Диссертации на соискание ученой степени
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. С. Миленин (ИЭС) защитил 8 октября 2008 г. кандидатскую диссертацию на тему «Кинетика термомеханических процессов при сваркопайке титан-алюминиевых балочных конструкций». Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. С. Зацерковный защи...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100676 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Диссертации на соискание ученой степени // Автоматическая сварка. — 2008. — № 12 (668). — С. 45-47. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859678766240890880 |
|---|---|
| citation_txt | Диссертации на соискание ученой степени // Автоматическая сварка. — 2008. — № 12 (668). — С. 45-47. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. С. Миленин (ИЭС) защитил 8 октября 2008 г. кандидатскую диссертацию на тему «Кинетика термомеханических процессов при сваркопайке титан-алюминиевых балочных конструкций».
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. С. Зацерковный защитил 8 октября 2008 г. кандидатскую диссертацию на тему «Моделирование процессов теплообмена струи низкотемпературной плазмы с испаряющимися и экзотермически реагирующими частицами дисперсного материала».
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. А. Письменный защитил 22 октября 2008 г. кандидатскую диссертацию на тему «Повышение эффективности систем питания машин для контактной точечной сварки».
|
| first_indexed | 2025-11-30T16:54:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
Распределение меди и серебра в соединениях
меди (рис. 4) также свидетельствует о формиро-
вании в паяном шве мелкодисперсного сплава эв-
тектического состава. Ширина диффузионной зо-
ны серебра в меди не превышает 7 мкм.
Сравнительные испытания образцов из меди
и латуни на разрыв, паянных порошком серебра
с частицами размером менее 1 мкм и припоем
ПСр72, показали, что механические свойства по-
лученных соединений практически одинаковы.
Выводы
1. Использование порошков серебра с размером
частиц менее 1 мкм позволяет снизить темпера-
туру контактно-реактивной пайки меди и латуни
не менее чем на 50 °С, сократив при этом время
формирования расплава припоя.
2. Активация процесса плавления при увели-
чении степени дисперсности порошкового припоя
обусловлена увеличением поверхности порошка
серебра как основного компонента процесса кон-
тактного плавления и интенсификацией массопе-
реноса в расплаве флюса.
3. Использование порошков с высокой сте-
пенью дисперсности в качестве припойных мате-
риалов перспективно для соединения термически
нестабильных конструкционных материалов.
1. Диффузионная сварка микродисперсного композита
АМг5 + 27 % Al2O3 с применением наносной фольги
Ni/Al / А. Я. Ищенко, Ю. В. Фальченко, А. И. Устинов и
др. // Автомат. сварка. — 2007. — № 7. — С. 5–9.
2. Контактно-стыковая сварка дисперсно-упрочненного
медного сплава системы Cu–Al2O3 / В. С. Кучук-Яценко,
В. И. Швец, П. Н. Чвертко и др. // Там же. — 2004. — № 11.
— С. 3–6.
3. Богданов К. Ю. Почему наночастицы плавятся при низкой
температуре? — http://www.nanometer.ru/2008/02/9/nanjc-
hastici_temperatura_plavlenia_60-57.html.
4. Size-dependent melting point depression of nanostructures:
nanocalorimetric measurements / M. Zhang, M. Yu. Efremov,
F. Schiettekatte et al. // Phys. Rev. B. — 2000. — 62(15), Oсt.
— P. 10548–10557.
5. Хряпин В. Е. Справочник паяльщика. — М.: Машиностро-
ение, 1981. — 348 с.
6. Справочник по пайке / Под ред. И. Е. Петрунина. — М.:
Машиностроение, 1984. — 400 с.
The paper presents the results of investigation of copper and brass joints made using silver powder with less than 1 µm
particle size as braze alloys. An explanation is given of the anomalously high speed of formation of a weld melt of an
eutectic composition in brazing. Use of powders with a higher degree of dispersity is promising for joining structural
materials critical in terms of heating temperature.
Поступила в редакцию 11.02.2008,
в окончательном варианте 19.06.2009
ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
Институт электросварки им. Е. О.
