WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

`

На правах рукописи

УДК 621.791.754

Долотов Борис Иванович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ ТИТАНОВЫХ БАЛОЧНЫХ И ПАНЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Специальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологии

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Москва-2010

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» на кафедре «Технологии сварочного производства» 

Официальные оппоненты:               доктор технических наук, профессор

                                                            В.Ф.Савельев

  доктор технических наук, профессор

                                                                В.В.Овчинников

  доктор технических наук, профессор

В.М.Ямпольский

Ведущее предприятие: Комсомольский-на-Амуре филиал ОАО «ОКБ Сухой»

Защита диссертации состоится «___»__________ 201  г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 217.042.03 при ОАО НПО «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ)» по адресу: 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д.4

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ЦНИИТМАШ

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения), просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета

Автореферат разослан ____ _________ 201  г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 217.042.03кандидат технических наук,                                        Петушков С.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Стремительное развитие авиации в последние десятилетия привело к настоятельной необходимости в создании новых материалов, способных выдерживать колоссальные перегрузки и обладающих большим эксплуатационным ресурсом. В частности, всё большее применение находят титановые сплавы, которые способны удовлетворить постоянно возрастающие требования к летным характеристикам современных летательных аппаратов (рис.1). Использование титановых сплавов потребовало, в свою очередь, разработки достаточно сложных и дорогостоящих технологий сварки, что связано с высокой активностью титана при температурах выше 400 оС, с необходимостью использования вакуумных технологий производства и обработки титановых сплавов.

Улучшение силовых элементов самолета приводит к увеличению толщины металла под сварку; требования к качеству сварных соединений также возрастают. Проблему сварки толстостенных деталей традиционно принято решать применением вакуумных технологий сварки – полым электродом и электронно-лучевой (ЭЛС). В то же время использование вакуумных технологий при изготовлении крупногабаритных сварных конструкций связано с серьезными затруднениями и не снимает полностью проблему получения бездефектных швов. Кроме того в условиях рыночных методов управления экономикой необходимо считаться с высокой стоимостью специализированного оборудования для ЭЛС и издержками, связанными с его эксплуатацией.

В этой связи проблема повышения эффективности, совершенствования известных способов сварки в инертных газах, в частности сварки погруженным вольфрамовым электродом (далее - СПВЭ), представляется весьма актуальной. Решение этой проблемы выдвигает ряд задач различной сложности, не решенных до конца в ранее проведенных исследованиях и связанных с повышением эрозионной стойкости вольфрамовых электродов, с дальнейшем уменьшением пористости сварных швов, сваркой протяженных стыков, увеличением коэффициента использования материала, снижением затрат на дорогостоящие сварочные материалы (аргон, гелий, титан, вольфрам), сокращением производственного цикла изготовления сварных титановых конструкций в целом.

Таким образом, актуальность диссертационной работы обусловлена самим процессом развития самолетостроения, что неизбежно приводит к необходимости совершенствования существующих технологий сварки до уровня предельных возможностей основных сварочных параметров, к разработке новых более эффективных способов применительно к уже известным технологическим процессам.

Цель работы. Разработка и внедрение в производственный цикл изготовления сварных конструкций из титановых сплавов различной толщины технологических процессов сварки вольфрамовым электродом в среде гелия и аргона, направленных на увеличение глубины проплавления и повышение качества сварки титана в инертных газах.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- сформулировать основные требования для обеспечения повышенной глубины проплавления при сварке погруженным вольфрамовым электродом и получения плотных швов на панельных конструкциях;

- разработать новую конструкцию вольфрамового электрода, обладающего повышенной эрозионной стойкостью;

- теоретически и экспериментально обосновать способность сварочной полоцилиндрической дуги к контрагированию под действием магнитных полей, наводимых сварочным током;

- провести исследования для объяснения процесса частичной дегазации (саморафинирования) сварочной ванны в процессе сварки погруженным вольфрамовым электродом, ее способности частично очищаться от газовых примесей, содержащихся в исходном металле;

- разработать технологические приемы, позволяющие сократить расход сварочных материалов (гелий, аргон, вольфрам, сплав ВТ20), снизить объем механической обработки при подготовке стыка под сварку;

- максимально снизить количество пор в сварных швах.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы применялись как традиционные методы исследований, так и специально разработанные. Из числа известных использованы: методика многофакторного планирования экспериментов; спектроскопия на квантометре МФС-8, лазерном спектромикроанализаторе ЛМА-10; рентгеноспектроскопии на анализаторе "Спектроскан", газовом анализе методом вакуумплавления пробы с последующей газоадсорбционной хроматографией в потоке инертного газа; микроскопии на микроскопе Neofot-21; измерения микротвердости на приборе ПМТ-3М; рентгеноскопии на установке ДРОН-:6М; исследования химического состава с использованием газоанализаторов ONH-2000 и ARK-met. Разработаны: методика ускоренного анализа технологических процессов, методика исследования перемешивания металла сварочной ванны, математическое моделирование эффекта самофокусирования (контрагирования) сварочной полоцилиндрической дуги тороидального электрода.

Достоверность полученных результатов подтверждается обоснованностью методов расчета, близкими значениями теоретических и экспериментальных данных, а также их успешной реализацией в промышленном производстве самолетов семейства СУ-27. Корректность математической модели сварочной полоцилиндрической дуги была обоснована результатами первоначальных исследований дуги стандартного электрода (с конусообразной заточкой); наличием изобретений на все научно-технические разработки.

Основные научные и практические результаты, выносимые на защиту:

- на основании расчетных и экспериментальных данных установлен физический эффект самопроизвольного сжатия (контрагирования) полоцилиндрической дуги, под действием собственных магнитных полей;

- экспериментально установлен и научно обоснован эффект саморафинирования жидкометаллической ванны при сварке погруженным вольфрамовым электродом толстостенных титановых  соединений по необработанным кромкам, содержащим оксидный слой за счет частичного удаления газовых примесей;

- разработаны и экспериментально опробованы новые способы сварки и конструкции вольфрамовых электродов, позволяющие заметно увеличить их проплавляющую эффективность и ресурс за счет повышения эрозионной стойкости;

- разработана технология аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, включающая время существования сварочной ванны в качестве дополнительного параметра режима сварки, который можно изменять в широких пределах.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлено, что при увеличении сварочного тока до 1800…2000А происходит погружение вольфрамового электрода ниже кромок свариваемой детали до 25…27 мм, сопровождающееся увеличением глубины проплавления;

- установлено, что при сварке погруженным вольфрамовым электродом на токах до 2000 А контрагирование (сжатие) столба дуги существенно выше, чем при сварке открытой дугой, особенно при использовании вольфрамового электрода с формообразованием рабочего торца в виде полутора (тороидальный электрод), что способствует расширению технологических возможностей способа сварки;

- показано, что значительный эрозионный износ вольфрамовых электродов, характерный для сварки на форсированных режимах, может быть уменьшен за счет искусственного оплавления рабочего торца путем изменения полярности тока с прямой на обратную, за счет использования тороидального электрода или электрода с преимущественным расположением легирующих элементов в осевой области;

- показано, что высокая интенсивность нагрева при сварке погруженным вольфрамовым электродом позволяет осуществить перегрев сварочной ванны до температуры кипения, при этом пары титана, взаимодействуя с примесями, способствуют частичному удалению водорода, азота и кислорода из сварочной ванны.

