автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Технологические основы автоматической орбитальной сварки трубопроводов атомных станций

На правах рукописи

ПОЛОСКОВ Сергей Иосифович

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ

Специальность - 05.03.06 «Технологии и машины сварочного производства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени / доктора технических наук

Москва 2006 г.

Работа выполнена в ФГУП «Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии» (ФГУП «НИКИМТ»)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

РЫМКЕВИЧ Анатолий Иванович

доктор технических наук, профессор ГЛАДКОВ Эдуард Александрович

доктор технических наук, профессор РЫБАКОВ Александр Сергеевич

Ведущая организация:

ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных станций» (ОАО «ВНИИАЭС»)

Защита диссертации состоится « 25 » сентября 2006 г. в 14. 00 часов на заседании диссертационного совета Д 217.042.02 при ОАО «НПО ЦНИИТМАШ» по адресу:

115088, г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО ЦНИИТМАШ

Автореферат разослан « 22 » августа 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат технических наук

Д.Н. Клауч

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основными объектами атомной энергетики являются атомные электростанции (АЭС), теплоэнергоцентрали (АТЭЦ) и различные станции теплоснабжения (ACT, АСПТ). Без учета функционального назначения все эти объекты можно обобщить названием "Атомная станция".

Трубопроводы являются базовыми элементами в технологических цепочках атомных станций.' Поэтому они выделены в отдельную группу технических устройств по влиянию на эксплуатационную надежность и безопасность АС. Сложные условия работы трубопроводов (радиоактивные и агрессивные среды, высокие температуры и давления, вибрации), ограниченная доступность к месту выполнения работ, требования промышленной безопасности к потенциально опасным производственным объектам обуславливают высокие требования к сплошности, прочности и коррозионной стойкости соединений. Обычно трубопроводы соединяются между собой, арматурой и технологическим оборудованием с использованием сварки. При монтаже трубопроводов атомных станций свариваются сотни тысяч стыков труб из коррозионно-стойких аусте-нитных, низкоуглеродистых перлитных и низколегированных сталей. Сварка основного объема стыков осуществляется в неповоротном положении. Такой вариант сварки относится к высоким сварочным технологиям, наиболее сложным в реализации, так как сварочная ванна в процессе формирования швов последовательно принимает характерные положения: нижнее, «на спуск», потолочное, «на подъем».

Систематическое изменение условий формирования сварочной ванны под действием гравитационных сил существенно повышает вероятность возникновения различных дефектов сварных соединений. Особенности монтажа и сжатые сроки строительства требуют производительных способов сварки с предсказуемым качеством сварных соединений. Эти же требования актуальны при техническом обслуживании и ремонте трубопроводов. В монтажных условиях вероятность появления дефектов сварных соединений определяется условиями выполнения работ, а также рациональностью действий персонала. Выполнение сварочных работ при техническом обслуживании и ремонте атомных станций является сложнейшей инженерной задачей. Проблемы обеспечения предсказуемо высокого качества сварных соединений становятся еще более актуальными, если принять во внимание тот факт, что гарантированный ресурс трубопроводов должен достигать не менее 30, а в некоторых случаях и 50 лет.

Обеспечение качества сварных соединений может быть достигнуто применением автоматической орбитальной сварки в защитных газах, для которой характерны наиболее высокие показатели стабильности качества сварных соединений. Связано это также с тем, что автоматические способы орбитальной сварки с использованием современных программных систем управления и промышленного телевидения позволяют выполнять практически бездефектную сварку и исключают необходимость пребывания сварщика-оператора в зоне выполнения работ. Однако специфика монтажных и ремонтных работ обуслав-

ливает необходимость воссоздания временного рабочего места с высокотехнологичным оборудованием практически у каждого стыка, что усложняет задачу обеспечения стабильно высокого качества сварных соединений. Качество сварных соединений может оцениваться по целому ряду квалиметрических признаков, в том числе по воспроизводимости при организации сварочных работ, стабильности при их выполнении и повторяемости при последующей эксплуатации трубопроводов. Для прогнозирования качества сварных соединений, совершенствования процессов сварки и оборудования наибольший интерес представляют именно вопросы воспроизводимости качества.

Вместе с тем до настоящего времени при планировании и выполнении монтажных и ремонтных работ на атомных станциях возникают проблемы с ■ прогнозированием возможного уровня воспроизводимости качества сварных соединений. Поэтому разработка технологических основ автоматической орбитальной сварки для гарантированной воспроизводимости бездефектного качества сварных соединений в соответствии с нормативно-технической документацией является актуальной проблемой, решение которой позволит повысить эксплуатационную надежность и безопасность атомных станций.

Цель и задачи диссертационной работы;

- Цель работы: Повышение уровня воспроизводимости качества сварных соединений трубопроводов при их монтаже и ремонте для обеспечения эксплуатационной надежности и безопасности атомных станций.

В соответствии с целью были определены основные задачи работы:

1. Выполнить анализ методов обеспечения стабильно высокого уровня воспроизводимости качества сварных соединений, увеличения объемов и расширения областей применения автоматической орбитальной сварки при монтаже, техническом обслуживании и ремонте трубойроводов.

2. Разработать обобщенную физико-математическую модель формирования сварных соединений в процессе орбитальной дуговой сварки и доказать ее адекватность реальному процессу.

3. Исследовать закономерности возникновения дефектов при реализации, основных способов автоматической орбитальной сварки и разработать методы минимизации дефектов при выполнении сварочных работ.

4. Разработать методы и средства сокращения числа отказов оборудования при выполнении сварочных работ.

5. Уточнить функции сварщика-оператора при реализации процессов автоматической орбитальной сварки, разработать методы и средства Закрепления сенсорной и моторно-двигательной реакции, быстроты принятия решений.

Методы исследований. При выполнении исследований был использован широкий спектр теоретических и экспериментальных методов. В анализе особенностей процессов автоматической орбитальной сварки применен метод описания объекта в многомерном пространстве режимов сварки, включая разработку обобщенной физико-математической модели процесса сварки и методов решения нелинейных задач на ЭВМ и интерполяционный метод численного

интегрирования на ортогональных сетках. Достоверность решения уравнений математической физики проверялась по экспериментальным данным об энергетических параметрах сварочной дуги и условиях формирования швов, определенных по результатам металлографических исследований сварных соединений. Ряд исследований проводился с использованием методов теории вероятности, математического планирования экспериментов и ситуационного подхода при работе с базами экспертных знаний.

Научная новизна работы.

1. Показано, что существует объективная связь между уровнем воспроизводимости качества сварных соединений и условиями выполнения сварочных работ, надежностью сварочного оборудования и рациональностью действий персонала, которая может быть выявлена только на основе теоретического анализа обобщенной физико-математической модели формирования швов в процессе автоматической орбитальной сварки.

2. Разработана модель формирования швов при орбитальной сварке, которая представляет собой систему уравнений математической физики, описывающих процессы в сварочной дуге и ванне, в том числе формирование сварочной ванны и поверхностей расплава и сварного шва с учетом их пространственного положения, формы разделки кромок, размеров и толщин свариваемых труб, условий распространения тепла в стыке, теплонасыщения ванны от прохода к проходу и обратную волну тепла при замыкании шва. Разработанная модель позволяет оценивать влияние на качество сварных соединений организационных, технологических и конструктивных факторов, а также осуществлять прогнозирование качества сварных соединений и оценивать вероятности возникновения характерных дефектов формирования швов.

