автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.10, диссертация на тему:Повышение эффективности процессов сварки вольфрамовым электродом в инертных газах титановых балочных и панельных конструкций летательных аппаратов

На правах рукописи УДК 621.791.754

Долотов Борис Иванович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ

СВАРКИ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ ТИТАНОВЫХ БАЛОЧНЫХ И ПАНЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Специальность 05.02.10 - Сварка, родственные процессы и технологии

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 0 ЯНВ 2011

Москва-2010

004619237

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» на кафедре «Технологии сварочного производства»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

В.Ф.Савельев доктор технических наук, профессор

В.В.Овчинников

доктор технических наук, профессор В .МЛмпольский

Ведущее предприятие: Комсомольский-иа-Амуре филиал ОАО «ОКБ Сухой»

Защита диссертации состоится « $(^¿¿¿¿е^рЬ 201 / г. в часов на заседании диссертационного совета Д 217.042.03 при ОАО НПО «Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ)» по адресу: 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д.4

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ЦНИИТМАШ

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения), просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета

Автореферат разослан ^1 От.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 217.042.03 кандидат технических наук,

Петушков С.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Стремительное развитие авиации в последние десятилетия привело к настоятельной необходимости в создании новых материалов, способных выдерживать колоссальные перегрузки и обладающих большим эксплуатационным ресурсом. В частности, всё большее применение находят титановые сплавы, которые способны удовлетворить постоянно возрастающие требования к летным характеристикам современных летательных аппаратов (рис.1). Использование титановых сплавов потребовало, в свою очередь, разработки достаточно сложных и дорогостоящих технологий сварки, что связано с высокой активностью титана при температурах выше 400 "С, с необходимостью использования вакуумных технологий производства и обработки титановых сплавов.

Улучшение силовых элементов самолета приводит к увеличению толщины металла под сварку; требования к качеству сварных соединений также возрастают. Проблему сварки толстостенных деталей традиционно принято решать применением вакуумных технологий сварки - полым электродом и электронно-лучевой (ЭЛС). В то же время использование вакуумных технологий при изготовлении крупногабаритных сварных конструкций связано с серьезными затруднениями и не снимает полностью проблему получения бездефектных швов. Кроме того в условиях рыночных методов управления экономикой необходимо считаться с высокой стоимостью специализированного оборудования для ЭЛС и издержками, связанными с его эксплуатацией.

В этой связи проблема повышения эффективности, совершенствования известных способов сварки в инертных газах, в частности сварки погруженным вольфрамовым электродом (далее - СПВЭ), представляется весьма актуальной. Решение этой проблемы выдвигает ряд задач различной сложности, не решенных до конца в ранее проведенных исследованиях и связанных с повышением эрозионной стойкости вольфрамовых электродов, с дальнейшем уменьшением пористости сварных швов, сваркой протяженных стыков, увеличением коэффициента использования материала, снижением затрат на дорогостоящие сварочные материалы (аргон, гелий, титан, вольфрам), сокращением производственного цикла изготовления сварных титановых конструкций в целом.

Таким образом, актуальность диссертационной работы обусловлена самим процессом развития самолетостроения, что неизбежно приводит к необходимости совершенствования существующих технологий сварки до уровня предельных возможностей основных сварочных параметров, к разработке новых более эффективных способов применительно к уже известным технологическим процессам.

сме/ ыза

Эффективность применения титановых конструкций вместо стальных и алюминиевых :

- снижение массы для каждой детали:

трубопровод - до 50 %;

обшивка (панели 26 шт. № 2-7, люки 4 шт № 1,8)-силовая панель центроплана (1 шт) №15 - до 14 %; лонжерон (балка крепления двигателя (4 шт) № 10, 13) - до 21 %; шпангоут (8 шт) № 9,11, 12, 14 - до 38 %.

- высокие: удельный предел выносливости, вязкость разрушения,

коррозионная стойкость.

33 %\

Технологичность титановых конструкций в сравнении со стальными и алюминиевыми :

- обрабатываемость резанием в 1,5 - 4 раза,

а с газонасыщенным слоем в 3 - 8 раз ниже;

- стоимость мехобработки в 5-10 раз, а стоимость проката в 5-7 раз выше;

- нагрев ведет к газонасыщению

и ухудшению свойств;

- сварка сопровождается порообразованием и холодными трещинами.

Перспективное исследование возможности использования высокой химической активности титана для разработки новых технологических процессов сварки с минимальными затратами, обеспечивающих высокую плотность металла сварного шва и повышение КИМ с 0,4 до 0,75.

Рисунок 1. Основные сварные самолетные конструкции из титановых сплавов

Цель работы. Разработка и внедрение в производственный цикл изготовления сварных конструкций из титановых сплавов различной толщины технологических процессов сварки вольфрамовым электродом в среде гелия и аргона, направленных на увеличение глубины проплавления и повышение качества сварки титана в инертных газах.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- сформулировать основные требования для обеспечения повышенной глубины проплавления при сварке погруженным вольфрамовым электродом и получения плотных швов на панельных конструкциях;

- разработать новую конструкцию вольфрамового электрода, обладающего повышенной эрозионной стойкостью;

- теоретически и экспериментально обосновать способность сварочной лолоцилиндрической дуги к контрагироваишо под действием магнитных полей, наводимых сварочным током;

- провести исследования для объяснения процесса частичной дегазации (саморафинирования) сварочной ванны в процессе сварки погруженным вольфрамовым электродом, ее способности частично очищаться от газовых примесей, содержащихся в исходном металле;

- разработать технологические приемы, позволяющие сократить расход сварочных материалов (гелий, аргон, вольфрам, сплав ВТ20), снизить объем механической обработки при подготовке стыка под сварку;

- максимально снизить количество пор в сварных швах.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы применялись как традиционные методы исследований, так и специально разработанные. Из числа известных использованы: методика многофакторного планирования экспериментов; спектроскопия на квантометре МФС-8, лазерном спектромикроанализаторе ЛМА-10; рентгеноспектро-скопии на анализаторе "Спектроскан", газовом анализе методом вакуумп-лавления пробы с последующей газоадсорбционной хроматографией в потоке инертного газа; микроскопии на микроскопе измерения

микротвердости на приборе ПМТ-ЗМ; рентгеноскопии на установке ДРОН-:6М; исследования химического состава с использованием газоанализаторов 0>Щ-2000 и АНК-ше!;. Разработаны: методика ускоренного анализа технологических процессов, методика исследования перемешивания металла сварочной ванны, математическое моделирование эффекта самофокусирования (контрагирования) сварочной полоцилиндрической дуги тороидального электрода.

Достоверность полученных результатов подтверждается обоснованностью методов расчета, близкими значениями теоретических и экспериментальных данных, а также их успешной реализацией в промышленном производстве самолетов семейства СУ-27. Корректность математической модели сварочной полоцилиндрической дуги была обоснована результатами первоначальных исследований дуги стандартного электрода

(с конусообразной заточкой); наличием изобретений на все научно-технические разработки.

Основные научные и практические результаты, выносимые на защиту:

- на основании расчетных и экспериментальных данных установлен физический эффект самопроизвольного сжатия (контрагирования) поло-цилиндрической дуги, под действием собственных магнитных полей;

- экспериментально установлен и научно обоснован эффект саморафинирования жидкометаллической ванны при сварке погруженным вольфрамовым электродом толстостенных титановых соединений по необработанным кромкам, содержащим оксидный слой за счет частичного удаления газовых примесей;

- разработаны и экспериментально опробованы новые способы сварки и конструкции вольфрамовых электродов, позволяющие заметно увеличить их проплавляющую эффективность и ресурс за счет повышения эрозионной стойкости;

- разработана технология аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, включающая время существования сварочной ванны в качестве дополнительного параметра режима сварки, который можно изменять в широких пределах.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлено, что при увеличении сварочного тока до 1800...2000А происходит погружение вольфрамового электрода ниже кромок свариваемой детали до 25...27 мм, сопровождающееся увеличением глубины противления;

- установлено, что при сварке погруженным вольфрамовым электродом на токах до 2000 А контрагирование (сжатие) столба дуги существенно выше, чем при сварке открытой дугой, особенно при использовании вольфрамового электрода с формообразованием рабочего торца в виде полутора (тороидальный электрод), что способствует расширению технологических возможностей способа сварки;

- показано, что значительный эрозионный износ вольфрамовых электродов, характерный для сварки на форсированных режимах, может быть уменьшен за счет искусственного оплавления рабочего торца путем изменения полярности тока с прямой на обратную, за счет использования тороидального электрода или электрода с преимущественным расположением легирующих элементов в осевой области;

- показано, что высокая интенсивность нагрева при сварке погруженным вольфрамовым электродом позволяет осуществить перегрев сварочной ванны до температуры кипения, при этом пары титана, взаимодействуя с примесями, способствуют частичному удалению водорода, азота и кислорода из сварочной ванны.

Практическая полезность работы заключается в следующем:

- разработана и внедрена в производство усовершенствованная технология сварки, позволяющая получать за один проход без разделки кромок соединения толщиной до 50 мм и более, что в два раза превышает достигнутые ранее результаты;

- разработана конструкция вольфрамовых электродов с формообразованием рабочего торца в виде полутора, обладающих повышенной эрозионной стойкостью, трудоемкость изготовления которых не превышает затрат на конусную заточку стандартных электродов;

- разработанная технология сварки по необработанным кромкам, содержащим окисленный слой, позволяет значительно повысить коэффициент использования металла при производстве сварной титановой оснастки для вакуумной термофиксации конструкций;

- разработанные и апробированные конструкции вольфрамовых электродов позволяют внести дополнения в действующий ГОСТ 23949-80 "Электроды вольфрамовые сварочные негшавящиеся" в части производства трубных заготовок наряду с прутками;

- полученные решения по существенному увеличению ресурса вольфрамовых электродов при сварке протяженных стыков делают возможным разработку сварочного оборудования нового типа;

- разработанный способ аргонодуговой сварки листовых титановых конструкций электродом с двумя вершинами позволяет регулировать время существования сварочной ванны в широком диапазоне;

- трудоемкость и расход твердосплавного инструмента при изготовлении сборных выводных планок уменьшается за счет исключения операции механической обработки резанием при подготовке кромок под сварку;

- расход редкоземельных элементов (лантана, иттрия, тория) и вольфрама существенно снижается при изготовлении электродов из трубных заготовок и в связи с повышением их эрозионной стойкости.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на всесоюзных и международных научно-технических семинарах и конференциях: Всесосоюзной конференции посвященной подготовки инженеров-сварщиков (Владивосток, 1980г.); научно-технической конференции «Развитие и размещение производительных сил н транспортное обеспечение Дальневосточного региона на период до 2000г.» (Хабаровск, 1984г.); Всесоюзной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-98» (Москва, 1998 г.); третьей Всесоюзной конференции по сварке цветных металлов (Тольятти, 1986г.); международной научно-технической конференции «Металлургия сварки и сварочные материалы» (Санкт-Петербург, 1993г.), четвертой международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материал» (Воронеж , 1996г.); ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и студентов (Комсомольск-на-Амуре, 1984-2009гг.); международной научной конференции «Материа-

доведение тугоплавких соединений. Достижения и проблемы» (Киев, 2008 г.); международной научной конференции «Новые технологии и материалы инновации в промышленности Дальнего Востока» (Комсомольск-на-Амуре, 2007г.); научной конференции «Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности» (Москва, 2007 г.); международной научной конференции, посвященной 75-летию ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ «Вопросы авиационного материаловедения» (Москва, 2007).

Изобретения по теме диссертации выставлялись на международных выставках и салонах. Патент № 2162779 РФ «Вольфрамовый электрод» награжден на Международном салоне «Брюссель - Эврика» в 2000 и 2001 гг. золотой медалью с отличием и на П Московском салоне инноваций и инвестиций (Москва, 2002 г.) году золотой медалью. Патент № 2133178 РФ «Способ аргонодуговой сварки титановых сплавов» на Международном инновационном салоне (Сеул, 2002 г.) и на Международном инновационном форуме (Женева, 2000 г.) отмечен золотыми медалями.

Личный вклад автора. В работу включены данные экспериментальных и теоретических исследований, проведенных автором самостоятельно или при его непосредственном участии.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 52 работах, в том числе 6-ти монографиях [2-7], 18-ти изобретениях [34-51], эффект самопроизвольного сжатия (контрагирования) дугового разряда в виде полого цилиндра признан научной идеей [52].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 303 страницах основного текста, содержит 144 рисунка, 29 таблиц и 3 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы применительно к производству сварных конструкций летательных аппаратов и приведена общая характеристика работы.

В первой главе приведен анализ состояния вопроса и сформулированы общие задачи исследования.

Одной из наиболее экономичных разновидностей процесса электродуговой сварки в среде защитных газов является автоматическая сварка погруженным вольфрамовым электродом - СПВЭ (рис. 2). Этот способ позволяет добиться значительной глубины проплавления за один проход без разделки кромок при обеспечении высокого качества сварных швов на алюминиевых, титановых, магниевых сплавов и некоторых сталях. Теоретические и практические исследования процессов сварки титановых сплавов погруженным электродом рассмотрены в трудах С.И. Верещагина, А.П. Горячева, В.П. Демянцевича, В.М. Дубашинского, В.А. Зеленина,

Б.В. Кудоярова, В.И. Матюхина, Г.Д. Никифорова, В.В. Редчица, А.Г. Симоника и др.

Рисунок 2. Схема сварки погруженным электродом: 1- вольфрамовый электрод, 2 - свариваемая деталь, 3 - водоохлаждаемая подкладка, 4 - защитная микрокамера; Ъ3 - заглубление электрода

Погружение электрода в сварочную ванну происходит следующим образом: при увеличении силы тока под действием давления дуги жидкий металл вытесняется из-под электрода и дуга погружается в сварочную ванну, увлекая за собой неплавящийся электрод. Углубление дугового разряда в свариваемый металл способствует уменьшению излучения в окружающее пространство, локализации выделяемой дугой теплоты и повышению эффективного кпд процесса нагрева металла.