Патона НАН Украины
А. С. Миленин (ИЭС) защитил 8 ок-
тября 2008 г. кандидатскую диссер-
тацию на тему «Кинетика термоме-
ханических процессов при свар-
копайке титан-алюминиевых балоч-
ных конструкций».
Диссертация посвящена изуче-
нию характерных особенностей ки-
нетики термомеханического состоя-
ния титан-алюминиевых балочных
конструкций в процессе их сварко-
пайки на примере разработки и оптимизации цикла произ-
водства разнородных конструкционных элементов авиацион-
ного назначения (направляющих кресел). На основе резуль-
татов численных и экспериментальных исследований опре-
делено влияние технологических параметров процесса
сваркопайки на особенности формирования полей напряже-
ний в области разнородного контакта и на деформированное
состояние балочной конструкции после сварки. Определен
характер изменения остаточного напряженно-деформирован-
ного состояния разнородных конструкций после термичес-
кой и механической обработки различных видов.
Получила последующее развитие методика оценки риска
интерметаллидообразования в области поверхностного кон-
такта жидкого алюминия и твердого титана. Дано физическое
объяснение процессов на начальном этапе формирования
сварнопаяного контакта. Разработана универсальная методи-
ка оценки риска формирования охрупчивающих интерметал-
лидных включений в результате реакционной диффузии в
переменном и неоднородном температурном поле в области
поверхностного контакта титана с алюминием. Это позволи-
ло определить характер влияния источника сварочного наг-
рева на риск формирования такого рода дефектов на примере
сваркопайки титан-алюминиевых балочных авиационных
конструкций.
Рис. 4. Распределение меди и серебра в соединении образцов
из меди, паянных порошком серебра с частицами менее 1 мкм
(протяженность участка 80 мкм; шаг 10,10 мкм)
12/2008 45
Выявлены особенности кинетики пластического дефор-
мирования металла в процессе сваркопайки конструкций из
титана и алюминия с позиций риска образования горячих
трещин в алюминиевой части разнородного соединения. По-
казан повышенный риск формирования поперечных горячих
трещин в металле шва разнородного сварнопаяного соедине-
ния.
Для эффективного анализа результатов численных иссле-
дований разработанные средства компьютерного моделиро-
вания термомеханических процессов при сваркопайке и пос-
лесварочной обработке титан-алюминиевых балочных конс-
трукций включены в проблемно-ориентированный програм-
мный пакет.
Проведен комплекс исследований для определения вход-
ных параметров разработанных моделей, что позволило по-
лучить эффективные средства компьютерного моделирова-
ния термомеханических процессов в разнородных изделиях.
Данные, полученные посредством модельных эксперимен-
тов, с высокой точностью коррелируют с результатами со-
ответствующих численных исследований.
На основе результатов численного анализа термомехани-
ческих процессов при сваркопайке и послесварочной обра-
ботке титан-алюминиевых направляющих кресел определе-
ны оптимальные технологические параметры этих производ-
ственных циклов. Численные исследования влияния варьи-
рования геометрических параметров сварнопаяной двутавро-
вой балочной конструкции, а именно положение разнород-
ного стыка, на остаточные деформации изгиба изделия поз-
волили определить оптимальное соотношение титановой и
алюминиевой частей стенки двутаврового профиля. Разрабо-
танные методики оценки риска формирования дефектов раз-
нородной конструкции дали возможность уточнить допусти-
мые диапазоны варьирования технологических параметров
сварки с точки зрения минимизации риска появления охруп-
чивающих интерметаллидных слоев и горячих трещин.
Исследовано влияние послесварочной обработки различ-
ных видов (локальной и общей термической обработки, ме-
ханической правки) на остаточные напряжения в области
разнородного контакта и на форму оси разнородной балоч-
ной конструкции. Определены оптимальные технологичес-
кие параметры этих процессов.
На базе результатов проведенных исследований разрабо-
таны научно обоснованные дополнения к технологическим
рекомендациям.
А. С. Зацерковный (ИЭС им. Е. О.
Патона) защитил 8 октября 2008 г.