3. Показано, что введение в процессы автоматической орбитальной сварки технологических компенсаторов (импульсного изменения тепловложе-ния в сварочную ванну, колебаний электрода в разделке, синхронизации изме-

. нений параметров процесса) с сохранением и дальнейшим поддержанием достигнутого уровня техники и технологий, упрощает достижение воспроизводимости стабильно высокого качества сварки и способствует увеличению объемов ее применения.

4. Установлено, что вероятность воспроизводимости качества сварных соединений возрастает, если надежность монтажных трубосварочных автоматов оценивается наработкой на отказ, средним ресурсом до капитального ремонта, коэффициентом готовности к выполнению заданных функций, а дополнительными показателями надежности являются - среднее время восстановления до работоспособного состояния и срок службы. Для ремонтных трубосварочных автоматов основными показателями надежности являются наработка на отказ, коэффициент оперативной готовности выполнения заданных функций в произвольный период времени хранения, а дополнительными - среднее время восстановления и средний срок сохраняемости в работоспособном состоянии.

5. Показано, что при реализации процессов автоматической орбитальной сварки квалификация сварщика-оператора по-прежнему приоритетна для

бездефектного выполнения сварных соединений. Поэтому выработку психомоторных навыков и рациональности действий в критических ситуациях целесообразно осуществлять с использованием современных средств подготовки, в том числе виртуальных тренажеров и электронных учебников.

Практическая значимость работы:

1. Изучены причины возникновения дефектов, определены методы и средства минимизации вероятности их возникновения, разработаны требования к воспроизводимости качества сварных соединений..

2. Разработан и внедрен комплекс мероприятий- в системе «технология сварки - оборудование - персонал» для обеспечения стабильно высокого уровня воспроизводимости качества сварных соединений трубопроводов.

3. Результаты исследований использованы при совершенствовании процессов автоматической орбитальной сварки применяемых для монтажа и ремонта трубопроводов на атомных станциях с реакторами ВВЭР и РБМК.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на: научно-технической конференции «Пути развития сварочных технологий на предприятиях 'города Москвы» (Москва, 1997 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Сварка и смежные технологии» (Москва, 2000 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Сварка и контроль - 2004» (Пермь, 2004 г.); Международной научно-технической конференции «Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования» (Санкт-Петербург, 2004 г.); научно-технической конференции «Наука - образование -производство: Сварка, реновация и ; инженерия поверхности» (Нижний Тагил, 2004 г.); XXIV научно-технической конференции сварщиков Урала и Сибири «Сварка и контроль - 2005» (Челябинск, 2005 г.); II Всероссийской научно-практической конференции «Надежность и экологическая безопасность трубопроводного транспорта» (Самара, 2005 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Имитационное моделирование: Теория и практика» (Санкт-Петербург, 2005 г.); Международной научно-технической конференции «XII Бенардосовские чтения: Проблемы сварки и электротехники» (Иваново, 2005 г.); III Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий» (Тамбов, 2006 г.).

Публикации.

Основные результаты работы опубликованы в 40 научных трудах, в том числе 30-и статьях в журналах и сборниках научных трудов, 4-х докладах на научных конференциях, а также 6-и авторских свидетельствах на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав, общих выводов и результатов, списка литературы из 434 наименований; содержит 452 страницы машинописного текста, в том числе 185 рисунков, 81 таблицу и 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность работы, обоснована ее цель, сформулирована научная новизна и основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ МОНТАЖЕ И РЕМОНТЕ ТРУБОПРОВОДОВ НА АТОМНЫХ СТАНЦИЯХ

В главе 1 показано, что к моменту постановки цели работы основные положения теории о механизме формирования сварочной ванны в различных пространственных положениях благодаря усилиям Акулова А.И., Ерохина A.A., Ищенко Ю.С., Букарова В.А., Чернышова Г.Г., Березовского Б.М., Суздалева И.В. и др. были достаточно проработаны. Исследования по повышению качества сварных соединений в различных отраслях промышленности проводили Б.Е. Патон, Н.П. Алешин, Л.М. Лобанов, В.Н. Волченко, В.А. Казаков, О.И. Стеклов и. др. Значительный вклад в решение проблем обеспечения качества сварных соединений, исследование технологических особенностей процессов автоматической орбитальной сварки и разработку сварочного оборудования для атомной энергетики и промышленности внесен такими учеными, как Ю.Ф. Юрченко, В.В. Рощин, В.А. Хаванов, В.А. Букаров, Ю.С. Ищенко, А.Н. Белоусов, В.И. Гриненко, A.C. Зубченко, Ф.А. Хромченко, Ю.А, Янченко, Н.Ю. Пальчук и др. Накоплен опыт по разработке методик анализа и моделей процессов сварки плавлением (В.А. Судник, B.Ä.' Ерофеев, В.А. Фролов, A.C. Рыбаков, В.И. Махненко, Т. Masutani, F. Miyasaka, Т. Ohji, S.-J. Na и др.). Из работ Э.А. Гладкова, Э.Л. Макарова, А.Е. Коротынского, И.А. Тарарычкина, J. Szekely, R.T.C. Choo и др.- известны новые подходы к минимизации вероятности возникновения дефектов. ' ' '

Однако проведенный анализ объектов атомной промышленности, в том числе по основному назначению, классификация оборудования и трубопроводов по их влиянию на безопасность, определение видов и уточнение объемов сварочных работ при монтаже, техническом обслуживании и ремонте объектов выявили основную проблему - необходимость обеспечения воспроизводимости стабильно высокого качества сварных соединений для безопасной эксплуатации атомных станций. Ранжирование сварных соединений показывает, что основным видом сварных конструкций на атомных станциях являются соединения трубопроводов основного и вспомогательного оборудования, обеспечивающие их промышленную эксплуатацию, причем в абсолютном большинстве случаев все они могут быть сведены к стыковым, нахлесточным и торцевым. Среди перечисленных типов сварных соединений более 97% составляют стыковые.

При сварке трубопроводов в процессе монтажа, технического обслуживания и ремонта атомных с танций комплексный показатель уровня воспроизводимости качества (УВК) сварных соединений неповоротных стыков труб, характеризующийся процентным отношением количества сварных швов, сданных ОТК с первого предъявления, к их общему количеству, составляет: для ручной

дуговой сварки 0,6...0,7; для ручной аргонодуговой сварки 0,7...0,8; для автоматической орбитальной сварки неплавящимся электродом 0,85...0,95. Автоматическая орбитальная сварка плавящимся электродом из-за проблем с воспроизводимостью качества при выполнении сварочных работ при монтаже и ремонте трубопроводов практически не применяется. Общий уровень воспроизводимости качества сварных соединений трубопроводов может быть существенно повышен за счет расширения областей применения автоматической орбитальной сварки и повышения стабильности качества сварных соединений технологическими методами. Анализ путей решения проблем обеспечения стабильно высокого качества при сварке трубопроводов атомных станций выявил перспективное направление в совершенствовании процессов орбитальной сварки путем повышения их устойчивости к возмущениям, повышения надежности оборудования и совершенствования методов подготовки персонала.

