТехСнаб-Сварка»

628400@gmail.ru

СОВРЕМЕННЫЙ РЫНОК СВАРОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