• Контакти
  • Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона
    Національної академії наук України

    Відділ фізики газового розряду та електротермії

    Крівцун І.В.
    Крівцун Ігор Віталійович

    доктор технічних наук, професор,
    академік НАН України

    Склад підрозділу

    Станом на 01.12.2021р.:

    23 співробітники, в т.ч. 6 докторів наук, 5 кандидати наук, 12 ІТП.

    1. 1
      Крівцун Ігор Віталійович

      Завідувач відділу,
      доктор технічних наук, професор,
      академік НАН України

      Тел.: +38 044 205-21-51

      E-mail: krivtsun@paton.org.ua

    2. 2
      Абдулах Валерій Михайлович

      Заступник завідувача відділу

      Тел.: +38 044 205-23-49

      E-mail: d56@paton.org.ua

    3. 3
      Демченко Володимир Федорович

      Провідний науковий співробітник, доктор технічних наук, професор,

      тел.: +38 044 205-24-58

      Е-mail:  dvf39@ukr.net

    4. 4
      Худецький Ігор Юліанович

      Провідний науковий співробітник, доктор медичних наук, професор

      тел.: +38 044 205-23-39

      Е-mail:  igorkhudetskyy@gmail.com

    5. 5
      Римар Сергій Володимирович

      Провідний науковий співробітник,
      доктор технічних наук,
      старший науковий співробітник.

      Тел.: +38 044 205-24-38

      Е-mail: elmag@paton.org.ua

    1 січня 1977 року наказом № 252-к від 8 грудня 1976 р. у складі відділу № 6 створено лабораторію фізики електричного розряду і техніки плазми № 56 під керівництвом д.т.н. В.С. Гвоздецького. З 1 квітня 1978 року наказом №55-к від 09.03.1978 р. лабораторію перетворено у структурний відділ фізики електричного розряду і техніки плазми під тим же номером. З 2003 р. відділом під сучасною назвою керує академік НАН України І.В. Крівцун.

    +38 044 205-21-51
    Основні напрями діяльності відділу

    1. Фундаментальні та прикладні дослідження і математичне моделювання фізичних явищ у низькотемпературній технологічній плазмі (зварювальні дуги, плазмові струмені, оптичний та інші види газового розряду), а також процесів взаємодії електродугової плазми та лазерного випромінювання з матеріалами, що оброблюються, в умовах дугового, плазмового, лазерного і гібридного (лазерно-дугового) зварювання, наплавлення та нанесення покриттів. (Роботи виконуються з 1978 року).
    2. Дослідження процесів високочастотного контактного та конвекційно-інфрачервоного безконтактного зварювання і обробки живих біологічних тканин, розробка відповідного обладнання та інструментарію для застосування в хірургії. (Роботи виконуються з 2008 року).
    3. Дослідження електротермічних, електромагнітних і термодеформаційних процесів при високочастотному індукційному нагріві та індукційному зварюванні під тиском. Розвиток технологій індукційного нагріву, термічної обробки і індукційного зварювання на основі результатів цих досліджень. (Роботи виконуються з 1992 року у відділі 43, з 2007 у відділі 11, з 2022 року у відділі 56).

    Перспективні розробки
    Спільний з Академією наук провінції Гуандун (КНР) проект « Розробка мультіфізичних моделей і ключових технологій інтелектуального зварювання».

    Виконавці: ІЕЗ ім. Є.О. Патона, відділи 56 та 21;

    Інститут електродинаміки НАНУ;

    Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова НАНУ;

    НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського»;

    КНУ ім. Тараса Шевченка.

    Поточні проекти
    Грант Німецького фонду досліджень (DFG) Інституту зварювання та з’єднань Рейнско-Вестфальского технічного університету (м. Аахен, Німеччина) разом з ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України для виконання науково-дослідного проекту «Дослідження впливу нестаціонарних процесів в плазмі дуги на глибину проплавлення при високочастотному ТІГ-зварюванні»
    Найважливіші досягнення
    Розроблено багато підходів і моделей як для теоретичного дослідження і чисельного моделювання окремих фізичних явищ, що протікають у системі «джерело тепла – оброблюваний матеріал», так і для комплексного комп’ютерного моделювання процесів дугового, плазмового та мікроплазмового зварювання, процесів плазмового та плазмово-дугового напилювання, лазерних та гібридних (лазерно-дугових та лазерно-плазмових) процесів зварювання, порошкового наплавлення та нанесення покриттів, а також процесів дугової обробки рідких металів. Проведено великий обсяг обчислювальних експериментів, що дозволили встановити нові закономірності перебігу фізичних явищ при різних способах зварювання та обробки матеріалів і на цій основі виробити конкретні практичні рекомендації щодо вдосконалення існуючих та розроблення нових зварювальних та споріднених технологій, створення спеціалізованого обладнання для їх реалізації.

