автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Стабилизация качества соединений при контактной точечной микросварке деталей из циркониевого сплава Э110

кандидата технических наук
Слободян, Михаил Степанович
город
Барнаул
год
2009
специальность ВАК РФ
05.03.06
Диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении на тему «Стабилизация качества соединений при контактной точечной микросварке деталей из циркониевого сплава Э110»

Автореферат диссертации по теме "Стабилизация качества соединений при контактной точечной микросварке деталей из циркониевого сплава Э110"

На правах рукописи

0О34Ь^ г 1

СЛОБОДЯН Михаил Степанович

СТАБИЛИЗАЦИЯ КАЧЕСТВА СОЕДИНЕНИИ ПРИ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ МИКРОСВАРКЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЦИРКОНИЕВОГО СПЛАВА Э110

Специальность 05.03.06 - Технологии и машины сварочного производства

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 ЦАР 2009

Барнаул-2009

003463747

Работа выполнена на кафедре «Оборудование и технология сварочного производства» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Томский политехнический университет» (ГОУ ВПО ТПУ)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Киселев Алексей Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Козловский Сергей Никифорович

кандидат технических наук, доцент Тимошенко Владимир Петрович

Ведущая организация: ОАО НПЦ «Полюс» (г. Томск)

Защита состоится «27» марта 2009 г. в /Ос° часов на заседании диссертационного совета Д 212.004.01 в Алтайском государственном техническом университете им. И. И. Ползунова по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова.

Отзывы в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью организации, просьба направлять по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. Ленина, 46. Факс: (3852)36-79-03, e-mail: yuoshevtsov@mail.ru.

Автореферат разослан <<2Dj> февраля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Шевцов Ю. О.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из задач, стоящих перед предприятиями Федерального агентства по атомной энергии (Росатома), является создание и производство таких компонентов реакторов атомных электро- и тепловых станций, которые минимизируют вероятность возникновения аварийных ситуаций в процессе их эксплуатации. Особые требования предъявляют к сварным конструкциям тепловыделяющих сборок (TBC), в частности, к дистанционирующим решеткам (ДР), основой которых являются соединенные между собой точечной контактной сваркой тонкостенные ячейки.

Конструкция элементов активной зоны атомных реакторов (АР) и их материалы должны обеспечивать надежную прочность всех узлов при рабочих условиях эксплуатации (переменные термические напряжения, статические, динамические и вибрационные внешние нагрузки) в течение трех лет и более. Для изготовления элементов TBC наиболее широко применяют циркониевые сплавы. Например, детали ДР изготавливают из сплава Э110 (Zr-1% Nb), что объясняется небольшим сечением захвата нейтронов ниобием. Кроме того, 1% ниобия стабилизирует коррозионную стойкость сплава, устраняет вредное влияние малых долей примесей и эффективно снижает количество поглощаемого сплавом водорода.

К числу существующих проблем точечной контактной сварки деталей из циркониевого сплава при производстве TBC относится необходимость стабилизации качества соединений. Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является применение источников питания с программным управлением, позволяющих формировать импульс тока с необходимыми амплитудно-временными параметрами (АВП). Это открывает новые возможности управления свойствами сварных соединений, которые в значительной степени зависят от состояния поверхностей соединяемых деталей и величины износа электродов. Однако применительно к точечной контактной сварке тонкостенных деталей (микросварке) из циркониевых сплавов не определена закономерность влияния АВП импульса тока на свойства соединения, что не позволяет в полной мере реализовывать широкие технологические возможности современных источников питания.

В связи с этим исследование влияния АВП импульса тока на свойства соединений тонкостенных деталей, выполняемых контактной точечной сваркой, является необходимым условием для решения проблемы повышения качества производимых конструкций, что особо актуально при изготовлении изделий ответственного назначения.

Целью работы является повышение стабильности качества соединений деталей из циркониевого сплава Э110 при контактной точечной микросварке посредством разработки алгоритма амплитудной модуляции тока.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Оценить влияние дестабилизирующих факторов на формирование сварного соединения.

2. Определить АВП импульса тока на этапе подогрева, обеспечивающие нормирование и стабилизацию значений контактных сопротивлений на участке электрод-электрод.

3. Установить закономерность влияния АВП импульса тока на стабильность качества сварных соединений.

Методы исследований. Исследования проводили с использованием источников питания ИПТКМ-5 и Д-8, обеспечивающих программное задание АВП импульса тока. Измерение тока и напряжения осуществляли с использованием измерительной платы «N1 DAQCard-6062E» и регистратора технологических процессов Р-3704. Сопротивление участка электрод-электрод определяли путем обработки измеренных параметров сварочного тока и напряжения между электродами в конкретный момент времени (аппроксимация с последующим вычислением по закону Ома). Оценку влияния дестабилизирующих факторов на стабильность формирования соединений при точечной микросварке осуществляли с использованием программы MATHCAD и специально разработанного в среде DELPHI программного обеспечения. Параметры шероховатости и профилограммы поверхностей измеряли с использованием профилографа-профилометра Talysurf-5. Микротвердость металла определяли на приборе ПМТ-3. Прочность исследуемых соединений при растяжении проводили на установке ИНСТРОН-1185, стальная пробка-захват соответствовала внутреннему профилю ячейки. После разрушения сварных соединений производили замер размера вырванного ядра точки на бинокулярном микроскопе типа МБС. Структурные исследования проводили методом металлографии с помощью оптического микроскопа AXIOVERT 25СА с цифровой камерой и растрового электронного микроскопа РЭМ-100У. Контроль фазового состава исходного материала и литого ядра осуществляли с помощью рентгеноструктурного анализа на рентгеновском дифрактометре ДРОН- У Ml.

Научная новизна работы заключается в установлении закономерности влияния амплитудно-временных параметров импульса сварочного тока на структуру и механические свойства соединений деталей из циркониевого сплава Э110, выполненных контактной точечной микросваркой.

1. Установлено, что для эффективной стабилизации и нормирования значений сопротивления участка электрод-электрод, в значительной степени определяющего начальные условия формирования соединения, необходимо осуществлять подогрев зоны сварки посредством дискретного двухступенчатого повышения тока.

2. Определена взаимосвязь характера изменения тока на завершающем этапе сварки с прочностными свойствами соединения.

3. Обоснованы амплитудно-временные параметры импульса тока, обеспечивающие стабильно высокие прочностные свойства соединений.

Практическая значимость. Результаты исследований внедрены в ОАО «Новосибирский завод химических концентратов» (г. Новосибирск) -ожидаемый экономический эффект составляет 3,2 млн. рублей, ФГУП «Сибирский химический комбинат» (ЗАТО Северск Томской обл.), а также в учебной работе ГОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет» (г. Томск).

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены, обсуждены и получили одобрение специалистов на следующих научных конференциях и семинарах: на областной школе-семинаре "Новые материалы. Создание, структура, свойства - 2003"

(г. Томск, 2003 г.), на 4-й Всесоюзной конференции "Компьютерные технологии в соединении материалов" (г. Тула, 2003 г.), на X международной конференции «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2004 г.), на Всероссийской конференции «Сварка и контроль - 2004» (г. Пермь, 2004 г.), областной школе-семинаре "Новые материалы. Создание, структура, свойства - 2004" (г.Томск, 2004г.), на XI международной конференции «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2005 г.), на Всероссийской конференции «Сварка и контроль - 2005» (г. Челябинск, 2005 г.) и ряде других совещаний и научных семинаров.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе одна монография, 3 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ, 7 тезисов докладов и публикаций в трудах и сборниках трудов конференций и школ-семинаров.

Личный вклад автора. Результаты, изложенные в диссертации, получены лично автором или при его непосредственном участии. Автор формулировал цели и задачи исследований, разработал методики проведения измерений, проводил математические расчеты и натурные эксперименты, выполнял обработку экспериментальных данных, обобщал результаты и делал выводы. Расчетная оценка влияния дестабилизирующих факторов на стабильность формирования соединения тонкостенных деталей из циркониевого сплава Э110 была реализована автором единолично.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, списка использованной литературы из 172 наименований и приложений, в которых приведены копии документов, подтверждающих практическую значимость работы. Общий объем диссертации 154 страницы, содержит 50 рисунков и 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость работы, изложены выносимые на защиту положения.

В первом разделе представлен анализ особенностей формирования литого ядра при точечной микросварке, путей повышения стабильности качества соединений на основе экспериментальных и теоретических работ отечественных и зарубежных авторов. Рассмотрены особенности сварки материалов, используемых при изготовлении деталей активной зоны атомных реакторов, а также расчетные методы оценки факторов, влияющих на качество точечных сварных соединений. На основании проведенного анализа научно-технической литературы был сделан вывод, что при точечной контактной микросварке циркониевых сплавов наиболее актуальны следующие проблемы.

1. Большой разброс первоначальных значений контактных сопротивлений деталь-деталь и электрод-деталь, что обусловлено физическими свойствами металла соединяемых деталей и электродов, а также состоянием их поверхности, конструкцией соединяемых деталей, степенью износа электродов и скорости их

сжатия. Эти факторы приводят к нестабильности выделения тепла при протекании сварочного тока и, соответственно, качества выполняемых соединений.

2. Существенная зависимость прочностных и коррозионных свойств соединений от режима сварки.

3. Отсутствуют методы автоматического регулирования процесса формирования соединений и неразрушающего контроля, что предъявляет еще более высокие требования к стабильности качества сварки ответственных конструкций.

Анализ путей решения перечисленных проблем, предложенных в литературных источниках, показал, что авторами освещена технология формирования соединений на конденсаторных машинах, а какие-либо рекомендации по использованию машин с современными источниками питания, позволяющими формировать импульс тока с заданными АВП, отсутствуют. На основании этого был сделан вывод об актуальности проведения исследований влияния АВП импульса тока на свойства соединений тонкостенных деталей, выполняемых контактной точечной сваркой.