кандидатскую диссертацию на тему
«Моделирование процессов теплооб-
мена струи низкотемпературной
плазмы с испаряющимися и экзотер-
мически реагирующими частицами
дисперсного материала».
Диссертационная работа посвя-
щена теоретическому исследованию
и математическому моделированию
теплового и динамического взаимо-
действия плазменной струи с части-
цами дисперсных материалов в условиях плазменного напы-
ления покрытий. Предложены теоретические модели для рас-
чета теплообмена напыляемой частицы с многокомпонент-
ной плазмой путем учета энергетического вклада ионных и
электронных тепловых потоков и экзотермической реакции
между компонентами композиционной частицы.
На основе анализа физических процессов, протекающих
в кнудсеновском слое плазмы вблизи поверхности напыляе-
мой частицы, получены аналитические выражения для рас-
чета плотностей электронного и ионного токов из плазмы на
поверхность частицы, падения потенциала между плазмой и
частицей, а также электронной и ионной составляющих теп-
лового потока из плазмы в частицу. Предложен метод для
определения параметров такой плазмы на внешней границе
кнудсеновского слоя, входящих в полученные аналитические
выражения. В широком диапазоне изменения температуры
невозмущенной аргоновой плазмы и температуры поверх-
ности частицы алюминия проведен численный анализ соста-
ва, температуры электронов и тяжелой компоненты припо-
верхностной плазмы, вычислены соответствующие значения
тепловых потоков в частицу.
Разработана математическая модель тепловых процессов,
протекающих в композиционной частице при ее нагреве в
плазменной струе с учетом экзотермической реакции синтеза
интерметаллида в ее объеме.
Созданы вычислительные алгоритмы и разработано со-
ответствующее программное обеспечение, с помощью кото-
рого выполнено детальное компьютерное моделирование
движения и нагрева как гомогенных (металлических) испа-
ряющихся, так и композиционных экзотермически реагиру-
ющих частиц в плазменной струе.
С целью верификации предложенных математических
моделей была проведена серия натурных экспериментов по
напылению композиционного порошка Ni–Al. С помощью
полученных экcпeримeнтальных данных были определены
параметры модели движения композиционных частиц и рас-
считан параметр, характеризующий скорость протекания эк-
зотермической реакции в их объеме. Предложенные матема-
тические модели движения и нагрева могут быть адаптиро-
ваны для широкого диапазона параметров плазменного
напыления, а также для композиционных порошков разного
состав и структуры.
А. А. Письменный (ИЭС им. Е. О.
Патона) защитил 22 октября 2008 г.
кандидатскую диссертацию на тему
«Повышение эффективности систем
питания машин для контактной то-
чечной сварки».
Диссертационная работa посвя-
щена анализу проблем электропита-
ния и управления машинами для
контактной точечной сварки сопро-
тивлением (КТС). На основе анализа
определены наиболее перспектив-
ные направления для дальнейших ра-
бот в этой области. Диссертация содержит систематизиро-
ванный анализ известных систем питания для КТС, на основе
которых проведены теоретические и расчетные оценки наи-
более перспективных систем.
Доказана высокая эффективность систем продольной
компенсации реактивной мощности однофазных машин для
КТС малой и средней мощности до 1000 кВ⋅А. По сравнению
с обычными однофазными машинами они обладают значи-
тельно более высоким коэффициентом мощности, обеспечи-
вают повышенную стойкость электродов и стабильность ка-
чества соединений в широком диапазоне их удельных соп-
ротивлений.
Разработана методика расчета коэффициентов мощности,
значений относительных напряжений и токов по заданным
значениям угла включения тиристорного контактора при раз-
личных значениях активного сопротивления нагрузки. С ис-
пользованием разработанного нового метода расчета уста-
новлено, что в диапазоне углов включения тиристоров до
60-ти электрических градусов можно получить высокое зна-
чение коэффициента мощности cos ϕ (до 0,95) при откло-
нении от полной компенсации в сторону недокомпенсации
на 25 %.