    Результати виконаних досліджень доповідалися на багатьох національних та міжнародних конференціях, опубліковані у різних вітчизняних та зарубіжних журналах, а також склали основу кількох монографій. Загальна кількість публікацій працівників відділу за період 1978–2017 рр. перевищує дві сотні, найважливіші з яких представлені у збірнику [Физические процессы при сварке и обработке материалов. Теоретическое исследование, математическое моделирование, вычислительный эксперимент: Сб. статей и докладов под ред. акад. НАН Украины И.В. Кривцуна. – Киев: ДИА, 2018. – 642 с. https://patonpublishinghouse.com/compilations/Krivtsun_Sbornik_2018_small.pdf], в якому узагальнено сорокарічний досвід науково-дослідної діяльності відділу в галузі теоретичного дослідження та комп’ютерного моделювання фізичних явищ, що протікають при дугових, плазмових, лазерних та гібридних процесах зварювання, наплавлення та напилювання покриттів.

    Розроблені методи і методики з визначення характеристик імпедансу біологічних тканин і параметрів схем їх заміщення для розрахунку дисперсії імпедансу і характеристик теплофізичних процесів у тканинах при їх коагуляції і з’єднанні.

    Розроблено багатофункціональний термохірургічний апарат БТА-300.

    Апарат поєднує можливість конвекційної інфрачервоної обробки живих біологічних тканин, тобто зупинку кровотечі з малих судин і дезінфекцію ран, з високочастотним зварюванням та обробленням тканин, що дозволяє зупиняти кровотечу з великих судин, робити зварювання та розсічення і т. і. Цей апарат визначений військовими медиками як базовий для надавання першої лікарської допомоги пораненим.

    Створено декілька модифікацій апарату: для політравми, для проктології, портативний апарат для ЛОР, для стоматології, в процесі розробки спеціалізований апарат для кардіології.

    Апарат забезпечує:

    • Надійний гемостаз, зупинку кровотеч в тому числі з внутрішніх органів, губчатих кісток та судин;
    • Безкровне, швидке, зручне для хірурга і мало травматичне для пацієнта виконання оперативних втручань;
    • Зменшення крововтрат більше як на 50%;
    • Скорочення тривалості операції на 20-50%;
    • Санацію інфікованих і хронічних гнійних ран, та профілактику гнійної інфекції при травмах в тому числі бойових;
    • Коагуляцію та зварювання тканин внутрішніх органів;
    • Термоабляцію пухлин і метастазів;
    • Швидку та повноцінну післяопераційну реабілітацію.

    Розроблені методи математичного моделювання розповсюдження електромагнітних і теплових полів при індукційному нагріві металевих виробів складної форми.

    Запропоновано метод фізичного моделювання процесів індукційного нагріву на зменшених зразках з застосовуванням критеріїв подібності для знаходження оптимальних режимів термічної обробки з дослідженням структурних перетворень металу для подальшого перенесення цих режимів на реальні об’єкти нагріву, що дозволяє значно скоротити ресурси при пошуку найбільш сприятливих режимів термічної обробки.

    Створено дослідний зразок мобільної установки для виконання прискореної індукційної термічної обробки для нормалізації металу з покращенням його структури і закалюванням поверхневого шару поперечних зварних стиків залізничних рейок, виконаних контактно-стиковим зварюванням.

    Відзнаки наукових співробітників
    Крівцун І.В. – лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки, заслужений діяч науки і техніки України, нагороджений Премією Дружби, КНР.

    Худецький І.Ю. – лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки.

    Підготовка наукових кадрів та викладацька діяльність
    У відділі підготовлено 4 доктора та 6 кандидатів наук.

    Гол. н. сп. Крівцун І.В. – завідувач кафедри лазерної техніки та фізично-технічних технологій Механіко-машинобудівного інституту НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського» (2010-2021рр.).

