Obrabotka Metallov 2011 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (51) 2011 18 ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.791 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ОТВЕТСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ЭТАПЕ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И РЕМОНТА С ПРИМЕНЕНИЕМ АДАПТИВНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ* Ю.Н. САРАЕВ, доктор техн. наук, вед. науч. сотрудник, В.П. БЕЗБОРОДОВ, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, А.А. ДЕМЬЯНЧЕНКО, аспирант, ( ИФПМ СО РАН, г. Томск ) Статья получена 12 апреля 2011 г. 634021, г. Томск, пр. Академический, 2/4, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, e-mail: litsin@ispms.tsc.ru Работа посвящена изысканию путей повышения эксплуатационной надежности крупногабаритных конструкций ответственного назначения, которые в основном изготавливаются с применением различных технологий сварки. Пока- зано, что одним из наиболее перспективных путей, позволяющих обеспечить равнопрочность металлоконструкции тех- нической системы, является применение для их изготовления технологических процессов на основе высококонцентри- рованных потоков энергии, которые вследствие быстрого нагрева зоны соединения и такого же быстрого ее охлаждения способствуют минимальным структурным изменениям, а следовательно, и минимальным напряжениям и деформациям. Наиболее полно сформулированным требованиям отвечают импульсные технологические процессы сварки и наплавки, которые в последнее время находят все большее применение в практике мирового промышленного производства. Ключевые слова: сварка, импульсные технологии, техническая система, живучесть, надежность, металлоконструк- ции, высокоэнергетическое воздействие. ВВЕДЕНИЕ Большинство технических систем ответственно- го назначения представляют собой крупногабарит- ные металлоконструкции, изготавливаемые с приме- нением различных технологий сварки. Стремление конструкторов к применению для их изготовления нового поколения сталей и сплавов с целью повыше- ния эксплуатационных свойств может быть вполне оправданно, поскольку при этом повышаются проч- ностные характеристики как всего изделия в целом, так и отдельных ресурсоопределяющих узлов и дета- лей. Вместе с тем какими бы уникальными свойства- ми ни обладал используемый для создания метал- локонструкции материал, в процессе ее изготовления указанные свойства ухудшаются из-за зон структур- ной неоднородности, появляющихся в результате по- вторного расплавления и кристаллизации металла шва из расплава. Одним из наиболее перспективных путей, позволяющих обеспечить равнопрочность металлоконструкции в целом, является применение для ее изготовления технологических процессов на основе высококонцентрированных потоков энергии, которые вследствие быстрого нагрева зоны соеди- нения и такого же быстрого ее охлаждения способ- ствуют минимальным структурным изменениям, а ________________________ * Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в 2010 году, проект № 10 – 08 – 01109а и интеграционного проекта СО РАН со сторонними организациями № 108 «Раз- работка научных основ формирования порошковых покрытий, модифицируемых тугоплавкими соединениями и высо- коэнергетическим воздействием», 2009–2010 гг.