Так как существующие регламенты выполнения сварочных работ и дальнейшее ужесточение допусков на параметры процессов и технические характеристики оборудования исчерпали возможности дальнейшего повышения УВК, то необходимы новые подходы к. дальнейшему повышению качества сварных соединений. Такие подходы должны основываться на анализе технологических, конструктивных и организационных факторов, что в свою очередь также может расширить области применения автоматической орбитальной сварки.

На основании вышеизложенного определены основные задачи работы.

Глава 2. УСЛОВИЯ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ

СВАРКИ

В главе 2 показано, что при анализе эффективности процессов сварки с точки зрения воспроизводимости качества сварных соединений, составные части процесса целесообразно оценивать по их влиянию на вероятность возникновения дефектов в сварном соединении. С целью разработки единого методического подхода к исследованию причин и условий возникновения дефектов, были выделены основные группы факторов, которые представлены на. рис, 1..

Рис. 1. Основные факторы, влияющие на качество сварных соединений

Принимая во внимание, что такие дефекты, как нестабильность режимов процесса сварки, определяются надежностью оборудования (факторы Фн), подготовка поверхностей, сборка, переточка электрода и т.д. - подготовкой персонала (фактор Фп), условия работ - организационными факторами (факторы Фо), а часть дефектов - технологическими (Фт) факторами, получены (рис. 2) обобщенные данные по влиянию этих факторов на воспроизводимость качества сварных соединений при автоматической орбитальной сварке.

Прочие малозначимые

25*

Рис. 2. Усредненные данные по факторам, определяющим качество сварных соединений при автоматической орбитальной сварке

Выполненный анализ методов управления качеством продукции показал, что применительно к сварочным работам на атомных станциях наиболее эффективными методами являются те, которые обеспечивают оперативное воздействие на сварочную ванну, как фактор, объединяющий в единое целое систему «сварочное оборудование - технология - персонал». Очевидно, что достоверный прогноз качества сварных соединений в подобной системе экспериментальными методами затруднен. Поэтому определение путей повышения уровня воспроизводимости качества сварных соединений возможно только на основе математического моделирования процесса орбитальной сварки с учетом физико-технологических основ формирования сварочной ванны в различных пространственных положениях. Такой прогноз должен быть подкреплен как непрерывным мониторингом процесса с помощью специальных регистраторов, так и адаптивным управлением с использованием датчиков обратных связей. При укрупнительной сборке и сварке трубопроводов возможно использование статистических методов управления качеством с совмещением операций предупредительного и приемочного контроля. В этом Рис. 3. Процесс орбитальной случае целесообразен и дополнительный виТЮ- сварки на экране зуальный контроль качества сварки (рис. 3) в ТУ- системы наблюдения реальном масштабе времени.

ГДАВА 3. ФИЗИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ВАННЫ В ПРОЦЕССЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ

В главе 3 выполнен анализ условий формирования и удержания сварочной ванны в процессе орбитальной сварки трубопроводов, который показал, что основными факторами, определяющими эти условия, являются: внешние воздействия от источника нагрева, силы в сварочной ванне и на границе фаз «твердое тело (основной металл) - жидкость (расплав) - газ (плазма дуга)».

К внешним воздействиям от источника нагрева относятся: силовое давление дуги, скоростной напор защитного газа, давление паров металла при испарении, газодинамический удар, тепловое воздействие дуги. К силам (воздействиям) в сварочной ванне относятся:'гидростатическое давление металла (масса ванны), электромагнитные силы, скоромной/напор жидкого металла, конвекция жидкого металла, термокаВйДЛяр"^^^вйение, силы внутреннего трения, определяющие жидкотекучесть ванны. К силам на границе фаз относятся: силы поверхностного натяжения и смачивания. Известно, что равновесие сварочной ванны обеспечивается силами поверхностного натяжения обеих поверхностей ванны (наружной и обратной относительно дуги) на границе «жидкость - газ», гидродинамическим давлением ванны (в том числе ее массой) и давлением дуги. Соотношение .этих сил и определяет выпуклость или вогнутость корня сварного шва. Отклонение одного или нескольких параметров процесса сварки повышает вероятность возникновения дефектов.

Проведенные исследования показали, что для сварки неповоротных стыков трубопроводов можно рекомендовать следующие методы управления формированием обратной стороны корневых слоев: активирование поверхности; создание формирующего давления с разностью давлений по обе стороны стенок трубы; усиление воздействия наружной поверхности ванны на корневой слой за счет дополнительного скоростного напора защитного газа в положениях от 220 до 180°; шаго-импульсное перемещение горелки. _ '','.'...'...

При изучении особенностей заполненйя'Днаплавки) разделки установлено (рис. 4), что в зависимости от плотности наплавляемого металла, поверхностного натяжения и длины сварочной ванны изменяется^ «Ощаядайрвромер-ность по высоте наплавочного валика. При этом увеличение. шиШости и уменьшение поверхностного натяжения увеличивакиг«данйую нерашимврность (кривая 1) в большей степени, чем увеличение iuMfibfb&mibi (кр> вая'З} тгяло-щади зеркала ванны (кривая 3). Анализ расчетной схемы показываемой" дополнительное управляемое воздействие внешней силы 1'а на передйк»? или хвостовую часть ванны' оказывает существенно§|вдш|ние в случае ее-действия против силы тяжести — G и практически не влн^К^Ш Ьовпадении ее дейс/гвия с направлением силы тяжести (рис. 5). При заполнении разделки вл1ррцес'се орбитальной сварки неповоротных стыков труб неплавящимся электродом^ рекомендуются следующие методы управления формированием Даплавляемых слоев: выполнение сварки с колебаниями дуги по определенной, траектории в разделке; синхронизация скорости сварки с импульсным вводом энергии в сва-

рочную ванну; введение присадочной проволоки в периферию активного пятна дуги иа поверхности ванны; применение «шаго-импульсных» технологий с синхронизацией подачи присадочной проволоки. -

дн,%

40 Г к

20 N.

-40 у -20 0 20 Р,,дин 4 ' Т

-20

4 6 8 10 Б.мм2

Рис. 4. Зависимость высоты наплавочного слоя АН от сил поверхностного натяжения и размеров ванны:

ре

1- от параметра ——; 2 - от длины ванны I, О

3 - от площади продольного сечения ванны 5

Рис. 5. Зависимость неравномерности глубины сварочной ванны АН и толщины наплавочного слоя от внешней силы Рв . '

1 - сварка на подъем; 2 - на спуск

При выполнении завершающих (облицовочных) проходов' рекомендуются следующие методы управления формированием шва: сварка с колебаниями дуги; синхронизация импульсов сварочного тока со скоростью перемещения электрода относительно разделки и скорости сварки; заварка кратера после завершения процесса сварки по определенной программе.