Циклограмма заварки единичного стыка приведена на рис. 3, в нижней части которого условно показана свариваемая деталь с выводными планками. Непосредственно перед сваркой вольфрамовый электрод касается поверхности выводной планки в точке О. Ожидаемую глубину проплавления можно определять по известной формуле В.И. Дятлова:

Н=2 I * -(1)

где: д - эффективная тепловая мощность дуги; у/„р - коэффициент формы проплавления; - скорость сварки; к - коэффициент, равный 0,015; 0,020; 0,030 соответственно для стали, титана и алюминия.

Во второй главе представлена методика ускоренного анализа с целью выявления и ранжирования задач повышения эффективности технологических процессов. Основой методики является представление о технологическом процессе как о системе, состоящей из нескольких основных блоков - подсистем. Каждая подсистема анализируется по четырем направлениям: снижение материалаемкости, трудоемкости, энергоемкости и повышение качества. Технологический процесс изготовления силовых шпангоутов из сплава ВТ20 (рис. 4) предусматривает СПВЭ штампованных заготовок с применением вставки из титана ВТ 1-0 (присадочный материал) и двух выводных планок из ВТ20 на каждый стык. Результаты анализа технологического процесса изготовления сварных шпангоутов из титанового сплава ВТ20 представлены на рис. 5.

а) б)

Рисунок 4. Шпангоут в процессе изготовления (а); подсборка из 2-х штамповок (б)

Рисунок 5. Основные направления поиска задач

Все возможные задачи можно классифицировать по двум направлениям: 1 - снижение затрат; 2 - увеличение глубины проплавления за один проход при СГТВЭ.

Проведенный анализ показал, что ключевым элементом процесса сварки погруженным электродом является вольфрамовый электрод, от работы которого зависит и глубина проплавления и отсутствие дефектов.

По снижению материалоемкости наиболее затратными являются операции, связанные с функционированием выводных планок, а также расходом гелия, аргона, вольфрама и устранением дефектов.

Третья глава посвящена разработке способов СПВЭ для реализации технологического процесса производства сварных титановых (сплав ВТ20) шпангоутов с толщиной металла под сварку до 80 мм.

Исследование взаимосвязи параметров процесса СПВЭ позволило вывести регрессионное уравнение, которое с достаточной точностью позволяет рассчитать глубину проплавления при сварке на установке ГСПД-1М с использованием вольфрамового электрода 0 10 мм с заточкой на конус:

11= - 0,12(5+ 1,5 Щ + 0,95(7,1 - 3,3(2)

где Я - глубина проплавления, мм; § - толщина свариваемого металла, мм; к3 - заглубление электрода, мм; Ид - дуговое напряжение, В; Усе - скорость сварки, мм/с.

Здесь же представлен ряд разработок, направленных непосредственно на улучшение процесса сварки, более полное использование сварочного оборудования и дальнейшую экономию сварочных материалов. Так, для повышения стабилизации процесса сварки, разработано и внедрено электронное устройство регулирования сварочной дуги (взамен электромеханического), что позволило изменять быстродействие системы в любом желаемом диапазоне с учетом плотности свариваемого металла и уровня заглубления электрода. Устройство для автоматической подачи защитных газов позволило управлять расходом защитных газов на разных стадиях сварочного процесса, сократить расход гелия более чем в два раза и полностью автоматизировать процесс сварки.

В результате осуществления комплексных научно-технических мероприятий удалось существенно увеличить глубину проплавления. На рис. 6 представлены макроструктуры сварных швов, полученных на образцах толщиной 54 мм (односторонняя сварка) и толщиной 90 мм (двусторонняя сварка).

а) б)

Рисунок 6. Макроструктура сварных швов на образцах толщиной 54 мм (а) и 90 мм (б)

Четвертая глава посвящена поиску путей повышения эрозионной стойкости вольфрамовых электродов. Разработано три варианта решения этой проблемы: металловедческий, конструктивный и технологический.

При разработке простой и надежной конструкции электрода с повышенной эрозионной стойкостью и проплавляющей способностью исходили, во-первых, из того факта, что электрическая сварочная дуга является, по существу, множеством проводников, по которым течет ток. Во-вторых, учитывалась возможность обязательного увеличения рабочей (скругленной) поверхности электрода в случае необходимости повышения сварочного тока. Если исходить из принципа равенства площадей

скругленной рабочей поверхности электрода и поверхности, занимаемой катодным пятном, то можно сохранять высокую стойкость электрода при увеличении силы сварочного тока путем увеличения площади рабочей поверхности. Наиболее благоприятным с этой точки зрения является формообразование рабочего торца электрода в виде полутора (тороидальный электрод). Дуга, возбуждаемая с тороидального электрода, имеет форму полого цилиндра - полоцилиндрическая дуга. Поперечное сечение такой дуги будет иметь форму кольца (рис. 7, а). Эту дугу можно представить в виде множества параллельных токов, суммарное электромагнитное взаимодействие которых должно приводить к ее контрагированию

Рисунок 7. Тороидальный электрод с полоцшшндрической дугой (а); схема, поясняющая возникновение эффекта сжатия кольцевой сварочной дуги (б): 1 - проводники; 2 - магнитные поля проводников; 3 -внешнее суммарное магнитное поле; 4 - внутреннее суммарное магнитное

поле

Механизм самофокусирования объясняется следующим. Во-первых, плазменные стенки полоцшшндрической дуги должны сжиматься в результате суммарного взаимодействия внешнего и внутреннего магнитных полей, направленных в противоположные стороны (рис. 7, б). Во-вторых, суммарное взаимодействие параллельных токов должно привести к сжатию (самофокусированию) всей полоцилиндрической дуги (рис. 7, б).

Тороидальный электрод, выгодно отличается от других конструкций простотой исполнения и высокой динамичностью основных характеристик: при неизменном диаметре электрода, площадь его рабочей поверхности можно изменять в широких пределах путем изменения диаметра центральной лунки (рис. 8).

Для численного моделирования самопроизвольного сжатия дугового разряда в виде полого цилиндра была разработана методика на основе электромагнитного (электродинамического) подхода. Корректность ее использования была подтверждена первоначально исследованиями дуги стандартного электрода с заточкой на конус и полусферическим скругле-нием диаметром 0,4БЭ.

вид:

Предположим, что распределение плотности сварочного тока имеет

(3)

J = Jo ехР|

где Зо - плотность тока на оси дуги; г - расстояние от оси дуги до данной точки; Я - радиус дуги в данном сечении (Я - наиболее вероятное значение г).

Константу Зо, имеющую размерность плотности тока, вычислим из известного уравнения электродинамики (определение силы тока):

L. = f¡J,dS = 2*jjsdr.

(4)

где 1св - сила сварочного тока, А.

Вычислив интеграл (4), получим j0 = /„ InR1. С учетом этого уравнение (3) можно записать в виде

• U г2 { г-

(3-)

Индукция магнитного поля, создаваемого током 1а вычисляется по закону полного тока (закону Эрстеда):

{dd1 = Po\\jzdS2. (5)

В левой части (5) записана циркуляция индукции магнитного поля В. В качестве контура интегрирования удобно выбрать окружность (радиусом г) с центром на оси сварочной дуги. В результате вычисления интегралов, входящих в (5), получаем

м

2 ж

Г ( г^ / r2YI

ехр ч И

(6)

Силу /\ сжимающую плазму полоцилиндрической дуги, определим с помощью соотношения:

Р = -цгасПУ (7)

Здесь IV - энергия магнитного поля, которую можно определить в элементе объема сЛ -2яг?г/г по известной методике:

4 ж

1-1 +

R

ехр

R

dr.

Радиальная составляющая силы (проекция силы на направление г), сжимающей дуги, определяется по формуле:

F. = -

4жг

(Т)

где Мо - магнитная постоянная, Гп/м; % - фокусное расстояние, мм; г - расстояние от оси дуги до данной точки, мм; Я - радиус дуги, мм.

1 ч^Г

&Р1Л

Рисунок 8. Изменение площади рабочей поверхности (S„) и расчетной силы сварочного тока (/„) в зависимости от радиуса тора

Результаты моделирования (частично представлены на рис. 9 и 10 и в табл. 1) позволили установить, что радиус поло цилиндрической дуги возрастает с увеличением продольной координаты; стягивающая дугу сила немонотонно зависит как от поперечной, так и от продольной координат; с ростом сварочного тока максимальная длина дуги и ее фокусное расстояние уменьшаются, а их отношение остается постоянным.

20мм i

2-35м 17<ч

\ ^ ''

И \

Z=- 10мм j

i Z=44wí

1 ******

1

As i !

Поперечная координата г, мм

Рисунок 9. Зависимость максимального значения силы сжатия от поперечной координаты при силе тока 1св = 1750 А

ь»д1воол

1св*17ЮА \|

I ■ I

КЯ-1400А

1са=1000А

] I .......I.....

О 5 10 16 20 25 30 35 40 45

Продольная координата 2, мм

Рисунок 10. Зависимость силы сжатия от продольной координаты при различных силах сварочного тока

Таблица 1.

Расчетные характеристики дуги в зависимости от сварочного тока

Сварочный ток/св, А 1000 1400 1650 1750 1900

Экспериментальная длина дуги мм 27 19 20 18

Характерная длина дуги I, мм 10,50 8,84 8,15 7,90 7,60

Максимальная длина дуги :тах, мм 44,6 37,7 34,7 33,7 32,3

Фокусное расстояние гу, мм 35 29 27 26 25

Отношение гу/ г^и 0,79 0,77 0,78 0,77 0,77

Вероятный радиус дуги мм 15,0 14,6 14,8 14,7 14,7

Максимальная сила Рт, Н 0,21 0,34 0,44 0,47 0,54

Расчетные данные были проверены на многочисленных экспериментах. Полученные экспериментальным путем результаты свидетельствуют о двух неоспоримых преимуществах тороидального электрода -Способности к самофокусированию дуги и очень высокой эрозионной стойкости. Установлено, что корреляция между данными, полученными теоретически и экспериментально, достаточно высокая. В табл. 2 отражены данные по стойкости вольфрамовых электродов.

Характер и скорость эрозии тороидальных электродов существенно отличается от электродов со стандартным формообразованием рабочего горца (рис. 11). Если в начальный период сварки эрозия стандартного и тороидального электродов имеет сходство, то в дальнейшем картина кардинально меняется: стандартный электрод разрушается, тороидальный прибавляет в весе.

Таблица 2.

Стойкость вольфрамовых электродов _

N° опыта п/п Вес электрода, г Изменение веса, г Сварочный ток, А

Исходный После сварки

1 2 3 4 5

стандартные

1 296, 79 296,04 0,75 1800

2 313,48 312,87 0,61 1850

3 224,41 223,46 0,95 . 1750

4 346,52 345,1 1,42 1750

5 324,3 323,54 0,76 1800

6 289,27 283,524 5,75 1750

7 321,43 316,46 4,97 1750

тороидальные

8 206,72 206,68 0,04 1750

9 209,11 208,90 0,21 1550

10 206,64 206,64 0 1750

11 209,46 209,48 -0,02 1850

12 199,22 199,22 -0,02 1850

13 199,58 199,61 -0,03 1900

14 199,99 199,97 0,02 ■ 1900

Эффект контрагирования полоцилиндрической дуги, возбуждаемой с тороидального электрода, под действием собственного магнитного поля был наглядно зафиксирован с помощью скоростной киносъемки. Сравнительные исследования проводили с использованием стандартного электрода диаметром 10 мм и тороидального электрода того же диаметра. Дугу возбуждали в среде гелия между медной водоохлаждаемой болванкой (анод) и неподвижным электродом (катод), после чего увеличивали ток дуги со скоростью 30 а/с. Расстояние между анодом и катодом составляло 10 мм. На рис. 12 представлены кадры начала и окончания киносъемки. Полученные данные свидетельствуют о том, что форма полоцилиндрической дуги заметно отличается от формы обычной дуги. Если последняя имеет характерную колоколообразную форму, то дуга тороидального электрода имеет выраженную тенденцию к уменьшению диаметра по мере приближения к анодному пятну.

1св= 1800А

111II

Рисунок 11. Динамика разрушения электродов: а - стандартного, б - тороидального

а)

I

Стандартный электрод

Тороидальный электрод

Рисунок 12. Кадры киносъемки процесса горения дуги: 1нач

= 230-250 А; 1кон = 680-700 А

Форма проплавления тоже изменяется (рис. 13). Сварный шов, образованный тороидальным электродом, имеет выраженный клиновидный характер, что косвенно свидетельствует о наличии самофокусирующего эффекта полонилиндрической дуги.

штшштт

щ&ттт- щя&ш^т

а) б)

Рисунок 13. Формы сварного шва при СПВЭ со стандартной (а), тороидальной заточкой (б) рабочего торца.

В вольфрамовых электродах с конусной заточкой и полусферическим притуплением, рабочей частью является осевая область, ограниченная диаметром притупления йпр, причем обычно с1„р = 0,4с/э, где с13 - диаметр электрода. Остальная часть вольфрамового прутка уходит в стружку при заточку рабочего торца. Вместе со стружкой теряется 84 % легирующих элементов. Поэтому целесообразно применить переменное легирование вольфрамовых прутков с преимущественным сосредоточением легирующих элементов в осевой области (рис. 14, а).

В)

ф ф ф ф ф

1пп ! ! !

____ У!

Рисунок 14. Повышение эрозионной стойкости электрода: а - направленным легированием: 1 - рабочая зона; 2 - периферийная область; б - автополировкой электрода: I"" - ток сварки на прямой полярности; - ток сварки на обратной полярности; гтр - время переключения с тока прямой полярности на обратную; 4 - время полного цикла

Как известно, наибольшую эрозионную стойкость электрода при прочих равных условиях обеспечивает тщательная подготовка его поверхности (шлифование, полирование и др.). По мере работы электрод изнашивается и его приходится извлекать из горелки для перезаточки, что создает большие неудобства при сварке протяженных стыков. Для обновления полированной рабочей поверхности электрода в процессе сварки можно использовать кратковременное переключение сварочного тока с прямой полярности на обратную для принудительного оплавления рабочей поверхности электрода (рис. 14, б).