Практическая полезность работы заключается в следующем:

- разработана и внедрена в производство усовершенствованная технология сварки, позволяющая получать за один проход без разделки кромок соединения толщиной до 50 мм и более, что в два раза превышает достигнутые ранее результаты;

- разработана конструкция вольфрамовых электродов с формообразованием рабочего торца в виде полутора, обладающих повышенной эрозионной стойкостью, трудоемкость изготовления которых не превышает затрат на конусную заточку стандартных электродов;

- разработанная технология сварки по необработанным кромкам, содержащим окисленный слой, позволяет значительно повысить коэффициент использования металла при производстве сварной титановой оснастки для вакуумной термофиксации конструкций;

- разработанные и апробированные конструкции вольфрамовых электродов позволяют внести дополнения в действующий ГОСТ 23949-80 "Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся" в части производства трубных заготовок наряду с прутками;

- полученные решения по существенному увеличению ресурса вольфрамовых электродов при сварке протяженных стыков делают возможным разработку сварочного оборудования нового типа;

- разработанный способ аргонодуговой сварки листовых титановых конструкций электродом с двумя вершинами позволяет регулировать время существования сварочной ванны в широком диапазоне;

- трудоемкость и расход твердосплавного инструмента при изготовлении сборных выводных планок уменьшается за счет исключения операции механической обработки резанием при подготовке кромок под сварку;

- расход редкоземельных элементов (лантана, иттрия, тория) и вольфрама существенно снижается при изготовлении электродов из трубных заготовок и в связи с повышением их эрозионной стойкости.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на всесоюзных и международных научно-технических семинарах и конференциях: Всесосоюзной конференции посвященной подготовки инженеров-сварщиков (Владивосток, 1980г.); научно-технической конференции «Развитие и размещение производительных сил и транспортное обеспечение Дальневосточного региона на период до 2000г.» (Хабаровск, 1984г.); Всесоюзной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-98» (Москва, 1998 г.); третьей Всесоюзной конференции по сварке цветных металлов (Тольятти, 1986г.); международной научно-технической конференции «Металлургия сварки и сварочные материалы» (Санкт-Петербург, 1993г.), четвертой международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материал» (Воронеж , 1996г.); ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и студентов (Комсомольск-на-Амуре, 1984-2009гг.); международной научной конференции «Материаловедение тугоплавких соединений. Достижения и проблемы» (Киев, 2008 г.); международной научной конференции «Новые технологии и материалы инновации в промышленности Дальнего Востока» (Комсомольск-на-Амуре, 2007г.); научной конференции «Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности» (Москва, 2007 г.); международной научной конференции, посвященной 75-летию ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ «Вопросы авиационного материаловедения» (Москва, 2007).

Изобретения по теме диссертации выставлялись на международных выставках и салонах. Патент № 2162779 РФ «Вольфрамовый электрод» награжден на Международном салоне «Брюссель – Эврика» в 2000 и 2001 гг. золотой медалью с отличием и на II Московском салоне инноваций и инвестиций (Москва, 2002 г.) году золотой медалью. Патент № 2133178 РФ «Способ аргонодуговой сварки титановых сплавов» на Международном инновационном салоне (Сеул, 2002 г.) и на Международном инновационном форуме (Женева, 2000 г.) отмечен золотыми медалями.

Личный вклад автора. В работу включены данные экспериментальных и теоретических исследований, проведенных автором самостоятельно или при его непосредственном участии.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 52 работах, в том числе 6-ти монографиях [2-7], 18-ти изобретениях [34-51], эффект самопроизвольного сжатия (контрагирования) дугового разряда в виде полого цилиндра признан научной идеей [52].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 303 страницах основного текста, содержит 144 рисунка, 29 таблиц и 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы применительно к производству сварных конструкций летательных аппаратов и приведена общая характеристика работы.

В первой главе приведен анализ состояния вопроса и сформулированы общие задачи исследования.

Одной из наиболее экономичных разновидностей процесса электродуговой сварки в среде защитных газов является автоматическая сварка погруженным вольфрамовым электродом – СПВЭ (рис. 2). Этот способ позволяет добиться значительной глубины проплавления за один проход без разделки кромок при обеспечении высокого качества сварных швов на алюминиевых, титановых, магниевых сплавов и некоторых сталях. Теоретические и практические исследования процессов сварки титановых сплавов погруженным электродом рассмотрены в трудах С.И. Верещагина, А.П. Горячева, В.П. Демянцевича, В.М. Дубашинского, В.А. Зеленина, Б.В. Кудоярова,  В.И. Матюхина, Г.Д. Никифорова, В.В. Редчица, А.Г. Симоника и др.

Рисунок 2. Схема сварки погруженным электродом: 1- вольфрамовый электрод, 2 – свариваемая деталь, 3 – водоохлаждаемая подкладка, 4 - защитная микрокамера; hз - заглубление электрода

Погружение электрода в сварочную ванну происходит следующим образом: при увеличении силы тока под действием давления дуги жидкий металл вытесняется из-под электрода и дуга погружается в сварочную ванну, увлекая за собой неплавящийся электрод. Углубление дугового разряда в свариваемый металл способствует уменьшению излучения в окружающее пространство, локализации выделяемой дугой теплоты и повышению эффективного кпд процесса нагрева металла.

Рисунок 3. Циклограмма процесса СПВЭ

Циклограмма заварки единичного стыка приведена на рис. 3, в нижней части которого условно показана свариваемая деталь с выводными планками. Непосредственно перед сваркой вольфрамовый электрод касается поверхности выводной планки в точке О. Ожидаемую глубину проплавления можно определять по известной формуле В.И. Дятлова:

       ,        (1)

где: q - эффективная тепловая мощность дуги; пр - коэффициент формы проплавления; Vсв - скорость сварки; k - коэффициент, равный 0,015; 0,020; 0,030 соответственно для стали, титана и алюминия.