Процессы орбитальной сварки плавящимся электродом. являются наименее управляемыми с точки зрения стабильности проплавления металла (корня шва), разбрызгивания и формирования наплавочных проходов, а, следовательно, воспроизводимости качества сварных соединений. В связи с этим наибольшее внимание уделяется изучению особенностей переноса электродного металла через дугу. Наиболее просто управление переносом капли можно осуществлять по данным о ее касании поверхности ванны в процессе сварки . с коротким замыканием (КЗ) каплей дугового промежутка. Такой процесс состоит из трех стадий: снижения (отключения) тока в момент касания каплей поверхности ванны; подачи импульса тока через определенное время после касания и увеличения тока после разрыва перемычки. Если первая и третья стадии управления переносом в системе «проволока - капля - ванна» определяются изменением рабочего напряжения в момент касания и разрыва перемычки, то вторая стадия не имеет четкого сигнала.

Основная сложность заключается в том, что при сварке с КЗ могут одновременно существовать две жидкие перемычки металла: одна - в месте касания каплей поверхности ванны, а вторая - в зоне «капля - электродная проволока». При этом подачу импульса тока необходимо производить после образования самого узкого (по диаметру) места зоны «проволока - капля» с тем, чтобы пинч-эффект способствовал разрушению перемычки и переходу капли в ванну. В основу управления тепломассопереносом при сварке с короткими замыканиями с минимальным разбрызгиванием положен выбор режимов сварки, обеспечивающих перенос каждой капли электродного металла оптимальных размеров.

Анализ кинограмм скоростной киносъемки процесса сварки с короткими замыканиями дугового промежутка показал, что время деформации капли (рис. 6) до образования перемычки определяется не только ее объемом Ук (и режимом), но и наличием или отсутствием тока в момент касания каплей поверхности сварочной ванны.

Рис. 6. Кинограмма стадий образования и перехода капли в сварочную ванну в процессе сварки плавящимся Электродом:

• горение дуги;

• образование капли;

• касание капли поверхности ванны;

• образование устойчивой перемычки «капля-ванна»;

• переход капли в ванну с разрывом перемычки «электродная

проволока-капля»;

• повторное касание электродной проволоки поверхности ванны;

• повторное зажигание и горение дуги. (3600 кадров/с)

Для управления переносом капель целесообразно использовать импульсный ввод энергии на стадии короткого замыкания дугового промежутка каплей электродного металла. Гарантированное поглощение капли ванной обеспечивает автоматическая подстройка энергетических характеристик процесса, в том числе изменение длительности периодически накладываемых импульсов. Поэтому перспективным путем решения проблем воспроизводства качества сварных соединений при сварке плавящимся электродом являются условия оптимального переноса капель с одновременным управлением размерами сварочной ванны.

Предложенные решения можно использовать для формирования швов при сварке неповоротных стыков толстостенных трубопроводов из сталей перлитного класса.

Экспериментально установлено, что чем меньше У* (рис. 7, кривые 1 и 2), тем меньшее время необходимо для сужения капли до оптимальных размеров с образованием перемычки зоны "проволока - капля". При наличии тока в момент касания время сужения возрастает.

Рис. 7. Зависимость изменения радиуса капли гк в районе образующейся перемычки от времени при отсутствии тока в момент касания (1,2) и касании капли под током (3, 4) (диаметр проволоки 1,6 мм; Д, О - объем капли 3,6 и 8,2мм)

Анализ условий и особенностей формирования шва в процессе орбитальной сварки показал, что влияние поверхностных и объемных сил различного происхождения, в том числе электромагнитных, силового воздействия сварочной дуги, гидродинамических потоков жидкого металла в сварочной ванне, поверхностного натяжения жидкого металла, изучено недостаточно для комплексного управления ими в процессе формирования сварочной ванны.

Так как оценка влияния на качество сварных соединений различных возмущений в многомерном пространстве режимов сварки, является весьма трудоемкой задачей, то оценку качества сварных соединений по условиям формирования сварочной ванны и кристаллизации шва предлагается выполнять с использованием физико-математической модели процесса. Модель представляет собой систему уравнений математической физики, описывающих процессы в сварочной дуге, распространение тепла в стыке, в том числе теплонасыщение от прохода к проходу и обратную волну тепла при замыкании прохода, формирование сварочной ванны, поверхностей расплава и сварного шва с учетом формы разделки кромок и размеров и толщин свариваемых труб.

Глава 4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ

В главе 4 показано, что физические процессы формирования шва протекают в многомерном пространстве, в котором расположены свариваемый стык, сварочная ванна, электрическая дуга и кристаллизующийся шов. Кроме

того, в зависимости от способа сварки в это пространство дополнительно могут вводиться присадочный или электродный металл с перемещениями дуги относительно разделки стыка. Поэтому пространство моделирования должно трансформироваться при последовательном решении уравнений модели процесса орбитальной сварки по мере перемещения электрода. Для учета этих факторов выделены зоны, рис. 8, соответствующие: металлу первой М/ и второй Мг стыкуемых труб, возможному зазору <7, , дополнительному металлу М/ , расплаву ванны Мт , закристаллизовавшемуся металлу , плазме дуги и окружающему дугу газу (7а.

Рис. 8. Строение и координаты пространства моделирования формирования шва в процессе орбитальной сварки

Задачей моделирования является определение пространственного положения криволинейных поверхностей раздела Мя/пМ/, МтгМ„, М/~Мт, М„пОр, МтпОа, МтпМ;. Для описания положения зон и разделяющих зоны поверхностей воспользуемся цилиндрической подвижной декартовой системой координат (р, г, г, в которой дуга вращается с частотой сварки (0„, а изделие неподвижно. Радиус г отсчитывается от оси трубы, направление угла поворота <р совпадает с направлением сварки. Ось г направлена по образующей трубы и отсчитывается от точки пересечения оси дуги с поверхностью трубы. Для учета многочисленных физических явлений модель расщепили на подмодели по физическим процессам и пространственным координатам, рис. 9.

Рис. 9. Структура обобщенной физико-математической модели процесса орбитальной сварки

При создании подмодели источника тепла и силового воздействия на сварочную ванну использовали обобщенную модель, которая учитывает тепловое воздействие дуги и распределение электрического потенциала в межэлектродном пространстве, а также распределение плотности электрического тока и тепловыделения в плазме дуги, конвективный и кондуктивный теплоперенос, зависимости степени ионизации и электропроводности плазмы от температуры, а также силовое воздействие при движении плазмы, вызванное электромагнитными силами взаимодействия тока с магнитным полем дуги. Одновременно учитывали силовое воздействие потока защитного газа и условия эффективной защиты сварочной ванны.

На рис. 10 приведено распределение в тепловом пятне на поверхности сварочной ванны плотности тока и других значимых составляющих теплового потока от дуги к изделию.

I,- А/см' Ч,, кВг/см® ра. кПа

Рис. 10. Распределение физических параметров плазмы, полученное в результате физико-математического моделирования аргоновой дуги:

а - плотность тока на поверхности анода; б - составляющие теплового потока; в -давление; X - суммарный поток; 2...4 - вклад тока, конвекции и излучения соответственно, (ток 100 А, диаметр электрода 3,2 мм, угол заточки 60°, длина дуги 3 мм)

Установленные зависимости описали алгебраическими функциями, например, распределение теплового потока и давления дуги по поверхности анода равно:

)-'V

2-0,7 Р

2р.» Ра =-Г«Ф

Я . 2гг

.3

^ I гя )

(1)

(2)

где: 1д - ток дуги, Ри - мощность дуги, поступившая в изделие, ^ - сила давления дуги, о,,,, - параметры распределения, зависящие от формы электродов, тока, длины дуги.

