Аннотация: Для упрочнения деталей машин горно-металлургического комплекса, работающих в условиях абразивного износа, широко применяются в качестве наплавочных материалов хромовольфрамовые теплостойкие стали типа Р18, Р6М5, Р9, Р2М8, 3Х2В8, 3Х2В4Ф, Х10В14, 25Х5ФМС и др. В настоящее время экономически и технически целесообразно осуществлять защиту поверхностей ответственных деталей машин и механизмов с использованием упрочняющих покрытий. Наиболее перспективным методом среди других является наплавка покрытий. В наплавленном металле типа экономно легированного сплава Р2М9 наблюдается эффект кинетической пластичности при мартенситном превращении. Концепция «экономного легирования» сплавов основана на выборе легирующих элементов, которые имели бы относительно небольшую стоимость и (или) входили бы в состав наиболее доступных лигатур. При шихтовке таких сплавов часто используются доступные «естественные лигатуры», например ферротитан и феррованадий. Сплавы также могут быть легированы микродобавками редкоземельных материалов. При мартенситном превращении определяющая роль в релаксации напряжений принадлежит эффекту кинетической пластичности. Влияние эффекта кинетической пластичности на характер формирования временных и остаточных напряжений изучено при охлаждении образцов из наплавленного металла типа сплава Р2М9 и стали 12X17 на установке тепловой микроскопии ИМАШ-20-75. Проявление эффекта кинетической пластичности оценивали по снижению временных напряжений в процессе охлаждения жестко закрепленных образцов в интервале температур мартенситного превращения. Эффект кинетической пластичности можно использовать для регулирования напряженного состояния и предотвращения образования холодных трещин в наплавленных теплостойкими сталями высокой твердости деталях горно-металлургического оборудования.

Аннотация: Методами световой и сканирующей электронной микроскопии на поперечных шлифах проведены исследования структуры многослойных покрытий быстрорежущей стали Р18Ю, сформированных на подложке из стали 30ХГСА, при плазменной наплавке порошковой проволокой марки ПП-Р18Ю в смеси аргона и азота. Показано, что покрытия имеют разориентированную дендритную структуру с характерным размером осей первого порядка 100 мкм, которая мало изменяется с глубиной. С помощью сканирующей электронной микроскопии детально изучена карбидная сетка эвтектических карбидов типа Ме6С по границам зёрен твердого раствора с размерами в пределах 5 - 100 мкм. Мелкие зёрна с характерными размерами до 10 мкм имеют однородную структуру, в более крупных формируется внутренняя область с феррито-мартенситной структурой и включениями равноосных изолированных карбидов. Типичный размер мартенситных игл в ней составляет 1 - 3 мкм. Обнаружен рост средней микротвердости от 472 до 528 HV0,1 после четырехкратного высокотемпературного отпуска при 580 °С в результате образования мартенсита и выделения дисперсных карбидов. Наблюдается рост мартенситных игл в пределах от 2 до 6 мкм. После электронно-пучковой обработки карбидная сетка сохраняется, в маленьких зернах образуются транскристаллитные трещины, в более крупных зернах происходит распад мартенсита, изолированные карбиды увеличиваются в размерах, средняя микротвердость возрастает до 628 HV0,1.

Аннотация: Представлены результаты исследований особенностей нанесения покрытий порошком сплава никеля 1350-00 и хрома ПХ-1 методом высокоскоростной лазерной наплавки на тонкостенные трубки из циркониевого сплава Э110. Наплавку выполняли с помощью непрерывного излучения иттербиевого волоконного лазера мощностью до 10 кВт на роботизированном комплексе. Исследования проводили при конфигурации экспериментального модуля с возможностями реализации технологии высокоскоростной лазерной наплавки: исследуемые образцы размещали в специально созданном высокоскоростном вращателе. Определено влияние мощности лазерного излучения и количество подаваемого порошка на структуру получаемых покрытий. Проведены металлографические исследования полученных образцов. Показано, что при выполнении лазерной наплавки на оптимальных режимах формируется практически беспористое покрытие с минимальным проплавлением материала основы, обеспечивающим металлургическое сплавление. По данным рентгено спектрального микро анализа химический состав наплавленного покрытия прак тически не отличается от химического состава используемого порошка. Толщина наплавленного слоя в зависимости от режимов наплавки регулируется в пределах 100-300 мкм за один проход. Линия сплавления одинакова по строению, что показывает высокую однородность тепловложения при наплавке. Размер зоны термического влияния в материале подложки в зависимости от режимов наплавки изменяется в пределах 50-200 мкм. Полученные результаты имеют перспективу применения в атомной промышленности, так как выбор оптимальных режимов и разработка методических рекомендаций по нанесению адгезионно-прочных и коррозионностойких покрытий на циркониевые элементы активной зоны различного типа реакторов важны для повышения надежности их работы и увеличения эксплуатационного ресурса реакторов.