Второй раздел посвящен описанию свойств циркониевого сплава Э110, методов исследований, а также технических характеристик применяемого сварочного оборудования.

В третьем разделе приведены результаты исследований влияния изменений в электродах,

происходящих по мере их износа, на механические свойства сварных соединений при изготовлении ДР из ячеек толщиной 0,25 мм.

Исследования проводили с использованием электродов из бронзы Бр.ХЦр со сферической рабочей поверхностью радиусом 4 мм. Усилие сжатия электродов задавали

равным 300+4° Н. Алгоритмом амплитудной модуляции сварочного тока предусматривали два этапа формирования соединений: подогрев и сварка.

В частности, была проведена оценка влияния количества выполненных точек на деформацию сферы и площадь деформированной поверхности (рис. 1), шероховатость, структуру и микротвердость металла рабочей части электродов, а также на площадь литого ядра и прочность соединений, выполняемых с их использованием. Одновременно

в процессе эксплуатации (Я - радиус, Л - деформация сферы, 5 - площадь деформированной поверхности)

Рис. 2. Внешний вид дистанционирующей решетки

определяли возможность контроля качества выполняемых соединений (площади литого ядра и прочности на отрыв) по изменению сопротивления участка электрод-электрод при формировании литого ядра по мере износа электродов путем статистической обработки экспериментально определенных значений. Исследуемые параметры оценивали отдельно для каждой изготовленной ДР в связи с особенностью ее конструкции (рис. 2), так как в процессе сварки ячеек между собой образуются жесткие контуры, что негативно влияет на стабильность начальных условий и качественные показатели каждой последующей точки (общее количество точек при производстве ДР составляет 1632 шт.). С целью компенсации уменьшения плотности тока в связи с износом рабочей части электродов его амплитуду на этапе сварки увеличивали после изготовления первой ДР (1632 точки) с 2750 А до 3000 А, после изготовления следующих шести ДР (9792 точки) - с 3000 А до 3250 А. Ресурс электродов составляет 15000 сварных точек.

Было выявлено (рис. 3), что после изготовления 11000 точек шероховатость рабочей поверхности электродов уменьшается до значений, присущих поверхности ячеек ДР (Да = 0,1 мкм) и при сварке последующих 4500 точек не изменяется. Деформация сферы рабочей поверхности электродов и рост площади ее деформированной части наиболее значительно происходит в начальный период их эксплуатации (1500+2000 точек), когда поверхности прирабатываются. При сварке следующих 10000 точек, рабочая поверхность деформируется незначительно. После сварки 12000 точек деформация электродов происходит более интенсивно.

Ла,

0,10

в, мм2 2,0 -

1.5 ■

1,0

а) б) в)

Рис. 3. Зависимость параметров рабочей поверхности электродов от количества сваренных точек: а) шероховатость; б) деформация сферы; в) площадь деформированной поверхности

При исследуемых параметрах режима сварки по мере износа электродов площадь литого ядра и прочность выполненных соединений уменьшаются (рис. 4). Увеличение амплитуды основного импульса тока с 2750 А до 3250 А по мере износа электродов не компенсирует в полной мере снижение качества соединений. Статистическая обработка изменения значения сопротивления участка электрод-электрод И„, в процессе формирования литого ядра, показала их значительный разброс, а также отсутствие характерной зависимости от степени износа электродов, с одновременным снижением стабильности качества сварных соединений. В связи с этим был сделан вывод, что для исследованных режимов по изменению Я„ оценить качество сварного соединения не представляется возможным.

мм

2

1 ■

О",'

МПа

п, тыс. шт. ?Г|П 15 О

г«, тыс. шт.

О 5 10 15 0 5 10 15

а) б)

Рис. 4. Влияние количества сваренных точек на площадь литого ядра (а) и прочность

соединения (б)

Была произведена расчетная оценка влияния основных факторов, нарушающих стабильность начальных условий формирования соединений, различными методами, приведенными в работах Орлова Б. Д., Моравского В. Э., Ерофеева В. А., Аксельрода Ф. А., Кочергина К. А. и др. Также, в связи с тем, что наиболее важную роль в стабилизации контактного сопротивления деталь-деталь играют параметры шероховатости поверхности и толщина окисной пленки, были произведены дополнительные расчеты сопротивления поверхностного слоя толщиной 3 мкм (наибольшая высота профиля шероховатости). Для этого провели разбивку зоны прохождения тока на конечные элементы (рис. 5), после чего в приконтактной зоне моделировали шероховатость с помощью генератора псевдослучайных чисел (рис. 6) и рассчитали контактное сопротивление деталь-деталь, представленное в виде эквивалентной электрической схемы (рис. 7). Шаг сетки во всех координатах составлял 0,05 мкм - экспериментально установленный средний шаг неровностей.

Сопротивление каждого конечного элемента Щ, в соответствии с рис. 5, определяли по выражению

в М

где р^- удельное сопротивление каждого конечного элемента, шаг сетки по оси Z, А5 - площадь сечения элемента.

Соответственно, общее сопротивление деталь-деталь Ям

4« = 2-Х

1

Д5

= 2'Щдг-Рч)

= 2-1

дг

и 1

I-1

г к

_2 шах

'

М Рц )

где к--^, г, Аг

деталь-деталь.

- 7 т

толщина приконтактного слоя, 5У - площадь контакта

Ш

II

ш

EZsi

К.

Контакт поверхностей

Q - сплав Э110 [х] - оксидная пленка [о].воздух

I - основной ЩЦ - оксидна* | I - воздух

Рис. 5. Схема разбивки приконтактной области на элементы Фактическая площадь контакта

микрошероховатостей полученных в результате

моделирования поверхностей металлов составляет 1,5+1,8% от что хорошо согласуется с данными работ Демкина Н. Б., Кабанова Н. С. и др., и, в зависимости от степени износа электродов, лежит в диапазоне (2,1+428)-10-3мм2.

В результате определены:

• диапазон

Рис. 6. Схема условно принятой шероховатости поверхности

проведенных расчетов были

токопро водящего (0,14+2,57 мм2);

изменения

сечения

значении деталей

• диапазон изменения сопротивления участка электрод-электрод (0,092+1,756 мОм);

• диапазон изменения контактного сопротивления деталь-деталь (0,014+1,071 мОм).

На основе анализа полученных результатов был сделан вывод, что в связи с изменением токопроводящего сечения деталей по мере износа электродов, расхождением некоторых значений физико-механических свойств материалов, опубликованных в работах Демкина Н. Б., Займовского А. С.,

Бернштейна М. JI., Никулиной A.B., Плющева В. Е. и др., а также отличием методов расчетов, опубликованных различными авторами, при разработке режимов точечной контактной сварки необходимо экспериментальное подтверждение получаемых

Т

Рис. 7. Эквивалентная электрическая схема приконтактной области

расчетным путем значений сопротивлений электрод-электрод и деталь-деталь, так как они характеризуются существенным разбросом.

Учитывая значительное влияние контактных сопротивлений на стабильность формирования точечных сварных соединений, первоначально решали задачу по оценке роли сопротивления деталь-деталь Ям в общем сопротивлении й„ и определении характера изменения Я„ в процессе нагрева импульсом тока. Использовали пластины толщиной 0,25 мм; 0,3 мм; 0,5 мм; 0,8 мм и их комбинаций 0,25+0,25 мм; 0,3+0,3 мм; 0,3+0,5 мм; 0,5+0,5 мм; 0,8+0,8 мм; 0,3+0,3+0,3 мм; 0,5+0,5+0,5 мм (по 10 образцов каждой комбинации). Ток дискретно увеличивали на 125 А через каждые 2 мс (рис. 8). Чтобы избежать искажений результатов измерения из-за переходных процессов, происходящих во вторичном контуре при дискретном повышении тока, измерение напряжения между электродами осуществляли через 1 мс после очередного увеличения тока.

Рис. 8. АВП подогревающего импульса тока

Анализ полученных результатов показал, что для всех комбинаций деталей при нагреве наблюдается уменьшение сопротивления R„ и снижение разброса его значений. При прохождении тока через одну пластину не наблюдается четкой закономерности повышения его значений с увеличением толщины деталей. Существенная нестабильность разброса значении сопротивления R33 для деталей разного проката наиболее вероятно связана с различным состоянием их поверхности. После подогрева импульсом тока разброс значений сопротивления R„ минимизируется во всех исследованных случаях.

Абсолютные значения сопротивления R33 и их разброс при прохождении тока через две пластины не имеет четкой взаимосвязи с толщиной детали. Также не была выявлена закономерность в разбросе значений сопротивления R3J с данными, полученными с использованием одних пластин. Так, для деталей толщиной 0,3 мм и их комбинации 0,3+0,3 мм разброс значений сопротивления R33 при начальном включении тока (/= 125 А, t = 1 мс) практически идентичен, а для деталей толщиной 0,5 мм, 0,8 мм и их комбинаций 0,5+0,5 мм и 0,8+0,8 мм разброс возрастет в 3+5 раз.

Стабилизация значений происходит после прохождения импульса тока в течение 6 мс (7 = 500 А).

Нагрев комбинаций деталей 0,3+0,3+0,3 мм и 0,5+0,5+0,5 мм импульсом тока менее эффективно стабилизирует сопротивления Я„, чем в предыдущих случаях. Для комбинации 0,5+0,5+0,5 мм значения сопротивления Я„ стабилизируются только после прохождения тока (/=625 А, <=8мс), а для комбинации 0,3+0,3+0,3 мм значительный разброс значений сопротивления Я„ остается на протяжении всего времени прохождения импульса тока.