Принято считать, что интенсивность теплового потока дуги, горящей ме-

жду тонким цилиндрическим электродом и плоской поверхностью, распределена по нормальному закону. При сварке с разделкой кромок, а так же при образовании глубокого кратера под дугой, поверхность деталей далека от плоскости, поэтому распределение теплового потока дуги следует описать функцией, которая учитывала бы глубину и радиус кратера под дугой. Такое распределение теплового потока дуги можно описать функцией:

-2г ,

(3)

где: /*£ - мощность теплового потока дуги через поверхность деталей; а^ - коэффициент, учитывающий отклонение распределения интенсивности потока от нормального закона; г - расстояние от оси дуги; г^ - радиус дуги (радиус окружности, в которую попадает до 86% теплового потока дуги).

При этом значение коэффициента а</ определяли по соотношению между глубиной 1гс и радиусом гс кратера под дугой:

а<*=~ТГ (4)

Полученные соотношения были использованы в подмодели формирования сварочной ванны и шва. Физические явления учитываются в подмоделях термодинамических и гидродинамических процессов в сварочной ванне и подмоделью формирования поверхностей расплава на границе фаз «жидкость (расплав) - твердое тело» и «жидкость - газ». При этом во всех точках пространства моделирования состояние вещества определяется объёмной энтальпией Н, вычисляемой решением нестационарного уравнения сохранения энергии:

~ = Лу[А(Г)^Г]+ V ¡р-асЗИ +£? , (5)

где: Р вектор скорости движения металла; Л - коэффициент теплопроводности; О, — интенсивность объёмных источников и стоков теплоты в рассматриваемой точке пространства, например, от газовых потоков.

Распределение теплопроводности и скоростей движения вещества описано как функция принадлежности точки к пространству моделирования.

Положение свободных поверхностей сварочной ванны определяли решением уравнения равновесия давлений на этой поверхности: капиллярного р„, дуги ра , пара гидростатического рх, внутреннего рь.

+ + + (6) ■ Так как капиллярное давление является функцией кривизны поверхности расплава, то расположение поверхности расплава как отклонение от нормали к поверхности трубы Лг((р,г) определяется решением уравнения: В2Аг ^ д2Аг)

где: а(Т) - коэффициент поверхностного натяжения.

Электромагнитное давление дуги на поверхности расплава рассчитывали

по плотности тока, давление паров металла - по температуре поверхности расплава, гидростатическое давление - по высоте столба расплава:

(8)

где: g - гравитационное ускорение, р - плотность расплава, к - высота столба расплава для рассматриваемой точки поверхности. Расчетная схема приведена на рис. 11.

Рис. 11. Параметры сварочной ванны, учитываемые при определении гидростатического давления

Координаты точки в определяли следующей вариационной процедурой: ^а -(^в + йг(<Рв ■ )) яиС а + <ра ) => тах ^

<Ра^о =

где: Яа - внешний или внутренний радиус трубы в зависимости от расположения точки С, а - угол поворота оси дуги (оси системы координат) относительно вектора силы тяжести.

Высота столба гидростатического давления в точке А поверхности расплава равна:

к = На - (Яс + Дг(<рс, гс )) йт(а + <ра ) - ЯЛ + {IIл + Дг(<рл, гл )) зт(а + <рл ), (10)

где: ЯА - внешний или внутренний радиус трубы в зависимости от расположения точки А.

Внутреннее давление в расплаве определяли из баланса массы ванны с учетом того обстоятельства, что количество металла, поступающего в сварочную ванну, равно количеству кристаллизующегося металла. При этом учитывали, что металл в ванну поступает не только вследствие плавления основного металла от теплового воздействия при перемещении дуги, но и расплавления присадочной или электродной проволоки, деформации кромок труб вследствие теплового расширения.

Скорость увеличения объема Уц сварочной ванны вследствие теплового расширения металла кромок определяли по распределению температур в сечениях Бг,, перпендикулярных направлению сварки:

где: р0 - исходная плотность металла, р(Т^ - плотность металла при

температуре в рассматриваемой точке.

При определении объёма расплавленного металла учитывали возможный зазор и форму разделки кромок. Скорость изменения объёма ванны У3 , вследствие заполнения зазора и разделки кромок расплавленным металлом, была определена из соотношения площади поперечного сечения к скорости сварки:

\гу(г)<1г, (12)

а . .

где: Ят, Яд - внешний и внутренний радиусы трубы, у(г) - ширина зазора или разделки кромок на расстоянии г от оси трубы.

Скорость роста объёма металла У/, поставляемого присадочной проволокой, учитывали зависимостью:

8УГ жа\

. . 03)

где: V/, df - скорость подачи и диаметр проволоки.

Скорость плавления присадочной проволоки при вводе ее в сварочную ванну определяли с учётом угла наклона /} относительно оси душ. Это позволило учесть дополнительный подогрев проволоки лучистыми потоками дуги и возможные по^решнбети при ее вводе в ванну:

^^соб/?; = у^втД .- (14)

Скорость изменения объёма ванны вследствие кристаллизации рассчитывали интегрированием по изотермической поверхности температуры солиду-са ЬпМ:

гг ( , и знл ау(ь , ч

~ Я ^ёгас1хН + —\ у . (15)

81 1глМ\ 81 )Егас1хН

Текущий объем расплава Ут в сварочной ванне определяется:

Ут = \

О

9Ум-дУ/ ЗУг дУ8

Л. (16)

Ы с! 81 81 В результате решения уравнения равновесия давлений (6...16) получили координаты поверхностей сварочной ванны Лг(<р,г). При этом учитывали, что объем расплава между этими поверхностями, равный: .

У А = \\Лг((р,1)г(1с{х12> (17)

МпС

должен быть равен объёму, рассчитанному по балансу плавления и кристаллизации:

Уа=Ут. (18)

Это условие обеспечивается итерационной корректировкой внутреннего давления:

РЬ = РЬ~- (19)

у А

Корректировка внутреннего давления в расплаве позволила учесть объём ванны в реальном масштабе времени при изменении тепловой мощности дуги в зависимости от ее пространственного положения либо при заварке кратера.

Решение дифференциального уравнения, полученного подстановкой составляющих давления (7...19) в уравнение равновесия (6), производилось при граничных условиях, соответствующи^эшниям rL(q£z).K Сопряжения поверхностей между расплавом и газом с твёрдой поверхностью основного металла на фронте плавления:

rL{q,,z) = Mli2 ОMm nG„. (20)

При этом форма свободной поверхности на фронте кристаллизации учитывалась, исходя из граничного условия: ,,

д2г

2 L7=0 для Мт r\Mwr\Ga. (21)

г д<р

Представленные подмодели позволяют устанавливать качественные и количественные связи между явлениями в сварочной ванне и параметрами дуги в многомерном пространстве режимов сварки. Однако осуществлять подбор оптимальных режимов сварки, прогнозировать качество сварных соединений, оценивать влияние на качество надежности оборудования (факторы Фн), подготовки персонала (фактор Фп)> организационных (факторы Фо) и технологических (Фт) факторов в привычной для специалистов сварочного производства форме можно только в виде совокупности компьютерных программ на ЭВМ. Для этого на основе представленной обобщенной модели процесса орбитальной сварки был создан программный комплекс OrbitWeldSim, предназначенный для виртуального воспроизведения'процессов автоматической орбитальной сварки на персональном компьютере (ПК).

