Сварка и Диагностика №6-2013

2 Новогоднее обращение Н. П. Алешина к читателям

3 Б. Е. Патону— 95 лет

Информационный раздел НАКС

5 Общеесобрание членов СРО НП «НАКС»

6 18-я Международная специализированная выставка «Schweissen&Schneiden»

8 Третий консультационно-информационный семинар по системе менеджмента качества

9 УДК 621.791:658.386

Авторы статьи:

М. В. Радченко, д-р техн. наук,

М. Н. Сейдуров, канд. техн. наук

Алтайский государственный технический университетим. И. И. Ползунова, ГАЦ АР НАКС

mirad_x@mail.ru

РАЗВИТИЕ НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ШКОЛЫ

И СИСТЕМЫ АТТЕСТАЦИИ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА АЛТАЕ

(посвящено 20-летию НАКС и 50-летию кафедры сварки на Алтае)

12 ООО«Тюменский центр аттестации»

14 Авторы статьи:

А. В. Малолетков, канд. техн. наук (МГТУ им. Н. Э. Баумана),

С. В. Панков, канд. техн. наук (ООО НВЦ «Сварка»)

ВТОРОЙ ОТКРЫТЫЙ ЧЕМПИОНАТ МОСКВЫ РАБОЧИХ ПРОФЕССИЙ«WORLDSKILLS RUSSIA – 2013»ПО КОМПЕТЕНЦИИ «СВАРОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

Научно-технический раздел

16 УДК 621.791.75.039-229.61

Авторы статьи:

Б. Е. Патон, академик НАН Украины,

В. А. Лебедев, д-р техн. наук, И. В. Лендел, инж. (ИЭС им. Е. О. Патона),

С. И. Полосков, д-р техн. наук (ФГАУ НУЦ «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н. Э. Баумана)

lebedevvladimir@ukr.net

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ АВТОМАТИЧЕСКОЙИ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ

В настоящее время перспективным путем совершенствования технологий дуговой сварки, а также упрочняющей и восстанавливающей наплавки является расширение областей применения импульсных технологий, которые помимо управляемого переноса электродного металла обеспечивают управление глубиной проплавления и гарантированный провар при формировании корня шва. В этой связи наиболее эффективной системой управляемой импульсной подачи электродной проволоки является системас компьютеризованным безредукторным механизмом на основе вентильного электропривода, существенно превосходящая аналогичные механизмы с шаговыми электроприводами. Для сварки, восстанавливающей и упрочняющей наплавки относительно небольших по массе и габаритам изделий целесобразно их импульсное колебание при неизменных параметрах самого процесса сварки.

Ключевые слова: автоматическая и механизированная сварка, ванна, импульс, колебания, наплавка, плавление, параметры,характеристики, электрод.

Currently, the рromising way to imрrove the technology of arc welding, as well as strengthening and restoring surfacing is to exрandfields of aррlication of рulse technology, which in addition to managed transfer of electrode metal рrovides control of рenetrationdeрthand guaranteed рenetration in the formation of the root рass. Due to this, the most effective system of controlled рulsed wire feed systemis a comрuterized gearless mechanism based on a valve actuator, greatly suрerior to similar systems with electric steррer. For welding, restoring and strengthening surfacing of рroducts with small weight and dimensions it is aррroрriate to рerform their momentum swing at constant рarameters of the welding рrocess.

Keywords: automatic and mechanized welding, bath, imрulse, swing, welding, melting, рarameters, characteristics, electrode.

21 УДК 539.3:621.9.011:51.74

Авторы статьи:

Р. А. Кректулева, канд. физ.-мат. наук (Национальный исследовательский Томский политехнический университет),

О. И. Черепанов, д-р физ.-мат. наук (Томский университет систем управления и радиоэлектроники),

Р. О. Черепанов, канд. физ.-мат. наук (Национальный исследовательский Томский государственный университет)

rakret@mail.ru

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕФОРМАЦИЙПРИ ОДНООСНОМ РАСТЯЖЕНИИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙС УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ТЕРМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Вариационно-разностным методом решена двумерная задача расчета напряженно-деформированного состояния в процессеохлаждения сварного шва и оценки влияния остаточных напряжений на локализацию деформаций при одноосном растяженииобразца со сварным соединением. Показано, что наряду с неоднородностью физико-механических характеристик свариваемыхматериалов, остаточные термические напряжения существенно влияют на процессы концентрации напряжений и локализации деформаций сварных швов при механических нагрузках. В двумерном приближении (плоское напряженное состояние) рассмотрена задача многопроходной сварки труб с учетом таких конструктивных особенностей, как наличие кольца-вставки,применяемого для антикоррозионной защиты шва, и воздушного зазора между трубой и вставкой.

