Музыка для шва: как совершенствуются сварочные технологии

Почему авиация заинтересовалась сварочными технологиями атомщиков, чем можно помочь газовикам и трубам русского размера и как звуковая волна влияет на прочность шва? Эти и другие вопросы обсуждали на VI Международной научной конференции «Сварка и родственные технологии» в конце мая в Центральном научно-исследовательском институте технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ). Ее итоги комментирует гендиректор института Виктор Орлов.

— Конференция сохраняет статус международной. Как развивается сотрудничество ЦНИИТМАШа с иностранными коллегами в непростой политической ситуации?

— Мы по-прежнему сопровождаем сооружение АЭС за рубежом и разрабатываем новые сварочные материалы для замены импортных, а также занимаемся аттестацией материалов зарубежных производителей. Международное сотрудничество продолжается в основном в области автоматизации и повышения производительности. Сварочные материалы мы стараемся разрабатывать с российскими партнерами — ​для обеспечения технологической независимости.

Представителей транснациональных компаний на конференции меньше, но в целом состав участников расширился: собираются не только технологи, но и конструкторы, специалисты заводов-производителей и организаций, которые применяют сварочные материалы. Изначально конференция была атомная, в этом году даже в пленарной части обсуждали сварочные технологии в судостроении, тепловой энергетике, общем машиностроении и авиации.

— Расскажите подробнее об авиации.

— Это для нас новое и очень перспективное направление, которое в целом курирует научный блок. Западные компании ушли с российского рынка, и иностранные самолеты остались без сервиса. Мы разрабатываем сварочные технологии восстановления высокопрочной части каркасов самолетов. Кроме того, разрабатываем метод ремонта шумоподавляющих панелей двигателей.

— А какие разработки заинтересовали компании топливно-энергетического комплекса (ТЭК)?

— Мы предложили высокопрочные материалы для сварки труб большого диаметра, так называемого русского размера. Эти материалы разрабатывались для атомной отрасли, но, как оказалось, они востребованы в ТЭКе при сварке труб высоких категорий прочности. Работаем с коллегами над технологиями сварки для труб подводных и наземных.

— На конференции в прошлом году одной из главных тем была подводная сварка. Что нового в этом направлении сейчас?

— Пару лет назад это была инновация, сейчас подводная сварка штатно применяется на Ленинградской АЭС для ремонта бассейна выдержки отработавшего ядерного топлива. Наращиваем компетенции, обсуждаем применение технологии и оборудования для ремонта шельфовых объектов ТЭКа, мостостроения, в других базовых отраслях промышленности.

— В пленарной части был интересный доклад о фундаментальном исследовании — ​управлении затвердеванием сварного соединения с помощью звуковой волны.

— Вообще‑то это уже не фундаментальная, а прикладная разработка. Акустическую технологию мы опробовали в микромасштабах: на 3D-принтерах для спекания металлических порошков. Аддитивный метод селективного лазерного плавления — ​это, по сути, микросварка. В экспериментах на двух образцах принтеров мы использовали дополнительный лазер, который работает в режиме ультразвука. Это импульсное воздействие обеспечило формирование более плотной структуры. На следующем этапе опробуем акустическую технологию в реальных сварочных процессах.

ОПЫТНЫМ ПУТЕМ

Для участников конференции организовали экскурсию в новую опытную лабораторию Института сварки ЦНИИТМАШа, где тестируют инновационные материалы.

Большая задача ученых — ​разработка порошковых проволок для атомной отрасли и технологий их применения. «Исторически в атомпроме порошковые проволоки не использовали. Но они позволяют варить быстрее без потери качества, а сейчас, когда стоит задача максимально сократить сроки сооружения блоков, это актуально», — ​объяснил директор сварочно-технологического центра ЦНИИТМАШа Дмитрий Ходаков.

Порошковую проволоку делают так: на тонкую металлическую ленту, нарезанную из листа, насыпают порошок, ленту сворачивают в трубочку и вытягивают до нужного диаметра. В новой лаборатории есть участок для производства опытных партий. «На размоточный стан устанавливается лента, ее закатываем до полукорыта, засыпаем порошок и закатываем ленту полностью», — ​рассказал Сергей Волобуев, старший научный сотрудник Института сварки.

Проверить, хорошая ли проволока получилась, можно тут же, на опытной установке, которая варит сразу тремя проволоками. «В ближайшее время снабдим ее головкой для наплавки ленты», — ​добавил Сергей Волобуев.

В сентябре сварочный участок планируют расширить, чтобы отрабатывать автоматизированные процессы: роботизированную лазерную и электродуговую сварки.