Для машин КТС мощностью свыше 100 кВ⋅А признана
перспективной система питания с трехфазным преобразова-
46 12/2008
телем числа фаз и частоты 30 Гц. Квазисимметричная работа
преобразователя позволяет получить близкое к равномерно-
му распределение тока по фазам сети без загрузки нулевого
провода, а снижение рабочей частоты тока — повысить коэф-
фициент мощности машины cos ϕ на 20…30 % в сравнении
с традиционной системой питания машин КТС промышлен-
ной частоты. В технологическом отношении применение
сварки переменным током пониженной частоты 30 Гц поз-
волит повысить действующее значение тока в нагрузке,
уменьшить риск подплавления сварочных электродов и слу-
чаи выплеска металла из зоны сварки.
Для сварки и микросварки деталей малых (ниже 1 мм) и
особо малых (ниже 0,1 мм) толщин предложено использова-
ние инверторного преобразователя повышенной частоты сва-
рочного тока как альтернатива машинам конденсаторной
сварки.
В работе содержится описание разработки, изготовления
и испытания экспериментального образца инверторного ис-
точника питания повышенной частоты тока 500 Гц для кон-
тактной точечной микросварки, в котором реализован спе-
циально разработанный алгоритм автоматического управле-
ния режимом сварки. Этот источник питания обеспечивает
процесс высококачественной сварки изделий в диапазоне
толщин 0,05…0,5 мм и моделирует источник питания с час-
тотой тока 30 Гц для сварки изделий в диапазоне толщин
5…8 мм.
Новый источник питания успешно испытан при сварке
металлов углеродистой группы с толщиной свариваемых де-
талей менее 1 мм. Получены положительные отзывы о ка-
честве сварных соединений от ведущих предприятий страны.
УДК 621.791(088.8)
ИЗОБРЕТЕНИЯ СТРАН МИРА*
Инверторный источник питания для электродуговой
сварки. Изобретение относится к технологическому обору-
дованию, используемому для ручной дуговой сварки пок-
рытыми электродами, в частности к малогабаритным источ-
никам питания инверторного типа. Инверторный источник
питания содержит две параллельные ветви. Каждая ветвь
состоит из половины первичной обмотки выходного пони-
жающего трансформатора и двух последовательно соединен-
ных тиристоров. Питающее напряжение подводится в диа-
гональ, образованную между средней точкой первичной
обмотки выходного понижающего трансформатора и точкой
соединения свободных катодов тиристоров параллельных
ветвей. Между точками соединения анодов и катодов тирис-
торов включен коммутирующий конденсатор, параллельно
тиристорам, катоды которых соединены вместе, подключены
ограничительные цепи, которые состоят из последователь-
ного соединения дросселя и тиристора. Инверторный источник
питания обладает расширенными регулировочными возмож-
ностями величины сварочного тока, а именно обеспечивает ши-
ротно-импульсное управление, комбинированное импульсное
управление, частотно-импульсное управление. Патент России
2306213. А. Ф. Князьков, С. А. Князьков, К. И. Демянцев (Том-
ский политехнический университет) [9].
Способ электроконтактной наплавки. Изобpeтeниe может
быть использовано при восстановлении изношенных деталей
электроконтактными способами с применением присадоч-
ных материалов в виде стальных проволок, лент и порошко-
вых. К поверхности вала прижимают присадочную проволо-
ку, разогревают ее до пластического состояния мощными
кратковременными импульсами тока и осаживают усилием
наплавляющего ролика. Формируют сплошное металлопок-
рытие путем приварки к наплавляемой поверхности перек-
рывающих друг друга по длине и ширине сварных площадок.
Между присадочной проволокой и рабочей поверхностью
наплавляющего ролика размещают защитную ленту в форме
бесконечного кольца из высокоэлектро- и теплопроводного
металла, например из меди. Это позволяет многократно сни-
зить контактные напряжения в электродном металле и умень-
шить износ инструмента. Патент России 2307009. М. З. На-
фиков, М. Н. Фархшатов, И. И. Загиров (Башкирский госу-
дарственный аграрный университет) [9].