В пятой главе приведены результаты СПВЭ по необработанным (окисленным) кромкам. Была разработана специальная методика для определения интенсивности перемешивания металла в сварочной ванне, чтобы дать качественную оценку процессам, приводящим к уменьшению примесей в сварном шве по сравнению с основным металлом.

Для того чтобы определить длину сварочной ванны и интенсивность перемешивания в ней жидкого металла, были проведены эксперименты с использованием маркирующего материала - армко-железа, переплавляемого вместе с основным металлом - ВТ20, чьи температуры плавления очень близки. Пластину из армко-железа устанавливали поперек стыка, а сварку прекращали в момент, когда вольфрамовый электрод находился непосредственно в зоне размещения пластины, что позволило выявить степень равномерности перемешивания жидкого металла на продольных и поперечных темплетах, вырезанных из сварных образцов, и более точно определить длину сварочной ванны.

Содержание железа в металле определялось спектральным анализом (табл. 3), после чего производилось травление для выявления макроструктуры и зон, в которых были произведены замеры.

Таблица 3

Содержание железа в сварных швах, %_

Расстояние от Область измерений

оси электрода, Основной ме- Сварной шов Зона сплавления

мм талл

0 0,121-0,170 0,63-1,32 0,43

0,128 0,96 0,67

(13 точек) (23 точки)

25 0,118-0,145 0,53-1,44

0,130 0,926 Не измеряли

(21 точка) (19 точек)

30 0,101-0,137 0,96-1,161

0,114 1,078 То же

(24 точки) (16 точек)

45 0,110-0,134 0,787-1,220 0,252

0,111 1,058 0,303

(16 точек) (20 точек)

50 0,107-0,132 0,68-1,12 0,518

0,118 0,873 0,497

(19 точек) (16 точек)

70 0,111-0,139 0,442-0,811 0,304

0,124 0,379 0,212

(17 точек) (19 точек) 0,258

5 мм перед элек- 0,111-0,140 0,536-1,106

тродом 0,121 0,729 Не измеряли

(19 точек) (20 точек)

15 мм перед элек- 0,115-0,182 0,379-0,999 0,192

тродом 0,132 0,577 0,570

(20 точек) (17 точек)

Примечание. В числителе приведены минимальное и максимальное значения, в знаменателе - среднее

Разработанный метод определения интенсивности перемешивания металла в сварочной ванне при СПВЭ позволяет сделать вывод о равномерности распределения легирующих элементов и примесей в объеме сварного шва.

Распределение железа по длине сварочной ванны представлено на рис. 15.

Рисунок 15. Массовая доля (%) Ре по длине сварочной ванны: 1- в объеме сварного шва; 2 - по зоне сплавления; 3 - в основном металле

В связи с высокой стоимостью титановых сплавов целесообразно использовать отходы, которые остаются после термического раскроя плит, подвергая их СПВЭ. Сдерживающим фактором является наличие оксидного слоя, который сплошь покрывает обрезки плит и достигает заметной толщины на кромках реза - до 0,5 мм.

Так как удаление оксидного и газонасыщенного слоев связано с дополнительными затратами, необходимо было установить возможность получения качественного соединения при сварке по альфированному (газонасыщенному) слою. Для этого были проведены исследования, включающие сварку образцов по необработанной кромке после плазменной резки в среде азота и после керосинокислородной резки, определение газонасыщенности сварного соединения и механические испытания сварных образцов.

Исследования сварных швов на образцах после плазменно-дуговой резки показали следующие результаты. На неотожженных образцах содержание (по массе) водорода в металле шва составляет (0,018... 0,049)/0,0030 %, в зоне сплавления - (0,016...0,038)/0,0025 %, в зоне термического влияния (т.е. в основном металле) - (0,00169.. .0,0056)/0,0028 %. Для отожженных образцов эти величины составляют соответственно: (0,0011.. .0,0042)70,0026; (0,0017...0,0042У0,0026 и (0,0017...0,0046)/0,0028 %. Во всех случаях максимальному содержанию водорода в неотожженных образцах соответствовали точки, расположенные непосредственно у поверхности образцов. Полученные данные свидетельствуют о том, что в процессе сварки не происходит насыщение водородом металла шва, поэтому последующий вакуумный отжиг приводит лишь к незначительному снижению концентрации водорода в сварном соединении; наблюдается тенденция к перераспределению водорода в объеме всего металла в сторону выравнивания его концентрации. Повышение водорода в отдельных зонах и точках сварного шва выше допустимого предела (0,015 %) не наблюдалось.

Измерения в 42 различных точках сварного соединения на отожженных образцах выявили некоторое повышение концентрации кислорода в центральной части сварного шва (рис. 16). Содержание кислорода (по массе) в металле шва составляет (0,058...0,120)/0,075 %, а в зоне термического влияния - (0,023...0,106)/0,065 %. Таким образом, среднее содержание кислорода в сварном шве примерно на 15% превышает его содержание в исходном металле. Следовательно, обогащение сварного шва кислородом по сравнению с исходным его содержанием в условиях эксперимента происходит только за счет образования на поверхности реза некоторого количества оксидов титана и связано с ранее отмеченными особенностями выполнения процесса резки. Однако ни на одной из областей сварного соединения не зафиксировано предельно допустимого содержания кислорода.

Рисунок 16. Распределение кислорода по сечению сварного шва: 1 - максимальное; 2 - среднее; 3 - минимальное;

I - расстояние от оси сварного шва

Содержание азота в сварных швах определялось на отожженных образцах на различных участках и в зонах термического влияния. По данным 19 измерений установлено, что в металле шва содержание азота (по массе) составляет (0,014.. .0,039)70,025 %, а в зоне термического влияния (11 измерений) - (0,011...0,039)/0,024 %. Несмотря на то, что тенденция к повышению концентрации азота в сварном шве выражена относительно слабо - всего на 4 % больше по сравнению с основным металлом, этим фактом не следует пренебрегать, так как он четко прослеживается практически при каждом измерении.

Сравнение результатов механических испытаний сварных образцов, кромки которых были подготовлены под сварку механическим способом (фрезерованием) и плазменно-дуговой резкой, не выявило никаких различий между ними. Аналогичные результаты были получены при исследовании сварных швов на образцах после керосинокислородной резки. Можно дать следующее объяснение полученным результатам. При СПВЭ соединений из титанового сплава ВТ20 поверхность сварочной ванны перегревается до температуры кипения сплава, что приводит к интенсивному испарению титана. Поток паров титана, направляясь от зеркала ванны в атмосферу холодного защитного газа, захватывает газообразные продукты разложения различных соединений титана, образовавшихся в процессе термической резки в активных газах. Таким образом, осущес твляется процесс, принцип которого реализован в вакуумных титановых насосах

для создания глубокого вакуума. И если при СПВЭ по необработанным кромкам будут созданы необходимые условия для надежной дегазации жидкого титана, то можно ожидать приемлемого качества сварных швов.

В шестой главе обобщены данные многолетних исследований причин появления дефектов при СПВЭ. Рассмотрены все возможные дефекты, связанные как с нарушением нормативных предписаний технологического процесса (например, непровар при двусторонней сварке), так и с возможным отказом оборудования. Так, для случая выхода из строя механизма вертикального перемещения электрода разработан способ сварки, позволяющий производить погружение электрода в металл, не прибегая к его вертикальному перемещению. Разработаны исчерпывающие мероприятия, позволяющие полностью устранить или исправить все возможные при СПВЭ дефекты: вольфрамовые включения и поры; непроплав или недостаточный провар; магнитное дутье; наличие протяженных дефектных участков или всего шва, например из-за нарушения качественной защиты; единичные глубоко залегающие дефекты; «замерзание» вольфрамового электрода в процессе сварки; выплески металла в хвостовую часть ванны; образование козырька затвердевшего металла над поверхностью сварочной ванны.

Разработан способ, направленный на уменьшение и полное устранение дефектов структуры сварного шва в виде пористости. Форма вольфрамового электрода была изменена таким образом, чтобы при сварке с него возбуждались две дуги одновременно. Для этого рабочему торцу придают сначала форму клина, а затем в продольной его части выполняют треугольную прорезь, после чего скругляют два образовавшихся выступа. Получается вольфрамовый электрод с гоюскозаточенным рабочим торцом и центральной канавкой: электрод с УУ-образной заточкой (рис. 17)

Рисунок 17. Двухканаловая модель дуги вольфрамового электрода с двумя вершинами: 1 - вольфрамовый катод, 2 -рабочие вершины электрода, 3 - токовые

плазменные каналы.

Если вершины \Л/-образного электрода в процессе сварки располагать вдоль оси стыка (последовательно), то появляется реальная возможность действенного регулирования времени существования сварочной ванны. При неизменном сварочном токе и напряжении увеличение времени существования сварочной ванны ЛТ будет зависеть от скорости сварки ¥се и расстояния между вершинами электрода V.

ЛТ=К„ 1/ Усв (8)

В этой формуле Кп - поправочный коэффициент, введение которого обусловлено силами Ампера, возникающими между проводниками, по которым текут параллельные токи:

Р^МД.ШЛ)2 (9)

где цо, — магнитная постоянная и магнитная проницаемость среды, соответственно; /1 и /2 - токи, равные /св; I- - длина дуги; Для \М-образного электрода эта формула примет вид:

(10)

Коэффициент корреляции к будет зависеть от магнитной проницаемости среды и напряжения дуги ил.

На рис. ] 8 показаны \Л/-образные электроды в исходном состоянии и те же электроды после сварки образцов: под действием сил Ампера «задняя» вершина электрода загибается в направлении сварки.

Рисунок 18. Внешний вид У\/-образных электродов: а - подготовленных к сварке; б - после сварки

Установлено, что возбуждение двух дуг одновременно наблюдается лишь при достижении определенного порогового значения сварочного тока 1тш, которое зависит от параметра г (рис. 19).

/т/'п, А

250

200

150

100

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

Рисунок 19. Зависимость минимального тока двойного дугообразо-вания от расстояния между выступами на рабочем торце электрода.

О о

При сварке титановых сплавов с использованием У\/-образных электродов появляется новый параметр режима сварки (I), позволяющий создать условия, при которых газовые норы успевают всплыть на поверхность сварочной ванны до момента ее затвердения.

Результаты, полученные на образцах, подвергнутых пескоструйной обработке, провоцирующей пористость, представлены на рис. 20. Если при сварке стандартным электродом зафиксирована сплошная пористость, то при сварке \Л/-образным электродом обнаружены лишь одиночные поры.

Рисунок 20. Рентгенограммы сварных швов на сплаве ВТ20: а - сварка стандартным электродом; б - сварка \Л/-образным электродом

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Увеличение глубины противления при сварке погруженным вольфрамовым электродом может быть достигнуто за счет большей концентрации дугового разряда, а также за счет увеличения сварочного тока с одновременным обеспечением высокой эрозионной стойкости вольфрамового электрода.

2. Сварочная дуга, возбуждаемая с электрода, рабочий торец которого выполнен в виде полутора (тороидальный электрод), имеет форму полого цилиндра и обладает повышенной способностью к самопроизвольному сжатию (контрагированию), что способствует увеличению глубины проплавления.

3. Проплавляющая способность полошшшдрической погруженной дуги по сравнению с открытой дугой стандартного конусообразного электрода заметно выше; этому способствует также и погружение электрода ниже верхней кромки свариваемой детали, что приводит к более полному использованию тепла дуги.

4. Процесс сварки погруженным вольфрамовым электродом из-за специфических условий плавления металла, главными из которых являются интенсивное перемешивание металла сварочной ванны и перегрев ее зеркала до температуры кипения расплава, позволяет получить качественный металл шва даже при сварке по газонасыщенным кромкам. Высокая степень нагрева сварочной ванны приводит к интенсивному испарению титана - благодаря высокой активности паров титана происходит частичное удаление газовых примесей (азота, водорода, кислорода) из жидкометаллической фазы (эффект саморафинирования), что в ряде случаев позволяет производить сварку по необработанным после термического раскроя кромкам и отказаться от механических операций, снизить расход металла, твердосплавного инструмента и уменьшить трудозатраты.

5. Наряду с основными параметрами режима сварки (сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки), правильное соотнешение которых способствует уменьшению порообразования, наиболее полное использование фактора времени достигается применением электрода с двумя вершинами, расстояние между которыми, а следовательно и время существования сварочной ванны можно изменять в широких пределах.

6. Повышение эрозионной стойкости вольфрамовых электродов может быть достигнуто, в частности, путем концентрации легирующих элементов преимущественно в осевой области электрода, а также принудительным оплавлением рабочей поверхности электрода в процессе сварки путем кратковременного изменения полярности сварочного тока с прямой на обратную, что позволяет осуществлять сварку протяженных стыков на форсированных режимах.

7. Многочисленными исследованиями было установлено, что сварка погруженным вольфрамовым электродом толстостенных конструкций из

титанового сплава ВТ20 обеспечивает механические свойства сварного соединения близкие к основному металлу и уменьшенное по сравнению с исходным металлом содержание вредных газовых примесей - водорода, кислорода и азота; полученные результаты позволили успешно внедрить в производство усовершенствованный технологический процесс сварки.

8. Внедренные в производство научно-технические и технологические разработки позволили освоить изготовление силовых конструкций толщиной до 76 мм, при эксплуатации которых в течение 30 лет на самолетах семейства СУ-27 не было зафиксировано ни одного отказа, и получить экономический эффект 37 млн. 300 тыс. руб. на одно изделие.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Долотов, Б.И. Основы сварки погруженным электродом: Учебное пособие для студентов вузов (гриф УМО) / Б.И.Долотов. - Комсомольск-на-Амуре: Хабаровский политехнический институт, 1988. - 57 с.

