Відділ металургії та зварювання титанових сплавів

Установка для аргонодугового зварювання титану в вузький зазор

Установка для електронно-променевого зварювання титану.
Установка для аргонодугового зварювання на вертикальній площині.
Установка для виробництва присадних порошкових дротів на основі титану

 Конструкції порошкових дротів на основі титану

Науково-лабораторна база і технічне оснащення Підрозділу металургічних процесів у вакуумі та техніки електронно-променевого плавлення:

Група металургійних процесів в вакуумі і техніки електронно-променевої плавки тісно співпрацює з Державним підприємством «Науково-виробничий центр «Титан» Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона Національної академії наук України», яке в своєму складі має 6 електронно-променевих установок для плавки високореакційних і тугоплавких металів і сплавів.

Установка для електронного-променевого виплавлення з проміжною ємністю

1. Вперше в світовій практиці розроблені принципово нові зварювальні матеріали для TIG зварювання титанових сплавів – флюси і присадні порошкові дроти, а також способи зварювання з цими матеріалами (TIG-F, TIG-FW).
2. Розроблено спосіб та устаткування для автоматичного TIG зварювання титану у вузький зазор магнітокерованою дугою.
3. Розроблено спосіб і обладнання для зварювання титану під флюсом вольфрамовим електродом.
4. Розроблено технологічні основи TIG зварювання титанових сплавів на вертикальній площині магнітокерованою дугою в монтажних умовах.
5. Створено новий науковий напрям і розроблені технологія наплавлення та присадні матеріали для відновлення зношених ділянок деталей з високоміцних титанових сплавів.

1. Гуревич С. М., Замков В. Н., Блащук В. Е., Кушниренко Н. А., Харченко Г. К., Новиков Ю. К., Прилуцкий В. П., Сабокарь В. К. & Волков В. Б. (1986). Металлургия и технология сварки титана и его сплавов. Киев: Наукова думка.
2. Гуревич С. М. (1990). Справочник по сварке цветных металлов. Киев: Наукова думка.
3. Патон, Б. Е., Тригуб, Н. П., Ахонин, С. В. & Жук, Г. В. (2006). Электронно-лучевая плавка титана. Киев: Наукова думка.
4. Патон Б.Е., Тригуб Н.П. & Ахонин С.В. (2008). Электронно-лучевая плавка тугоплавких и высокореакционных металлов. Киев: Наукова думка.

Статті (вибрані)

1. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., Selin, R. V., & Kostin, V. A. (2021, March). Influence of TIG Welding Thermal Cycle on Temperature Distribution and Phase Transformation in Low-cost Titanium Alloy. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 688, No. 1, p. 012012). IOP Publishing.
2. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., Selin, R. V., & Berezos, V. A. (2021). Structure and Properties of High-Strength Titanium Alloy Ti-6.5 Al-3Mo-2.5 V-4Nb-1Cr-1Fe-2.5 Zr Welded Joints. In Solid State Phenomena (Vol. 313, pp. 82-93). Trans Tech Publications Ltd.
3. Markovsky, P. E., Akhonin, S. V., Berezos, V. A., Bondarchuk, V. I., Stasuk, O. O., Karasevska, O. P., & Gavrysh, I. M. (2020). Microstructure and Tensile Properties of Cost-Efficient Thermally Hardenable α+ β Alloys of Ti–Al–Mo–Fe and Ti–Al–Mo–Cr Systems. Metallography, Microstructure, and Analysis, 9(6), 856-872.
4. Akhonin, S. V., & Pikulin, O. M. (2019, September). Investigation of Effect of Electron Beam Surface Treatment of Titanium Alloy Ingots on Structure and Properties of Melted Metal. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 582, No. 1, p. 012047). IOP Publishing.
5. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., & Selin, R. V. (2019, September). Electron Beam Welding, Heat Treatment and Hardening of Beta-Titanium. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 582, No. 1, p. 012050). IOP Publishing.
6. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., Berezos, V. A., & Selin, R. V. (2018). Effect of TIG-welding on the structure and mechanical properties of the pseudo-β titanium alloy VT19 welded joints. In Materials Science Forum (Vol. 927, pp. 112-118). Trans Tech Publications Ltd.
7. Prilutsky, V. P., Akhonin, S. V., Schwab, S. L., & Petrychenko, I. K. (2018). Effect of heat treatment on the structure and properties of titanium alloy VT22 welded joints produced by TIG-welding with flux-cored wire. In Materials Science Forum (Vol. 927, pp. 119-125). Trans Tech Publications Ltd.
8. Schwab, S. L., Petrychenko, I. K., & Akhonin, S. V. (2017). TIG Welding of Titanium Alloy VT22 Performed Using the External Control Magnetic Field. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 6, 39-46.
9. Prilutsky, V. P., & Akhonin, S. V. (2014). TIG welding of titanium alloys using fluxes. Welding in the World, 58(2), 245-251.
10. Paton, B. E., Akhonin, S. V., & Prilutsky, V. P. (2012). Development of welding technologies in titanium component manufacturing. In Ti 2011-Proceedings of the 12th World Conference on Titanium (pp. 1585-1591).
11. Akhonin, S. V., Mishchenko, R. N., & Petrichenko, I. K. (2006). Investigation of the weldability of titanium alloys produced by different methods of melting. Materials Science, 42(3), 323-329.
12. Zamkov, V. N., Prilutsky, V. P., & Topolsky, V. F. (2000). Consumables and methods for welding titanium for aerospace engineering applications. Journal of advanced materials, 32(3), 57-61.

Створені у відділі технологічні процеси і матеріали знайшли широке застосування в авіаційно-космічній техніці, суднобудуванні, хімічному та енергетичному машинобудуванні, а також інших галузях народного господарства.

Проведені співробітниками відділу фундаментальні дослідження процесів випаровування компонентів сплавів з розплаву в вакуумі і кристалізації зливка при електронно-променевій плавці з проміжною ємністю (ЕПП) дозволяють прогнозувати хімічний склад і структуру виплавлюваних зливків титанових сплавів і забезпечують отримання зливків з гарантованим хімічним складом.

При цьому, вперше в світі, при безпосередній участі співробітників відділу, на виробничих площах Державного підприємства «Науково-виробничого центру «Титан» Інституту електрозварювання ім. Є.О.Патона Національної академії наук України»:

– спосіб ЕПП використаний для отримання високолегованих сплавів титану;

– створена і впроваджена у виробництво технологія виплавки зливків з недроблених блоків губчастого титану;

– освоєна виплавка порожнистих зливків для виробництва великогабаритних титанових труб;

– освоєна виплавка великогабаритних зливків великого діаметру;

– створені обладнання і технологія оплавлення бічній поверхні зливків, успішно застосовуються замість їх механічної обробки.

За час свого існування відділ працював та продовжує співпрацювати з низкою державних та закордонних підприємств, серед яких:

– ДП «Антонов» (Київ, Україна);

– ДАХК «Артем» (Київ, Україна);

– Aérospatiale (Тулуза, Франція);

– Пекінський інститут авіаційних матеріалів (Пекін, Китай);

– Китайсько-український інститут зварювання ім. Є.О. Патона (Гуанчжоу, Китай).