Комплекс состоит из трёх программ, баз данных и вспомогательных файлов. В частности, препроцессор (рис. 12) предназначен для ввода исходных данных для имитации сварки, которые записываются в файлах *.dat.

Рис. 12. Окно препроцессора OrbitWeldSim v. 1.0

Процессор OгbitWeldSim предназначен для решения уравнений обобщенной физико-математической модели орбитальной сварки, визуализации расчета и получения результатов моделирования в зависимости от типа задачи, рис. 13.

Рис. 13. Окно процессора ОгЬИ1Уе1(151т V. 1.0

При расчете постпроцессор визуализирует эволюцию формирования профиля шва в выбранном положении сварки, а также температуру в характерных точках поля расчета. Это позволяет не только осуществлять выбор оптимальных режимов сварки, но и прогнозировать вероятность возникновения дефектов при их отклонении. Достоверность результатов компьютерной имитации формирования швов проверяли сравнением с опытными данными, полученными при орбитальной сварке автоматом ОДА 42-76П. Очертания макрошлифов корневой части соединений при сварке неповоротных стыков труб и их расчетные профили приведены в табл.1.

Результаты сравнения компьютерной имитации с реальными швами

_ _Таблица 1

Режим сварки: Ice =105А, Уев =0,18м/мин, 1д =1 мм

Пространственное положение сварочной ванны

нижнее (0") на спуск (90°) потолочное (180°) на подъем (270°)

нвнн ■nfr;- 'ЯНН

Оценка точности и калибровка физико-математической модели показала,

что результаты имитационного моделирования процесса сварки с высокой степенью достоверности воспроизводят основные дефекты формирования швов: непровары, прожоги, несплавления, отклонения геометрических размеров. При этом введение в модель калибровочных коэффициентов, устраняющих пробелы знаний по влиянию возмущений на вероятность возникновения дефектов сварных соединений, позволяет не только повысить точность прогнозирования до 98% при доверительном интервале 0,95, но и разработать научно-обоснованные методы решения задач по оценке устойчивости процессов сварки к возмущениям, формулирования критериев отказа сварочного оборудования и технических требований на его конструирование, выработать квалификационные требования к персоналу.

Глава 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОЦЕССОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ К ВОЗМУЩЕНИЯМ

В главе 5 показано, что разработанный программный комплекс для виртуального воспроизведения формирования шва позволяет прогнозировать основные показатели качества сварных соединений: профиль проплавления при сварке корня шва и наплавочных проходов, поры, несплавления и непровары, подрезы. Координаты последующих проходов, рис.14.

Рис. 14. Координаты поверхностей проходов шва и электрода в разделке

Для определения параметров целесообразно использовать метод решения обратных задач, при котором искомый параметр изменяют до получения заданной глубины проплавления, или ширины шва, или площади наплавки. Например, при сварке корня шва заданную ширину обратной стороны шва получают изменением тока /' дуги в ходе имитации по зависимости:

1 , ер + ¿о -

ек-Ъь 1 Д/

<?0 +Ь0

к-

(22)

где: е0, ¿о, ек, Ьк - заданное и полученное на к-м цикле значение глубины проплавления и ширины шва с обратной стороны; Л/ - шаг времени при имитации процесса сварки;' к''- коэффициент, связывающий относительные отклонения тока Дуги и глубины проплавления.

Скорость пддгйи; присадочной проволоки V при сварке наплавляющих проходов определяют по требуемой толщине йо слоя наплавляемого металла:

где: v* - скорость подачи проволоки на к-й итерации; ho, hk - заданное и достигнутое значения толщины слоя; к*- коэффициент чувствительности толщины слоя к изменениям скорости подачи присадочной проволоки.

IIa рис. 15 показано изменение тока дуги, скорости подачи присадочной проволоки, ширины шва и высоты наплавленного валика в ходе решения обратной задачи.

Рис. 15. Изменение значений тока дуги и скорости подачи присадки при имитации сварки корневого и второго проходов:

. а - тока дуги при корневом проходе; б - скорости подачи проволоки при втором проходе

Одной из важных задач при разработке технологий орбитальной дуговой сварки является обеспечение стабильно высокого качества сварных соединений и оценка неизбежных отклонений параметров процесса сварки. Нестабильность оценивается среднеквадратичным значением случайных отклонений параметров процесса от номинального значения. Для оценки влияния случайных отклонений на показатели качества формирования шва необходимо многократно моделировать процесс при различных сочетаниях отклонений параметров сварки от номинальных значений. Так как результаты сварки рассматриваются как случайные величины, то нужно определить вероятность соответствия показателей качества формирования полю одностороннего уо(<р)>уо или двухстороннего допуска >>о1< уа(<р)< уаг и возможных отклонений процесса сварки. Если качество шва оценивают по нескольким показателям у3, например, ширине и высоте проплава корня шва, то среднеквадратичная ошибка определяется произведением вероятностей:

т

Р = Т\Р*. ■ (24)

где:т - номер и количество учитываемых показателей качества.

Решение задачи о контроле и определении допусков на параметры процесса позволяет обоснованно подойти к вопросу целесообразности использования того или иного типа сварочного оборудования, причем не только по условиям его размещения в зоне выполнения работ, но и по надежности. Оценка вероятности получения соединения требуемого качества приведена в табл. 2, а вклад отклонений параметров в рассеяние размеров швов - в табл. 3.

Оценка вероятности получения соединения требуемого качества при дуговой сварке неповоротных стыков труб в различных пространственных положениях

____Таблица 2

Размер шва, мм Догг уски Нижнее положение На спуск Потолочное положение На подъём

УМ Уо 5. рг ¥„ 5. А Р, Г*. 5. Л Г, S. е,

В А е И 0,5 -0,6 0,5 0 +1,6 +1,6 3.0 ОД 1,3 1.1 0,95 0,28 0,02 0,11 0,70 0,04 0,18 0,30 0,99 0,98 0,99 0,96 3.0 0,5 1,3 1.1 0,89 0,28 0,03 0,07 0,86 0,03 0,19 0,03 0,99 0,99 0,99 0,99 3.1 -0,4 1.2 1,2 1,24 0,07 0,05 0,05 0,32 0,14 0,38 0,12 0,98 0,99 0,95 0,99 3.1 -0,4 1.2 1,2 1,18 0,07 0,06 0,04 0,28 0,14 0,15 0,12 0,99 0,98 0,99 0,98

Вероятность соответствия допускам по всем параметрам процесса сварки 0,92 0,96 0,91 0,94

Вклад отклонений технологических параметров в рассеяние размеров шва

____• _Таблица 3

Характерный Нижнее положение На спуск Потолочное положение На подъём

параметр процесса Х| Корневой Наплавочный Корневой Наплавочный Корневой Наплавочный Корневой Наплавочный