2. Долотов, Б.И. Штамповка, сварка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении: (монограф.) / Б.И.Долотов,

A.Г.Братухин, Ю.Л.Иванов., Б.Н. Марьин, В.И.Муравьев. - М.: Машиностроение, 1997. - 600 с.

3. Долотов, Б.И. Современные технологии авиастроения: (монограф.) / Б.И.Долотов, А.Г.Братухин, Ю.Л.Иванов., Б.Н.Марьин,

B.И.Муравьев. - М.: Машиностроение, 1999. - 832 с

4. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом: (монограф.) / Б.И.Долотов. - М.: Машиностроение, 2004. - 208 с.

5. Долотов, Б.И. Приоритеты авиационных технологий В 2-х кн. Кн. 1: (монограф.) / Б.И. Долотов [и др].- М.: Изд-во МАИ, 2004. - 696 с.

6. Долотов, Б.И. Основы функционально-стоимостного анализа: (монограф.) / Б.И.Долотов, С.С.Бочаров, Б.Н.Марьин, А.Г.Прохоров. -Владивосток: Дальнаука, 2006. - 220 с.

7. Муравьев, В.И. Обеспечение надежности конструкций из титановых сплавов: (монограф.) / В.И.Муравьев, Б.И.Долотов,. Б.И.Марыш [и др]. - М: «Эском», 2009. - 752 с.

8. Долотов, Б.И. Влияние параметров режима сварки на формирование шва при сварке сплава ВТ20 погруженным электродом / Б.И. Долотов, Ф.Н.Рыжков, Н.В.Фейгенсоп., А.А.Дашковскнй //Сварочное производство. - 1982,- № 11. - С. 17 - 18.

9. Долотов, Б.И. Автоматическая сварка крупногабаритных изделий из сплава ВТ20 погруженной дугой / Б.И. Долотов, Н.В.Фейгенсон., А.А.Дашковскнй, Т.Б.Бетлиевский, Г.П.Черкасов // Авиационная промышленность. -1982. - № 5. - С. 55 - 56.

10. Долотов, Б.И. Автоматическая сварка погруженным электродом с использованием присадочного материала из рубленой проволоки // Б.И. Долотов, Н.В.Фейгенсон., А.А.Дашковскнй // Авиационная промышленность. -1986. - № 8. - С. 44.

11. Долотов, Б.И. Сварка стали 30ХГСН2А погруженным вольфрамовым электродом / Б.И. Долотов, В.И.Муравьев, А.А.Дашковскнй //Авиационная промышленность,- 1986. - № 8. - С. 45 - 46.

12. Долотов, Б.И. Сварка титанового сплава ПТ-ЗВ по необработанным кромкам после плазменно-дуговой резки / Б.И. Долотов,

B.И.Муравьев, И.С.Шапиро // Сварочное производство. - 1988. - № 3. -

C. 2-4.

13. Долотов, Б.И. Автоматическая заварка отверстий неплавя-щимся электродом с применением заглушек / Б.И.Долотов, Ф.Н.Рыжков, Н.В.Фейгенсон.//Автоматическая сварка. - 1988. - №3. - С. 46 - 47.

14. Долотов, Б.И. Сварка погруженным электродом титановых конструкций толщиной до 76 мм / Б.И.Долотов, А.А.Дашковский // Научно-технические достижения. - 1989. - № 2. - С. 3 - 6.

15. Долотов, Б.И. Влияние способа сварки на механические свойства сварных швов/ Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, А.А.Дашковский,

B.П.Зайцев // Авиационная промышленность. - 1992. - № 8. - С. 46 - 47.

16. Долотов, Б.И. Повышение эффективности сварки погруженным электродом / Б.И.Долотов, В.Н.Войтов, А.А.Дашковский // Авиационная промышленность. - 1994. - № 11 - 12. - С. 58 - 61.

17. Долотов, Б.И. Вольфрамовые электроды повышенной стойкости / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, Ю.Л.Иванов // Сварочное производство. - 1996. - № 10. - С. 23 - 26

18. Муравьев, В.И. О возможности получения плотных швов на титановых сплавах / В.И.Муравьев, Б.И.Долотов,. Ю.Л.Иванов // Сварочное производство. - 1996. - № 12. - С. 6 - 8.

19. Долотов, Б.И. Электромагнитные силы сжатия дуги, возбуждаемой на тороидальном электроде и электроде с двумя вершинами / Б.И.Долотов, Н.А.Калугина // Сварочное производство. - 1997. - № 5. -

C. 5 - 8.

20. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом сплава ВТ20 по необработанным кромкам / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, Ю.Л.Иванов // Сварочное производство. -

1997,-№7.-С. 25-27.

21. Долотов, Б.И. Предупреждение пористости сварных соединений тонколистовых конструкций из титановых сплавов / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, С.П.Мазур // Сварочное производство. 1997. - № 11.-С.47-54.

22. Долотов, Б.И. Перемешивание металла в ванне при сварке погруженным вольфрамовым электродом / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, Б.И.Марьин, Ю.Л.Иванов, К.А.Макаров III Сварочное производство,

1998.-№2.-С. 15-16.

23. Долотов, Б.И. Изменение формы дуги под действием собственного электромагнитного поля / Б.И.Долотов, В.И.Муравьев, М.Д. Черепанов // Сварочное производство. - 2000. - № 4. - С. 2 - 6.

24. Долотов, Б.И. Расчет полоцилиндрической дуги тороидального электрода / Б.И.Долотов, М.Д. Черепанов // Сварочное производство. -2002.-№4.-С. 3-5.

25. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом / Б.И.Долотов // Заготовительное производство в машиностроении. -2003.-№ 1-С. 12-14.

26. Долотов, Б.И. Перспективы использования сварки погруженным электродом / Б.И.Долотов, Б.И.Марьин, П.Г.Демышев // Авиационная промышленность. - 2004. -№2. - С.61 - 64.

27. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электро-

дом. Перспективы развития / / Б.И.Долотов, П.Г.Демышев // Технологические системы. - 2005. - №3. - С.59 - 63.

2В. Producing tight joints in titanium alloys / В. I. Dolotov, V. I. Mu-rav'ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov, V. V. Redcbits // Welding international. -1997.-№6.-P483 -483.

29. Welding VT20 titanium alloy with an immersed tungsten electrode on untreated edges / В. I. Dolotov, V. I. Murav'ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov // Welding international. - 1998. - № 1. - P. 73-75.

30. Preventing porosity of welded joints in thin sheet structures of titanium alloys / В. I. Dolotov, V. I. Murav'ev, B. N. Marine, S. P. Mazur, K. A. Makarov // Welding international. - 1998. - №5. - P. 410 - 416.

31. Dolotov, B.I. Electromagnetic compression forces of on arc ignited on a toroidal electrode with two tips / B.I. Dolotov, N.A. Kalugina // Welding international. - 1997. - № 11. - P. 894 - 897.

32.Mixing of metal in the pool when welding with an immersed tungsten electrode / В. I. Dolotov, V. I. Murav'ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov, K. A. Makarov // Welding international. - 1998. - № 8. - P. 651 - 653.

33. Dolotov, B.I. Wolfram electrode form effect to fusing ability and erosian resistance at submerged electrode welding of titanium alloys / В. I. Dolotov, YU. L Ivanov, A. V. Yakimov .// Advanced materials and processes "Fundamental problems of developing advanced materials and processes of the XXI century" August 3 - 5. 1999, Komsomolsk-on-Amur. - P. 30 - 34.

34. Пат. 2133178 РФ МКИ CI 6 В 23 К 9/167// В 23 К 103:14,35/02. Способ аргонодуговой сварки титановых сплавов / Меркулов В.И., Доло-тов Б.И., Муравьев В.И., Марьин Б.Н., Иванов Ю.Л. - № 97121429/02. за-явл. 09.12.97; опубл. 20.07.99, Бюл. №20.

35. Пат. 2156680 РФ МКИ С1 7 В 23 К 9/23,9/16. Способ однопроходной дуговой сварки деталей из титана и его сплавов толщиной 10 мм и выше по газонасыщенным кромкам / Долотов Б.И., Муравьев В.И., Меркулов В.И., Шпорт В.И. - № 99105874/02; заявл. 24.03.99; опубл. 27.09.2000, Бюл. № 17.

36. Пат. 2162779 РФ МКИ С2 7 В 23 К 35/02,9/167. Вольфрамовый электрод / Долотов Б.И., Муравьев В.И., Меркулов В.И., Иванов Ю.Л.,Марьин Б.Н. - № 99106304/02; заявл. 01.04.99; опубл. 10.02.2001, Бюл. № 4.

37. Пат. 2262425 РФ МПК7 В 23К 9/23,9/167, 33/00//В 23К 103:14.

Способ дуговой сварки титановых сплавов / Б. И. Долотов, П. Г. Демы-шев, В. И. Панышн, С. Н. Бубенин, А. А. Кузнецов, А. С. Харченко ; Патентообладатель ОАО «КнААПО им. Ю. А. Гагарина» - № 2004103525/02 ; заявл. 06.02.04; опубл. 20.10.05, Бюл. № 29 - 4 с.

38. Пат. 2153408 РФ МКИ С2 7 В 23 К 9/167, 37/06. Выводная планка для сварки неплавящимся электродом / Долотов Б.И., Марьин Б.Н., Иванов Ю.Л.,Муравьев В.И. - № 98115787/02; заявл. 11.08.98; Опубл. 27.07.2000. Бюл. № 21

39. A.c. 1180001, B23K9/16, 1984. Выводная планка для сварки погруженным электродом / Долотов Б.И., Фейгенсон Н.В., Черкасов Г.П.

40. A.c. 1519022, В23К9/16, 1988. Способ подготовки под сварку соединений из титановых сплавов / Долотов Б.И., Дашковский A.A., Черкасов Г.П.

41. A.c. 1532229, В23К9/16, 1988. Способ дуговой сварки неплавя-щимся электродом / Долотов Б.И., Черкасов Г.П.

42. A.c. 1511319, В23К9/16, 1989. Способ сварки вольфрамовым электродом погруженной дугой титановых сплавов / Долотов Б.И., Дашковский A.A.

43. A.c. 1658520, В23К35/02. 1989. Многостержневой неплавящийся электрод / Долотов Б.И..

44. A.c. 1672693, В23К9/16, 1989. Способ сварки погруженным не-илавящимся электродом / Долотов Б.И.

45. A.c. 1764269. В23К35/02, 1993. Вольфрамовый электрод для дуговой сварки / Долотов Б.И., Дашковский A.A.

46. A.c. 1764270, В23К35/02, 1993. Вольфрамовый электрод для дуговой сварки / Долотов Б.И., Дашковский A.A.

47. A.c. 1766085. С21Д9/06, 1993. Устройство для термофиксации изделий / Долотов Б.И., Храпина О.В.

48. A.c. 1767783, В23К9/10, 1993. Устройство управления сварочным источником / Долотов Б.И., Ткаченко Э.С. Панькин В.И.

49. A.c. 1825689, В23К9/167, 1993.Способ сварки вольфрамовым электродом / Долотов Б.И.

50. Пат. 1838061, В23К9/167, 1993.Способ сварки погруженным электродом деталей по щелевому зазору / Долотов Б.И.

51. Патент 2093330, В23К31/12, 1998. Способ определения направления движения жидкого металла в сварочной ванне / Долотов Б.И.

52. О самопроизвольном сжатии полоцюшндрического дугового разряда / Долотов Б.И., Иванов Ю.Л., Меркулов В.И., Муравьев В.И. [и др] // Научная идея № А-093 от 08.01.98 // Научные открытия. Сборник кратких описаний за 1998 г. Москва. - Н. Новгород. Изд-во Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского. 1999. - С. 83 - 84.

Подписано в печать 2010 г.

Усл. печ. л. 1,40. Уч.-издл. 1,35. Тираж 100. Заказ.

Полиграфическая лаборатория Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-

Амуре

государственный технический университет» 681013, Комсомольск-на-Амур

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ ИЗВЕСТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ ПОГРУЖЕННЫМ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ.

1.1. Некоторые особенности производства толстостенных конструкций из титановых сплавов.

1.2. Физическая сущность и особенности процесса сварки погруженным вольфрамовым электродом.

1.3. Сварка погруженным вольфрамовым электродом различных 31 металлов

1.4. Специализированное оборудование для сварки погруженным вольфрамовым электродом.

Глава 2. ПОСТАНОВКА И ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Негативные факторы, сопутствующие изготовлению сварных конструкций из титановых сплавов.

2.2. Разработка методики ускоренного анализа, направленного на выявление задач исследования. Постановка задач.

Глава 3. РАЗРАБОТКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ СВАРКУ ПОГРУЖЕННЫМ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ КОНСТРУКЦИЙ ПОВЫШЕННОЙ ТОЛЩИНЫ.

3.1. Гидродинамические процессы в сварочной ванне. Исследование интенсивности перемешивания металла в сварочной ванне.

3.2. Определение режимов сварки, обеспечение равнопрочности сварного соединения по всей длине стыка.

3.3. Разработка быстродействующего регулирования длины сварочной дуги. Автоматизация процесса сварки.

3.4. Исследование свойств сварных соединений.

Глава 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ВОЛЬФРАМОВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ С ПОВЫШЕННОЙ ЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТЬЮ.

4.1. Характеристика существующих способов улучшения стойкости вольфрамовых электродов.

4.2. Разработка и обоснование конструкции электрода с тороидальной заточкой рабочего торца.

4.3. Численное моделирование процесса контрагирования полоцилиндрической сварочной дуги, возбуждаемой с тороидального электрода

4.3.1. Моделирование полоцилиндрической дуги с фиксированным положением ее концов.

4.3.2. Изменение формы дуги под действием собственного электромагнитного поля.

4.4. Повышение эрозионной стойкости вольфрамового электрода с конусной заточкой; многостержневой электрод.

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСНАСТКИ ИЗ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ РАСКРОЕ ПЛИТ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВАРКИ ПОГРУЖЕННЫМ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

5.1. Многоместное устройство для вакуумной термофиксации шпангоутов.

5.2. Исследование процесса сварки погруженным вольфрамовым электродом по необработанным после плазменной резки кромкам.

