Металургії і технології зварювання високолегованих сталей і сплавів

Рисунок 1. Вакуумна піч П145 для термічної обробки деталей з нікелевих жароміцних сплавів.

Вакуумна піч П145 для термічної обробки деталей з нікелевих жароміцних сплавів. Виготовлена спільно з ДП «ЗМКБ Прогрес ім. акад. О.Г. Івченка» (Україна) у 2004-2006 рр. Технічні  характеристики: температура нагріву ‒ до 1300 С; вакуум 2,0-4,0×10 ^–4 мм.рт.ст; тип нагрівачів ‒ вуглекомпозитний; тип нагріву – радіаційний з 6-ти сторін; екрани ‒ молібденові; водоохолоджувана рубашка вакуумної камери; матеріал вакуумної камери ‒ нержавіюча сталь; об’єм робочої зони 800×800×1000 мм; швидкість нагріву 5-70°С/хв.; автоматичне керування процесом відкачки вакууму та режимами нагріву.

Рисунок 2. Установка для мікроплазмового порошкового наплавлення  ‒ модулятор зварювального струму з регульованими амплітудно-часовими параметрами МСТ-50.

На ДЗЗУ ім. Є.О. Патона (зараз компанія “PATON INTERNATIONAL”) спільно з ТД «Яхонт» (м. Київ, Україна) у 2018 р. за технічним завдання фахівців19-го відділу ІЕЗ ім. Є.О. Патона виготовлено сучасну установку для мікроплазмового порошкового наплавлення жароміцних нікелевих сплавів МСТ-50. Вона має блочно-модульну структуру і складається із побудованих на сучасній елементній базі джерела живлення мікроплазмової дуги МПІ-50, джерела живлення  чергової дуги ДСІ-15, системи керування процесом МСТ-50 на базі програмованого логічного контролера типу Modicon М241 фірми Schneider Electric та модернізованого порошкового дозатора барабанного типу. МСТ-50 дозволяє забезпечити раціональний вибір технологічних газів в системі Ar → 90%Ar+10%H2; задавати синергетичні режими на базі декількох типів форми імпульсного зварювального струму з індивідуальними амплітудно-частотними параметрами струму та подавання порошку в діапазонах 2-75 А, 0,5-10 г/хв. та 0.2-30 Гц.

Рисунок 3. 3-D наплавочний принтер ППС70 для мікроплазмового порошкового та аргонодугового наплавлення.

Спільно з ТД «Яхонт» (м. Київ, Україна) у 2018 р. за технічним завдання фахівців 19-го відділу ІЕЗ ім. Є.О. Патона виготовлено 3-D наплавочний принтер ППС70 для мікроплазмового порошкового та аргонодугового наплавлення. Принтер забезпечує програмоване 3-d переміщення наплавочного інструмента (плазмотрона або аргонодугового пальника) і призначений для роботи з наплавочною установкою ‒ наприклад МСТ-50. Призначений для багатошарового наплавлення на зварювальному струмі до 75 А при напрузі дуги 20-40 В. Розміри робочої зони: повздовжнє  переміщення (вісь Z) ‒500 мм; поперечне переміщення (вісь X) ‒ 380 мм; вертикальне переміщення (вісь Y) ‒ 230 мм; обертання зварювальної головки навколо осі Z з кутом ±30º. Привід керування двигунами на основі пліс Spartan Xilinx Spartan ХCS05XL, програмування траєкторії руху пальника здійснюється за допомогою ПЗ MACH 3 CNC, швидкість лінійних переміщень по складає  0.01-1000 мм/c, точність встановлення координат до 0,01 мм. Привід керування двигунами  здатен змінювати напрям руху з дискретністю до 20 Гц.

Рисунок 4. Плазмотрон ППС36.01.000 з дозатором ППС38.01.000 для мікроплазмового наплавлення, ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України.

За технічним завдання фахівців19-го відділу ІЕЗ ім. Є.О. Патона в Інжинірінговій компанії SmartKB (Україна) виготовлено мікроплазмотрон ППС36.01.000 і дозатор ППС38.01.000 призначені для роботи в комплекті зі спеціалізованими джерелами живлення (типу МСТ-50  розробки ІЕЗ ім. Є.О. Патона) для відновлення експлуатаційних пошкоджень робочих і соплових лопаток авіаційних газотурбінних двигунів з обмежено зварюваних нікелевих жароміцних сплавів способом мікроплазмового порошкового наплавлення в діапазоні струмів 1-50 А та продуктивності подавання присадного порошку 0.5-6 г/хв. в безперервному або імпульсному режимі. Дозатор ППС38.01.000 належить до барабанного типу, у якості приводу барабану застосовується кроковий двигун ; робочий діапазон частот обертання барабану – від 0,2…0,5 до 20 об./хв.

• Науково-дослідні програми відомчого замовлення НАН України.
• Цільові наукові програми ВФТПМ НАН України:

• • «Фундаментальні проблеми створення матеріалів з наперед заданими властивостями, методів їх з’єднання і обробки».
  • «Перспективні конструкційні та фундаментальні матеріали з тривалим терміном експлуатації, фундаментальні основи їх одержання, з’єднання та обробки».

• Цільові комплексні програми фундаментальних досліджень НАН України:

• • «Фундаментальні проблеми наноструктурних систем, наноматеріалів, нанотехнологій».
  • «Фундаментальні проблеми створення нових наноматеріалів і нанотехнологій».

• Цільові комплексні програми наукових досліджень НАН України:

• • «Надійність та довговічність матеріалів, конструкцій, обладнання та споруд» (Ресурс-1 та Ресурс-2).

• Цільова науково-технічна програма НАН України «Дослідження і розробки з проблем підвищення обороноздатності і безпеки держави».

Міжнародні проєкти:

• Міжнародний проєкт Р-107 Українського науково-технологічного центру між United States Department of Energy,s Oak Ridge National Laboratory (Oak Ridge, Tennesses, USA), Pratt and Whitney-Paton (Київ, Україна) та міжнародним об’єднанням ІНТЕРМ (Київ, Україна).
• Міжнародний проєкт по технології зварювання (приварки кришок ДСЕП) Хоят-2 сухого сховища відпрацьованого ядерного палива на Чорнобильській АЕС, співвиконавці Holtec International – ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАНУ-ДСП ЧАЕС.