Во второй главе представлена методика ускоренного анализа с целью выявления и ранжирования задач повышения эффективности технологических процессов. Основой методики является представление о технологическом процессе как о системе, состоящей из нескольких основных блоков – подсистем. Каждая подсистема анализируется по четырем направлениям: снижение материалаемкости, трудоемкости, энергоемкости и повышение качества. Технологический процесс изготовления силовых шпангоутов из сплава ВТ20 (рис. 4) предусматривает СПВЭ штампованных заготовок с применением вставки из титана ВТ1-0 (присадочный материал) и двух выводных планок из ВТ20 на каждый стык. Результаты анализа технологического процесса изготовления сварных шпангоутов из титанового сплава ВТ20 представлены на рис. 5.

                       а)                                        б)

Рисунок 4. Шпангоут в процессе изготовления (а); подсборка из 2-х штамповок (б)

Рисунок 5. Основные направления поиска задач

Все возможные задачи можно классифицировать по двум направлениям: 1 – снижение затрат; 2 – увеличение глубины проплавления за один проход при СПВЭ.

Проведенный анализ показал, что ключевым элементом процесса сварки погруженным электродом является вольфрамовый электрод, от работы которого зависит и глубина проплавления и отсутствие дефектов.

По снижению материалоемкости наиболее затратными являются операции, связанные с функционированием выводных планок, а также расходом гелия, аргона, вольфрама и устранением дефектов.

Третья глава посвящена разработке способов СПВЭ для реализации технологического процесса производства сварных титановых (сплав ВТ20) шпангоутов с толщиной металла под сварку до 80 мм.

Исследование взаимосвязи параметров процесса СПВЭ позволило вывести регрессионное уравнение, которое с достаточной точностью позволяет рассчитать глубину проплавления при сварке на установке ГСПД-1М с использованием вольфрамового электрода 10 мм с заточкой на конус:

       Н = - 0,12δ + 1,51h3 + 0,95Uд - 3,31Vсв,        (2)

где H – глубина проплавления, мм; δ - толщина свариваемого металла, мм; h3 – заглубление электрода, мм; Uд – дуговое напряжение, В; Vсв – скорость сварки, мм/с.

Здесь же представлен ряд разработок, направленных непосредственно на улучшение процесса сварки, более полное использование сварочного оборудования и дальнейшую экономию сварочных материалов. Так, для повышения стабилизации процесса сварки, разработано и внедрено электронное устройство регулирования сварочной дуги (взамен электромеханического), что позволило изменять быстродействие системы в любом желаемом диапазоне с учетом плотности свариваемого металла и уровня заглубления электрода. Устройство для автоматической подачи защитных газов позволило управлять расходом защитных газов на разных стадиях сварочного процесса, сократить расход гелия более чем в два раза и полностью автоматизировать процесс сварки.

В результате осуществления комплексных научно-технических мероприятий удалось существенно увеличить глубину проплавления. На рис. 6 представлены макроструктуры сварных швов, полученных на образцах толщиной 54 мм (односторонняя сварка) и толщиной 90 мм (двусторонняя сварка).

а)                                                        б)

Рисунок 6. Макроструктура сварных швов на образцах

толщиной 54 мм (а) и 90 мм (б)

Четвертая глава посвящена поиску путей повышения эрозионной стойкости вольфрамовых электродов. Разработано три варианта решения этой проблемы: металловедческий, конструктивный и технологический.

При разработке простой и надежной конструкции электрода с повышенной эрозионной стойкостью и проплавляющей способностью исходили, во-первых, из того факта, что электрическая сварочная дуга является, по существу, множеством проводников, по которым течет ток. Во-вторых, учитывалась возможность обязательного увеличения рабочей (скругленной) поверхности электрода в случае необходимости повышения сварочного тока. Если исходить из принципа равенства площадей скругленной рабочей поверхности электрода и поверхности, занимаемой катодным пятном, то можно сохранять высокую стойкость электрода при увеличении силы сварочного тока путем увеличения площади рабочей поверхности. Наиболее благоприятным с этой точки зрения является формообразование рабочего торца электрода в виде полутора (тороидальный электрод). Дуга, возбуждаемая с тороидального электрода, имеет форму полого цилиндра - полоцилиндрическая дуга. Поперечное сечение такой дуги будет иметь форму кольца (рис. 7, а). Эту дугу можно представить в виде множества параллельных токов, суммарное электромагнитное взаимодействие которых должно приводить к ее контрагированию – возникает эффект самофокусирования (рис. 7, б).

Рисунок 7. Тороидальный электрод с полоцилиндрической дугой (а); схема, поясняющая возникновение эффекта сжатия кольцевой сварочной дуги (б): 1 – проводники; 2 – магнитные поля проводников; 3 – внешнее суммарное магнитное поле; 4 – внутреннее суммарное магнитное поле

Механизм самофокусирования объясняется следующим. Во-первых, плазменные стенки полоцилиндрической дуги должны сжиматься в результате суммарного взаимодействия внешнего и внутреннего магнитных полей, направленных в противоположные стороны (рис. 7, б). Во-вторых, суммарное взаимодействие параллельных токов должно привести к сжатию (самофокусированию) всей полоцилиндрической дуги (рис. 7, б).

Тороидальный электрод, выгодно отличается от других конструкций простотой исполнения и высокой динамичностью основных характеристик: при неизменном диаметре электрода, площадь его рабочей поверхности можно изменять в широких пределах путем изменения диаметра центральной лунки (рис. 8).

Для численного моделирования самопроизвольного сжатия дугового разряда в виде полого цилиндра была разработана методика на основе электромагнитного (электродинамического) подхода. Корректность ее использования была подтверждена первоначально исследованиями дуги стандартного электрода с заточкой на конус и полусферическим скруглением диаметром 0,4Dэ.

Предположим, что распределение плотности сварочного тока имеет вид:

,        (3)

где j0 – плотность тока на оси дуги; r – расстояние от оси дуги до данной точки; R – радиус дуги в данном сечении (R – наиболее вероятное значение r).

Константу j0, имеющую размерность плотности тока, вычислим из известного уравнения электродинамики (определение силы тока):

(4)

где Iсв – сила сварочного тока, А.