5.3. Исследование возможности сварки погруженным вольфрамовым электродом плит с необработанными после керосинокислородного раскроя кромками.

Глава 6. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СВАРКИ.

6.1. Дефекты, характерные для сварки погруженным вольфрамовым электродом.

6.2. Способ аргоно-дуговой сварки с регулированием времени существования сварочной ванны в широком диапазоне.

Развитие современной авиационной техники неразрывно связано с появлением новых материалов, которые должны удовлетворять все возрастающие требования к летным характеристикам, и с разработкой новых технологий обработки материалов. Сварка плавлением, в» частности сварка вольфрамовым электродом в среде инертных газов, и в обозримом будущем будет занимать лидирующее положение среди наукоемких технологических процессов наряду с литьем, штамповкой и др., обеспечивая высокую технологичность производственных процессов изготовления конструкций.

В настоящее время сварочное производство стало одной из ведущих областей техники. Достигнутый высокий уровень развития сварочной- техники постоянно совершенствуется, пополняется новыми разновидностями. К их числу можно отнести и сравнительно новый вид сварки - сварку погруженным вольфрамовым электродом (в дальнейшем - СПВЭ): С начала 60-х годов, когда впервые появилась СПВЭ, эффективность этого процесса практически оставалась неизменной, поэтому потенциальные возможности рассматриваемого процесса сварки еще не исчерпаны.

На протяжении всей истории развития авиации оставались актуальными задачи постоянного повышения скоростей самолетов и снижение веса самолетных конструкций. Рост скоростей приводит к увеличению аэродинамических нагрузок на конструктивные элементы, которые работают вследствие этого в условиях циклических нагрузок. По удельной усталостной прочности титановые сплавы превосходят другие материалы, поэтому замена ими алюминиевых сплавов и сталей позволяет значительно повысить удельную усталостную прочность самолетных конструкции [27,118].

В связи с ужесточением требований к экономичности самолетов, повышению их эффективности возросли требования и к ресурсу самолетных конструкций, и к их массе. В настоящее время в мировом самолетостроении наблюдается общая тенденция к увеличению ресурса проектируемых самолетов с одновременным снижением массы конструкции планера, которая теперь приближается к 26.28 % от взлетной массы самолета [72, 74,195].

Выполнение столь жестких условий стало во многом возможным благодаря применению титана, сплавы которого начали применять в авиационной промышленности, начиная с 50-х годов. Титановые сплавы стали незаменимыми для, многих конструкций сверхзвуковых самолетов. Однако наряду с великолепными эксплуатационными свойствами титановые сплавы, менее технологичны по сравнению со сталями и алюминиевыми сплавами,, что препятствует их более широкому применению в авиастроении. Тем не менее, на, отдельных предприятиях уже накоплен достаточный опыт изготовления титановых конструкций.

Поскольку титановые сплавы значительно дороже алюминиевых и нержавеющих сталей, очень остро стоят вопросы повышения экономичности всех технологических процессов, задействованных при изготовлении титановых конструкций. В настоящей работе показано, что тщательно проведенный анализ технологий с постановкой задач и их решением может существенно снизить производственные затраты, повысить коэффициент использования металла (КИМ). В немалой степени это связано с тем, что производственный цикл изготовления ответственных самолетных конструкций из титановых сплавов включает в себя ряд современных, подчас уникальных технологий обработки металлов. Вполне естественно, что подобные технологии таят в себе еще нераскрытые ресурсы. Помимо этого технологический цикл изготовления подобных конструкций охватывает несколько цехов. Например, титановые шпангоуты проходят обработку в пяти разных цехах; кроме того, для обслуживания производственного процесса задействовано несколько служб ЦЗЛ. И здесь также присутствует ощутимый ресурс, заключающийся в согласовании отдельных технологических операций. Например, вместо двух операций термической обработки шпангоута - после сварки и после механической обработки - можно ограничиться одной, если время обработки шпангоута в механическом цехе не будет превышать регламентированного периода вылеживания детали после сварки.

Большие возможности таит в себе и элементарная экономия дорогостоящих и дефицитных материалов (вольфрам, аргон, гелий); сокращение их расхода и повышение коэффициента использования металла при сварке титановых сплавов может существенно улучшить экономические показатели применяемых технологий.

Некоторые технологические операции, и прежде всего сварка, термическая резка, связаны со структурными изменениями металла и появлением в нем дефектов, исправление которых приводит к увеличению длительности цикла изготовления титановых конструкций в целом, что нежелательно, так как даже после механической обработки в них при вылеживании могут возникнуть поводки.

Поэтому весьма актуальными остаются задачи снижения издержек производства и повышение уровня предельных возможностей выполнения основных технологических операций.

Цель работы заключалась в разработке и внедрении в производственный цикл изготовления сварных конструкций из титановых сплавов различной толщины технологических процессов сварки вольфрамовым электродом в среде гелия и аргона, направленных на увеличение глубины проплавления и повышение качества сварки титана в инертных газах.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- сформулировать основные требования для обеспечения повышенной глубины проплавления при сварке погруженным вольфрамовым электродом и получения плотных швов на панельных конструкциях;

- разработать новую конструкцию вольфрамового электрода, обладающего повышенной эрозионной стойкостью;

- теоретически и экспериментально обосновать способность сварочной полоцилиндрической дуги к контрагированию под действием магнитных полей, наводимых сварочным током;

- провести исследования для объяснения процесса частичной дегазации (саморафинирования) сварочной ванны в процессе сварки погруженным вольфрамовым электродом, ее способности частично очищаться от газовых примесей, содержащихся в исходном металле;

- разработать технологические приемы, позволяющие сократить расход сварочных материалов- (гелий, аргон, вольфрам, сплав ВТ20), снизить объем механической обработки при подготовке стыка под сварку;

- максимально снизить количество пор в сварных швах.

Научная новизна работы подтверждена патентами и дипломами международных салонов изобретений и состоит в следующем:

- установлено, что при увеличении сварочного тока до 1800.2000 А происходит погружение вольфрамового электрода ниже кромок свариваемой детали до 25.27 мм, сопровождающееся увеличением глубины проплавления;

- установлено, что при сварке погруженным вольфрамовым, электродом на токах до 2000 А контрагирование (сжатие) столба дуги существенно выше, чем при сварке открытой дугой, особенно при использовании вольфрамового электрода с формообразованием рабочего торца в виде полутора (тороидальный электрод), что способствует расширению технологических возможностей способа сварки;

- показано, что значительный эрозионный износ вольфрамовых электродов, характерный для сварки на форсированных режимах, может быть уменьшен за счет искусственного оплавления рабочего торца путем изменения полярности тока с прямой на обратную, за счет использования тороидального электрода или электрода с преимущественным расположением легирующих элементов в осевой области;

- показано, что высокая интенсивность нагрева при сварке погруженным вольфрамовым электродом позволяет осуществить перегрев сварочной ванны до температуры кипения, при этом пары титана, взаимодействуя с примесями, способствуют частичному удалению водорода, азота и кислорода из сварочной ванны.

Практическая полезность работы заключается в следующем:

- разработана и внедрена в производство усовершенствованная, технология сварки, позволяющая получать за один проход без разделки кромок соединения толщиной до 50 мм и более, что в два раза превышает достигнутые ранее результаты;

- разработана конструкция вольфрамовых электродов с формообразованием рабочего торца в виде полутора, обладающих повышенной, эрозионной стойкостью, трудоемкость изготовления которых не превышает затрат на конусную заточку стандартных электродов;

- разработанная технология сварки по необработанным кромкам, содержащим окисленный слой, позволяет значительно повысить коэффициент использования металла при производстве сварной титановой оснастки для вакуумной термофиксации конструкций;

- разработанные и апробированные конструкции вольфрамовых электродов позволяют внести дополнения в действующий ГОСТ 23949-80 "Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся" в части производства трубных заготовок наряду с прутками;

- полученные решения по существенному увеличению ресурса вольфрамовых электродов при сварке протяженных стыков делают возможным разработку сварочного оборудования нового типа;

- разработанный способ аргонодуговой сварки листовых титановых конструкций электродом с двумя вершинами позволяет регулировать время существования сварочной ванны в широком диапазоне;

- трудоемкость и расход твердосплавного инструмента при изготовлении сборных выводных планок уменьшается за счет исключения операции механической обработки резанием при подготовке кромок под сварку;

- расход редкоземельных элементов (лантана, иттрия, тория) и вольфрама существенно снижается при изготовлении электродов из трубных заготовок и в связи с повышением их эрозионной стойкости.

Экономический эффект от частичного внедрения разработанных технологий составил 37 млн. 300 тыс. руб. на одно изделие (в ценах 2000 г.).

Полученный экономический эффект при внедрении более совершенных технологических процессов сварки обеспечен прежде всего повышением глубины проплавления, улучшением качества деталей, сокращением трудоемкости их изготовления и снижением затрат на сварочные материалы.

Работа была выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» на кафедре «Технологии сварочного производства».

Основные результаты работы доложены и обсуждены на всесоюзных и международных научно-технических семинарах и конференциях: Всесосоюз-ной конференции посвященной подготовки инженеров-сварщиков» (Владивосток, 1980г.); научно-технической конференции «Развитие и размещение производительных сил и транспортное обеспечение Дальневосточного региона на период до-2000г.» (Хабаровск, 1984г.); Всесоюзной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-98» (Москва, 1998 г.); третьей Всесоюзной конференции по сварке цветных металлов (Тольятти, 1986г.); международной научно-технической конференции «Металлургия сварки и сварочные материалы» (Санкт-Петербург, 1993г.), четвертой международной конференции «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материал» (Воронеж , 1996г.); ежегодных научно-технических конференциях аспирантов и студентов (Комсомольск-на-Амуре, 1984-2009гг.); международной научной конференции «Материаловедение тугоплавких соединений. Достижения и проблемы» (Киев, 2008 г.); международной научной конференции «Новые технологии и материалы инновации в промышленности Дальнего Востока» (Комсомольск-на-Амуре, 2007г.); научной конференции «Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности» (Москва, 2007 г.); международной научной конференции, посвященной 75-летию ФГУП «ВИАМ» ГНТТ РФ «Вопросы* авиационного материаловедения» (Москва, 2007); на научных межкафедральных семинарах в КнАГТУ (1984 — 2009 гг.).

Работа в целом доложена, обсуждена, одобрена и рекомендована к защите на расширенном научно-техническом совете ОАО КнААПО.

Основное содержание диссертации опубликовано в 52 научных трудах, в том числе 6-ти монографиях, 18-ти изобретениях, 15-ти статьях в журналах, рекомендованных ВАК для публикаций, и 6-ти зарубежных изданиях.

Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы из 232 наименований, и 3-х приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

Выполненные в диссертации теоретические, экспериментальные исследования и промышленные испытания разработанных технологий, позволили сделать выводы:

1. Увеличение глубины проплавления при сварке погруженным вольфрамовым электродом может быть достигнуто за счет большей концентрации, дугового разряда, а также за счет увеличения сварочного тока с одновременным обеспечением высокой эрозионной стойкости вольфрамового электрода.

2. Сварочная дуга, возбуждаемая с электрода, рабочий торец которого выполнен в виде полутора (тороидальный электрод), имеет форму полого цилиндра и обладает повышенной способностью к самопроизвольному сжатию (контрагированию), что способствует увеличению глубины проплавления.

3. Проплавляющая способность полоцилиндрической погруженной дуги по сравнению с открытой дугой стандартного конусообразного электрода заметно выше; этому способствует также и погружение электрода ниже верхней кромки свариваемой детали, что приводит к более полному использованию тепла дуги.

4. Процесс сварки погруженным вольфрамовым электродом из-за специфических условий плавления металла, главными из которых являются интенсивное перемешивание металла сварочной ванны и перегрев ее зеркала до температуры кипения расплава, позволяет получить качественный металл шва даже при сварке по газонасыщенным кромкам. Высокая степень нагрева сварочной ванны приводит к интенсивному испарению титана — благодаря высокой активности паров титана происходит частичное удаление газовых примесей (азота, водорода, кислорода) из жидкометаллической фазы (эффект саморафинирования), что в ряде случаев позволяет отказаться от механических операций, снизить расход металла, твердосплавного инструмента и уменьшить трудозатраты.

5. Наряду с основными параметрами режима сварки (сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки), правильное соотнешение которых способствует уменьшению, порообразования^ наиболее полное использование фактора времени достигается применением-электрода с двумя вершинами, расстояние между которыми, а следовательно и время существования сварочной ванны можно изменять в широких пределах.

6. Повышение эрозионной стойкости вольфрамовых электродов может быть достигнуто, в частности, путем концентрации легирующих элементов преимущественно в осевой области электрода, а также оплавлением рабочей поверхности электрода в процессе сварки путем кратковременного изменения полярности сварочного тока с прямой на обратную, что позволяет осуществлять сварку протяженных стыков на форсированных режимах.

7. Многочисленными исследованиями, было установлено, что сварка погруженным вольфрамовым электродом толстостенных конструкций из нового сплава ВТ20 обеспечивает механические свойства сварного соединения близкие к основному металлу и уменьшенное по сравнению с исходным металлом содержание вредных газовых примесей - водорода, кислорода и азота; полученные результаты позволили успешно внедрить в, производство усовершенствованный технологический процесс сварки:

8. Внедренные в производство научно-технические и технологические разработки позволили освоить изготовление силовых конструкций толщиной до 76 мм, при эксплуатации которых в течение 30 лет на самолетах семейства СУ-27 не было зафиксировано ни одного отказа, и получить экономический эффект 37 млн. 300 тыс. руб. на одно изделие.

1. A.c. 1180001', Е&ЗК9/16, 1984: Выводная планка для сварки погруженным электродом // Долотов Б.И., Фейгенсон Н.В., Черкасов Г.П.

2. A.c. 1511319,-- В23К9/16, 1989: Способ сварки вольфрамовым электродом погруженной дугой титановых сплавов / Долотов Б.И., Дашков-ский A.A.