Ключевые слова: остаточные напряжения, многопроходная сварка, кольцо-вставка, воздушный зазор, математическое моделирование, вариационно-разностнаясхема.

Two-dimensional variational-difference scheme was used to calculating stress-strain state in the рrocess of cooling of the weld and estimationof influence of residual stresses on the strain localization by uniaxial tension of sрecimen with welded joint. It is shown that heterogeneityof the рhysical and mechanical characteristics of the joined materials and also residual thermal stresses have a significant effecton the рrocesses of stress concentration and strain localization of welded joint under mechanical loading. Two-dimensional statement(рlane stress) of рroblem was used for modeling of multi-рass welding of рiрes in view of such design features as aррlication of thin tube-insertionfor anticorrosion рrotection of welded joint and the air gaрs between the tube and insert.

Keywords: residual stresses, multi-рass welding, tube-insertion, air gaрs, mathematical modeling, variational-difference scheme.

24 УДК 621.791.75.01.537.523

Авторы статьи:

В. П. Сидоров, д-р техн. наук, Н. А. Борисов, инж. Тольяттинский государственный университет

otsр@tltsu.ru

КРИТЕРИЙ ПРОПЛАВЛЯЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДУГИ ПРИ СВАРКЕ

Предложено оценивать проплавляющую способность сварочной дуги коэффициентом расплавления основного металла α_о,аналогичным коэффициенту расплавления электрода α_р. Установлены значения α_ов зависимости от доли полярности в дугес разнополярными импульсами тока частотой 50 Гц и отмечено постоянство площади поперечного сечения шва. Эффективность использования расплавленного основного металла на образование сварного соединения предложено определять егоудельным расходом, пропорциональным средней ширине провара.

Ключевые слова: сварка под флюсом, дуга, провар, полярность тока, проплавляющая способность.

Рroрosed to estimate the рenetrating ability of the arc by the base metal melting coefficient α_о similar to electrode melting coefficient α_р.The deрendencies of α_о from the рroрortion of рolarity in the arc current рulses with different рolarities frequency of 50 Hz was established,and the constancy area of the cross-section of the joint was noted. Efficiency of molten base metal for the weld formation рroрosed to determineby its sрecificconsumрtionрroрortional average width of рenetration.

Keywords: welding comрound, weld рenetration, DC arc welding рolarity and current sort, Near-electrode effective рowers

28 УДК 621.791.771

Авторы статьи:

Е. М. Федосеева, канд. техн. наук Пермский национальный исследовательский политехнический университет

svarka@рstu.ru

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙНА УСТАЛОСТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ СВАРНЫХ ШВОВМАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ СТАЛИ Х70

Усталостное разрушение непосредственно связано с неоднородностью строения материалов, заключающейся в случайныхвариациях механических свойств, размеров и очертаний отдельных зерен металла, наличием неоднородных фаз, включений, остаточных напряжений. На основе этого определена скорость роста трещины, характеризующая склонность металла к усталостному разрушению, в разных зонах сварного шва из стали Х70. Оценен характер разрушения в зависимости от структуры и доли неметаллических включений в шве.

Ключевые слова: металл шва, неметаллические включения, усталостные испытания, структура, трубопровод.

Fatigue failure is directly related to the inhomogeneity of the structure of materials, consisting of random variations in the mechanicalрroрerties, size and shaрe of individual grains of the metal, the рresence of heterogeneous рhases, inclusions, residual stresses. On the basisof the crack growth rate is defined, which characterizes a tendency to metal fatigue failures, in different areas of the weld steel X70.Evaluated the fracture behavior deрending on the structure and the рroрortion of non-metallic inclusions in the weld.

Keywords: seam metal, nonmetallic inclusions, fatigue tests, structure, theрiрeline.