Аннотация: Рассмотрены особенности получения обшивок контактной точечной сваркой, перечислены основные проблемы, возникающие при данном процессе. Разработана конструкция устройства перемещения деталей для точечной сварки, которое работает от пневмоцилиндров. Операции подъема и опускания электрода сварочной машины синхронизированы с рабочим циклом устройства.

Аннотация: Предложена математическая модель теплового процесса сварки полиэтиленовых труб в раструб, учитывающая изменение во времени степени кристаллизации полимерного материала и теплоты фазового превращения в определенном интервале температур. Расчетами показано, что при сварке в условиях низких температур управлением тепловым процессом путем предварительного подогрева до допустимой для сварки температуры, оплавлением в регламентированном режиме и охлаждением в теплоизоляционной камере можно обеспечить динамику температурного поля в соединении, свойственную сварке в условиях допустимых температур воздуха.

Аннотация: Представлена краткая характеристика барабанной стали 15NiCuMoNb5 (WB36). Обоснована актуальность анализа статической трещиностойкости этой стали и ее сварных соединений.

Аннотация: В статье рассматриваются новые подходы к наплавке порошковой проволокой, особенно для деталей машин в горно-металлургическом комплексе, акцентируя внимание на использовании вольфрама.

Аннотация: В работе авторы методами современного физического материаловедения исследовали структуру, дефектную субструктуру, фазовый состав, трибологические и механические свойства наплавки, подвергнутой высокотемпературному отпуску при 580 °C и последующей электронно-пучковой обработке.

Аннотация: Приведен обзор методов лазерной сварки и аддитивных технологий, применяемых в современном машиностроении, представлены основные тенденции и аспекты данных технологий. Рассмотрены процессы лазерной сварки термически упрочняемых алюминиевых сплавов, а также проблемы получения высокопрочных сварных соединений. Проведен анализ процесса аддитивного выращивания гетерогенных материалов с учетом безразмерных параметров, определяющих структуру материалов, формируемых с использованием аддитивных технологий.

Аннотация: Рассмотрена задача по снижению ущерба от критических сочетаний событий, которые могут привести к выпуску бракованной продукции при сварке роботизированными технологическими комплексами. Сформулирована задача, предложены модели и алгоритмы, необходимые для ее решения. Внедрение данного математического обеспечения на машиностроительных предприятиях позволит повысить точность и качество выполняемых операций при сварке роботизированными комплексами и снизить ущерб от выпуска бракованной продукции.