3. A.c. 1519022, В23К9/16, 1988^ Способ подготовки под сварку соединений из титановых сплавов / Долотов, Б.И., Дашковский, A.A., Черкасов, Г.П.

4. A.c. 1532229, В23К9/16, 1988: Способ дуговой сварки неплавя-щимся электродом / Долотов Б.И.,. Черкасов Г.П.

5. A.c. 1658520, В23К35/02. 1989. Многостержневой неплавящийся электрод / Долотов, Б.И.

6. A.c. 1672693, В23К9/16, 1989. Способ сварки погруженным не-пдавящимся электродом / Долотов Б.И.

7. A.c. 1764269: В23К35/02, 1993. Вольфрамовый электрод для дуговой сварки / Долотов, Б.Й., Дашковский, A.A.

8. A.c. 1764270, В23К35/02, 1993. Вольфрамовый электрод для дуговой сварки / Долотов, Б.И., Дашковский, A.A.

9. A.c. 1766085. С21Д9/06, 19931 Устройство для термофиксации изделий / Долотов Б.И., Храпина О.В.

10. A.c. 1767783, В23К9/10,1993. Устройство управления сварочным источником / Долотов Б.И., Ткаченко Э.С. Панькин В.И.

11. A.c. 1825689, В23К9/167, 1993.Способ сварки вольфрамовым электродом / Долотов Б.И.

12. Автоматическая сварка крупногабаритных изделий из сплава ВТ20 погруженной дугой / Т. Б. Бетлиевский, А. А. Дашковский, Б. И. Долотов и др. // Авиационная промышленность, 1982. № 5. - С. 65-66.

13. Акулов, А.И. Технология и оборудование сварки плавлением: учебник для студентов вузов / А.И. Акулов, Г.А. Бельчук, В.П. Демянцевич. -М.: Машиностроение, 1977. 432 с.

14. Амосов, В1М. Электродные материалы на основе тугоплавких металлов / В.М. Амосов, Б.А. Карелин, В.В. Кубышкин. — М.: Металлургия, 1976. 224 с.

15. Бабаев, A.B. Влияние пор на сопротивление усталости сварных соединений / A.B. Бабаев // Автоматическая сварка, 1980. — № 10. С. 6-10.

16. Бай, A.C. Окисление титана и его сплавов / A.C. Бай, Д.И. Лайнер. М.: Металлургия, 1970. - 232 с.

17. Болдырев, A.M. О некоторых причинах образования пор при ар-гонодуговой сварке ОТ4-1 / A.M. Болдырев, Э.Б. Дорофеев // Сварочное производство, 1971. -№ 9. С. 48-50.

18. Браткова, 0:Н. Источники питания сварочной дуги: учебник. / О.Н. Браткова-М.: Высшая школа, 1982. 182 с.

19. Букаров, В:А. Пути повышения стойкости вольфрамовых электродов при дуговой сварке / В.А. Букаров, Ю.С. Ищенко, В.И. Демичев // Сварочное производство, 1984. — № 9. С. 22-24.

20. Вакуумный отжиг титановых конструкций / Б.А. Колачев, В.В. Садков, В.Д. Талалаев, A.B. Фишгойт. М.: Машиностроение, 1994. - 224 с.

21. Влияние параметров режима на формирование шва, при сварке сплава ВТ20 погруженным электродом / Н.В. Фейгенсон и др. // Сварочное производство, 1982. -№ 11.- С. 17-18.

22. Влияние пористости сварных соединений ЭЛС на усталостные характеристики сплава ВТ6 / Б.А. Колачев и др. // Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Киев: Наукова думка. - 1985. — С. 201-204.

23. Влияние присадки окислов некоторых редких и редкоземельных металлов на свойства вольфрамовых электродов / Д.Н. Рабкин и др. // Автоматическая сварка, 1964. № 4. - С. 5-9.

24. Влияние электромагнитного перемешивания сварочной ванны на соединения* сплава ВТ 1-0 / В.Е. Блащук и др. // Автоматическая сварка, 1976.-№8. -С. 40-43.

25. Вольский; А.Н. Теория металлургических процессов. / А.Н. Вольский, Е.М. Сергиевская. М.: Металлургия, 1968. - 344 с.

26. Глазунов, С.Г.=Конструкционные титановые сплавы / C.F. Глазунов, В.И. Моисеев М.: Металлургия, 1974. - 386 с.

27. Глебов; Г.Д. Поглощение газов активными металлами / Г.Д. Глебов. М.: Госэнерго, 1961.- 184 с.

28. Гордеев, В:Ф. Термоэмиссионные дуговые катоды / В.Ф. Гордеев, A.B. Пустогаров. -М.: Энергоатомиздат, 1988. — 192 с.

29. Горощенко, Я.Г. Химия титана / Я.Г. Горощенко. Киев: Наукова думка, 1970. - 410 с.

30. Горшков, А-.И. Влияние водорода и легирующих элементов на образование пор в сварных соединениях из титана / А.И. Горшков, Ф.Е. Третьяков // Автоматическая сварка, 1963. № 9. - С. 36-41.

31. Горшков, А.И. Влияние пор на механические свойства соединений титановых сплавов / А.И. Горшков // Автоматическая сварка, 1973. № 5.-С. 49-52.

32. Горшков, А.И. Кинетика роста пузырьков в расплавленной ванночке и образование пор в металле шва при сварке титана / А.И. Горшков // Сварочное производство, 1975. — № 5. С. 54-56.

33. Горшков, А.И. Некоторые вопросы образования пористости при сварке титана / А.И. Горшков // Сварочное производство, 1968. № 7. - С. 21-23.

34. Горшков, А.И. Причины образования пор в сварных соединениях из титана / А.И. Горшков // Сварочное производство, 1965. № 4. - С. 2528.

35. Горшков, А.И. Сварка погруженной дугой титанового сплава ВТ6С / А.И. Горшков, В.И. Третьяков // Сварочное производство, 1966. № 1. — С.24-26.

36. Горячев, А.Ш Механизированная сварка неплавящимся электродом углубленной дугой / А.П. Горячев, В.А. Зеленин // Автоматическая сварка, 1964. -№ 12. С. 24-29.

37. Грабищ В.Ф; Металловедение сварки плавлением / В'.Ф. Грабин Киев: Наукова думка, 1982. - 235 с.

38. Гриценко, М.С. О подготовке неплавящегося вольфрамового электрода / М.С. Гриценко // Вопросы атомной науки и техники серия: Сварка в ядерной технологии , 1987. - Выпуск 1. - С. 37-42.

39. Гуревич, С.М. Образование пор в швах при сварке титана плавлением / С.М. Гуревич, В.Н., Замков В.Н., В.П. Прилуцкий // Автоматическая сварка, 1968. -№ 12. С. 19-23.

40. Гуревич, С.М: Справочник по сварке цветных металлов. -Киев: Наук, думка. -1990. -512 с.

41. Деев, Г.Ф: Дефекты сварных швов / Г.Ф. Деев, И.Р. Пацкевич. -Киев: Наукова думка, 1984. 208 с.

42. Демянцевич, В.П. Газоэлектрическая сварка погруженной дугой титановых сплавов с принудительным формированием шва / В.П. Демянцевич, В.И. Матюхин // Сварочное производство, 1973. № 9. - С.16-17.

43. Демянцевич, В.П. Особенности движения жидкого металла в сварочной ванне при сварке неплавящимся электродом / В.П. Демянцевич, В.И. Матюхин // Сварочное производство, 1972. № 10. - С. 1-3.

44. Демянцевич, В.П. Повышение концентрации нагрева при сварке неплавящимся электродом погруженной дугой / В.П. Демянцевич, В.И. Матюхин // Электротехническая промышленность. Сер. «Электросварка». -Вып. 4, 1972. С. 17-21.

45. Демянцевич, В.П. Распределение температуры в жидкой ванне при сварке погруженной дугой неплавящимся электродом / В.П. Демянцевич, В.И. Матюхин // Автоматическая сварка, 1972. № 11. — С.5-7.

46. Долотов, Б. И. Автоматическая сварка погруженным электродом с использованием присадочного материала из рубленной проволоки / Б. И. Долотов, А. А. Дашковский, Н. Б. Фейгенсон // Авиационная промышленность, 1986. № 8. - С. 44.

47. Долотов, Б.И. Автоматическая заварка отверстий неплавящимся электродом с применением заглушек / Б.И. Долотов, Ф.Н.Рыжков, Н.В. Фейгенсон //Автоматическая сварка. — 1988. №3. — С. 46 — 47.

48. Долотов, Б.И. Влияние способа сварки на механические свойства сварных швов/ Б.И.Долотов,. В.И.Муравьев, А.А.Дашковский, В.П.Зайцев // Авиационная промышленность. — 1992. № 8. - С. 46 - 47.

49. Долотов, Б.И. Вольфрамовые электроды повышенной стойкости / Б.И.Долотов,. В.И.Муравьева, Б.И.Марьин, Ю.Л.Иванов // Сварочное производство. 1996. - № 10. - С. 23 - 26

50. Долотов, Б.И1 Изменение формы дуги под действием собственного электромагнитного поля / Б.И.Долотов, В.И.Муравьева, М.Д. Черепанов // Сварочное производство. 2000. - № 4. - С. 2 - 6.

51. Долотов; Б.И. Основы сварки погруженным электродом: Учебное пособие для студентов вузов (гриф УМО) / Б.И.Долотов. Комсомольск-на-Амуре: Хабаровский политехнический институт, 1988. — 57 с.

52. Долотов, Б.И. Основы функционально-стоимостного анализа: (монограф.) / Б.И.Долотов, С.С.Бочаров, Б.Н.Марьин, А.Г.Прохоров. Владивосток: Дальнаука, 2006. - 220 с.

53. Долотов, Б.И. Перемешивание металла в ванне при сварке погруженным вольфрамовым электродом / Б.И. Долотов, В.И. Муравьев, Б.И. Марьин, Ю.Л. Иванов, К.А. Макаров // Сварочное производство, 1998. № 2. -С. 15-16.

54. Долотов, Б.И. Перспективы использования сварки погруженным электродом / Б.И. Долотов, Б.И. Марьин, П.Г. Демышев // Авиационная промышленность. — 2004. №2. - С.61 - 64.

55. Долотов, Б.И. Повышение эффективности сварки погруженным электродом / Б.И. Долотов, В.Н. Войтов, A.A. Дашковский // Авиационная промышленность. -1994. № 11 - 12. - С. 58 - 61.

56. Долотов, Б.И. Предупреждение пористости сварных соединений тонколистовых конструкций из титановых сплавов / Б.И. Долотов, В.И. Муравьев, Б.И. Марьин, С.П. Мазур // Сварочное производство. 1997. № 11. -С. 47-54.

57. Долотов, Б.И. Приоритеты авиационных технологий В 2-х кн. Кн. 1: (монограф.) / Б.И. Долотов и др.- М.: Изд-во МАИ, 2004. 696 с.

58. Долотов, Б.И. Расчет полоцилиндрической дуги тороидального электрода / Б.И. Долотов, М.Д. Черепанов // Сварочное производство. 2002. - № 4. - С. 3 —5.

59. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом / Б.И. Долотов // Заготовительное производство в машиностроении. 2003. - № 1-С. 12-14.

60. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом : (монограф.) / Б.И. Долотов. М.: Машиностроение, 2004. - 208 с.

61. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом сплава ВТ20 по необработанным кромкам / Б.И. Долотов, В.И. Муравьев, Б.И. Марьин, Ю.Л. Иванов // Сварочное производство. 1997. - № 7. - С. 25 -27.

62. Долотов, Б.И. Сварка погруженным вольфрамовым электродом. Перспективы развития / Б.И. Долотов, П.Г. Демышев // Технологические системы. 2005. - №3. - С.59 - 63.

63. Долотов, Б.И. Сварка погруженным электродом титановых конструкций толщиной до 76 мм / Б.И. Долотов, A.A. Дашковский // Научно-технические достижения. 1989. - № 2. - С. 3 - 6.

64. Долотов, Б.И. Сварка стали 30ХГСН2А погруженным вольфрамовым электродом / Б.И. Долотов, В.И. Муравьев, A.A. Дашковский //Авиационная промышленность.- 1986. № 8. - С. 45 - 46.

65. Долотов, Б.И. Сварка титанового сплава ПТ-ЗВ по необработанным кромкам после плазменно-дуговой резки / Б.И. Долотов,. В.И.Муравьев, И.С.Шапиро // Сварочное производство. 1988. - № 3. - С. 2 - 4.

66. Долотов, Б.И. Современные технологии авиастроения: (монограф.) / Б.И. Долотов, А.Г. Братухин, Ю.Л. Иванов, Б.Н. Марьин, В.И. Муравьев. М.: Машиностроение, 1999. - 832 с

67. Долотов, Б.И. Стойкость вольфрамовых катодов в условиях дуговой сварки в инертных газах (обзор)/ Б.И. Долотов, В.В. Лещев, В.В. Ред-чиц // Сварочное производство. 1995. - № 8. - С.14-17.

68. Долотов, Б.И. Штамповка, сварка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении: (монограф.) / Б.И. Долотов, А.Г. Братухин, Ю.Л. Иванов, Б.Н. Марьин, В.И. Муравьев. М.: Машиностроение, 1997. -600 с.

69. Долотов, Б.И. Электромагнитные силы сжатия дуги, возбуждаемой на тороидальном электроде и электроде с двумя вершинами / Б.И. Долотов, H.A. Калугина) // Сварочное производство. 1997. - № 5. - С. 5 - 8.

70. Дроздовский, Б.А. Трещиностойкость титановых сплавов / Б.А. Дроздовский, Ю.В. Проходцева, Н.М. Новосильцева. М.: Металлургия, 1983: - 220 с.

71. Дубашинский, В.М;. К вопросу о погружении дуги в сварочную ванну при автоматической сварке вольфрамовым электродом в среде инертных газов / В.М. Дубашинский // Сварка: Сб. статей. — Л.: Судостроение, 1964.-№7.-С. 81-90.