5* Л* У 5е 5* Я" Л* 5* 5* З' 5* 5* 5е

Ток дуги !д, А 0,44 2,5 0,47 0,19 0,38 2,3 0,45 0,18 -0,28 1,9 0,15 0,22 -0,27 1,8 0,13 0,21

Длина дуги/, -0,02 -0,1 -0,13 -0,13 -0,02 -0,1 -0,12 -0,13 0 -0,1 -0,01 -0,08 0 -од -0,01 -0,06

мм -1,3 0,13 0,03 -0,31 -1,2 0,11 0,02 0,16 -0,9 0,25 0 0,15 -0,8 0,24 0

Скорость сварки К, см/с -0,34 -0,24 -и -0,21 -1Д 0,18 -13 0,16 -1,2

Зазор <г, мм Подача проволоки У,, см/с 0,37 0,11 0,35 0,11 -0,03 0,14 -0,02 0,12

Приведенные данные позволяют выявить, нестабильность каких именно параметров определяет вероятность выполнения качественных сварных соединений, и какое рассеяние этих параметров является допустимым, рис. 16.

1.4*-

0.992 п

0.722

ЬЩ '

1

М

И

1 ж 0.052 0.042

I» V» и» 8 6) поог

и

#

и 1в2_ Йк ш 1 0.12 од2—

I» V. ш 5 г)

Рис. 16. Вклад отклонений параметров сварки в дисперсию размеров корня шва при сварке в нижнем (а, б) и потолочном (в, г) положениях:

а, в - ширина проплава Ь; 6, г - высота проплава А

Проведенные исследования показали, что только синхронное введение нескольких управляющих воздействий существенно повышает УВК. Установлено, что комбинация воздействий меняется в зависимости от исходных требований к качеству сварных соединений и реализуемого способа сварки. В частности, установлено, что при реализации способов сварки труб малого диаметра без подачи присадочной проволоки достаточно только импульсного воздействия дуги на сварочную ванну с точным поддержанием длины дуги (система АРНД). Этот прием рекомендуется при сварке с присадочной проволокой. При сварке толстостенных труб корневые проходы рекомендуется выполнять с подачей присадочной проволоки и малыми (1 ...2 мм) колебаниями дуги в разделке. При заполнении разделки целесообразно импульсное воздействие сварочной дуги с колебаниями электрода таким образом, чтобы импульс тока приходился в тот период времени, когда электрод находится на кромке стыка. При сварке особо ответственных трубопроводов вышеперечисленные воздействия рекомендуется дополнять шаго-импульсным перемещением горелки с остановами ее во время импульсов тока.

Глава 6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДОВ

В главе 6 приведены данные по сбору и анализу информации о надежности сварочного оборудования на предприятиях отрасли, которые показали, что

отказы оборудования приводят к браку и дополнительным затратам на устранение дефектов сварных швов, а в некоторых случаях - и к ухудшению экологической обстановки и нарушению правил техники безопасности.

Характерной особенностью эксплуатации сварочных автоматов при монтаже промышленных объектов является их интенсивное использование в период сварочных работ с кратковременными перерывами на устранение отказов, техническое обслуживание, ремонт. Особенностью эксплуатации сварочных автоматов, предназначенных для ремонтных работ, является то, что они большую часть времени находятся на длительном хранении в режиме ожидания работы и меньшую часть - непосредственно в работе, причем некоторые автоматы используются сравнительно часто, а некоторые - очень редко.

В процессе эксплуатации монтажных сварочных автоматов временные интервалы, подготовительных и непосредственно сварочных работ составляют случайные события, которые могут встретиться в любой последовательности и в любой совокупности. Поэтому надежность монтажных сварочных автоматов характеризуется показателями безотказности, долговечности и ремонтопригодности. Особенностью ремонтных автоматов является то, что они длительное время находятся в режиме ожидания работы, а работа наступает при запланированном ремонте или в аварийных ситуациях. В связи с этим надежность ремонтных сварочных автоматов оценивается показателями безотказности, сохранности и ремонтопригодности. Показатели надежности сварочных автоматов целесообразно разделить на основные и дополнительные. Основные показатели дают количественную оценку эффективности функционирования изделий, и внесение их в конструкторскую документацию является обязательным. Дополнительные показатели характеризуют отдельные свойства надежности, и включать их значения в документацию целесообразно при учете специфических особенностей жизненного цикла оборудования.

Теоретически обосновано и практически подтверждено, что для монтажных трубосварочных автоматов основными показателями надежности являются: наработка на отказ Ти, средний ресурс Ткп до капитального ремонта, коэффициент готовности Кг выполнения заданных функций, а дополнительными -среднее время восстановления Тв до работоспособного состояния и срок службы Тел■ Для ремонтных трубосварочных автоматов основными показателями являются наработка на отказ P(t), коэффициент оперативной готовности К0г выполнения заданных функций в произвольный период времени хранения, а дополнительными - среднее время восстановления Тв и средний срок сохраняемости Тхр в работоспособном состоянии.

Подтверждением качества сварочного оборудования на этапах проектирования и изготовления служат фактические данные, полученные при проведении предварительных и приемо-сдаточных испытаний, а также данные эксплуатации. Поддержание качества сварочного оборудования на этапе промышленной эксплуатации обеспечивает своевременная диагностика его состояния и техническое обслуживание. В частности, по результатам сбора и анализа информации об отказах в работе сварочного автомата СА-666 при сварке опускных трубопроводов на реакторе РБМК проведена его модернизация, дополни-

тельное обучение сварщиков-операторов, в результате чего количество отказов в работе автомата (получившем индекс СА-673) резко сократилось.

Разработанные и реализованные мероприятия по увеличению надежности позволили повысить долговечность выпускаемого сварочного оборудования в 1,2...1,5 раза, сократить время на приемку и изготовление каждой единицы сварочного оборудования. При эксплуатации сварочных автоматов планомерно осуществляемое техническое обслуживание привело к сокращению времени на профилактику и ремонт в 1,5.. .1,8 раза. Введение системы диагностики в практику эксплуатации сварочных автоматов сократило простои и затраты на их ремонт не менее, чем вдвое, что, в свою очередь позволило сократить сроки монтажных и ремонтных работ на атомных станциях.

Глава 7. РОЛЬ СВАРЩИКА-ОПЕРАТОРА В РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ

В главе 7 показано, что квалификация сварщика-оператора, как элемента системы «человек - машина», приоритетна в обеспечении стабильно высокого уровня воспроизводимости качества сварных соединений и эффективной работы системы «технологический процесс - сварочное оборудование. - сварщик». Надежность работы такой системы обусловлена созданием условий для технической и психологической подготовки сварщиков-операторов, оптимизацией числа информационных каналов, воспринимаемых в процессе сварки.

При этом затраты времени на корректировку режима сварки сварщиком-оператором определяются не только числом прецизионных параметров, но и удобством и информативностью пультов управления сварочными головками в процессе выполнения работ. Для моделирования функции человека-оператора в системе управления сварочным процессом применена модель, включающая ряд одномерных систем управления. В этом случае формирование функций переменных процесса управления e(t) и u(t) сварщиком-оператором рассматривается как последовательный ряд элементарных решений, типа выбора между 0 и 1, причем решение не обязательно жестко увязано с наличием ошибки е по переменной (е = 1). На основании полученных результатов сформулирован методологический подход, заключающийся в классификации и ранжировании управляющих воздействий при совершенствовании перспективных систем управления процессами автоматической орбитальной сварки.