Вычислив интеграл (4), получим . С учетом этого уравнение (3) можно записать в виде

(3')

Индукция магнитного поля, создаваемого током вычисляется по закону полного тока (закону Эрстеда):

  (5)

В левой части (5) записана циркуляция индукции магнитного поля В. В качестве контура интегрирования удобно выбрать окружность (радиусом r) с центром на оси сварочной дуги. В результате вычисления интегралов, входящих в (5), получаем

  (6)

Силу F, сжимающую плазму полоцилиндрической дуги, определим с помощью соотношения:

  (7)

Здесь W – энергия магнитного поля, которую можно определить в элементе объема dV=2πzrdr по известной методике:

.

Радиальная составляющая силы (проекция силы на направление r), сжимающей дуги, определяется по формуле:

(7')

где - магнитная постоянная, Гн/м; z – фокусное расстояние, мм; r – расстояние от оси дуги до данной точки, мм; R – радиус дуги, мм.

Рисунок 8. Изменение площади рабочей поверхности (Sп) и

расчетной силы сварочного тока (Iсв) в зависимости от радиуса тора

Результаты моделирования (частично представлены на рис. 8 и 9 и в табл. 1) позволили установить, что радиус полоцилиндрической дуги возрастает с увеличением продольной координаты; стягивающая дугу сила немонотонно зависит как от поперечной, так и от продольной координат; с ростом сварочного тока максимальная длина дуги и ее фокусное расстояние уменьшаются, а их отношение остается постоянным.

Рисунок 9. Зависимость максимального значения силы сжатия от поперечной координаты при силе тока Iсв: 1 – 1000 А; 2 – 1400 А; 3 – 1650 А;

4 – 1750 А; 5 – 1900 А

Рисунок 10. Зависимость силы сжатия от продольной координаты (1 – 10 мм; 2 – 20 мм; 3 – 35 мм; 4 – 44 мм) при различных значениях продольной координаты при сварочном токе 1750 А

Таблица 1.

Расчетные характеристики дуги в зависимости от сварочного тока

Сварочный ток Iсв, А

1000

1400

1650

1750

1900

Экспериментальная длина дуги lд, мм

27

19

20

18

Характерная длина дуги L, мм

10,50

8,84

8,15

7,90

7,60

Максимальная длина дуги zmax, мм

44,6

37,7

34,7

33,7

32,3

Фокусное расстояние zv, мм

35

29

27

26

25

Отношение zv/ zmax

0,79

0,77

0,78

0,77

0,77

Вероятный радиус дуги Rv, мм

15,0

14,6

14,8

14,7

14,7

Максимальная сила Fm, H

0,21

0,34

0,44

0,47

0,54

Расчетные данные были проверены на многочисленных экспериментах. Полученные экспериментальным путем результаты свидетельствуют о двух неоспоримых преимуществах тороидального электрода – способности к самофокусированию дуги и очень высокой эрозионной стойкости. Установлено, что корреляция между данными, полученными теоретически и экспериментально, достаточно высокая. В табл. 2 отражены данные по стойкости вольфрамовых электродов.

Характер и скорость эрозии тороидальных электродов существенно отличается от электродов со стандартным формообразованием рабочего горца (рис. 11). Если в начальный период сварки эрозия стандартного и тороидального электродов имеет сходство, то в дальнейшем картина кардинально меняется: стандартный электрод разрушается, тороидальный – прибавляет в весе.

Таблица 2.

Стойкость вольфрамовых электродов

№ опыта п/п

Вес электрода, г

Изменение веса, г

Сварочный ток, А

Исходный

После сварки

1

2

3

4

5

стандартные

1

296, 79

296,04

0,75

1800

2

313,48

312,87

0,61

1850

3

224,41

223,46

0,95

1750

4

346,52

345,1

1,42

1750

5

324,3

323,54

0,76

1800

6

289,27

283,524

5,75

1750

7

321,43

316,46

4,97

1750

тороидальные

8

206,72

206,68

0,04

1750

9

209,11

208,90

0,21

1550

10

206,64

206,64

0

1750

11

209,46

209,48

-0,02

1850

12

199,22

199,22

-0,02

1850

13

199,58

199,61

-0,03

1900

14

199,99

199,97

0,02

1900

Эффект контрагирования полоцилиндрической дуги, возбуждаемой с тороидального электрода, под действием собственного магнитного поля был наглядно зафиксирован с помощью скоростной киносъемки. Сравнительные исследования проводили с использованием стандартного электрода диаметром 10 мм и тороидального электрода того же диаметра. Дугу возбуждали в среде гелия между медной водоохлаждаемой болванкой (анод) и неподвижным электродом (катод), после чего увеличивали ток дуги со скоростью 30 а/с. Расстояние между анодом и катодом составляло 10 мм. На рис. 12 представлены кадры начала и окончания киносъемки. Полученные данные свидетельствуют о том, что форма полоцилиндрической дуги заметно отличается от формы обычной дуги. Если последняя имеет характерную колоколообразную форму, то дуга тороидального электрода имеет выраженную тенденцию к уменьшению диаметра по мере приближения к анодному пятну.

Рисунок 11. Динамика разрушения электродов:

а – стандартного, б – тороидального

Форма проплавления тоже изменяется (рис. 13). Сварный шов, образованный тороидальным электродом, имеет выраженный клиновидный характер, что косвенно свидетельствует о наличии самофокусирующего эффекта полоцилиндрической дуги.

               а)                                         б)

Рисунок 13. Формы сварного шва при СПВЭ со стандартной (а),

тороидальной заточкой (б) рабочего торца.

В вольфрамовых электродах с конусной заточкой и полусферическим притуплением, рабочей частью является осевая область, ограниченная диаметром притупления dпр, причем обычно dпр = 0,4dэ, где dэ - диаметр электрода. Остальная часть вольфрамового прутка уходит в стружку при заточку рабочего торца. Вместе со стружкой теряется 84 % легирующих элементов. Поэтому целесообразно применить переменное легирование вольфрамовых прутков с преимущественным сосредоточением легирующих элементов в осевой области (рис. 14, а).

Рисунок 14. Повышение эрозионной стойкости электрода: а – направленным легированием: 1 – рабочая зона; 2 – периферийная область; б – автополировкой электрода: - ток сварки на прямой полярности; - ток сварки на обратной полярности; tпер – время переключения с тока прямой полярности на обратную; tц – время полного цикла

Как известно, наибольшую эрозионную стойкость электрода при прочих равных условиях обеспечивает тщательная подготовка его поверхности (шлифование, полирование и др.). По мере работы электрод изнашивается и его приходится извлекать из горелки для перезаточки, что создает большие неудобства при сварке протяженных стыков. Для обновления полированной рабочей поверхности электрода в процессе сварки можно использовать кратковременное переключение сварочного тока с прямой полярности на обратную для принудительного оплавления рабочей поверхности электрода (рис. 14, б).