Аннотация: Выполнена оценка свариваемости листов толщиной 1, 5 мм из сплавов Al - 1 Ca - 5, 5 Zn - 1, 5 Mg - 0, 5 Mn и Al - 2 Ca - 2, 5 Mg - 0, 4 Mn в условиях контактной точечной сварки по режимам с ковочным усилием и без него. Показано, что применение режимов с ковочным усилием позволяет практически полностью предотвратить образование трещин в пределах литого ядра сварной точки. Установлено, что эффективным методом контроля качества сварных точек исследуемых сплавов является рентгеновская компьютерная томография, позволяющая выявить наличие трещин и пор в металле литого ядра сварной точки. Полученные результаты сопоставили с данными автоматизированного контроля параметров режима сварки, которым была оснащена машина для точечной контактной сварки МТН-7501. Сравнение полученных данных, с одной стороны, показало эффективность рентгеновской компьютерной томографии для выявления дефектов. С другой стороны, сварные точки, которые были отмечены блоком автоматизированного контроля машины МТН-7501 как дефектные, таковыми оказались на самом деле. Построены зависимости диаметра сварной точки для рассматриваемых сплавов от тока сварки и длительности импульса сварочного тока. Показано, что для сплава Al - 1 Ca - 5, 5 Zn - 1, 5 Mg - 0, 5 Mn бездефектные соединения удается получить при следующих параметрах режима сварки: радиус поверхности верхнего электрода 90 мм; продолжительность пропускания сварочного тока 0, 26 с; сила сварочного тока 25 кА; давление на электродах 360 кг. Для сплава Al - 2 Ca - 2, 5 Mg - 0, 4 Mn для качественного сварного соединения необходимо повышать значение сварочного тока до 26 кА. При указанных значениях параметров режима обеспечивается получение литого ядра диаметром 5, 0-5, 3 мм. В рамках проводимых исследований в качестве метода подготовки поверхности под контактную точечную сварку опробована лазерная обработка сканирующим излучением поверхностного слоя. Показано, что контактное сопротивление после обработки поверхности лазерным излучением сплавов Al - 1 Ca - 5, 5 Zn - 1, 5 Mg - 0, 5 Mn и Al - 2 Ca - 2, 5 Mg - 0, 4 Mn находится на уровне 12, 5-13, 2 мкОм, что практически соответствует величине контактного сопротивления после химического травления и механической зачистки металлической щеткой. Следует отметить, что после лазерной обработки поверхности существенное увеличение контактного сопротивления не наблюдается по истечении 72 ч после обработки, а после химического травления - 36 ч. Для исследуемых сплавов установлены зависимости разрушающего усилия на срез и отрыв сварной точки от диаметра литого ядра. Для одноточечных образцов при диаметре литого ядра 6, 2-6, 5 мм для сплавов Al - 1 Ca - 5, 5 Zn - 1, 5 Mg - 0, 5 Mn и Al - 2 Ca - 2, 5 Mg - 0, 4 Mn разрушающая нагрузка на срез составила 2200-2350 Н и 2050-2180 Н соответственно, а на отрыв - 3200-3550 Н и 2900-3250 Н соответственно.

Аннотация: В работе предст авлены результаты разработки технологии упрочнения теплостойких сталей высокой твёрдости и износостойкости. Представлено описание изготовления порошковой проволоки для получения наплавленных сплавов в закалённом состоянии, с низкой склонностью к образованию холодных трещин при высоком качестве наплавленного слоя, приведены режимы получения наплавленного покрытия, а также результаты химического состава покрытия.

Аннотация: Предложен алгоритм отслеживания разделки сварных швов с использованием фильтра Калмана на основе шести характерных точек профиля, получаемых с помощью датчика лазерного зрения РФ627. В целях уменьшения погрешности контроля сварных швов создана многослойная нейронная сеть с алгоритмом обратного распространения для компенсации ошибок, вызванных цветным шумом при использовании фильтра Калмана. Результаты экспериментов показывают, что при применении алгоритма уменьшается погрешность отслеживания траектории сварных швов.

Аннотация: Представлены результаты исследований особенностей кристаллизации сварочной ванны из разнородных сплавов, меди М1 и стали 12Х18Н10Т, полученной лазерной сваркой. В дополнение к ранее проведенным исследованиям микроструктуры, механических и эксплуатационных свойств проведены исследования микроструктуры лицевой поверхности сварного шва с применением оптической и электронной микроскопии. Определен точечный химический состав отличающихся микроструктурных компонентов сварочной ванны. Выявлено, что в левой части сварочной ванны в центре зерен наблюдаются сферические углубления по границам зерен, точечные выделения в центре зерен и вытянутые выделения по границам зерен, которые существенно отличаются по химическому составу. Точечные и вытянутые участки содержат существенно больше меди (18-24 %) по сравнению с темными участками, являющимися телом зерна (8-15 % Cu), светлые участки содержат меньше железа (53-57 %) и никеля (7-8 %), чем темные, содержащие 59-63 % Fe и 7-10 % Ni. Установлено, что особенностями кристаллизации полученных сварных соединений являются асимметричный процесс кристаллизации, существенное различие размеров частей сварочной ванны со стороны меди (1260 мкм) и со стороны стали (670 мкм), а также химического состава и микротвердости противоположных частей сварочной ванны. Измерения микротвердости показали, что существуют небольшие, но четко заметные различия в левой (170-180 HV100) и правой (150-155 HV100) частях сварочной ванны.