Средние значения сопротивления Я„ комбинации деталей толщиной 0,25+0,25 мм практически идентичны значениям Я„ одной детали 0,5 мм, как при начальном этапе включения тока (I = 125 А, / = 1 мс), так и при завершении нагрева (/= 1000 А, < = 13 мс). С увеличением толщины деталей (0,8 мм и 0,3+0,5 мм) значение контактного сопротивления деталь-деталь увеличивается, но при нагреве стремится к нулевому значению.

Сравнение значений сопротивления Я„ в каждый момент времени для одной, двух и трех деталей толщиной 0,3 мм позволяет сделать вывод, что по мере нагрева контактные сопротивления деталь-деталь уменьшаются до 3 мОм. После прохождения тока (/ = 500 А, / = 6 мс) изменение значений сопротивления Я3, во всех случаях происходит с одинаковой скоростью. Такая же закономерность наблюдается для одной, двух и трех деталей до 0,5 мм и комбинаций 0,25+0,25 мм; 0,3+0,3 мм; 0,5+0,3 мм; 0,5+0,5 мм и 0,8+0,8 мм, а также 0,3+0,3+0,3 мм и 0,5+0,5+0,5 мм.

После нагрева металла деталей и переходных контактов импульсом тока зависимость между толщиной деталей и сопротивлением Я„ линейна. О значительной стабилизации контактных сопротивлений в процессе нагрева протекающим током также можно судить по скорости изменения сопротивления АЯ,/А1, которая для всех комбинаций толщин уменьшается до значения -0,2 Ом/с.

С учетом полученных результатов были проведены исследования влияния АВП импульса тока на характер изменения сопротивления Я„. В качестве образцов использовали ячейки ДР толщиной 0,25 мм из двух партий поставки с различным состоянием поверхностей (табл. 1).

Начальное значение сопротивления Я„ определяли при протекании тока минимальной величины (125 А) в течение 1 мс. Контролировали сплавление микропирамид шероховатостей после прохождения импульса тока путем профилографирования контактирующих поверхностей деталей.

Таблица 1. Параметры шероховатости поверхностей ячеек ДР

№ партии поставки Среднее арифметическое отклонение профиля На, мкм Средний шаг местных выступов профиля мкм Средний шаг неровностей, мкм Наибольшая высота профиля Ятах, мкм

1 0,092 0,1 0,05 2,955

2 0,123 1,207

а) ' б)

Рис. 9. Влияние АВП импульса тока на стабилизацию сопротивления участка электрод-электрод: а) партия поставки №1; б) партия поставки №2

Было выявлено, что наиболее эффективно стабилизирует значения сопротивления Я33 дискретное двухступенчатое (500 А; 0,5 мс) повышение тока до 1 кА (рис. 9, а). Из всех исследованных режимов разброс значений сопротивления й„ (и соответственно Ям) оказался минимальным при максимальных абсолютных значениях, что благоприятно для концентрации тепловыделения в контакте деталь-деталь. Дальнейшее протекание тока уменьшает абсолютные значения сопротивления И„ и не оказывает влияния на его стабилизацию.

С целью оптимизации параметров подогревающего импульса тока провели дополнительный эксперимент по изложенной выше методике. Эксперимент проводили на ячейках ДР из другой партии поставки после замены электродов. АВП

импульсов тока и соответствующие им изменения значений сопротивления представлены на рис. 9, б. На режиме с дискретным двухступенчатым (500 А; 0,5 мс) повышением тока до 1 кА, были получены аналогичные результаты по стабилизации значений сопротивления Л.,,, хотя их первоначальный разброс различался более, чем в 2 раза.

Четвертый раздел посвящен исследованию влияния длительности импульса тока на этапе сварки, а также характера его спада, на структуру металла литого ядра и механические свойства соединения при контактной точечной микросварке ячеек ДР толщиной 0,25 мм из циркониевого сплава Э110. Исследования проводили с использованием электродов из бронзы

рабочей Усилие равным

Бр.ХЦр со сферической поверхностью радиусом 4 мм. сжатия электродов F, задавали

S,

мм2 1,5 1,0 0,5

300+4° н.

Алгоритмом амплитудной

модуляции сварочного тока

предусматривали два этапа формирования соединений: подогрев и сварка. Амплитуда импульса тока на этапе сварки 1св составляла 3 кА. Варьируемым

параметром служила длительность импульса тока на этапе сварки (гс„), которую изменяли в пределах 0-К2,5 мс. Остальные параметры режима оставались неизменными.

Из полученных результатов следует, что литое ядро при сварке начинает формироваться при превышении тсв величины 0,2 мс (рис. 10). Характер изменения площади литого ядра находится в сложной зависимости от длительности основного импульса тока. При превышении тсе величины 1,5 мс рост площади литого ядра прекращается, что связано, по-видимому, с геометрическим фактором рабочей поверхности электродов. Дальнейшее увеличение длительности тсв приводит к росту объема литого ядра за счет увеличения глубины проплавления, что способствует огрублению литой дендритной структуры. Металлографический анализ циркониевого

4

0 0,5 1,0 1,5 тсв, мс

Рис. 10. Влияние длительности этапа сварки на площадь литого ядра

Рис. 11. Микроструктура металла литого ядра при тсв = 1,5 мс (х500)

"в,

МПа

200

100

О 0,5 1,0 1,5 гсв, МС Рис. 12. Влияние длительности этапа сварки на прочность соединений

сплава Э110 свидетельствует о том, что размер дендритов в литом ядре на порядок превышает средний размер исходного зерна (рис. 11).

Предел прочности исследуемых сварных соединений в зависимости от тсв изменяется по кривой с максимумом (рис. 12). Восходящая часть кривой предела прочности обусловлена ростом площади физического контакта соединяемых изделий, а нисходящая - увеличением микронапряжений, образованием метастабильных фаз и огрублением литой структуры ядра.

а (х500) б(х500)

Рис. 13. Микрофрактография поверхности разрушения сваренных образцов после испытаний соединений на растяжение: а) тсв = 0,25 мс; б) тсв = 2,5 мс

Анализ поверхности разрушения исследуемых образцов свидетельствует о том, что вырыв ядра происходит по зоне сплавления с основным объемом металла. При этом поверхность разрушения образцов, имеющих максимальные значения предела прочности при растяжении (рис. 12), имеет типично вязкий рельеф (рис. 13, а). Увеличение тсв приводит к формированию типично хрупкого излома. Микрофрактография поверхности разрушения соединения представляет собой участки хрупкого внутреннего транскристаллитного разрушения сколом (рис. 13, б).

В работах Гельмана А. С., Гуляева А. И., ЧакалеваА.А. и др., было предложено реализовывать частичную термообработку сварных соединений, повышающую стабильность их

о,

МПа 320

0 2 4 6 8 10 12 14 ЗДС

Рис. 14. АВП импульсов тока с разными длительностями его спада

0 2 4 6 8 10 12 ^ мс

Рис. 15. Влияние длительности спада тока на прочность соединения:

1) непрерывное уменьшение тока;

2) ступенчатое уменьшение тока

прочностных свойств, посредством модуляции тока после завершения формирования зоны сплавления. Для микросварки, учитывая малую тепловую инерцию деталей, наиболее рациональным является увеличение длительности спада тока, в связи с чем были проведены исследования по определению ее влияния на структуру и свойства соединений. АВП импульсов тока приведены на рис. 14.

На рис. 15 (линия 1) представлена зависимость прочности соединений от длительности спада тока. Видно, что увеличение времени спада тока приводит к повышению прочности соединения и уменьшению разброса ее значений. Это объясняется формированием мелкодисперсной структуры металла литого ядра в процессе охлаждения (рис. 16, а), с одновременным снижением остаточных напряжений. При ступенчатом уменьшении тока (рис. 14, режим 1), происходит значительное снижение прочности (до 180 МПа, рис. 15, точка 2), что обусловлено крупнодисперсной структурой металла литого ядра (рис. 16, б) и повышением объемного содержания метастабильной мартенситной фазы.

Рис. 16. Микроструктура металла литого ядра при различных скоростях спада тока (рис.14); а) режим №8; б) режим №2

Проведенные исследования позволили сформулировать требования к амплитудно-временным параметрам импульса тока, применительно к сварке тонкостенных деталей из циркониевого сплава Э110. В частности, для эффективной стабилизации значений контактных сопротивлений участка электрод-электрод необходимо применять на этапе подогрева импульс тока с дискретным двухступенчатым (500 А; 0,5 мс) повышением тока до 1 кА, после чего на этапе сварки увеличить ток до 3 кА за 1 мс и после 0,25 мс последующее его равномерное уменьшение до нулевого значения в течение 14 мс.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Определены закономерности изменения параметров рабочих поверхностей электродов от количества сваренных с их использованием точек. Установлено, что по мере износа электродов площадь литого ядра и прочность

получаемых сварных точек уменьшаются, а увеличение амплитуды сварочного тока не позволяет компенсировать ухудшение качества соединений.

2. Показано, что необходимо экспериментальное подтверждение расчетных значений дестабилизирующих факторов, оказывающих влияние на качество сварных соединений, так как они характеризуются существенным разбросом.

3. Установлено, что при контактной точечной микросварке деталей толщиной 0,25 мм из циркониевого сплава Э110 начальные условия формирования соединения стабилизируются (йээ=3,2±0,3 мОм) на этапе подогрева, для реализации которого необходимо дискретное двухступенчатое (500 А; 0,5 мс) повышение тока до 1 кА. В случае увеличения длительности этапа подогрева, а также скорости нарастания тока или его амплитуды, сопротивление участка электрод-электрод уменьшается.