В пятой главе приведены результаты СПВЭ по необработанным (окисленным) кромкам. Была разработана специальная методика для определения интенсивности перемешивания металла в сварочной ванне, чтобы дать качественную оценку процессам, приводящим к уменьшению примесей в сварном шве по сравнению с основным металлом.

Для того чтобы определить длину сварочной ванны и интенсивность перемешивания в ней жидкого металла, были проведены эксперименты с использованием маркирующего материала – армко-железа, переплавляемого вместе с основным металлом – ВТ20, чьи температуры плавления очень близки. Пластину из армко-железа устанавливали поперек стыка, а сварку прекращали в момент, когда вольфрамовый электрод находился непосредственно в зоне размещения пластины, что позволило выявить степень равномерности перемешивания жидкого металла на продольных и поперечных темплетах, вырезанных из сварных образцов, и более точно определить длину сварочной ванны.

Содержание железа в металле определялось спектральным анализом (табл. 3), после чего производилось травление для выявления макроструктуры и зон, в которых были произведены замеры.

Таблица 3

Содержание железа в сварных швах, %

Расстояние от оси электрода, мм

Область измерений

Основной металл

Сварной шов

Зона сплавления

0

0,121-0,170

0,128

(13 точек)

0,63-1,32

0,96

(23 точки)

0,43

0,67

25

0,118-0,145

0,130

(21 точка)

0,53-1,44

0,926

(19 точек)

Не измеряли

30

0,101-0,137

0,114

(24 точки)

0,96-1,161

1,078

(16 точек)

То же

45

0,110-0,134

0,111

(16 точек)

0,787-1,220

1,058

(20 точек)

0,252

0,303

50

0,107-0,132

0,118

(19 точек)

0,68-1,12

0,873

(16 точек)

0,518

0,497

70

0,111-0,139

0,124

(17 точек)

0,442-0,811

0,379

(19 точек)

0,304

0,212

0,258

5 мм перед электродом

0,111-0,140

0,121

(19 точек)

0,536-1,106

0,729

(20 точек)

Не измеряли

15 мм перед электродом

0,115-0,182

0,132

(20 точек)

0,379-0,999

0,577

(17 точек)

0,192

0,570

П р и м е ч а н и е. В числителе приведены минимальное и максимальное значения, в знаменателе – среднее

Разработанный метод определения интенсивности перемешивания металла в сварочной ванне при СПВЭ позволяет сделать вывод о равномерности распределения легирующих элементов и примесей в объеме сварного шва.

Распределение железа по длине сварочной ванны представлено на рис. 15.

Рисунок 15. Массовая доля (%) Fe по длине сварочной ванны:

1– в объеме сварного шва; 2 – по зоне сплавления; 3 – в основном металле

В связи с высокой стоимостью титановых сплавов целесообразно использовать отходы, которые остаются после термического раскроя плит, подвергая их СПВЭ. Сдерживающим фактором является наличие оксидного слоя, который сплошь покрывает обрезки плит и достигает заметной толщины на кромках реза – до 0,5 мм.

Так как удаление оксидного и газонасыщенного слоев связано с дополнительными затратами, необходимо было установить возможность получения качественного соединения при сварке по альфированному (газонасыщенному) слою. Для этого были проведены исследования, включающие сварку образцов по необработанной кромке после плазменной резки в среде азота и после керосинокислородной резки, определение газонасыщенности сварного соединения и механические испытания сварных образцов.

Исследования сварных швов на образцах после плазменно-дуговой резки показали следующие результаты. На неотожженных образцах содержание (по массе) водорода в металле шва составляет (0,018… 0,049)/0,0030 %, в зоне сплавления – (0,016…0,038)/0,0025 %, в зоне термического влияния (т.е. в основном металле) – (0,00169…0,0056)/0,0028 %. Для отожженных образцов эти величины составляют соответственно: (0,0011…0,0042)/0,0026; (0,0017…0,0042)/0,0026 и (0,0017…0,0046)/0,0028  %. Во всех случаях максимальному содержанию водорода в неотожженных образцах соответствовали точки, расположенные непосредственно у поверхности образцов. Полученные данные свидетельствуют о том, что в процессе сварки не происходит насыщение водородом металла шва, поэтому последующий вакуумный отжиг приводит лишь к незначительному снижению концентрации водорода в сварном соединении; наблюдается тенденция к перераспределению водорода в объеме всего металла в сторону выравнивания его концентрации. Повышение водорода в отдельных зонах и точках сварного шва выше допустимого предела (0,015 %) не наблюдалось.

Измерения в 42 различных точках сварного соединения на отожженных образцах выявили некоторое повышение концентрации кислорода в центральной части сварного шва (рис. 16). Содержание кислорода (по массе) в металле шва составляет (0,058…0,120)/0,075 %, а в зоне термического влияния – (0,023…0,106)/0,065 %. Таким образом, среднее содержание кислорода в сварном шве примерно на 15% превышает его содержание в исходном металле. Следовательно, обогащение сварного шва кислородом по сравнению с исходным его содержанием в условиях эксперимента происходит только за счет образования на поверхности реза некоторого количества оксидов титана и связано с ранее отмеченными особенностями выполнения процесса резки. Однако ни на одной из областей сварного соединения не зафиксировано предельно допустимого содержания кислорода.

Рисунок 16. Распределение кислорода по сечению сварного шва:

1 – максимальное; 2 – среднее; 3 - минимальное;

l – расстояние от оси сварного шва

Содержание азота в сварных швах определялось на отожженных образцах на различных участках и в зонах термического влияния. По данным 19 измерений установлено, что в металле шва содержание азота (по массе) составляет (0,014…0,039)/0,025 %, а в зоне термического влияния (11 измерений) – (0,011…0,039)/0,024 %. Несмотря на то, что тенденция к повышению концентрации азота в сварном шве выражена относительно слабо – всего на 4 % больше по сравнению с основным металлом, этим фактом не следует пренебрегать, так как он четко прослеживается практически при каждом измерении.

