Тонкая настройка технологических процессов от «Прометея»
Два докладчика от НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» приняли участие в работе ежегодной отраслевой молодежной научно-технической конференции МНТК «Инновации молодых – 2025», организуемой СПМБМ «Малахит».
Разработка технологии лазерной сварки алюминиевых полуфабрикатов для применения в судостроении – тема доклада инженера Юлии Бойченко. Лазерная сварка (ЛС) находит все более широкое применение в современных технологичных отраслях. Её преимущества - в высокой производительности и минимальных тепловых деформациях материала, что позволяет применять ЛС для создания легких и прочных конструкций. В российской судостроительной промышленности вопрос изучения, разработки и внедрения технологии ЛС особо актуален для производителей скоростных судов.
Наиболее часто в этом секторе судостроения применяются сплавы серии Al-Mg, например, такие как 1561, 1565ч. В качестве основного легирующего элемента, магний дает высокую коррозионную стойкость и прочность, однако повышает склонность сплавов к порообразованию при лазерной сварке.
Накопленные данные говорят, что снижение порообразования достигается за счёт регулировки режимов сварки и иных технологических решений (управление скоростью сварки и мощностью луча в процессе осцилляции, сопутствующий подогрев, изменение углов разделки кромок).
Проведенные в «Прометее» экспериментальные исследования были направлены на варьирование вышеуказанных параметров и их комбинаций. Определены оптимальные сочетания, которые положены в основу новой технологии ЛС, сформулированы требования к источнику и вспомогательному оборудованию.
Результаты работы будут использованы для создания источника нового типа, с возможностью изменения уровня мощности в процессе сварки, а также применения дополнительного источника, отвечающего за сопутствующий подогрев зоны шва. Разработанную технологию можно будет применить при сборке поперечного набора в сварных крупногабаритных облегченных панелях с толщиной полотна от 2 до 6 мм, изготовление которых освоено на производстве НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей». Инновация является существенным дополнением к уже существующему комплексу технологий сварки трением с перемешиванием и позволит получать изделия нового типа и высокой степени завершенности – объемных плоскостных секций.
Инженер Глеб Фомин представил на конференции доклад «Перспектива применения импульсной аргонодуговой технологии наплавки антикоррозионного покрытия (АКП) при изготовлении оборудования специальных судовых энергетических установок с водным теплоносителем».
Наплавка АКП для корпусов атомных энергетических установок с реакторами типа ВВЭР осуществляется высокопроизводительным автоматическим оборудованием для поверхностей большой площади и ручным электродуговым методом в местах, недоступных для автоматических агрегатов. Традиционные аргонодуговые технологии не нашли широкого применения из-за большей доли участия основного металла в наплавленном, и применяются только для ремонта металла АКП.
В целях механизации процесса наплавки на детали и узлы любой конфигурации, взамен ручной электродуговой наплавки была разработана и внедрена полуавтоматическая аргонодуговая технология наплавки плавящимся электродом в импульсном режиме, что обеспечивает мелкокапельный перенос металла наплавки и снижение доли участия основного металла.
Докладчиком приведены результаты сравнительных исследований механических свойств и коррозионной стойкости металла наплавленных покрытий, выполненных с применением импульсной аргонодуговой технологии проволоками сплошного сечения и ручной дуговой наплавки покрытыми электродами того же состава.
В обоих случаях химический состав, содержание ферритной фазы, механические свойства и коррозионная стойкость наплавленного металла соответствуют требованиям нормативной документации.
Приведены также результаты исследования влияния режима наплавки на твёрдость, структуру и фазовый состав зоны сплавления АКП и реакторной стали в исходном состоянии и после термических обработок.
При этом импульсная аргонодуговая технология наплавки позволила снизить трудоемкость работ в 1,5-2 раза, что является значимым результатом. Ведь повышение производительности при сохранении должного качества продукции – одна из самых актуальных задач, решаемых современной промышленностью.