    Пр. н. сп. Худецький І.Ю. – завідувач кафедри біобезпеки і здоров’я людини факультету біомедичної інженерії НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського».

    Ст. н. сп. Антонова-Рафі Ю.В. – доцент цієї ж кафедри.

    Ст. н. сп. Прокоф’єв О. С. –  викладач зварювальних дисциплін у Державному вищому навчальному закладі «Київський механіко-технологічний Коледж», голова Державної екзаменаційної комісії у цьому ВНЗ.

    Публікації

    1. Кривцун И.В., Демченко В.Ф., Крикент И.В. и др. (2017) Силовое взаимодействие тока дуги с собственным магнитным полем. Автоматическая сварка, 3, 20-30.  https://doi.org/10.15407/as2017.03.03
    2. Кривцун И.В., Демченко В.Ф., Бои У. (2017) Действующие значения электромагнитных характеристик процесса сварки неплавящимся электродом с импульсной модуляцией тока дуги. Автоматическая сварка, 8, 3-14.  https://doi.org/10.15407/as2017.08.01
    3. Кривцун И.В., Пентегов И.В., Сидорец В.Н. и др. (2017) Методика обработки экспериментальных данных при моделировании дисперсии импеданса биологических тканей с помощью схемы замещения Фрике. Електротехніка і Електромеханіка, 5, 27-37.  https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.5.04
    4. Спеціальні способи зварювання: підручник / І.В. Крівцун, В.В. Квасницький, С.Ю. Максимов, Г.В. Єрмолаев, за загальною редакцією академіка НАН України Б.Є. Патона. – Миколаїв : НУК, 2017. – 348 с.
    5. Крівцун І.В., Демченко В.Ф., Номіровський Д.А. (2018) До теорії оптимальних за силовою дією імпульсів зварювального струму. Доповіді національної академії наук України, 11, 48-54. https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.11.048
    6. Кривцун И.В. (2018) Анодные процессы в сварочных дугах. Автоматическая сварка, 11-12, 103-117. https://doi.org/10.15407/as2018.12.10
    7. Сорокін Б.В., Опарін С. О., Опарін О. С., Худецький І. Ю. та ін. (2018)

    Спосіб лікування хворих із шлунково-кишковою кровотечею. Україна  Патент 124885 25.04.2018, бюл. № 8 (51).

    https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=246500

    1. Кривцун И.В., Демченко В.Ф., Крикент И.В. и др. (2019) Влияние тока и длины дуги на характеристики дугового разряда при сварке неплавящимся электродом.  Автоматическая сварка, 5, 6-17.  https://doi.org/10.15407/as2019.05.01
    2. Крівцун І.В., Хаскін В.Ю., Коржик В.М. та ін. (2019) Гібридне лазерно-мікроплазмове зварювання тонколистового титанового сплаву Ti-Al-V. Автоматическая сварка, 10, 13-17.  https://doi.org/10.15407/as2019.10.01
    3. Бои У., Кривцун И.В. (2019) Процессы сварки неплавящимся электродом с модуляцией сварочного тока (Обзор) Часть І. Особенности горения нестационарных дуг с тугоплавким катодом. Автоматичне зварювання, 11, 23-32.  https://doi.org/10.15407/as2019.11.05
    4. Бои У., Кривцун И.В. (2019) Процессы сварки неплавящимся электродом с модуляцией сварочного тока (Обзор) Часть ІІ. Эффекты дугового воздействия на свариваемый металл. Автоматичне зварювання, 12, 11-23.  https://doi.org/10.15407/as2019.12.02
    5. Кривцун И.В., Коржик В.Н., Хаскин, В.Ю. и др. (2019) Гибридная лазерно-микроплазменная сварка нержавеющих сталей. Автоматичне зварювання, 12, 33-40.  https://doi.org/10.15407/as2019.12.04
    6. Худецький І.Ю., Стасюк Ю.П., Нікрітін О.Л. та ін (2018) Високочастотний біполярний зонд для абляції на відкритому серці.   Україна Патент на корисну модельUA 131947, A61N 1/18 (2006.01); заявл. 13.07.2018, опубл. 11.02.2019, Бюл. № 3.
      https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=255449
    7. Skrynska O., Antonova-Rafi J., Khudetskyy I. (2019) Treating skin with use of electroporation. Биомедицинская инженерия и электроника, 1(22).