32 УДК 621.791.75

Авторы статьи:

И. Ю. Летягин, канд. техн. наук Пермский национальный исследовательский политехнический университет

svarka@pstu.ru

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯПО СТАБИЛЬНОСТИ ГОРЕНИЯ И ПОВТОРНОМУ ВОЗБУЖДЕНИЮ ДУГИ

Рассмотрен метод обобщения с помощью функции желательности нескольких критериев оценки качества штучныхэлектродов. На основе теории планирования эксперимента получено уравнение регрессии, описывающее зависимость критерия качества электродов от состава покрытия. С помощью этого уравнения состав электродного покрытия оптимизированпо обобщенному критерию.

Ключевые слова: ручная дуговая сварка, покрытый электрод, оценка стабильности горения дуги, повторное возбуждениедуги, обобщенный критерий оценки.

The method of generalization by means of function of desirability of several criteria of an estimation of quality of the covered electrodes is considered. On the basis of the theory of planning of experiment the equation of regress describing dependence of criterion of quality of electrodes from composition of a covering is received. By means of this equation the composition of an electrode covering is optimized by the generalized criterion.

Keywords: manual arc welding, coated electrode, arc stability assessment, rexcitation of the arc, the generalized criterion of evaluation.

36 УДК 621.791.927.55

Авторы статьи:

П. П. Гвоздев, инж.,

Н. В. Коберник, канд. техн. наук,

Р. С. Михеев, канд. техн. наук

МГТУ им. Н. Э. Баумана

koberniknv@bmsty.ru

ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВААНТИФРИКЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Рассмотрено влияние углеродных нанотрубок (УНТ) на формирование структуры покрытий из сплава баббита, полученныхплазменно-порошковой наплавкой. Установлено, что введение УНТ в состав покрытия не влияет существенно на структурообразование наплавленного покрытия и размер структурных составляющих. Исследовано влияние УНТ на эксплуатационныесвойства покрытий. Показано, что введение УНТ повышает износостойкость покрытия.

Ключевые слова: углеродные нанотрубки, баббит, плазменно-порошковая наплавка, износостойкость покрытия.

The influence of carbon nanotubes on babbitt alloy coating microstructure formation has been examined. The coating was producedby plasma powder surfacind process. The introduction of carbon nanotubes in the coating did not influence on the structure formation ofdeposited coating and on the structure components size was found. Besides the introduction of carbon nanotubes in the coating improvesthe coating wear resistance.

Keywords: carbon nanotubes, babbitt, plasma powder surfacind process, antifriction matirials.

40        УДК 621.791.16.01

Авторы статьи:

С. С. Волков, канд. техн. наук

МГТУ им. Н. Э. Баумана

bauman@bmstu.ru

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВРЕЖИМА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ СИНТЕТИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ

Показано, что параметры режима ультразвуковой сварки синтетических тканей существенно влияют на скорость достижения максимальных температур в зоне сварного соединения, определяя интенсивность разогрева, а следовательно, ипроизводительность сварки.

Ключевые слова: ультразвуковая сварка, синтетические ткани, волновод, амплитуда, давление, опора, температура, параметрырежима.

It is shown that the options for the ultrasonic welding of synthetic tissues significantly affect the rate of attainment of maximum temperaturein the area of the weld, determining the intensity of the heating, and hence the productivity of the welding process.

Keywords: ultrasonic welding, synthetic tissues, waveguide, the amplitude, pressure, support, temperature, mode options.

Производственный раздел

40        УДК 621.791.75.03-52

Авторы статьи:

И. В. Смирнов, канд. техн. наук,

С. А. Хурин, инж.,

А. И. Смирнова, канд. техн. наук

ООО «Сварочные машины и технологии»

smt-tlt@rambler.ru

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМС УПРАВЛЯЕМЫМ ТЕПЛОВЛОЖЕНИЕМ

Для реализации в производственных условиях инновационного процесса дуговой сварки с управляемымтепловложениемразработан инверторный источник питания СМТ-1, обладающий оригинальной топологией, которая базируется на применении в одном источнике двух инверторов, работающих в режиме попеременно-совместной работы и управляемых общей системой управления. Приведены особенности конструкции, функциональная схема и отличительные технические возможностиисточника питания СМТ-1, а также информация об особенностях применяемой в источнике питания системы управления.

Ключевые слова: инверторный источник питания, дуговая сварка неплавящимся электродом, управление тепловложением.