72. Дубашинский, В.М. Модернизация автомата АДС-1000-2 / В.М. Дубашинский, В.А. Зеленин // Сварка. Сб. статей. Л.: Судостроение, 1964. -№7.-С. 73-80.

73. Елагин, В.М1. О влиянии химического состава вольфрамового электрода на характер его разрушения и блуждания дуги / В.М. Елагин, Ф.И. Кислюк // Сварочное производство. 1972. - № 6. - С. 7-9.

74. Ерохин A.A. Роль поверхностных загрязнений в образовании пор при сварке / A.A. Ерохин, В.И. Оботуров // Сварочное производство. 1971. -№ 8. - С. 57-58.

75. Ерохин, A.A. Влияние геометрии вольфрамового электрода на некоторые характеристики сварочной дуги и проплавление металла / A.A. Ерохин, В.А. Букаров // Сварочное производство. 1971. - № 2. - С. 17-19.

76. Ерохин, A.A. Влияние угла заточки вольфрамового катода на образование подрезов и газовых полостей при сварке / A.A. Ерохин, В.А. Бука-ров, Ю.С. Ищенко // Автоматическая сварка. 1972. - № 5. - С. 20-21.

77. Ерохин, В.М. Силовое воздействие дуги на расплавленный металл / В.М. Ерохин // Автоматическая сварка. 1979. - № 7. - С.21-26.

78. Зависимость давления сварочной дуги от параметров вольфрамового электрода/ В.Н. Селяненков, В.В. Степанов, Р.З. Сайфиев // Сварочное производство. -1980. -№ 5. -С. 5-7.

79. Заявка 60-49891 Японии, МКИ В 23 К 35/04: Вольфрамовый электрод с плоскосуженным концом и центральной канавкой на торце.

80. Заявка 62-192294 Японии, МКИ В 23 К 35/04. Электрод для электродуговой сварки в среде инертного газа.

81. Иванникова, А.Д. Влияние поверхностных загрязнений титана на образование пор при сварке / А.Д. Иванникова, A.A. Ерохин // Сварочное производство. 1968. - № 2. — С. 9-11.

82. Иванникова, А.Д. Обоснование образования пор за счет обезуглероживания ванны при сварке титановых сплавов / А.Д. Иванникова, В.В. Фролов, В.Р. Верченко // Сварочное производство. 1971. -№ 8. - С. 59-63.

83. Иванова, О.Н. Допустимые значения тока при аргонодуговой сварке вольфрамовыми электродами / О.Н. Иванова, Д.М. Рабкин, В.П. Буд-ник // Автоматическая сварка. 1972. - № 11. - С. 38-40.

84. Изготовление сварных гидролизных аппаратов из сплава АТЗ / Лукьяненко В.М. и др. // Сварочное производство. 1971. - № 10. - С. 4445.

85. Исследование стойкости вольфрамовых электродов при аргонно-дуговой сварке / В.Б. Волков и др. // Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Киев: Наук, думка. - 1980. - С. 360-363.

86. Китаев, A.M. Справочная книга сварщика / A.M. Китаев, А .Я. Китаев. -М.: Машиностроение, 1985. -256 с.

87. Колачев, Б.А. Водородная хрупкость металлов / Б.А. Колачев. -М.: Металлургия, 1985. 217 с.

88. Колачев, Б.А. Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов. Изд. 2-е. / Б.А. Колачев, В.А. Ливанов, В.И. Елагин. М.: Металлургия, 1981. - 416 с.

89. Колачев, Б.А. О максимально допустимых концентрациях водорода в титановых конструкциях / Б.А. Колачев, O.A. Вигдорчук // Обработка легких жаропрочных сплавов. М.: Наука. - 1976. - С. 261-269:

90. Колачев, Б.А. Физическое металловедение титана / Б.А. Колачев. -М.: Металлургия, 1976. 184 с.

91. Косович, В.А. Рациональные конструкции вольфрамовых электродов для аргонодуговой сварки постоянным током / В.А. Косович // Сварочное производство. 1988. - №10. - С.28-29.

92. Кудояров, Б.В. Изменение параметров шва при автоматической сварке погруженной дугой стали, титана и алюминия / Б.В. Кудояров, Л.И. Мальцев //Сварка: сб. статей Л.: Судостроение. - 1968. - № 11. - С. 135-138.

93. Куликов, Ф.Р. Особенности возникновения и меры предупреждения пористости при сварке плавлением сплавов титана больших толщин / Ф.Р. Куликов, В.В. Редчиц, В.В. Хохлов // Сварочное производство. — 1975. -№ 11.-С. 26-31.

94. Лакомский, В.И. О поглощении водорода и азота металлом при электродуговой сварке / В.И. Лакомский, Г.М. Григоренко // Автоматическая сварка. -1964. -№11.

95. Лакомский, В.И. Растворимость водорода в жидком титане / В.И. Лакомский, М.М. Калинюк // Автоматическая сварка. 1963. № 9. -С. 31-35.

96. Лесков, Г.И. Электрическая сварочная дуга / Лесков Г.И. М.: Машиностроение, 1970. 408 с.

97. Ливанов, В.А. Водород в титане / В.А. Ливанов, A.A. Буханова, Б.А. Колачев М.: Металлургия, 1962. 246 с.1.295

98. Г.Е. Лозеев // Сварочное производство. 1975. - №8. - С.31-33. § 109: Матюшкин, Б.А. Особенности образования- и развития трещин1.от пор в металле швов сплавов титана после сварки / Б.А. ЛУГатюшкин, А.И.

99. Горшков, И:И. Муравьев // Сварочное производство. 1975. - № 8. - С. 9-11. f 110. Матюшкин, Б.А; Условия образования в. титановых сплавах1.трещин, возникающих после сварки от пор, и способы их предупреждения /

100. Б.А. Матюшкин, А.И. Горшков, М.Х. Шоршоров // Сварочное производство.1.1972. - № 11.-С. 48-51.

101. Мороз, Л.С. Водородная хрупкость металлов. / Л;С. Мороз, Б.Б.

102. Чечулин. — М.: Металлургия, 1976: 123 с.

103. Москалев, Б.Ш Разряд с полым катодом7 Б.И; Москалев. М.:1. S Энергия, 1969. 184 с.

104. Никифоров, Г.Д. Влияние дефектов поверхности раздела на выделение пузырьков растворенного газа / Г.Д. Никифоров // Сварочное производство. 1974. - № 2. - С. 50-52.

105. Никифоров, Г.Д2 О механизме образования пор при сварке титановых сплавов / Г.Д. Никифоров, В.В. Редчиц // Сварочное производство. -1972. -№ 3. С. 49-51.

106. Никифоров, Г.Д: Частные случаи механизма образования пор при сварке плавлением титановых сплавов больших толщин / Г.Д. Никифоров, В.В. Редчиц // Автоматическая сварка. -1981. № 10. - С. 42-45.

107. Новокрещенов, М.М. Влияние добавок азота в аргон на состояние вольфрамового электрода при сварке аустенитных сталей / Новокрещенов М.М., Рыбаков Ю.В. // Сварочное производство. -1972. № 4. - С. 26-27.

108. О возможности получения плотных швов на титановых сплавах / Б.И. Долотов, В.И. Муравьев, Б.Н. Марьин, Ю.Л. Иванов // Сварочное производство. 1996. - № 12. -С. 6-8.

109. Об эффекте «электронного охлаждения» на термоэмиссионном дуговом катоде / A.M. Дороднов, Н.П. Козлов, Я.А. Помелов // Теплофизика высоких температур. 1973. -№ 4. - С. 724-727.

110. Образование газовых полостей в металле шва при автоматической сварке титана сжатой дугой / В.П. Руссо, Б.В. Кудояров, И.В. Суздалев // Сварочное производство. 1972. - № 9. -С. 48-50.

111. Однопроходная гелиево-дуговая сварка погруженным вольфрамовым электродом толстолистового алюминиевого сплава АМгб / A.A. Ковалев, В.П. Никулин, А.Г. Симоник, С.И. Верещагин // Сварочное производство 1978. - № 8. - С. 16-17.

112. Орлов, A.M. Вольфрамовый электрод со специальной формой заточки. / A.M. Орлов // Бюл. НИАТ, серия 6, выпуск 17. 1990. - № 13. - С. 12.

113. Основные положения методики проведения функционально-стоимостного анализа: Методические рекомендации. — М.: Информ-ФСА, 1991. 40 с.

114. Особенности работы вольфрамовых электродов — полых катодов в аргоне при атмосферном давлении / В.А. Косович, В.А. Полупан, A.B. Панин, Ю.Л. Яровинский // Сварочное производство. -1986. № 9. -С. 14-15.

115. Особенности сварки погруженной дугой неплавящимся электродом нержавеющих сталей и сплавов / В.И. Матюхин, В.И. Коваль, В.И. Шаталов и др. // Сварочное производство. — 1974. № 9. — С. 24-26.

116. ОСТ 1.41710-83. Сварка дуговая неплавящимся электродом в защитном газе. Нормы расхода вольфрама / ГР № 8317401 от 04.04.84.

117. Оценка коэффициентов диффузии легирующих элементов вольфрамовых электродов при дуговой сварке / В.В. Анисимов, В.А. Букаров, А.Ф. Нестеров // Сварочные производство. 1988. - № 3. -С. 37-39.

118. Оценка работоспособности электрода из вольфрама, легированного лантаном / В.В. Анисимов, В.А. Букаров, A.B. Нестеров // Автоматическая сварка. -1987. № 12. - С. 19-22.

119. Оценка факторов, влияющих на длительную стойкость вольфрамового электрода и надежность возбуждения дуги при аргонодуговой сварке/ JI.M. Персиц, М.С. Гриценко, А.Р. Сидоров // Сварка в ядерной технологии. -1979.-№ 1. С.14-16.

120. Оценка эффективности мер предупреждения пор в швах активных металлов при сварке плавлением различными способами / В.В. Редчиц, Г.Т. Лебедев, И.А. Вакс, Г.Д. Никифоров // Сварочное производство. 1979. -№ 10. - С. 12-14.

121. Пат. 1838061; В23К9/167, 1993.Способ сварки погруженным электродом деталей по щелевому зазору / Долотов Б.И.

122. Пат. 2093330, В23К31/12, 1998. Способ определения направления движения жидкого металла в сварочной ванне / Долотов Б.И.

123. Пат. 2133178 РФ МКИ С1 6 В 23 К 9/167// В 23 К 103:14, 35/02. Способ аргонодуговой сварки титановых сплавов / Меркулов В.И., Долотов Б.И., Муравьев В.И., Марьин Б.Н., Иванов Ю.Л. № 97121429/02. заявл. 09.12.97; опубл. 20.07.99, Бюл. №20.

124. Пат. 213865 ГДР, МКИ В 23 К 9/24. Многопрутковый электрод для сварки без присадки.

125. Пат. 2153408 РФ МКИ С2 7 В 23 К 9/167, 37/06. Выводная планка для сварки неплавящимся электродом / Долотов Б.И., Марьин Б.Н., Иванов Ю.Л.,Муравьев В.И. № 98115787/02; заявл. 11.08.98; Опубл. 27.07.2000. Бюл. № 21

126. Пат. 2162779 РФ МКИ С2 7 В 23 К 35/02, 9/167. Вольфрамовый электрод / Долотов Б.И., Муравьев В.И., Меркулов В.И., Иванов Ю.Л.,Марьин Б.Н. № 99106304/02; заявл. 01.04.99; опубл. 10.02.2001, Бюл. №4.

127. Пат. 2262425 РФ МПК7 В 23К 9/23, 9/167, 33/00//В 23К 103:14.

128. Способ дуговой сварки титановых сплавов / Б. И. Долотов, П. Г. Демышев, В. И. Панькин, С. Н. Бубенин, А. А. Кузнецов, А. С. Харченко ; Патентообладатель ОАО «КнААПО им. Ю. А. Гагарина» № 2004103525/02 ; заявл. 06.02.04; опубл. 20.10.05, Бюл. № 29 -4 с.

129. Пат. 2719900 США, МКИ В 23 К 9/16. Высокоскоростная электродуговая сварка листового металла в инертном газе.

130. Пат. 4103143 США, МКИ В 23 К 35/02. Вольфрамовые электроды для электродуговой сварки в инертных газах.

131. Пат. 92011433/08 РФ МКИ 6 В 23 К 37/06. Устройство для формирования и защиты сварного шва / До лотов Б.И., Муравьев В.И. -опубл. 20.02.95, Бюл. № 5.

132. Петров, Г.Л. Роль химических реакций в образовании пор при сварке титановых сплавов / Г.Л. Петров, А.Н. Хатунцев // Сварочное производство. 1975. - № 6. - С. 57-58.

133. Пешехонов, В.Д1 Влияние способа обработки поверхности на пористость сварных швов титанового сплава ВТ5-1 / В.Д. Пешехонов, Ф.Е. Третьяков // Сварочное производство. 1968. - № 3. - С. 31-33.

134. Предупреждение блуждания дуги при аргонно-дуговой сварке сталей / Э.Д. Раймонд, B.C. Тащилов, Н.В. Шиганов и др. // Сварочное производство. 1983. № 7. -С. 31-33.

135. Прилуцкий, В.П. Влияние изменения формы вольфрамового электрода на глубину проплавления при аргонодуговой сварки титана / В.П. Прилуцкий // Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Киев.: Наук думка. - 1985. - С. 266-269.

136. Пульцин, Н.М. Взаимодействие титана с газами / Н.М. Пульцин. -М.: Металлургия, 1969. 216 с.

137. Рахманов, А.Д; Об условиях зарождения газовых пор при дуговой сварке / А.Д.Рахманов // Сварочное производство. 1978. - № 1. -С. 5356.

138. Редчиц В.В. Научные основы и современные технологические меры предупреждения пор при сварке плавлением титана и его сплавов / В.В. Редчиц // Сварочное производство. 1997. - № 3. — С. 2-6.

