Российский союз молодых ученых

http://bash.rosmu.ru/activity/events/597.html (версия для печати)

Сегодня на телеканале «Вести Башкортостан» состоялся репортаж о разработках молодых ученых УГНТУ

Сайт телеканала «Вести Башкортостан»: http://ufa.rfn.ru.

Одним из перспективных направлений научно-исследовательской деятельности кафедры "Технология нефтяного аппаратостроения" Уфимского государственного нефтяного технического университета является создание менее энергоемких технологических процессов за счет широкого применения различных методов обработки металлов, повышения эффективности сборки заготовок, деталей машин и агрегатов в процессе их изготовления.

В нефтеперерабатывающей промышленности имеется большая потребность в оборудовании, изготавливаемом из легированных сталей. Особенностью процесса изготовления оборудования из легированных сталей с применением сварки является необходимость предварительного, сопутствующего подогрева и незамедлительного проведения последующей термической обработки с целью снятия остаточных сварочных напряжений и предотвращения образования холодных трещин. Предварительный и сопутствующий подогрев свариваемых конструкций является сложным энергоемким технологическим процессом, требует высокой квалификации персонала, снижает производительность работы, кроме того, является неэкологичным процессом.

Поэтому перспективным направлением производства сварного нефтеперерабатывающего оборудования из различных марок сталей является процесс изготовления этих конструкций с применением менее энергоёмких методов, позволяющих снизить вероятность образования холодных трещин в сварном соединении и при этом увеличить производительность сборочно-сварочных работ.

Одним из таких альтернативных методов является вибрационная обработка сварных соединений в процессе сварки. Сущность вибрационной обработки сварных соединений в процессе сварки заключается в наложении на кристаллизующийся металл сварочной ванны низкочастотных вибрационных колебаний от 50 до 400 Гц. Точные характеристики режима вибрационной обработки, тип цикла нагружения (отнулевой, симметричный и т.д.), места расположения вибрационных устройств определяются в зависимости от марки материала и особенностей свариваемой конструкции.

Положительный эффект вибрации объясняется следующим. Вибрационные колебания, наложенные на кристализующийся металл сварочной ванны, разрушают крупные дендриды в процессе завтвердивания, их обломки попадают в расплав и способствуют зарождению новых центров кристализации, что ведет к измельчению микроструктуры, одновременно при этом происходят дегазация и снижение ликвации.

Как показывают результаты наших исследований, вибрационная обработка в процессе сварки позволяет снизить уровень остаточных сварочных напряжений и деформаций в сварном соединении на 20...25% (в зависимости от марки материала и особенностей конструкции), существенно повысить механические свойства сварных соединений. Это в свою очередь позволяет повысить производительность сборочно-сварочных работ, ресурс оборудования и снизить риск возникновения аварий вследствие разрущения сварных швов.

В настоящее время на кафедре "Технология нефтяного аппаратостроения" проведены исследования и разработаны технологии сварки с сопутствующей вибрационной обработкой углеродистых и низколегированных сталей (ВСт3сп, Сталь 10, 09Г2С, 16 ГС, 15Х5М). Ведутся работы по исследованию влияния низкочастотной вибрации и ультразвуковых колебаний на кристаллизующийся металл сварочной ванны и механические свойства сварных соединений легированных сталей различных структурных классов (12Х18Н10Т, 11Х11Н2В2МФ, 12МХ, 08Х17Т, 08Х13), а так же исследуются различные исполнения сварных швов разнородных сталей.

Файрушин Айрат Миннуллович – к.т.н., доцент, член Совета молодых ученых УГНТУ.
Каретников Денис Владимирович – аспирант (руководитель Ризванов Риф Гарифович, д.т.н., профессор), член Совета молодых ученых УГНТУ.