4. Экспериментальные исследования влияния длительности импульса тока с амплитудным значением 3 кА (на этапе сварки) на свойства соединения деталей толщиной 0,25 мм из циркониевого сплава Э110 позволили выявить, что общая зона сплавления начинает формироваться по истечении 0,2 мс. Дальнейшее увеличение длительности импульса тока приводит к улучшению прочностных показателей соединения за счет увеличения глубины проплавления. При длительности импульса тока более 1,5 мс рост объема расплавленного металла прекращается, а структура металла литого ядра становится крупнодисперсной и характеризуется наличием хрупких метастабильных фаз, что снижает прочностные свойства соединения.

5. Увеличение времени спада тока с 1 мс до 14 мс (после формирования общей зоны сплавления) приводит к повышению прочности соединения в среднем на 18 % и уменьшению разброса ее значений до 3 %.

6. Результаты проведенных исследований подтверждают, что разработанные амплитудно-временные параметры униполярного импульса тока при сварке ячеек дистанционирующих решеток из циркониевого сплава Э110 толщиной 0,25 мм позволяют формировать соединения прочностью 290±10 МПа.

Основные публикации по теме диссертации:

1. Слободян М. С. Управление свойствами соединений сплавов циркония: Монография. - Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - 108 с.

2. Слободян М. С. Влияние энерговложения при точечной микросварке на формирование неразъемного соединения одноименных деталей из стали 12Х18Н10Т и циркониевого сплава Э110 / М. С. Слободян, A.C. Киселев, С. Ф. Гнюсов// Новые материалы. Создание, структура, свойства - 2003: Труды per. школы-семинара. - Томск: 2003. - С. 60-61.

3. Гнюсов С. Ф. Управление параметрами режима при точечной микросварке / С. Ф. Гнюсов, А. С. Киселев, М. С. Слободян, Б. Ф. Советченко //

Компьютерные технологии в соединении материалов: Тез. докл. 4-й Всеросс. НТК.-Тула, 2003.-С. 111-113.

4. Слободян М. С. Влияние скорости ввода энергии на формирование неразъемного соединения одноименных деталей из стали 12Х18Н10Т и циркониевого сплава Э110 / М. С. Слободян, A.C. Киселев, С. Ф. Гнюсов// Современные техника и технологии: Труды X юбил. Междунар. конф. студентов и молодых ученых. - Томск: 2004. - С. 208-210.

5. Киселев А. С. Влияние амплитудно-временных параметров режима на формирование соединения при точечной микросварке / А. С. Киселев, М. С. Слободян , С. Ф. Гнюсов, Б. Ф. Советченко, М. М. Нехода, А. В. Струков, П. М. Юрин // Сварка и контроль - 2004. Сб. докладов Всероссийской конф. Пермь, 2004. - Т. 1. - С. 258-262.

6. Слободян М. С. Стабильность контактного сопротивления при точечной микросварке циркониевого сплава Э110 / М. С. Слободян, А. С. Киселев, С. Ф. Гнюсов// Новые материалы. Создание, структура, свойства - 2004; Труды регион, школы-семинара. - Томск: 2004. - С. 156-159.

7. Гнюсов С. Ф. Влияние амплитудно-временных параметров импульса тока на свойства литого ядра при точечной микросварке / С. Ф. Гнюсов, М. С. Слободян, A.C. Киселев, Б. Ф. Советченко// Сварка и контроль - 2005: Материалы докладов 24-й научно-технической конф. сварщиков Урала и Сибири. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. - С. 133-137.

8. Слободян М. С. Стабилизация контактных сопротивлений подогревающим импульсом тока при точечной микросварке / М. С. Слободян, А. С. Киселев, С. Ф. Гнюсов // Современные техника и технологии: Труды XI Междунар. научно-практ. конф. студентов и молодых ученых. - Томск: 2005.-С. 198-201.

9. Гнюсов С. Ф. Формирование соединения при точечной микросварке / С. Ф. Гнюсов, А. С. Киселев, М. С. Слободян, Б. Ф. Советченко, М. М. Нехода, А. В. Струков, П. М. Юрин // Сварочное производство. - 2005. - №4. - С. 37-41.

10.Гнюсов С. Ф. Влияние параметров режима точечной микросварки на структуру и свойства соединений из сплава Э110 /С. Ф. Гнюсов, A.C. Киселев, М. С. Слободян, Б. Ф. Советченко, М. М. Нехода, А. В. Струков, П. М. Юрин // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308.-№3.-С. 135-139.

11 .Гнюсов С. Ф. Влияние состояния рабочей поверхности электродов на стабильность качества соединений при точечной микросварке / С. Ф.

Гнюсов, А. С. Киселев, М. С. Слободян, Б. Ф. Советченко // Сварка в Сибири. -2005.-№ 1.-С. 60-62.

12.Gnyusov S. V. Formation of ajoint in resistance spot microwelding / S. V. Gnyusov, A. S. Kiselev, M. S. Slobodyan, B. F. Sovetchenko // Welding Internation. -Cambridge England, 2005. - №9. - p. 737-741.

13.Гнюсов С. Ф. Стабилизация контактных сопротивлений при точечной микросварке / С. Ф. Гнюсов, А. С. Киселев, М. С. Слободян, Б. Ф. Советченко // Известия Томского политехнического университета. - 2006. - Т. 312. - №1. -С. 130-133.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Слободян, Михаил Степанович

Введение.

1. Пути повышения стабильности качества соединений при контактной точечной микросварке. Анализ факторов, влияющих на формирование сварных соединений.

1.1. Электрические и физические процессы при формировании сварного соединения.

1.2. Фазовые и структурные изменения в ядре и зоне термического влияния. Влияние термической обработки.

1.3. Особенности формирования литого ядра при сварке тонкостенных деталей.

1.4. Причины нарушения стабильности качества соединений. при точечной микросварке и методы их устранения.

1.5. Анализ расчетных методов оценки дестабилизирующих факторов, влияющих на качество точечных сварных соединений.

1.6. Цель работы и задачи исследования.

2. Материалы и методы исследования.

3. Стабилизация начальных условий формирования соединения при точечной микросварке деталей из циркониевого сплава Э110.

3.1. Влияние степени износа электродов на стабильность формирования литого ядра.

3.2. Расчетная оценка влияния дестабилизирующих факторов.

3.3. Стабилизация контактных сопротивлений на этапе подогрева. д

3.3.1. Изменение соотношения контактных и собственных сопротивлений деталей при нагреве протекающим током.

3.3.2.Влияние амплитудно-временных параметров импульса тока на стабилизацию значений сопротивления участка электрод-электрод. Ю

3.4. Выводы.

4. Стабилизация свойств соединений при точечной микросварке деталей из циркониевого сплава Э110. Н

4.1. Влияние длительности импульса сварочного тока на структуру металла литого ядра и механические свойства соединения.

4.2. Влияние длительности спада сварочного тока на структуру металла литого ядра и механические свойства соединения.

4.3. Выводы.

Введение 2009 год, диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении, Слободян, Михаил Степанович

Точечная сварка получила широкое применение при изготовлении тонколистовых конструкций во многих отраслях промышленности, в том числе и на предприятиях атомной промышленности. Актуальной научно-технической задачей, стоящей перед предприятиями Федерального агентства по атомной энергии (Росатома) является создание и производство таких компонентов реакторов атомных электростанций (АЭС) и атомных тепловых станций (АТС), которые минимизируют вероятность возникновения аварийных ситуаций в процессе их эксплуатации. Одним из элементов, определяющим безотказность работы реактора АЭС, является активная зона ядерного реактора.

Конструкция элементов и материалы активной зоны атомных реакторов (АР) должны обеспечивать устойчивость формы и размеров тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) за весь период работы их в реакторе. Обеспечение размерной устойчивости требует большой -предварительной экспериментальной проверки элементов активной зоны АР как в лабораторных условиях, так и в условиях облучения в реакторе. Конструкция элементов АР должна обеспечивать надежную прочность всех узлов в рабочих условиях эксплуатации (при тепловых ударах: от комнатной до рабочей температуры 30СН380 °С, а в случае потери теплоносителя до 1100-И200 °С), переменных термических напряжениях, статических, динамических и вибрационных внешних нагрузках, действующих в условиях рабочих температур в течение всего срока эксплуатации, который для элементов активной зоны АР составляет не менее трех лет [53, 78]. Значительное влияние на работоспособность тепловыделяющих сборок (ТВС) оказывают сварные соединения ТВЭЛов и опорных узлов, выполненные аргонодуговой и контактной сваркой [99].

В связи с вышеизложенным к сварным соединениям ТВС предъявляют требования по прочности (в том числе жаропрочности), коррозионной и эрозионной стойкости, жаростойкости, способности выдерживать вибрационные и ударные нагрузки определенное количество теплосмен, без разрушения в процессе эксплуатации.

ТВЭЛы, расположенные между опорными узлами ТВС, имеют длину около 4 м при диаметре 9 мм и обладают практически нулевой осевой жесткостью. Для того, чтобы иметь достаточно жесткую конструкцию пучка ТВС, ТВЭЛы и трубки позиционируются относительно друг друга стенками ячеек дистанционирующих решеток (ДР). Основные требования, предъявляемые к материалу ДР [53, 78]: минимальный паразитный захват нейтронов; механическая надежность, постоянство формы и размеров; высокая теплопроводность, обеспечивающая длительную теплопередачу без чрезмерно высоких термических • • - напряжений в оболочке; - ' - - - • ••• ^ коррозионная и эрозионная стойкость оболочки в теплоносителе и в контакте с ядерным горючим ТВЭЛа.

Из материалов, удовлетворяющих вышеперечисленным требованиям, наиболее широко для изготовления элементов АР применяются циркониевые сплавы и нержавеющие стали [78].