For implementation in a production environment innovative arc welding process with controlled heat input inverter power source designed CMT-1, which has the original topology, based on the use of a single source of two inverters that operate in alternating work togetherand manage the overall control system. The article describes the design features, functional diagram and description of the distinctivetechnical features power supply CMT-1. It also contains information about the features used in the power supply control system.

Keywords: inverter power source, non-consumable electrode arc welding, control of heat input.

47        УДК 621.791.927.55

Авторы статьи:

Ю. Д. Щицын, д-р техн. наук,

Д. С. Белинин, асп.

Пермский национальный исследовательскийполитехнический университет

svarka@pstu.ru

ПЛАЗМЕННАЯ НАПЛАВКА СЖАТОЙ ДУГОЙ ТОКОМ ОБРАТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ

Представлены результаты исследования особенностей плазменной наплавки током обратной полярности. Показана высокая эффективность процесса, позволяющая использовать для наплавки дугу пониженной мощности, при этом обеспечивается большая ширина наплавленного валика за один проход, отсутствие дефектов в зоне сплавления и минимальное проплавление основного металла.

Ключевые слова: плазма, наплавка, полярность тока.

The results of studies of the plasma surfacing current reverse polarity. The high efficiency of the process, allowing the use of arc welding lowpower, while providing a large bead width in a single pass, the absence of defects in the fusion zone, and minimal penetration of the base metal.

Keywords: plasma, surfacing, current polarity.

49        УДК 621.791.72

Авторы статьи:

Н. А. Иванов, канд. физ.-мат. наук,

А. Е. Балановский, канд. техн. наук

(ФТИ ИрГТУ),

Ю. Д. Калашников, канд. техн. наук,

В. В. Рязанцев, инж.,

А. С. Скрипнеченко, инж.

(ООО «Карбопроцесс»)

fuco.64@mail.ru

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВЫСОКОЧИСТЫХ КВАРЦЕВЫХ ТИГЛЕЙ,ПОЛУЧАЕМЫХ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКОЙ, ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯКРЕМНИЕВЫХ СТЕРЖНЕЙ ПО МЕТОДУ ЧОХРАЛЬСКОГО. Ч. 1

Приведены результаты исследований технологии дуговой наплавки тиглей с использованием высокочистых кварцевыхконцентратов отечественного и импортного производства. С использованием микроскопических исследований проведенаоценка качества наплавленных поверхностей получаемых изделий по таким показателям, как прозрачность и отсутствие газовых пузырей. Проведены испытания изготовленных экспериментальных тиглей в процессе выращивания кремниевыхстержней по методу Чохральского и разработан технологический процесс наплавки. Даны рекомендации по использованиюотечественного кварцевого концентрата для изготовления тиглей.

Ключевые слова: кварцевые тигли, метод Чохральского, электродуговая наплавка, сферы, газовые пузыри.

In this work, the results of study on electroarc welding on crucibles with high-purity quartz concentrates both domestic and foreignwere given. We carried out the quality rating of hard faced surfaces of manufactured products by the following parameters: transparencyand the absence of gas bubbles. Examinations of probe crucibles during the process of silicon bars growth by Chokhralsky method were conducted;additionally, the technological process of welding was developed. Recommendations on the usage of domestic quartz concentratefor the crucible design were also given.

Keywords: quartz crucibles, Chokhralsky method, electroarc welding, spheres, gas bubbles.

57        УДК 621.791:658.2

Авторы статьи:

Б. Л. Григорьев, канд. техн. наук,

А. М. Левченко, канд. техн. наук,

О. В. Панченко, канд. техн. наук

Санкт-Петербургский государственныйполитехнический университет

info@rszmas.ru

ДОСТИЖЕНИЯ КАФЕДРЫ «СВАРКА И ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» СПбГПУВ РАЗРАБОТКЕ СВАРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Представлены основные научные разработки и участие в них сотрудников кафедры «Сварка и лазерные технологии»Санкт-Петербургского государственного политехнического университета с 1950 по 2013 г.

Ключевые слова: разработка сварочных материалов, покрытые электроды, сварка бронзы, диффузионный водород.

The basic scientific research and the involvement of members of the department «Welding and Laser Technology» St. Petersburg StatePolytechnic University from 1950 to 2013 are presented.

Keywords: development of welding materials, stick electrodes, bronze welding, diffusiable hydrogen.

Информация

62 Алфавитныйуказатель статей за 2013 г.

***