Аннотация: В статье рассматриваются перспективы изучения высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) - металлических материалов с уникальными свойствами.

Аннотация: Рассмотрены вопросы моделирования сборки соединений деталей машин на ЭВМ. Программный комплекс позволяет моделировать сборку соединений в соответствии с основными методами обеспечения точности. Математическим моделированием определены параметры селективной сборки, обеспечивающие повышение точности соединений на один и два квалитета в условиях мелкосерийного производства при вероятности образования незавершенного производства, равной или близкой к нулю.

Аннотация: Описан алгоритм управления и приведен пример реализации соответствующей системы управления машиной фрикционной сварки, предназначенной для проведения опытных работ по технологии сварки трением с перемешиванием крупногабаритных изделий из алюминиевых сплавов. Даны краткие характеристики опытно-промышленной установки "Малахит". Найден способ контроля режима сварки для автоматизации процесса по мощности главного привода. Введено разделение аварийных событий для автоматической сварки трением с перемешиванием. Опробовано применение оптической связи между оборудованием для контроля режима и унификации пультовых решений для сварки трением с перемешиванием.

Аннотация: Получены сравнительные результаты механических испытаний сварных соединений плит из сплава 1565чМ толщиной 15 мм, выполненных ручной многопроходной аргонодуговой сваркой и сваркой трением с перемешиванием (СТП). При многопроходной аргонодуговой сварке в качестве присадочного материала применили проволоки СвАМг61 и Св1575, легированные скандием. Показано, что при СТП плит из сплава 1565чМ качественное формирование швов можно обеспечить путем применения двухсторонней сварки - поочередно с лицевой и корневой сторон соединения. При испытаниях сварных соединений плит сплава 1565чМ, выполненных многопроходной ручной аргонодуговой сваркой и СТП, разрушение образцов произошло в зоне термического влияния. Коэффициент прочности соединений, выполненных ручной аргонодуговой сваркой, составил 0, 96, СТП - 0, 98. Введение скандия в металл сварного шва через присадочную проволоку Св1575 позволяет повысить временное сопротивление металла шва на 23-25 % по сравнению с проволокой СвАМг61. При этом значение угла изгиба увеличилось на 45 %, а ударная вязкость на 20 %. Показано, что абсолютные значения ударной вязкости у сварного шва, выполненного СТП, выше, чем у основного металла, а для случая сварки плавлением ниже, чем у основного металла. При многопроходной аргонодуговой сварке плит из сплава 1565чМ с присадочной проволокой Св1575 в металле шва наблюдается формирование мелкозернистой структуры с выделениями эвтектики по границам зерен. Размер зерна уменьшается до 10-30 мкм, в то время как при использовании присадочной проволоки СвАМг61 размер зерна составляет 50-100 мкм. Наиболее высокие значения прочностных и пластических свойств металла шва соединений плит из сплава 1565чМ отмечены при использовании СТП: временное сопротивление металла шва составило 390 МПа при значении угла изгиба 170 град. и ударной вязкости 66 Дж/см{2}. При СТП в зоне перемешивания наблюдаются в основном мелкие зерна размером 5-6 мкм, а в зоне термомеханического воздействия, кроме мелких зерен, есть также небольшое количество более крупных зерен размером до 15-20 мкм. Для зоны термического влияния характерна равноосная рекристаллизованная структура с зерном размером 50-60 мкм. В структуре металла шва можно отметить наличие характерной "луковичной" структуры. При детальном рассмотрении обнаружена двухуровневая структура "колец": между кольцами первого уровня наблюдаются кольца другого уровня, которые можно характеризовать как субструктуру.

Аннотация: Цель данного исследования является определение характеристик усталостной прочности сварных соединений из российского аналога стали S690QL с фиксацией параметров акустической и магнитной дефектоскопии для их применения при диагностике конструкций во время эксплуатации.

Аннотация: В работе исследовали структуру и механические свойства биметаллического соединения углеродистая сталь – нержавеющая сталь в зависимости от режимов электродуговой наплавки (под флюсом за один проход, в аргоне за один и два прохода).