Сплавы на основе циркония являются конструкционным материалом важнейших элементов активных зон легководных энергетических реакторов ВВЭР (PWR) и РБМК (BWR). Базой отечественного реакторостроения стала система Zr~Nb\ Э110 (0,9-1,1% ниобия), Э125 (2,3-2,5% ниобия), Э635 (0,9-1,1% ниобия, 1-И ,5% олово, 0,3-0,5% железа), а за рубежом получили распространение циркалои -сплавы системы Zr-Sn {Zry-2 и Zry-4). Из сплава Э110 и Э635 производят оболочки трубы, прутки для заглушек ТВЭЛов, а также изделия, образующие каркас ТВС - центральные трубы, направляющие каналы для поглощающих элементов и ДР [31].

Основным показателем качества сварного соединения, установленным конструкторской документацией, являются размеры литого ядра сварной точки [157].

В соответствии с требованиями технологической документации (ТД) контроль размера литого ядра сварной точки проводится на технологических образцах после их разрушения. Сварное соединение считается качественным, если вырыв происходит по основному металлу и литое ядро превышает минимально допустимые размеры.

Традиционные технологии наразрушающего контроля сварных соединений трудны в реализации и недостаточно объективны с точки зрения определения прочностных свойств [84], а учитывая указанные выше особенности изготовления ДР, в настоящее время еще не разработан метод неразрушающего контроля сварных соединений ячеек ДР:-Описанный в работе [80]^метод неразрушающего^ контроля сварных точек с помощью тепловизора неприменим на практике, т. к. «.работой «Исследования тепловизионного метода неразрушающего контроля литого ядра изделий типа ЦДР» не установлена четкая и однозначная связь между зоной диффузионного схватывания и ее тепловым изображением. При наиболее опасном сварочном дефекте -непроваре, когда отсутствует литое ядро, а вместо него имеется зона диффузионного схватывания, данный способ контроля может оказаться беспомощным» [81].

Внедрение в производство современных источников питания с программным управлением для контактной микросварки, позволяющих задавать необходимые амплитудно-временные параметры (АВП) импульса тока, открывает новые возможности в повышении качества сварных соединений и, соответственно, надежности производимых конструкций. Однако, в литературных источниках отсутствуют четкие рекомендации по заданию АВП импульса тока для точечной микросварки циркониевых сплавов. В настоящее время в используемой технологии изготовления ДР применяют импульс сварочного тока, АВП которого заданы по аналогии с конденсаторными машинами предыдущего поколения. Внесены лишь незначительные изменения для возможности измерения напряжения между электродами и компенсации искажения данных переходными процессами, происходящими в сварочном контуре при изменении тока. Проведенные нами исследования показали, что в сварных соединениях, выполненных по используемой в настоящее время технологии, происходит образование неравновесных структур, высокая концентрация напряжений и увеличение плотности дефектов за счет быстрого охлаждения материала. Это приводит к значительному снижению прочности соединений.

Длятюгтоценного использования "всех пр@ш^ществ,-которые-дают -современные сварочные комплексы, возникает необходимость всестороннего изучения влияния алгоритма модуляции тока на свойства и характеристики выполняемых соединений.

На основании изложенного можно констатировать, что необходимы дальнейшие исследования, направленные на совершенствование процесса точечной сварки деталей малых толщин.

Целью работы является повышение стабильности качества соединений деталей из циркониевого сплава Э110 при контактной точечной микросварке посредством разработки алгоритма амплитудной модуляции тока.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Оценить влияние дестабилизирующих факторов на формирование сварного соединения.

2. Определить АВП импульса тока на этапе подогрева, обеспечивающие нормирование и стабилизацию значений контактных сопротивлений на участке электрод-электрод.

3. Установить закономерность влияния АВП импульса тока на стабильность качества сварных соединений.

Методы исследований. Исследования проводили с использованием источников питания ИПТКМ-5 и Д-8, обеспечивающих программное задание АВП импульса тока. Измерение тока и напряжения осуществляли с использованием измерительной платы «N1 DAQCard-6062E» и регистратора технологических процессов Р-3704. Сопротивление участка электрод-электрод определяли путем обработки измеренных параметров сварочного тока и напряжения между электродами в конкретный момент времени (аппроксимация с ■последующим "вычислением гпо' "закону — Ома):'>г'Оценку* " влияйия-'-дестабилизирующих факторов на стабильность формирования соединений при точечной микросварке осуществляли с использованием программы MATHCAD и специально разработанного в среде DELPHI программного обеспечения. Параметры шероховатости и профилограммы поверхностей измеряли с использованием профилографа-профилометра Talysurf-5. Микротвердость металла определяли на приборе ПМТ-3. Прочность исследуемых соединений при растяжении проводили на установке ИНСТРОН-1185, стальная пробка-захват соответствовала внутреннему профилю ячейки. После разрушения сварных соединений производили замер размера вырванного ядра точки на бинокулярном микроскопе типа МБС. Структурные исследования проводили методом металлографии с помощью оптического микроскопа AXIOVERT25СА с цифровой камерой и растрового электронного микроскопа РЭМ-100У. Контроль фазового состава исходного материала и литого ядра осуществляли с помощью рентгеноструктурного анализа на рентгеновском дифрактометре ДРОН-УМ1.

Научная новизна работы заключается в установлении закономерности влияния амплитудно-временных параметров импульса сварочного тока на структуру и механические свойства соединений деталей из циркониевого сплава Э110, выполненных контактной точечной микросваркой.

1. Установлено, что для эффективной стабилизации и нормирования значений сопротивления участка электрод-электрод, в значительной степени определяющего начальные условия формирования соединения, необходимо осуществлять подогрев зоны сварки посредством дискретного двухступенчатого повышения тока.

2. Определена взаимосвязь характера изменения •• тока -:-жа -завершающем этапе сварки с прочностными свойствами соединения.

3. Обоснованы амплитудно-временные параметры импульса тока, обеспечивающие стабильно высокие прочностные свойства соединений.

Практическая значимость. Результаты исследований внедрены в ОАО «Новосибирский завод химических концентратов» (г. Новосибирск) - ожидаемый экономический эффект составляет 3,2 млн. рублей, ФГУП «Сибирский химический комбинат» (ЗАТО Северск Томской обл.), а также в учебной работе ГОУ ВПО «Томский государственный архитектурно-строительный университет» (г. Томск).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Нормирование и стабилизация значений контактных сопротивлений участка электрод-электрод посредством задания АВП импульса тока на этапе подогрева.

2. Влияние АВП импульса тока на формирование соединения при контактной точечной микросварке деталей из циркониевого сплава Э110.

3. Совокупность результатов исследований влияния АВП импульса тока на микроструктуру, фазовый состав металла литого ядра и механические свойства сварных соединений.

Личный вклад автора. Результаты, изложенные в диссертации, получены лично автором или при его непосредственном участии. Автор формулировал цели и задачи исследований, разрабатывал методики проведения измерений, проводил математические расчеты и натурные эксперименты, выполнял обработку экспериментальных данных, " 1 - — обобщал результаты и-делал выводы. ^ - - ^ .

Расчетная оценка влияния дестабилизирующих факторов на стабильность формирования соединения тонкостенных деталей из циркониевого сплава Э110 была реализована автором единолично.

Эксперименты, по оценке влияния АВП импульса тока на стабилизацию и нормирование сопротивления электрод-электрод, были выполнены совместно с к. т. н. Киселевым Алексеем Сергеевичем.

Изучение влияния АВП сварочного тока на структуру и свойства соединений было проведено коллективом в составе автора, к. т. н. Киселева Алексея Сергеевича (обоснование выбора алгоритма амплитудной модуляции тока), д. т. н. Гнюсова Сергея Федоровича (металлографические исследования и исследование прочностных свойств соединений) и к. т. н. Советченко Бориса Федоровича (исследование прочностных свойств соединений). В обсуждении результатов экспериментов принимали участие специалисты ОАО «Новосибирский завод химических концентратов»: Юрин Петр Михайлович, Нехода Михаил Михайлович и Краснощекое Денис Петрович.

Апробация работы. Основные положения диссертации изложены, обсуждены и получили одобрение специалистов на следующих научных конференциях и семинарах: Третьей научно-практической конференции на областной школе-семинаре "Новые материалы. Создание, структура, свойства - 2003" (г. Томск, 2003 г.), на 4-й Всесоюзной научно-технической конференции "Компьютерные технологии в соединении материалов" (г. Тула, 2003 г.), на X международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2004 г.), на Всероссийской научно-технической конференции «Сварка и контроль - - 2004» (г. Пермь, 2004 г.), областной школе-семинаре "Новые материалы. Создание, структура, свойства - 2004" (г. Томск, 2004 г.), на - XI международной научно-практической конференции-'«Современные техника и технологии» (г. Томск, 2005 г.), на Всероссийской научно-технической конференции «Сварка и контроль - 2005» (г. Челябинск, 2005 г.) и ряде других совещаний и научных семинаров.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе одна монография, 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах и изданиях, определенных ВАК РФ, 7 тезисов докладов на конференциях различного уровня и школ-семинаров.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, списка использованной литературы из 172 наименований и приложений.

Заключение диссертация на тему "Стабилизация качества соединений при контактной точечной микросварке деталей из циркониевого сплава Э110"

Основные выводы

1. Определены закономерности изменения параметров рабочих поверхностей электродов от количества сваренных с их использованием точек. Установлено, что по мере износа электродов площадь литого ядра и прочность получаемых сварных точек уменьшаются, а увеличение амплитуды сварочного тока не позволяет компенсировать ухудшение качества соединений.

2. Показано, что необходимо экспериментальное подтверждение расчетных значений дестабилизирующих факторов, оказывающих влияние на качество сварных соединений, так как они характеризуются существенным разбросом.