Сравнение результатов механических испытаний сварных образцов, кромки которых были подготовлены под сварку механическим способом (фрезерованием) и плазменно-дуговой резкой, не выявило никаких различий между ними. Аналогичные результаты были получены при исследовании сварных швов на образцах после керосинокислородной резки. Можно дать следующее объяснение полученным результатам. При СПВЭ соединений из титанового сплава ВТ20 поверхность сварочной ванны перегревается до температуры кипения сплава, что приводит к интенсивному испарению титана. Поток паров титана, направляясь от зеркала ванны в атмосферу холодного защитного газа, захватывает газообразные продукты разложения различных соединений титана, образовавшихся в процессе термической резки в активных газах. Таким образом, осуществляется процесс, принцип которого реализован в вакуумных титановых насосах для создания глубокого вакуума. И если при СПВЭ по необработанным кромкам будут созданы необходимые условия для надежной дегазации жидкого титана, то можно ожидать приемлемого качества сварных швов.

В шестой главе обобщены данные многолетних исследований причин появления дефектов при СПВЭ. Рассмотрены все возможные дефекты, связанные как с нарушением нормативных предписаний технологического процесса (например, непровар при двусторонней сварке), так и с возможным отказом оборудования. Так, для случая выхода из строя механизма вертикального перемещения электрода разработан способ сварки, позволяющий производить погружение электрода в металл, не прибегая к его вертикальному перемещению. Разработаны исчерпывающие мероприятия, позволяющие полностью устранить или исправить все возможные при СПВЭ дефекты: вольфрамовые включения и поры; непроплав или недостаточный провар; магнитное дутье; наличие протяженных дефектных участков или всего шва, например из-за нарушения качественной защиты; единичные глубоко залегающие дефекты; «замерзание» вольфрамового электрода в процессе сварки; выплески металла в хвостовую часть ванны; образование козырька затвердевшего металла над поверхностью сварочной ванны.

Разработан способ, направленный на уменьшение и полное устранение дефектов структуры сварного шва в виде пористости. Форма вольфрамового электрода была изменена таким образом, чтобы при сварке с него возбуждались две дуги одновременно. Для этого рабочему торцу придают сначала форму клина, а затем в продольной его части выполняют треугольную прорезь, после чего скругляют два образовавшихся выступа. Получается вольфрамовый электрод с плоскозаточенным рабочим торцом и центральной канавкой: электрод с W-образной заточкой (рис. 17)

Если вершины W-образного электрода в процессе сварки располагать вдоль оси стыка (последовательно), то появляется реальная возможность действенного регулирования времени существования сварочной ванны. При неизменном сварочном токе и напряжении увеличение времени существования сварочной ванны T будет зависеть от скорости сварки Vсв и расстояния между вершинами электрода t:

T=Kп t/ Vсв        (8)

  В этой формуле Kп – поправочный коэффициент, введение которого обусловлено силами Ампера, возникающими между проводниками, по которым текут параллельные токи:

  (9)

где μ0, μ1 – магнитная постоянная и магнитная проницаемость среды, соответственно; I1 и I2 – токи, равные Iсв; L – длина дуги; R=t.

Для W-образного электрода эта формула примет вид:

. (10)

Коэффициент пропорциональности k будет зависеть от магнитной проницаемости среды и напряжения дуги Uд.

На рис. 18 показаны W-образные электроды в исходном состоянии и те же электроды после сварки образцов: под действием сил Ампера «задняя» вершина электрода загибается в направлении сварки.

Рисунок 18. Внешний вид W-образных электродов: а - подготовленных к сварке; б - после сварки

Установлено, что возбуждение двух дуг одновременно наблюдается лишь при достижении определенного порогового значения сварочного тока Imin, которое зависит от параметра t (рис. 19).

Рисунок 19. Зависимость минимального тока двойного дугообразования от расстояния между выступами на рабочем торце электрода.

При сварке титановых сплавов с использованием W-образных электродов появляется новый параметр режима сварки (t), позволяющий создать условия, при которых газовые поры успевают всплыть на поверхность сварочной ванны до момента ее затвердения.

Результаты, полученные на образцах, подвергнутых пескоструйной обработке, провоцирующей пористость, представлены на рис. 20. Если при сварке стандартным электродом зафиксирована сплошная пористость, то при сварке W-образным электродом обнаружены лишь одиночные поры.

Рисунок 20. Рентгенограммы сварных швов на сплаве ВТ20: а – сварка стандартным электродом; б – сварка W-образным электродом

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Увеличение глубины проплавления при сварке погруженным вольфрамовым электродом может быть достигнуто за счет большей концентрации дугового разряда, а также за счет увеличения сварочного тока с одновременным обеспечением высокой эрозионной стойкости вольфрамового электрода.

2. Сварочная дуга, возбуждаемая с электрода, рабочий торец которого выполнен в виде полутора (тороидальный электрод), имеет форму полого цилиндра и обладает повышенной способностью к самопроизвольному сжатию (контрагированию), что способствует увеличению глубины проплавления.

3. Проплавляющая способность полоцилиндрической погруженной дуги по сравнению с открытой дугой стандартного конусообразного электрода заметно выше; этому способствует также и погружение электрода ниже верхней кромки свариваемой детали, что приводит к более полному использованию тепла дуги.

4. Процесс сварки погруженным вольфрамовым электродом из-за специфических условий плавления металла, главными из которых являются интенсивное перемешивание металла сварочной ванны и перегрев ее зеркала до температуры кипения расплава, позволяет получить качественный металл шва даже при сварке по газонасыщенным кромкам. Высокая степень нагрева сварочной ванны приводит к интенсивному испарению титана – благодаря высокой активности паров титана происходит частичное удаление газовых примесей (азота, водорода, кислорода) из жидкометаллической фазы (эффект саморафинирования), что в ряде случаев позволяет производить сварку по необработанным после термического раскроя кромкам и отказаться от механических операций, снизить расход металла, твердосплавного инструмента и уменьшить трудозатраты.

5. Наряду с основными параметрами режима сварки (сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки), правильное соотнешение которых способствует уменьшению порообразования, наиболее полное использование фактора времени достигается применением электрода с двумя вершинами, расстояние между которыми, а следовательно и время существования сварочной ванны можно изменять в широких пределах.

6. Повышение эрозионной стойкости вольфрамовых электродов может быть достигнуто, в частности, путем концентрации легирующих элементов преимущественно в осевой области электрода, а также принудительным оплавлением рабочей поверхности электрода в процессе сварки путем кратковременного изменения полярности сварочного тока с прямой на обратную, что позволяет осуществлять сварку протяженных стыков на форсированных режимах.