139. Редчиц, В.В. Аналитическая оценка вероятности возникновения пузырьков газа, выделяющегося из расплава при сварке / В.В. Редчиц, Г.Д. Никифоров // Автоматическая сварка. 1983. - № 9. - С. 32-35.

140. Редчиц, В.В. Кинетика роста газовых пузырьков в ванне при сварке активных металлов /В.В. Редчиц, Г.Д. Никифоров // Физика и химия обработки материалов. -1977. № 2. - С. 123-130.

141. Редчиц; В.В. Методика лабораторных испытаний металлов и сплавов на склонность к образованию газовых пор при сварке плавлением / В.В. Редчиц, В.А Фролов // Сварочное производство. 1995. - № 8. -С. 24-26.

142. Редчиц, В.В. Поведение водорода в порах при сварке титана плавлением / В.В. Редчиц, Г.Д. Никифоров // Автоматическая сварка. 1981. -№3. -С. 32-37.

143. Редчиц, B.B. Предупреждение пор в сварных швах тонколистового титана / В.В. Редчиц, Г.Д. Никифоров, H.A. Вакс // Сварочное производство. -1974. № 4. - С. 7-10.

144. Редчиц, BIB. Предупреждение пор при сварке цветных металлов плавлением / В.В. Редчиц // Автоматическая сварка. 1991. - № 6. - С. 31-34.

145. Редчиц; B:Bi.Решение проблемы предупреждения пор в металле швов титановых сплавов /В.В. Редчиц // Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Киев: Наукова думка. -1989. -С. 2-6.

146. Редчиц, В:В. Сравнительная оценка склонности к образованию пор при сварке плавлением различных активных металлов / В.В". Редчиц, Г.Д. Никифоров // Автоматическая сварка. 1983. - № 2. — С. 30-33.

147. Роменко, B.C. Эмиссионные свойства материалов / Роменко B.C./ Справочник: Киев: Наукова думка, 1981. - 340 с.

148. Руссо, B.JI. Влияние напряжения дуги и геометрии заточки не-плавящегося электрода на силовое воздействие дуги / B.JT. Руссо, И.В. Суз-далев, Э.И. Явно // Сварочное производство. 1997. - № 7. - С. 6-8.

149. Савельев, И.В. Курс общей физики. Учебное пособие для студентов ВТУЗов / И.В. Савельев. 2-е изд. перераб. — М.: Наука, 1982. — Т. 1-3.

150. Сапиро, Л:С. Влияние физико-химических факторов на зарождение газовой фазы и пористости металла шва / Л.С. Сапиро // Сварочное производство. -1978. № 3. С. 55-56.

151. Сварка высокопрочных титановых сплавов/ Ф.Р: Куликов, В.Н. Замков, Ю.Г. Кириллов, H.A. Кушниренко. — М.: Машиностроение, 1975. -150 с.

152. Сварка химических аппаратов из титанового сплава АТЗ / С.М. Гуревич, В.Е. Блащук, В.М. Лукьяненко, Г.И. Шеленков // Автоматическая сварка. -1972. № И. - С. 45-48.

153. Сварные соединения титановых сплавов / В.Н. Моисеев и др. М.: Металлургия, 1979. 248 с.

154. Сварочные напряжения и деформации сварных соединений титанового сплава ВТ6 / Б.Б. Золотарев и др. // Сварочное производство. 1982. - № 1. - С. 23-25.

155. Сенин, А.М:.Поры в сварных швах титановых сплавов при арго-нодуговой сварке и меры их предупреждений / A.M. Сенин, А.П. Сухоруков // Сварочное производство. 1963. - № 12. - С. 24-26.

156. Симоник, А.Г. Сварка легких сплавов погруженным неплавя-щимся электродом в среде инертных газов с регулированием погонной энергии / А.Г. Симоник, С.И. Верещагин // Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Киев. - 1980. - С.320 - 324.

157. Симоник, А.Г. Сварка магниевого сплава погруженным непла-вящимся электродом / А.Г. Симоник, С.И. Верещагин, М.М. Штрикман // Сварочное производство. -1980. № 5. — С. 14-17.

158. Симоник,, A.F. Сварка магниевых и алюминиевых сплавов толщиной 10-30 мм неплавящимся погруженным электродом в среде гелия /

159. С.И. Верещагин, А.Г. Симоник, Э.С. Секретарева // Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Киев . - 1980. - С. 147-151.

160. Симоник, A.F. Сварка погруженным неплавящимся электродом с регулированием сварочного тока / А.Г. Симоник, С.И. Верещагин // Сварочное производство. 1982. - № 3.- С. 13-14.

161. Симоник, А.Г. Эффект контрагирования дугового разряда при введении электроотрицательных элементов / А.Г. Симоник, В.И. Петвиашви-ли, A.A. Иванов // Сварочное производство. 1976. - № 3. - С. 49-51.

162. Сирго, А.О.' Влияние дефектов на несущую способность сварных соединений / А.О. Сирго // Автоматическая сварка. 1981. - № 5. - С. 13-15.

163. Скворцов, Г.Е. Письма в ЖТФ / Г.Е. Скворцов // ЖТФ. 1990: -Т.16.-№ 17.-С. 15-17.

164. Словарь-справочник по сварке / под ред. К.К. Хренова. Киев: Наукова думка, 1974. -136 с.

165. Способы уменьшения пористости при аргонодуговой сварке тонколистового титана/ Б.В. Кудояров, Г.Л. Петров, А.Н. Хатунцев, В.Ш. Широ-нин // Сварочное производство. -1971. № 11. - С. 54-56.

166. Сравнительная оценка работоспособности неплавящихся электродов различных конструкций / В.А. Косович и др. // Сварочное производство. 1987. - № 8. - С. 18-20.

167. Суздалев, И1В: Влияние параметров режима сварки на форму и размеры кратера сварочной ванны и толщину жидкой прослойки под дугой / И.В. Суздалев, Б.М. Березовский, В.К. Прохоров // Сварочное производство, 1988.-№8.-С. 35-36.

168. Теория сварочных процессов: учеб. для вузов по спец. «Оборуд. и технология сварочного произв.» / В.Н. Волченко и др. М: Высш. школа ,1988. 559 с.

169. Технологические характеристики сильноточной дуги с полым катодом в аргоне / В.А. Косович и др. // Сварочное производство. 1992. - № 6.-С. 34-35.

170. Технология производства титановых самолетных конструкций / А.Г. Братухин и др.. М.: Машиностроение, 1995. - 448 с.

171. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / под. ред. акад. Б.Е. Патона. М.: Машиностроение, 1974. 768 с.

172. Третьяков, Ф.Е. Влияние пор на конструктивную прочность сварных соединений труб из титана / Ф.Е. Третьяков, А.И. Горшков // Сварочное производство. 1964. - №10. - С. 31-33.

173. Третьяков, Ф.Е. Сварка плавлением титана и его сплавов/ Ф.Е. Третьяков. — М.: Машиностроение, 1967. 144 с.

174. Третьяков, Ф.Е. Способы предупреждения пористости при сварке титановых сплавов / Ф.Е. Третьяков, А.И. Горшков // Сварочное производство. 1963. - № 4. - С.24-26.

175. Тугоплавкие металлы и сплавы / Е.М. Савицкий, и др. М.: Металлургия? 1986. - 352 с.

176. Федоров, В.Н. Влияние структуры и фазового состава на механические свойства титанового сплава ВТ20 / В.Н. Федоров, А.Е. Борисова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1978. - № 1. - С. 66-69.

177. Финкельбург, В. Электрические дуги и термическая плазма / В. Финкельбург, Г. Меккер. М.: Изд-во иностр. лит, 1961. - 370 с.

178. Фролов, В.В. О влиянии водорода на образование пор при арго-нодуговой сварке титана /В.В. Фролов, А.И. Горшков // Сварочное производство. 1966. - №5. - С. 7-10.

179. Хатунцев, А.Н. О причинах образования пор при сварке титановых сплавов / А.Н. Хатунцев // Сварочное производство. 1968. - № 7. - С. 19-21.

180. Хорн, Ф. Атлас структур сварных соединений / Ф. Хорн; пер. с нем. Г.Н. Клебакова. М.: Металлургия, 1977. - 288 с.

181. Хрупкие разрушения сварных конструкций / В. Холл, К. Кихрар, В. Зут, А. Уэллс. М.: Металлургия, 1974. - 320 с.

182. Цвиккер, У. Титан и его сплавы. / У. Цвиккер. М.: Металлургия, 1979. -512 с.

183. Чашин, С.М. Влияние расположения пор в стыковых соединениях на прочность / С.М. Чашин, В.И. Оботуров // Сварочное производство. -1979. № 8. - С. 26-27.

184. Чернышев, Г.Г. О толщине жидкой прослойки под дугой / Г.Г. Чернышев, A.M. Рыбачук // «Труды МВТУ», № 132, «Машиностроение», М., 1969.

185. Чечулин, Б.Б. Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов / Б.Б. Чечулин, Ю.Д. Хасин. М.: Металлургия, 1987. - 208 с.

186. Шеленков, Г.М. Вольфрамовые электроды для сварки титана погруженной дугой / Г.М. Шеленков, С.М. Гуревич, В.Е. Блащук // Сварочное производство, 1974. № 4. - С. 21-23.

187. Штрикман, М. М. Автоматическая аргонодуговая заварка глубоких отверстий / М. М. Штрикман, В. П. Афанасьев, Ю. М. Бородин // Автоматическая сварка, 1982. — № 2. — С. 23-25.

188. Штрикман, М.М. Сварка пробковых толстостенных стыков / М. М. Штрикман // Сварочное производство. 1978. - № 2. - С.52-53.

189. Штрикман, М.М. Сварка сталей погруженной дугой вольфрамовым электродом / М.М. Штрикман, А.Г. Симоник, С.И. Верещагин // Автоматическая сварка. 1973. - № 8. — С. 50-53.

190. Шубин, В.И. Стойкость прямоугольных и круглых вольфрамовых электродов при длительной работе / В.И. Шубин, М.В. Буянов // Сварочное производство. 1979. - № 1. — С. 12-13.

191. Экономико-статистические данные по сварочному производству (СВЭСТА 92): Сб. оператив. информ. / Сост. В.Н. Вернадский, В.В. Журав-ков, JI.JI. Романова. - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1992. -215 с.

192. Электронно-лучевая сварка / под ред. Б.Е. Патона. Киев: Наук, думка, 1987.-256 с.

193. Adonyi, Baeslack W.A., Campos A.J. Sumberged gta welding of stainless steels // Abstr. Pap. 69th A.W.S. Annu. Meet., Apr. 17-22, 1988. Miami, Fla. 1988,144-145.

194. Andrea, MlM. Soures and causes of porosity in titanium are welds / M.M. Andrea // Welding Journal. 1966. - №4. - P. 178-187.

195. Direct current starvight gas tungsten-arc welding of aluminium. -«Welding Journal», May. -1971. P. 332-341.

196. Dolotov, В.Г. Electromagnetic compression forces of on arc ignited on a toroidal electrode with two tips / B.I. Dolotov, N.A. Kalugina // Welding international. 1997. - № 11. - P. 894 - 897.

197. Effect of plastic deformation on the properties of welded joints in VT20 alloy / В. I. Dolotov, V. I. Murav'ev, V. N. Voitov, K. A. Makarov, V. I. Merkulov, YU. L. Ivanov, B. N. Marine // Welding international. 1998. - № 8. -P. 152-154.

198. Galon, P. Untergleich des Eigenschaften von sechs Wolframelektroden fur das WIG-Schweissen / P. Galon // Schweisstechnic U. 23. - 1969. - № 2. - S. 17-23.

199. Hiraoko, Karuo. Effect of helium gas on are characteristic in gas tungsten are welding / Karuo Hiraoko, Akira Okada, Michio Inagaki // Trans. Nat. Res. Inst. Metals. -1986. № 2. - S. 139-145.

200. Kobayashi, T. Nitrogen content and porosity in aluminum and titanium welds / T. Kobayashi, T. Kuwana, J. Aoshima // Trans. Jap. Weld. Soc., -1970. Vol. 1. № 2. - Sept. P. 18-27.

201. Koy, S. Thermal Analysis of GTA Welding Electrodes / S. Koy, M.C. Tsai // Welding research supplement. 1985. - № 9. - P. 266-269.

202. Mitchell, D.R. Porosity in Titanium Welds / D.R. Mitchell // Welding Journal. 1965. - № 4. - P. 39-46.

203. Mixing of metal in the pool when welding with an immersed tungsten electrode / В. I. Dolotov, V. I. Murav'ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov, K. A. Makarov // Welding international. 1998. - № 8. - P. 651 - 653.

204. Potthoff, F. Einfluss von Poren auf technologische Gitswerte / F. Potthoff //Prahtiher. -1975. № 8. S. 140-144.

205. Preventing porosity of welded joints in thin sheet structures of titanium alloys / В. I. Dolotov, V. I. Murav'ev, B. N. Marine, S. P. Mazur, K. A. Makarov // Welding international. 1998. - №5. - P. 410 - 416.

206. Producing tight joints in titanium alloys / B. I. Dolotov, V. I. Mu-rav'ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov, V. V. Redchits // Welding international. -1997. № 6. - P 481 - 483.

207. The effect of electrode decmetry in gas tungsten ars welding / W.F. Savage, S.S. Strunck, Y. Ishikawa // Welding journal. - 1965. - № 11. - P. 489-496.

208. Tungsten electrodes with long service life / B. I. Dolotov, V. I. Mu-rav'ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov // Welding international. 1997. - № 4. - P 308-311.

209. Welding VT20 titanium alloy with an immersed tungsten electrode on untreated edges / B. I. Dolotov, V. I. Murav'ev, B. N. Marine, YU. L. Ivanov // Welding international. 1998. - № 1. - P. 73-75.1. Прило- женив 1

210. Конструкции неплавящихся электродов для сварки в защитных газах

211. Номер авторского свидетельства, индексы МКИ3051. Эскиз

212. Краткое описание электрода^1979 № 829376, В 23К 35/02, В 23К 9/161 У