3. Установлено, что при контактной точечной микросварке деталей толщиной 0,25 мм из циркониевого сплава Э110 начальные условия формирования соединения стабилизируются (R33=3,2±0,3 мОм)

- • на этапе подогрева, для реализации которого .необходимо дискретное двухступенчатое (500 А; 0,5 мс) повышение тока до 1 кА. В случае увеличения длительности этапа подогрева, а также скорости нарастания тока или его амплитуды, сопротивление участка электрод-электрод уменьшается.

4. Экспериментальные исследования влияния длительности импульса тока с амплитудным значением 3 кА (на этапе сварки) на свойства соединения деталей толщиной 0,25 мм из циркониевого сплава Э110 позволили выявить, что общая зона сплавления начинает формироваться по истечении 0,2 мс. Дальнейшее увеличение длительности импульса тока приводит к улучшению прочностных показателей соединения за счет увеличения глубины проплавления. При длительности импульса тока более 1,5 мс рост объема расплавленного металла прекращается, а структура металла литого ядра становится крупнодисперсной и характеризуется наличием хрупких метастабильных фаз, что снижает прочностные свойства соединения.

5. Увеличение времени спада тока с 1мс до 14 мс (после формирования общей зоны сплавления) приводит к повышению прочности соединения в среднем на 18% и уменьшению разброса ее значений до 3 %.

6. Результаты проведенных исследований подтверждают, что разработанные амплитудно-временные параметры униполярного импульса тока при сварке ячеек дистанционирующих решеток из циркониевого сплава Э110 толщиной 0,25 мм позволяют формировать соединения прочностью 290±10 МПа.

129

Библиография Слободян, Михаил Степанович, диссертация по теме Технология и машины сварочного производства

1. Соколов Н. М. Микросварка в массовом производстве радиоламп. Саратов: Приволжское книжное издательство, 1971. - 176 с.

2. Контроль точечной и роликовой электросварки / Орлов Б. Д., Чулошников П. Л., Берденский В. Б. и др. М.: Машиностроение, 1973.-304 с.

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

4. Моравский В. Э., Ворона Д. С. Технология и оборудование для точечной и рельефной конденсаторной сварки. Киев: Наук, думка, 1985.-272 с.

5. Кочергин К. А. Контактная сварка. Л.: Машиностроение, 1987. -240 с.

6. Технология и оборудование контактной сварки / Под ред. Орлова Б. Д. М.: Машиностроение, 1975. - 536 с.

7. Моравский В. Э. Конденсаторная сварка металлов: Справочник. -Киев: Наук, думка, 1964. 300 с.

8. Моравский В. Э. Сварка аккумулированной энергией. Киев: Гостехиздат УССР, 1963. - 298 с.

9. Андреев Н. X. Новый способ подготовки поверхности деталей из магниевых сплавов под контактную сварку Н Сварочное производство, 1957. - № 6. - С. 8-10.

10. Балковец Д. С., Орлов Б. Д., Чулошников П. А. Точечная и роликовая сварка специальных сталей и сплавов. М.: Оборонгиз, 1957.-430 с.

11. Гельман А. С. Контактная электросварка. М.: Машгиз, 1949. -499

12. Гельман А. С. Начальное электрическое сопротивление при точечной сварке // Автоматическая сварка. 1961. - № 7. - С. 2532.

13. Гельман А. С. Основы сварки давлением. М.: Машиностроение, 1970.-312 с.

14. Гельман А. С. Технология и оборудование контактной электросварки. М.: Машиностроение, 1960. - 367 с.

15. Калеко Д. М. Сравнение методов подготовки поверхностей алюминиевых сплавов перед точечной конденсаторной сваркой. -В кн.: Сварка специальных металлов и сплавов. Киев: Изд-во АН УССР, 1963.-С. 48-59.

16. КислюкФ. И., Горбанский В. В. Новая машина для точечной сварки деталей приемно-усилительных ламп // Сварочное производство. -1958.-№ 3.-С. 39-43.

17. Чулошников П. Л. Точечная и роликовая электросварка легированных сталей и сплавов, М.: Машиностроение, 1974. -231 с.

18. Хольм Р. Электрические контакты. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. - 464 с.

19. Соколов Н. М. Электрооборудование для прецизионной точечной сварки. Саратов: Приволж. кн. изд-во, 1964. -208 с.

20. Луцкий В. А. Расчет надежности и эффективности радиоэлектронной аппаратуры. Киев: Наук, думка, 1966. - 108 с.

21. Контактная сварка / АксельродФ. А., Зайцев М. П., Злобин Г. И. и др. М.: Профтехиздат, 1962. -464 с.

22. Уманский Я. С., Фастов Н. С. и др. Физическое металловедение. -М.: Металлургиздат, 1955. 368 с.

23. Чулошников П. Л. Контактная сварка. М.: Машиностроение, 1977. - 144 с.

24. Демкин Н. Б. Фактическая площадь касания твердых тел. М.: Изд-во АН СССР, 1962.-110 с.

25. ПолисУ. Ю., РудзитЯ. А., Атауш В. Е. Расчет исходного контактного сопротивления при точечной микросварке // Сварочное производство. -2000. №1. - С. 24-28.

26. Филиппов А. В., РудзитЯ. А., Атауш В. Е. Расчет исходного контактного сопротивления проволока-пластина при контактной микросварке // Сварочное производство. 2000. - №5. - С. 17-20.

27. Кабанов Н. С. Сварка на контактных машинах. М.: Высш. школа, 1973.-255 с.

28. Стемковский Е. П., Иоран Н. Л., Ворона Д. С. и др. Измерение быстроменяющегося омического сопротивления зоны точечной контактной сварки // Автоматическая сварка. 1973. - №10. - С. 61-63.

29. Моравский В. Э. Конденсаторная сварка металлов: Справочник. -Киев: Наук, думка, 1964. 300 с.

30. Кобилянский Г.П., Новоселов А.Е., Радиационная стойкость циркония и сплавов на его основе. Справочные материалы пореакторному материаловедению. Демитровград: ГНЦ РФ НИИАР, 1996.- 174 с.

31. Кочергин К. А. Импульсная контактная сварка. Л.: Лениздат, 1961.

32. Бумбиерис Э. В. Исследование процесса контактной сварки серебряных контактов с пластинчатыми пружинами: Автореф. дис. канд. техн. наук. Рига, 1964. - 17 с.

33. Ворона Д. С. Некоторые вопросы повышения качества точечных микросварных соединений. В кн.: Вопросы повышения качества микросварных соединении в радиоэлектронике. - Киев: О-во «Знание» УССР, 1974.-С. 11-14.

34. Ворона Д. С., Моравский В. Э. Новая технология и оборудование для контактной микросварки в радиоэлектронике и приборостроении. Киев: О-во «Знание» УССР, 1979. - 24 с.

35. Гавриш В. С., Гродецкий Ю. С., Шиганский В. В. Новая схема точечной контактной машины для 'микросварки //-Автоматическая-сварка. 1967. - №7. - С. 62-63.

36. Горбанский В. В. Исследование и разработка технологии точечной электроконтактной сварки и пайки внутренних деталей электровакуумных приборов и разработка нового оборудования: Автореф. дис. канд техн наук. М., 1959. - 12 с.

37. Гуляев А. И. Технология точечной и рельефной сварки сталей в массовом производстве. М.: Машиностроение, 1969. - 240 с.

38. Гуляев А. И. Влияние технологии сварки на прочность одноточечных соединений при переменной нагрузке // Сварочное производство. 1956. - №3. - С. 12-15.

39. Панкин Ю. Н. Автоматическое регулирование режима точной сварки по электрическим параметрам // Автоматическая сварка. -1963. №5.-С. 17-21.

40. Чулошников П. П., Сигал И. М., Верденский В. Б. Автоматическое регулирование процесса при роликовой сварке длинных швов // Сварочное производство. 1965. - №1. - С. 3-7.

41. Гельман А. С. Теоретические основы контактной сварки. М.: Машпром, 1962.-298 с.

42. Федюкин В. К. Метод термоциклической обработки металлов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. - 192 с.

43. Болдырев А. М. Управление кристаллизацией металла шва при сварке плавлением. Воронеж: ВПИ, 1980. - 87 с.

44. Гуляев А. И. Технология точечной и рельефной сварки сталей в массовом производстве. М.: Машиностроение, 1978. - 246 с.

45. Николаев А. К., Розенберг В. М. Сплавы для электродов контактной сварки. -М.: Металлургия, 1978. 96 с.

46. Слиозберг С. К., Чулошников П. Л. Электроды для контактной сварки. М.: Машиностроение, 1972. - 96 с.

47. Атауш В. Е. Управляемые источники питания для контактной сварки // Сварочное производство. 1995. - №6. - С. 29-30.

48. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов / Под ред. В. Н. Замкова Киев: Наук, думка, 1986. - 240 с.

49. Стеклов,0. И. Сварка тугоплавких металлов и их сплавов // Сварка в машиностроении. М.: Машиностроение, 1978. - Т. 2. - С. 289331.

50. Чулошников П. Л. Точечная и роликовая электросварка легированных сталей и сплавов. М.: Машиностроение, 1968. -200 с.

51. Рыбаков Ю. В., Подвольский Л. И. Свойства кольцевых соединений тонкостенных труб из циркониевого сплава, выполненных роликовой сваркой // Сварочное производство. 1966. - №10. - С. 10-12.

52. Займовский А. С., Никулина А. В., Решетников Н. Г. Циркониевые сплавы в атомной энергетике. М.: Энергоиздат, 1981. -232 с.

53. Рыкалин Н. Н. Тепловые процессы при контактной сварке. М.: Изд-во АН СССР, 1959. - 278 с.

54. СудникВ.А., Ерофеев В. А. Расчеты сварочных процессов на ЭВМ. Тула: ТПИ, 1986. - 100 с.