7. Многочисленными исследованиями было установлено, что сварка погруженным вольфрамовым электродом толстостенных конструкций из титанового сплава ВТ20 обеспечивает механические свойства сварного соединения близкие к основному металлу и уменьшенное по сравнению с исходным металлом содержание вредных газовых примесей – водорода, кислорода и азота; полученные результаты позволили успешно внедрить в производство усовершенствованный технологический процесс сварки.

8. Внедренные в производство научно-технические и технологические разработки позволили освоить изготовление силовых конструкций толщиной до 76 мм, при эксплуатации которых в течение 30 лет на самолетах семейства СУ-27 не было зафиксировано ни одного отказа, и получить экономический эффект 37 млн. 300 тыс. руб. на одно изделие.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

  1. Долотов, Б.И. Основы сварки погруженным электродом: Учебное пособие для студентов вузов (гриф УМО) / Б.И.Долотов. – Комсомольск-на-Амуре: Хабаровский политехнический институт, 1988. – 57 с.
  2. Долотов, Б.И. Штамповка, сварка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении: (монограф.) / Б.И.Долотов, А.Г.Братухин, Ю.Л.Иванов., Б.Н. Марьин, В.И.Муравьев. – М.: Машиностроение, 1997. – 600 с.
  3. Долотов, Б.И. Современные технологии авиастроения: (монограф.) / Б.И.Долотов, А.Г.Братухин, Ю.Л.Иванов., Б.Н.Марьин, В.И.Муравьев. – М.: Машиностроение, 1999. – 832 с
  4. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом: (монограф.) / Б.И.Долотов. – М.: Машиностроение, 2004. - 208 с.
  5. Долотов, Б.И. Приоритеты авиационных технологий В 2-х кн. Кн. 1: (монограф.) / Б.И. Долотов [и др].– М.: Изд-во МАИ, 2004. – 696 с.
  6. Долотов, Б.И. Основы функционально-стоимостного анализа: (монограф.) / Б.И.Долотов, С.С.Бочаров, Б.Н.Марьин, А.Г.Прохоров. - Владивосток: Дальнаука, 2006. – 220 с.
  7. Муравьев, В.И.  Обеспечение надежности конструкций из титановых сплавов: (монограф.) / В.И.Муравьев, Б.И.Долотов,. Б.И.Марьин [и др]. – М: «Эском», 2009. – 752 с.
  8. Долотов, Б.И. Влияние параметров режима сварки на формирование шва при сварке сплава ВТ20 погруженным электродом / Б.И. Долотов, Ф.Н.Рыжков, Н.В.Фейгенсон., А.А.Дашковский //Сварочное производство. – 1982.- № 11. – С. 17 – 18.
  9. Долотов, Б.И. Автоматическая сварка крупногабаритных изделий из сплава ВТ20 погруженной дугой  / Б.И. Долотов Н.В.Фейгенсон., А.А.Дашковский, Т.Б.Бетлиевский, Г.П.Черкасов // Авиационная промышленность. – 1982. - № 5. – С. 55 – 56.
  10. Долотов, Б.И. Автоматическая сварка погруженным электродом с использованием присадочного материала из рубленой проволоки // Б.И. Долотов, Н.В.Фейгенсон., А.А.Дашковский // Авиационная промышленность. – 1986. - № 8. – С. 44.
  11. Долотов, Б.И. Сварка стали 30ХГСН2А погруженным вольфрамовым электродом / Б.И. Долотов, В.И.Муравьев, А.А.Дашковский //Авиационная промышленность.- 1986. - № 8. – С. 45 – 46.
  12. Долотов, Б.И. Сварка титанового сплава ПТ-3В по необработанным кромкам после плазменно-дуговой резки / Б.И. Долотов, В.И.Муравьев, И.С.Шапиро // Сварочное производство. – 1988. - № 3. – С. 2 – 4.
  13. Долотов, Б.И. Автоматическая заварка отверстий неплавящимся электродом с применением заглушек / Б.И.Долотов, Ф.Н.Рыжков, Н.В.Фейгенсон.//Автоматическая сварка. – 1988. - №3. – С. 46 – 47.
  14. Долотов, Б.И. Сварка погруженным электродом титановых конструкций толщиной до 76 мм / Б.И.Долотов, А.А.Дашковский // Научно-технические достижения. – 1989. - № 2. – С. 3 – 6.
  15. Долотов, Б.И. Влияние способа сварки на механические свойства сварных швов/ Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, А.А.Дашковский, В.П.Зайцев // Авиационная промышленность. – 1992. - № 8. – С. 46 – 47.
  16. Долотов, Б.И. Повышение эффективности сварки погруженным электродом / Б.И.Долотов, В.Н.Войтов, А.А.Дашковский // Авиационная промышленность. – 1994. - № 11 – 12. – С. 58 – 61.
  17. Долотов, Б.И. Вольфрамовые электроды повышенной стойкости / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, Ю.Л.Иванов // Сварочное производство. – 1996. - № 10. – С. 23 – 26
  18. Муравьев, В.И. О возможности получения плотных швов на титановых сплавах / В.И.Муравьев, Б.И.Долотов,. Ю.Л.Иванов // Сварочное производство. – 1996. - № 12. – С. 6 – 8.
  19. Долотов, Б.И. Электромагнитные силы сжатия дуги, возбуждаемой на тороидальном электроде и электроде с двумя вершинами / Б.И.Долотов, Н.А.Калугина) // Сварочное производство. – 1997. - № 5. – С. 5 – 8.
  20. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом сплава ВТ20 по необработанным кромкам / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, Ю.Л.Иванов // Сварочное производство. – 1997. - № 7. – С. 25 – 27.
  21. Долотов, Б.И. Предупреждение пористости сварных соединений тонколистовых конструкций из титановых сплавов / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, С.П.Мазур // Сварочное производство. 1997. -  № 11. – С. 47 – 54.
  22. Долотов, Б.И. Перемешивание металла в ванне при сварке погруженным вольфрамовым электродом / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, Ю.Л.Иванов, К.А.Макаров /// Сварочное производство, 1998. - № 2. – С. 15 – 16.
  23. Долотов, Б.И. Изменение формы дуги под действием собственного электромагнитного поля / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, М.Д. Черепанов // Сварочное производство. – 2000. - № 4. – С. 2 – 6.
  24. Долотов, Б.И. Расчет полоцилиндрической дуги тороидального электрода / Б.И.Долотов, М.Д. Черепанов // Сварочное производство. – 2002. - № 4. – С. 3 – 5.
