Коновалов Алексей Викторович

Приведено обоснование необходимости использования имитатора сварочных термических циклов для исследования свойств различных участков зоны термического влияния сварного соединения. Описана идея высокоскоростного нагрева образца протекающим током и его ускоренное охлаждение водо-воздушной смесью. Дано описание рабочей камеры, силовой электрической части, системы управления нагревом и системы принудительного охлаждения образца для имитатора, разрабатываемого на кафедре сварки МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приведен расчет токов, необходимых для обеспечения достаточной скорости нагрева различных материалов, а также расчет токов для снятия кривых отпуска при различных температурах.

Дано обоснование дилатометрического метода. Проведен анализ существующего оборудования для дилатометрических исследований в условиях сварочного термического цикла. Рассмотрены преимущества и недостатки каждой установки, а также их схемы, способы закрепления образцов, системы нагрева и охлаждения образцов и применяемые системы регистрации термических деформаций. Приведены различия между термическим циклом сварки и термическим циклом термической обработки. Выдвинуты требования для проектирования нового быстродействующего дилатометра, свободного от недостатков имеющегося на данный момент оборудования.

Рассмотрен современный подход к определению оптимальных значений технологических параметров дуговой сварки. Обсуждены вопросы формализации объекта проектирования. Представлен алгоритм комплексного анализа технологических вариантов сварки путем моделирования совокупности протекающих в металле процессов. Сформулирована математическая постановка задачи проектирования и предложен алгоритм процедуры синтеза проектного решения применительно к способу сварки в среде защитных газов.

В МГТУ им.Н.Э.Баумана разработана «Система компьютерного анализа свариваемости сталей», которая позволяет значительно сократить трудоемкость проектирования технологии сварки и решать задачи оптимизации технологических параметров процесса многослойной сварки низколегированных сталей. Комплексный анализ технологических вариантов сварки выполняется путем моделирования совокупности протекающих в металле физико-металлургических процессов, формирующих показатели свариваемости. В системе реализован прикладной аспект понятия свариваемости материалов. Показателями свариваемости материала являются те свойства сварного соединения, для которых установлены нормативные значения согласно техническим требованиям к данному типу сварных конструкций с учетом их назначения и условий работы.

На кафедре «Технологии сварки и диагностики» МГТУ им.Н.Э.Баумана в течение многих лет ведется работа по созданию компьютерных средств моделирования процессов, протекающих в материале сварного соединения как на этапе его формирования, так и в процессе эксплуатации сварной конструкции.

В настоящее время совершенно очевидно, что только использование технических возможностей современной компьютерной техники для комплексного анализа технологических вариантов сварки путем моделирования совокупности протекающих в металле процессов, позволит получать оптимальные технологические решения при значительном снижении ресурсоемкости самого процесса разработки.