55. Greenwood J. A. Temperatures in Spot Welding // British Welding Journal. 1961. - Vol. 8. - P. 316-322.

56. RiceW., Funk E. J. An Analytical Investigation of the Temperature Distribution During Resistance Welding // Welding Journal. 1967. -Vol. 44.-P. 171-186.

57. Чакалев А. А. Определение теплового состояния металла при точечной контактной сварке с помощью компьютера // Сварочное производство. 1973. - №10. - С. 5-12.

58. Чакалев А. А. Точечная и шовная сварка. // Сварка и свариваемые материалы: Справочное издание. Том II. Технология и оборудование. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1996. - С. 339-383.

59. Ерофеев В. А., Кудинов Р. А. Компьютерная модель контактной точечной сварки для анализа качества соединений // САПР и экспертные системы в сварке. Тула: ТулГТУ, 1995. - С. 84-92.

60. СудникВ. А., Ерофеев В. А., Кудинов Р. А. и др. Имитация контактной точечной сварки сталей на машинах переменного тока с помощью программного обеспечения SPOTSIM // Сварочное производство. 1998. - №8. - С. 3-8.

61. Nied H. A. The Finite Element Modeling of the resistance Spot Welding Process // Welding Journal. 1984. - Vol. 63. - P. 123-132.

62. Kaiser J. G. The Effect of ElectricaLResistance* on Nugget. Formation' r During Spot Welding / M. S. thesis, Materials Engineering Department. Massachusetts institute of technology. Cambridge: MA, 1981. - P. 67-71.

63. Gould J. E. An Examination of Nugget Development During Spot Welding, Using Both Experimental and Analytical Techniques // Welding Journal. 1987. - Vol. 66. - P. 1-10.

64. Колосов В. И. Формирование температурных полей при контактной сварке // Сварочное производство. 1994. - №6. - С. 27-28.

65. Колосов В. И:, Гореликов П. А., Мусин Р. А. Новые возможности контактной сварки // Сварочное производство. 2001. - №10. - С. 25-28.

66. Винокуров В. А., Григорьянц А. Г. Теория сварочных деформаций и напряжений. М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

67. Карзов Г. П., Марголин Б. 3., Швецова В. А. Физико-механическое моделирование процессов разрушения. С.-Петербург: Политехника, 1993. -391 с.

68. Рыськова 3. А. Трансформаторы для электрической контактной сварки. Л.: Энергия, 1975. - 280 с.

69. Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.-256 с.

70. Березиенко В. П., Фурманов С. М. Уменьшение глубины вмятин от электродов при контактной точечной сварке // Сварочное производство. 2003. - №9. - С. 20-26.

71. Меньшиков Г. А., Редчиц В. В., Фролов В. А. Тепловые процессы при точечной контактной сварке титановых сплавов // Сварочное1 производство;-2003. №11. '-'С/21-26: 1 *- , :

72. Козловский С. К., Чакалев А. А. О сопротивлении металла пластической деформации при точечной сварке // Управление сварочными процессами. -Тула: ТулГУ, 1979. С. 122-126.

73. Вакатов А. В. Математическое моделирование процесса контактной точечной сварки оцинкованной стали // Сварочное производство. 1999. - №5. - С. 7-8.

74. Материаловедение. Под ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1986. -384 с.

75. Гуляев А. П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

76. Займовский А. С., Калашников В. В., Головнин И. С. Тепловыделяющие элементы атомных реакторов. М.: Атомиздат, 1966.-520 с.

77. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976. -472 с.

78. Терешин Е.А., Журавлев П.В., Шатунов К.П. и др. Исследование возможности неразрушающего контроля литого ядра соединений дистанционирующих решеток тепловизионным методом // Сварочное производство. 2001. - №4. - С. 54-56.

79. Нехода М. М. Замечания к отчету по теме «Исследования тепловизионного метода неразрушающего контроля литого ядра изделий типа ЦДР», шифр «Термодин». Новосибирск: НЗХК, 2003.

80. Корольков П. М. Влияние местной термической обработки на свойства сварных соединений натриепроводов АЭС // Сварочное производство. 1997. - №12. - С. 13-17.

81. Ананьева М. А., Бережко Б. И., Копельман М. А. Хрупкие разрушения сварных соединений из аустенитных сталей // Сварка. -Л.: ЦНИИ «Прометей», 1970.-Вып. 13.-С. 12-16.

82. Беленький Д. Н., Вернези Н. А. Контроль прочности сварных соединений // Сварочное производство. 1997. - №5. - С. 12-15.

83. Вайнштейн В. И., Матвеев А. А. Опыт применения измерителя параметров точечной сварки МИКС-2 // Сварочное производство. -1997. №2.-С. 40-41.

84. Быковский О. Г., Горбунов А. Д. Математическое моделирование теплового состояния металла при контактной точечной сварке // Сварочное производство. 1990. - №6. -О.-36-38.;'

85. Быковский О. Г., Пиньковский И. В., Черный К. К. и др. Влияние выбора электротеплофизических характеристик металлов надостоверность тепловых расчетов при контактной точечной сварке // Сварочное производство. 1990. - №8. - С. 37.

86. ПрохоровА. Н., Чакалев А. А., Юрин О. Г. Математическая модель процесса контактной точечной сварки // Сварочное производство. -1991,-№4.-С. 39^2.

87. Чакалев А. А., Серегин М. Д., Солопов В. И. и др. Анализ условий работы и выбор электродного материала для точечной контактной сварки // Сварочное производство. 1993. - №1. - С. 25-27.

88. Чакалев А. А., Вишняков И. В. Управление свойствами соединений при контактной точечной сварке // Сварочное производство. 1994. - №1. — С. 26-30.

89. Абрамов В. В., Шоршоров М. X., Дрюнин С. С. и др. О характере изменения и расчете площади контакта между разнородными материалами при сварке давлением с нагревом // Сварочное производство.,- 1995. №1. - С. 11-16. - . -* -г

90. Каховский Н. И. Сварка нержавеющих сталей. М.: Техника, 1968. -312 с.

91. Винокуров В. А. Отпуск сварных конструкций для снижения напряжений. М.: Машиностроение, 1973. - 213 с.

92. Гончаров А. Б., Нероденко М. М., ТкаченкоЛ. М. и др. Влияние режимов термообработки на структуру и коррозионное разрушение сварных соединений сплава циркония с 2,5% ниобия в агрессивных средах // Сварочное производство. 1990. - №5. - С. 16-17.

93. Гончаров А. Б., Поляков С. Г., Оноприенко Л. М. и др. Влияние структуры на коррозионное разрушение сварных соединений сплава Zr-2,5% Nb под напряжением // Сварочное производство. -1991.-№3.-С. 14-15.

94. Мелюков В. В. Влияние оптимального теплового режима сварки на остаточные деформации и напряжения сварных соединений сплава 2г-2,5% Nb П Сварочное производство. 1997. - №2. - С. 2-4.

95. Плышевский М. И., Рассошкина Н. С., Семенов А. Н. и др. Влияние условий защиты при сварке и качества подготовки поверхности на коррозионную стойкость сварных соединений циркония // Сварочное производство. -2001. №1. - С. 45-^8.

96. Подола Н. В., Гавриш В. С., Руденко П. М. Выбор входных переменных и структуры нейронной сети для оценки качества контактной точечной сварки // Автоматическая сварка. 2002. -№4. - С. 3-6.

97. Сидоров И. И., Градович А. А., Кислицкий А. А. и др. Агрегат для контактной сварки тепловыделяющих элементов атомныхреакторов,//Автоматическая сварка. -2002.- №3.-.С.50-52. .

98. Подола Н. В., Гавриш В. С., Руденко П. М. Адаптивный алгоритм контроля качества контактной точечной сварки на основе нейронной сети // Автоматическая сварка. 2002. - №1. - С. 46-48.

99. Мужиченко А. Ф. Пакет программ для прогнозирования микроструктуры и механических свойств металла ЗТВ при сварке конструкционных сталей // Автоматическая сварка. 2000. - №6. -С. 40-45.

100. Подола Н. В., Руденко П. М., Горун Н. П. и др. Контроль качества контактной, точечной ,сварки . .межэлементных соединений аккумуляторов на основе нечеткой логики // Автоматическая сварка. 1999. - №5. - С.42^4, 61.

101. Патон Б. Е., Подола Н. В., Гавриш В. С. и др. Оценка качества контактной сварки с помощью нейронных сетей // Автоматическая сварка. 1998. - №12. - С. 3-10.

102. Теория сварочных процессов / Под ред. В. В. Фролова. М.: Высш. Шк., 1988.-559 с.

103. Гнюсов С. Ф., Киселев А. С., Слободян М. С. и др. Управление параметрами режима при точечной микросварке // Компьютерные технологии в соединении материалов: Тез. докл. IV Всеросс. научно-технической конф. Тула, 2003. - С. 111-113.

104. Винокуров В. А. Сварочные деформации и напряжения. М.: Машиностроение, 1968. - 236 с.

105. Казаков Н. Ф. „Диффузионная ^сварка материалов. М.:,

106. Машиностроение, 1976. 312 с.

107. Каховский Н. И., Фартушный В. Г., Ющенко К. А. Электродуговая сварка сталей: Справочник. Киев: Наук, думка, 1975. -480 с.

108. Земзин В. Н., Шрон Р. 3. Термическая обработка и свойства сварных соединений. П.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1978.-367 с.

109. Козловский С. Н., Яшметов Е. Г. О механизмах образования выплесков при точечной сварке // Сварка и контроль 2005: Матриалы докладов 24-й научно-технической конф. сварщиков Урала и Сибири. - Челябинск: Изд-во ЮурГУ, 2005. - С. 58-66.

110. Зиновьев В. Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах: Справочник. М.: Металлургия, 1989. - 384 с.