  25. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом / Б.И.Долотов // Заготовительное производство в машиностроении. -2003. - № 1 – С. 12 – 14.
  26. Долотов, Б.И. Перспективы использования сварки погруженным электродом / Б.И.Долотов, Б.И.Марьин, П.Г.Демышев // Авиационная промышленность. – 2004. -№2. – С.61 - 64.
  27. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом. Перспективы развития / / Б.И.Долотов, П.Г.Демышев // Технологические системы. – 2005. - №3. – С.59 – 63.
  28. Producing tight joints in titanium alloys / B. I. Dolotov, V. I. Murav’ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov, V. V. Redchits // Welding international. –  1997. - № 6. – P 481 – 483.
  29. Welding VT20 titanium alloy with an immersed tungsten electrode on untreated edges / B. I. Dolotov, V. I. Murav’ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov // Welding international. – 1998. - № 1. – P. 73-75.
  30. Preventing porosity of welded joints in thin sheet structures of titanium alloys / B. I. Dolotov, V. I. Murav’ev, B. N. Marine, S. P. Mazur, K. A. Makarov // Welding international. – 1998. - №5. – P. 410 – 416.
  31. Dolotov, B.I. Electromagnetic compression forces of on arc ignited on a toroidal electrode with two tips / B.I. Dolotov, N.A. Kalugina // Welding international. – 1997. - № 11. – P. 894 – 897.
  32. Mixing of metal in the pool when welding with an immersed tungsten electrode / B. I. Dolotov, V. I. Murav’ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov, K. A. Makarov // Welding international. – 1998. - № 8. – P. 651 – 653.
  33. Dolotov, B.I. Wolfram electrode form effect to fusing ability and erosian resistance at submerged electrode welding of titanium alloys / B. I. Dolotov, YU. L Ivanov, A. V. Yakimov .// Advanced materials and processes "Fundamental problems of developing advanced materials and processes of the XXI century" August 3 – 5. 1999, Komsomolsk-on-Amur. – P. 30 – 34.
  34. Пат. 2133178 РФ МКИ С1 6 В 23 К 9/167// B 23 K 103:14, 35/02. Способ аргонодуговой сварки титановых сплавов / Меркулов В.И., Долотов Б.И., Муравьев В.И., Марьин Б.Н., Иванов Ю.Л. -  № 97121429/02. заявл. 09.12.97; опубл. 20.07.99, Бюл. №20.
  35. Пат. 2156680 РФ МКИ С1 7 В 23 К 9/23, 9/16. Способ однопроходной дуговой сварки деталей из титана и его сплавов толщиной 10 мм и выше по газонасыщенным кромкам / Долотов Б.И., Муравьев В.И., Меркулов В.И., Шпорт В.И. - № 99105874/02; заявл. 24.03.99; опубл. 27.09.2000, Бюл. № 17.
  36. Пат. 2162779 РФ МКИ С2 7 В 23 К 35/02, 9/167. Вольфрамовый электрод / Долотов Б.И., Муравьев В.И., Меркулов В.И., Иванов Ю.Л.,Марьин Б.Н. - № 99106304/02; заявл. 01.04.99; опубл. 10.02.2001, Бюл. № 4.
  37. Пат. 2262425 РФ МПК7 В 23К 9/23, 9/167, 33/00//В 23К 103:14. Способ дуговой сварки титановых сплавов / Б. И. Долотов, П. Г. Демышев, В. И. Панькин, С. Н. Бубенин, А. А. Кузнецов, А. С. Харченко ; Патентообладатель ОАО «КнААПО им. Ю. А. Гагарина» - № 2004103525/02 ; заявл. 06.02.04; опубл. 20.10.05, Бюл. № 29 – 4 с.
  38. Пат. 2153408 РФ МКИ С2 7 В 23 К 9/167, 37/06. Выводная планка для сварки неплавящимся электродом / Долотов Б.И., Марьин Б.Н., Иванов Ю.Л.,Муравьев В.И. -  № 98115787/02; заявл. 11.08.98; Опубл. 27.07.2000. Бюл. № 21
  39. А.с. 1180001, В23К9/16, 1984. Выводная планка для сварки погруженным электродом / Долотов Б.И., Фейгенсон Н.В., Черкасов Г.П.
  40. А.с. 1519022, В23К9/16, 1988. Способ подготовки под сварку соединений из титановых сплавов / Долотов Б.И., Дашковский А.А., Черкасов Г.П.
  41. А.с. 1532229, В23К9/16, 1988. Способ дуговой сварки неплавящимся электродом / Долотов Б.И., Черкасов Г.П.
  42. А.с. 1511319, В23К9/16, 1989. Способ сварки вольфрамовым электродом погруженной дугой титановых сплавов / Долотов Б.И., Дашковский А.А.
  43. А.с. 1658520, В23К35/02. 1989. Многостержневой неплавящийся электрод / Долотов Б.И..
  44. А.с. 1672693, В23К9/16, 1989. Способ сварки погруженным неплавящимся электродом / Долотов Б.И.
  45. А.с. 1764269. В23К35/02, 1993. Вольфрамовый электрод для дуговой сварки / Долотов Б.И., Дашковский А.А.
  46. А.с. 1764270, В23К35/02, 1993. Вольфрамовый электрод для дуговой сварки / Долотов Б.И., Дашковский А.А.
  47. А.с. 1766085. С21Д9/06, 1993. Устройство для термофиксации изделий / Долотов Б.И., Храпина О.В.
  48. А.с. 1767783, В23К9/10, 1993. Устройство управления сварочным источником / Долотов Б.И., Ткаченко Э.С. Панькин В.И.
  49. А.с. 1825689, В23К9/167, 1993.Способ сварки вольфрамовым электродом / Долотов Б.И.
  50. Пат. 1838061, В23К9/167, 1993.Способ сварки погруженным электродом деталей по щелевому зазору / Долотов Б.И.
  51. Патент 2093330, В23К31/12, 1998. Способ определения направления движения жидкого металла в сварочной ванне / Долотов Б.И.
  52. О самопроизвольном сжатии полоцилиндрического дугового разряда / Долотов Б.И., Иванов Ю.Л., Меркулов В.И., Муравьев В.И. [и др] // Научная идея № А-093 от 08.01.98 // Научные открытия. Сборник кратких описаний за 1998 г. Москва. - Н. Новгород. Изд-во Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского. 1999. – С. 83 - 84.

————————————————————————————————

Подписано в печать 2010 г.

Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд.л. 1,35. Тираж 100. Заказ.

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования  «Комсомольский-на-Амуре

государственный технический университет»

681013, Комсомольск-на-Амур







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.