    DOI: 10.6084/m9.figshare.7665347

    http://journals.uran.ua/biofbe/article/view/170544

    1. Боі У., Крівцун, І.В. (2020) Процеси зварювання неплавким електродом з модуляціею зварювального струму (Огляд) Частина IIІ. Моделювання процесів ТІГ зварювання модульованим струмом. Автоматичне зварювання, 1, 3-11.  https://doi.org/10.37434/as2020.01.01
    2. Bernatskyi A., Sydorets V., Berdnikova O. et al. (2020) Pore formation during laser welding in different spatial positions. Solid State Phenomena, Vol. 303, 47-58. doi: 10.4028/www.scientific.net/SSP.303.47
    3. Semenov O.P., Krivtsun I.V., Lykhoshva A.V. et al. (2021) Comparative analysis of the results of computer simulation of heat transfer and hydrodynamic processes in the metal being welded by means of different software tools.  Автоматичне зварювання, 1, 20-24.  https://doi.org/10.37434/as2021.01.04
    4. Крівцун І.В., Сидорець В.М., Сибір А.В. та ін. (2021) Вплив деформації крапель розплавленого металу на їх рух та нагрівання в шарі шлаку при ЕШП. Сучасна електрометалургія, 1, 9-16.  https://doi.org/10.37434/sem2021.01.01
    5. Сидорець В.М., Пентегов І.В., Римар С.В. Врахування особливостей біоімпедансу при високих частотах моделями Фріке та Коула. Технічна електродинаміка. 2018. № 6. С. 22-25. doi: 10.15407/techned2018.06.022
    6. Hoevenaars A.H., Lavreniuk A.V., Пентегов І.В., Римар С.В., Сидорець В.М. Зниження додаткових втрат в обмотках силових реакторів. Технічна електродинаміка. 2020. № 4. C. 67-71. doi: 10.15407/techned2020.04.067

    21Panteleymonov Ye.O. Double heat treatment of welded butt joints of railway rails. The Paton Welding Journal. 2020. № 9. P. 36-39. doi: 10.37434/tpwj2020.09.06

    1. Prokof’iev O., Gubatyuk R., Rymar S., Sydorets V., Kostin. V. Inductor for Uniform Bulk Heat Treatment of Welded Butt Joints of Railway Rails. Solid State Phenomena. 2020. Vol. 313. P. 72-81. doi: 10.4028/www.scientific.net/SSP.313.72
    2. Gubatyuk R.S., Rymar S.V., Kostin V.A., Prokof’iev O.S., Didkovskyi O.V., Antipin Y.V. The simulation of the process of heat treatment of welded joints of high-strength railway rails. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering (MIP: III Engineering-III-2021). Krasnoyarsk, RF, 29-30 April 2021. AIP Conference Proceedings. American Institute of Physics, USA. Publ. 15 November 2021. Vol. 2402. Issue 1. 070026. P. 070026-1-070026-7. doi: 10.1063/5.0071364
    3. Пат. на кор. модель UA 114593 U Україна, МПК (2006.01) С21D 1/10, (2006.01) Е01В 31/18. Комплекс для термічної обробки зварних стиків залізничних рейок у шляхових умовах / Є.О. Пантелеймонов (Україна (UA)); ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (UA). № u201610021; Заявл. 30.09.2016; Опубл. 10.03.2017, Бюл. № 5. 4 с.
    4. Пат. на кор. модель UA 147279 U Україна, МПК (2021.01) G01R 27/26 (2006.01), A61N 1/00, A61B 18/12 (2006.01). Спосіб визначення активної діелектричної проникності біологічної тканини / І.В. Крівцун, І.В. Пентегов, В.М. Сидорець, С.В. Римар (Україна (UA)); ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (UA). – № u202006489; Заявл. 08.10.2020; Опубл. 28.04.2021, Бюл. № 17. – 3 с.
    5. Пат. на кор. модель UA 147280 U Україна, МПК (2021.01) G01R 27/26 (2006.01), A61N 1/00, A61B 18/12 (2006.01). Спосіб визначення питомого активного електричного опору біологічної тканини / І.В. Крівцун, І.В. Пентегов, В.М. Сидорець, С.В. Римар (Україна (UA)); ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (UA). – № u202006490; Заявл. 08.10.2020; Опубл. 28.04.2021, Бюл. № 17. – 3 с.

    Отправить