111. Зиновьев В. Е. Кинетические свойства металлов при высоких температурах: Справочник. М.: Металлургия, 1984. -200 с.

112. Металловедение и термическая обработка стали / Под ред. М. Л. Бернштейна и А. Г. Рахштадта М.: Металлургиздат, 1961. - Т. 1.-747 с.

113. Бумбиерис Э. В. Начальный1 контакт деталей и стабильность процесса точечной микросварки // Сварочное производство. 1993.1. — С. 27-29.

114. Гнюсов С. Ф., Киселев А. С., Слободян М. С. и др. Формирование соединения при точечной микросварке // Сварочное производство.- 2005. №4. - С. 37-41.

115. А.В.Никулина, В. Ф. Коньков, В. Н. Шишов и др. Взаимосвязь легирующего состава циркониевых М>-содержащих сплавов с коррозией и механическими свойствами. http://niiar.ru/rus/doc/rm 7/1 .doc. ■ 1 •

116. Tomlinson G. A. Phil. Magaz., v.7, 1929, p. 905.

117. Титов В. В. Роль механических напряжений при легировании материалов с помощью ионных пучков. http://serendip.narod.ru/science/mech/mechanic.htm.

118. Марочник стали и сплавов. http://www.splav.kharkov.com/mat start.php?name id=1190.

119. Демченко Ю. В. Требования, предъявляемые к материалам и конструкции электродов для машин контактной сварки // Сварщик. -2004. №4.-С. 42-43.

120. Брюханов А. А., Бобров В. М., Тарасов А. Ф. Интегральные характеристики текстуры и анизотропия свойств поликристаллического циркония, деформированного холодной прокаткой // Физика металлов и металловедение. 1996. - т. 82. -№6.-С. 71-75.

121. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. - 608 с.

122. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. -М.: Машиностроение, 1975. -400 с.

123. Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977. -431 с.

124. Бернштейн М. Л., Займовский В. А. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1979.-495 с.

125. Подола Н. В., Руденко П. М., Гавриш В. С. Применение адаптивного алгоритма для контроля качества сварки в системах управления контактными точечными машинами // Автоматическая сварка. 2004. - №6. - С. 15-18.

126. Подола Н. В., Руденко П. М., Гавриш В. С. Алгоритмы компенсации износа электродов при контактной точечной сварке // Автоматическая сварка. 2005. - №4. - С. 26-30.

127. Блащук В. Е. Цирконий: сплавы, сварка, применение (обзор) // Автоматическая сварка. 2005. - №7. - С. 36-43: *

128. Исаев А. П., Милованов А. В. Инверторный источник сварочного тока для контактной сварки // Сварочное производство. 2005. -№3. - С. 34-38.

129. ПыхаловА. А., Высотский А. В., Унагаев Е. И. Применение метода конечных элементов в сварочном производстве // Сварка в Сибири. — 2002. — №1. С. 43—46.

130. Равномерная и «нодульная» коррозия сплавов циркония в условиях эксплуатации / В. И. Перехожев, Л. П. Синельников, А. Н. Тимохин и др. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2003. - №10. - С. 26-31.

131. Григоренко Г. М., Помарин Ю. М., Орловский В. Ю. Кинетика взаимодействия азота с жидким цирконием и титаном // Проблемы специальной металлургии. 2001. - №2. - С. 32-37.

132. Черняева Г. П., Стукалов А. И., Грицына В. М. Поведение кислорода в цирконии // ВАНТ. Тр. конференции: проблемы циркония и гафния в атомной энергетике, 14-19 июня 1999 г., Алушта. С. 94-99.

133. Власов Н. М., Федик И. И. Водородное охрупчивание сплавов циркония // Металловедение и термическая обработка металлов. -2003.-№8.-С. 48-51. .- . . .

134. Blashchuk V. Е. Corrosion of zirconium alloy welding joints. 1999. -11. - 84 p. - (Welding and surfacing reviews).

135. Tubielewicz K., Blashchuk W., Melechov R. technologiczne wlasciwosci cyrkonu. Czestochowa: Polotechnika Czestochowska, 2001. - 83 S.

136. Welding of refractory metals / E. A. Asnis, A. B. Goncharov, M. M. Nerodenko, E. P Polishchuk. -1995. 5. - 83 p. - (Welding and surfacing reviews).

137. American Welding Society. Welding Handbook / 8th Ed. Miami, Florida: AWS, 1998. Vol. 4. - 621 p.

138. Блащук В. E., Шеленков Г. M., Трояновский В. Э. Сварка циркониевых сплавов Э110 и Э125 // Автоматическая сварка. -1997.-№12. -С. 31-34.

139. О причинах образования дефектов в швах из сплава Э110, выполненных ЭЛС, и методы борьбы с ними / В. И. Васильков, А. А. Кислицкий, Н. В. Онучин и др. // Автоматическая сварка. 2002. -№5.-С. 41—43.

140. Герметизация ТВЭЛов для ядерных реакторов методом контактной стыковой сварки / Л. Т. Бабкин, К. К. Сухов, Д. В. Санников и др. // Сварочное производство. 1999. - №8. - С. 35-38.

141. Сварка трением труб из сплавов Zr-2,5% Nb / М. И. Плышевкий, Н. С. Рассошкина, А. Н. Семенов, В. Н. Тюрин // Сварочное производство. 1999. - №1. - С. 9-12.

142. Блащук В. Е., Поляков С. Г. Коррозионное растрескивание сварных соединений циркониевого сплава Э125 // Автоматическая сварка. -1997.-№4.-С. 30-33.

143. Bowers R. J., Sorensen С. D., Edgar Т. W. Electrode geometry in resistance spot welding // Wleding Journal, ч .1990. №2: ^.P.45-51

144. Соколов H. M., Клеменц А. Б., Божко Ю. И. Устройство для контактной сварки малогабаритных деталей. Авторское свидетельство № 202377 29 июня 1967.

145. Соколов Н. М., Клеменц А. Б., Божко Ю. И. Устройство для контактной сварки малогабаритных деталей. Авторское свидетельство № 228161 23 июля 1968.

146. Соколов Н. М., Клеменц А. Б. Способ контактной сварки малогабаритных деталей с полупроводящими и непроводящими пленочными покрытиями. Авторское свидетельство № 233130 4 октября 1968.

147. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сукомел А. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. -417 с.

148. Справочник по теплообменникам: В 2 т. Т. 1 / пер. с англ., под ред Б. С. Петухова, В. К. Шикова. М.: Энергоатомиздат, 1087. -560 с.

149. ГОСТ 15878-79 Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры.

150. Хусу А.П., Ватенберг Ю.Р., Пальмов В.А. Шероховатость поверхности: теоретико-вероятностный подход. М.: Наука, 1975. -343 с.

151. Slobodyan M.S., Kiselev A.S., Gniusov S.F., Sovetchenko B.F. Formation of a joint resistance spot microwelding // Welding Internation. Cambridge England. - 2005. - Vol. 9. - P. 737-741.

152. Слободян M. С. Управление свойствами соединений сплавов циркония: Монография. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - 108 с.

153. А. с. 2236333, МКИ В23К 11/24. Способ контактной сварки и источник питания для его реализации. / Киселев А. С., Нехода М. М., Советченко Б. Ф.'и др. № 2003103870/02; заявл. 10.02.03; Опубл. 20.09.04, Бюл. №26 // Открытия. Изобретения. 2004.

154. Стабильность контактного сопротивления при точечной микросварке циркониевого сплава Э110 // Новые материалы. Создание, структура, свойства 2004: Труды регион, школы-семинара. - Томск: 2004. С. 156-159.

155. Слободян М. С., Киселев А. С., Гнюсов С. Ф., Советченко Б. Ф. Стабилизация контактных сопротивлений при точечноймикросварке // Известия Томского политехнического университета. 2006. - Т. 312. - №1. - С. 130-133.

156. Гнюсов С. Ф., Киселев А. С., Слободян М. С. и др. Влияние параметров режима точечной микросварки на структуру и свойства соединений из сплава Э110// Известия Томского политехнического университета. 2005. - Т. 308. - №3. - С. 135-139.

157. Ажажа В. М., Бутенко И. Н., Борц Б. В. и др. Сплав ZrlNb для атомной энергетики Украины // Ядерна Ф1зика та енергетика. -2007.-№3(21).-С. 67-75.

158. Петельгузов И. А., Савченко В. В., Мухин М. В. Влияние отжигов на механические свойства твэльных труб из сплава Zr1 Nb на основе кальциетермического циркония // Вопросы атомной науки и техники. 2006. - №1. - С. 86-91.

159. Полетика Т. М., Нариманова Г. Н., Колосов С. В. Пластическое. .течение в сплавах циркония с .гексагонально плотноупакованной\. ;решеткой на макро- и микроуровнях // Известия Томского политехнического университета. 2004. - Т. 307. - №4. - С. 126128.

160. Никулина А. В., Коньков В. Ф., Шишов В. Н. и др. Взаимосвязь легирующего состава циркониевых Nb-содержащих сплавов с коррозией и механическими свойствами. http://www.niiar.ru/rus/doc/rm 7/1 .doc

161. Клименко С. П., Грицина В. М., Петельгузов И. А. и др.„.Использование методов „^изм.ерения термоЭДС. . и,электросопротивления для исследования фазовых превращений в сплаве ZrlNb // Вопросы атомной науки и техники. 2007. - С. 142148.

162. Решетников Ф. Г., Бибилашвили Ю. К., Головин И. С. Проблемы создания твэлов ВВЭР-1000 для работы в маневренных АЭС и повышенного выгорания // Атомная энергия. 1988. - Т. 64. - в. 4, С. 258-266.

163. Справочник по редким металлам / пер. с англ., под ред. В. Е. Плющева М.: Мир, 1965.