Способ электроконтактной приварки металлических по-
рошков. Изобретение относится к электроконтактной роли-
ковой приварке порошковых материалов и может быть ис-
пользовано для восстановления изношенных и упрочнения
рабочих поверхностей деталей типа тел вращения. На деталь
предварительно контактной сваркой приваривают сетку. Де-
таль приводят во вращение со скоростью приварки. На сетку
дозируют подачу порошка в зону контакта роликовый элект-
род — деталь с одновременным пропусканием импульсов сва-
рочного тока при постоянном перемещении роликового элек-
трода вдоль оси детали. Размер ячеек сетки обеспечивает
транспортировку порошка под роликовый электрод, но не пре-
вышает ширину роликового электрода. Появляется возмож-
ность приварки неферромагнитного порошка и снижается по-
ристость наплавленного слоя. Патент России 2307010. Р. Н.
Сайфуллин, М. Н. Фархшатов, И. Р. Гаскаров (То же) [9].
Машина дуговой сварки с несколькими плавящимися
электродами. Машина содержит первую сварочную прово-
локу, которая подается с помощью первого механизма в раз-
делку кромок между свариваемыми заготовками; вторую сва-
рочную проволоку, подаваемую вторым механизмом в кор-
невую часть разделки, а также источник питания, первый
контакт которого соединен с токоподводом первой проволо-
ки, а второй контакт соединен с токоподводом второй про-
волоки и свариваемой заготовкой. Источник питания содер-
жит выходной каскад, выполняющий быстрое изменение по-
лярности постоянного тока. Форма волны тока источника
питания создается генератором сигналов, который управляет
широтно-импульсным модулятором. Патент США 7105773.
R. K. Myers, T. M. O’Donnel, P. O. A. Yost (Lincoln Global
Inc.) [9].
Способ и устройство для центрирования торцов труб в
машине дуговой сварки неповоротных стыков. Машина
стыковой сварки труб содержит корпус, имеющий канал для
ввода концов свариваемых труб; сварочную головку; ротор;
источник света, направляющий световой луч в канал на труб-
ный стык, а также датчик, принимающий световое излучение,
интенсивность которого меняется в зависимости от положе-
ния труб. Датчик детектирует либо излучение, отраженное
от стыка, или излучение, прошедшее через стык. При цент-
рировании труб включают световой источник и контролиру-
ют световое узлучение с помощью датчика, который выра-
батывает выходной сигнал, пропорциональный интенсивнос-* Приведены сведения о патентах, опубликованных в реферативном
журнале «Изобретения стран мира» № 8 за 2008 г.
12/2008 47
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100676 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T16:54:13Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | 2016-05-26T12:46:07Z 2016-05-26T12:46:07Z 2008 Диссертации на соискание ученой степени // Автоматическая сварка. — 2008. — № 12 (668). — С. 45-47. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100676 Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. С. Миленин (ИЭС) защитил 8 октября 2008 г. кандидатскую диссертацию на тему «Кинетика термомеханических процессов при сваркопайке титан-алюминиевых балочных конструкций». Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. С. Зацерковный защитил 8 октября 2008 г. кандидатскую диссертацию на тему «Моделирование процессов теплообмена струи низкотемпературной плазмы с испаряющимися и экзотермически реагирующими частицами дисперсного материала». Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины А. А. Письменный защитил 22 октября 2008 г. кандидатскую диссертацию на тему «Повышение эффективности систем питания машин для контактной точечной сварки». ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Краткие сообщения Диссертации на соискание ученой степени Theses for a scientific degree Article published earlier |
| spellingShingle | Диссертации на соискание ученой степени Краткие сообщения |
| title | Диссертации на соискание ученой степени |
| title_alt | Theses for a scientific degree |
| title_full | Диссертации на соискание ученой степени |
| title_fullStr | Диссертации на соискание ученой степени |
| title_full_unstemmed | Диссертации на соискание ученой степени |
| title_short | Диссертации на соискание ученой степени |
| title_sort | диссертации на соискание ученой степени |
| topic | Краткие сообщения |
| topic_facet | Краткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100676 |