Для решения задач первичного отбора и адаптации сварщиков-операторов к процессу орбитальной сварки и сварочному оборудованию разработан компьютерный тренажер, обеспечивающий виртуальную реализацию трех характерных процессов сварки неплавящимся электродом: без подачи и с подачей присадочной проволоки, а также с колебаниями электрода в разделке. В качестве обучающего тренажера использован ПК типа IBM стандартной комплектации с дисплеем 19" у монитора и «мышью» для ввода исходных данных и управления виртуальным процессом сварки.

Основное рабочее окно в центральной части дисплея дает трехмерное цветное изображение сварочной головки и фрагмента трубы с возможностью их

поворота в пространстве и изменения масштаба. Для демонстрации изменения энергетических характеристик дуги и сварочной ванны в зависимости от пространственного положения используются возможности программного комплекса ОгЫ1\Уе1<151т. При этом виртуальный тренажер демонстрирует особенности работы с одномоторной сварочной головкой типа ОДА 8-26 (рис. 17), двухмоторной и многофункциональной (многомоторной) сварочными головками.

На завершающем этапе обучения сварщик-оператор закрепляет полученные навыки на реальном сварочном оборудовании, на котором сваривает контрольные образцы-свидетели. Практические навыки проверяются в условиях, максимально приближенных к тем, при которых свариваются реальные конструкции. При этом сварщик должен самостоятельно подготовить и ввести в действие реальное рварочное оборудование, вести сварку на рекомендованных режимах сварки. .....

Глава 8. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДОВ

В главе 8 приведены результаты практического применения выполненных исследований, направленные на дальнейшее повышение уровня воспроизводимости стабильно высокого качества сварных соединений трубопроводов атомных станций. Показана реализация предложенных методов и средств повышения устойчивости процессов автоматической орбитальной сварки к возмущениям при замене парогенераторов реакторов ВВЭР, опускных трубопроводов реакторов РБМК. Приведены также результаты применения автоматической орбитальной сварки в теплоэнергетикой нефтегазовом комплексе РФ, в том числе по сварке стыков труб поверхностей нагрева резервных систем энергообеспечения атомных станций, ТЭЦ и ТЭС, труб с внутренним силикатно-эмалевым покрытием для транспортировки сырья при выщелачивании урановых руд или нефтепродуктов в топливно-энергетическом комплексе РФ. Обобщены результаты совершенствования методов и средств контроля качества изготовления сварочного оборудования, диагностики его состояния и технического об-

Рис. 17. Виртуальный процесс

орбитальной сварки сварочной головкой ОДА 8-26

служи вания.

По результатам исследований разработаны технологические процессы орбитальной сварки, которые обобщены в Технологических рекомендациях и инструкциях:

• ТР-1-102/01-2002 «Автоматическая аргонодуговая сварка трубопроводов обвязки парогенераторов энергоблоков с РУ ВВЭР»;

• ТИ-1 -104/01-2002 «Автоматическая аргонодуговая сварка трубопроводов при замене моноблока КМПЦ реактора РБМК»; •'■*.5 '

• ТИ-1-99/99-2000 «Автоматическая сварка опускных трубопроводов и донышек РГК реакторов РБМК».

Разработан и внедрен комплекс документов, регламентирующих мероприятия по обеспечению надежности сварочного оборудования на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации, в том числе:

• ОСТ 95 10119-85. «Надежность переносного сварочного оборудования. Выбор и задание нормируемых показателей, надежности»

• ОСТ 95 10349-88. «Автоматы специальные переносные для дуговой сварки в защитном газе неповоротных стыков труб. Типы. Технические требования».

Результаты исследований позволили на стадии разработки технических заданий на НИОКР и технических требований на проектирование оборудования уточнить требования к автоматам для орбитальной сварки, которые внедрены в производство: сварочные автоматы ОДА-26М, ОДА-42М, ОДА20-42П, ОДА42-76П, ОДА76-133П и многофункциональный автомат СА-675, предназначенные для замены парогенераторов на АЭС с реакторами ВВЭР; сварочный автомат СА-673 для сварки опускных трубопроводов Ду-300 реакторов РБМК; сварочный комплекс СА-670 для трубопроводов Ду-800 реакторов РБМК.

Предложенный цикл управляемого теплбмассопереноса капли при сварке плавящимся электродом неповоротных стыков труб реализован в опытно-промышленном образце установки УАСТ-1 (НПП «Технотрон», г. Чебоксары), которая обеспечивает орбитальную сварку трубопроводов из сталей перлитного класса диаметром от 219 до 1420 мм и толщиной стенок до 16.4.18 мм.

Для уменьшения брака, обусловленного нерациональными действиями сварщиков-операторов, разработана программа подготовки сварщиков для работы на объектах атомной промышленности, а также необходимые учебно-методические материалы и средства компьютерной подготовки, включая виртуальные тренажеры. Практическая реализация программы подготовки позволила не менее чем на 20% сократить брак по сварке из-за повышения квалификации, изменения мотивации к труду, улучшения сенсорной и моторно-двигательной реакции на возмущения процесса сварки.

Использование разработанной нормативно-технической документации, сварочных технологий и оборудования для автоматической орбитальной сварки обеспечило решение проблем дальнейшего улучшения качества сварных соединений трубопроводов атомных станций и получение экономического эффекта более 10,5 млн. руб. в год (В ценах 2005 г.).

Общие выводы и результаты работы:

1. До настоящего времени при монтаже, техническом обслуживании и ремонте атомных станций основным направлением улучшения качества сварных соединений неповоротных стыков трубопроводов была разработка технических регламентов, направленных, в частности, на ужесточение основных параметров процесса сварки. Благодаря этим разработкам, комплексный показатель уровня воспроизводимости качества сварных соединений, определяемый процентным отношением количества сварных швов, сданных ОТК с первого предъявления, к их общему количеству, достигает: для ручной электродуговой сварки 0,6...0,7; для ручной аргонодуговой сварки 0,7...0,8; для автоматической орбитальной сварки неплавящимся электродом 0,85...0,95. При этом доля стыков труб, сваренных автоматической орбитальной сваркой, составляет всего 10...18% oír их общего количества. Поэтому решение проблем дальнейшего повышения' воспроизводимости качества сварных соединений требует увеличения объёмов работ, выполняемых с использованием автоматической орбитальной сварки; а упрощение путей достижения воспроизводимости стабильно высокого качества соединений будет способствовать расширению областей ее применения, совершенствованию сварочных технологий и оборудования.

2. Прогнозирование уровня воспроизводимости качества сварных соединений по условиям формирования сварочной ванны и кристаллизации шва предлагается производить с использованием обобщенной физико-математической модели, учитывающей особенности процессов орбитальной сварки. Модель представляет собой систему уравнений математической физики, описывающих процессы в сварочной дуге и ванне, в том числе формирование сварочной ванны и поверхностей расплава и сварного шва с учетом формы разделки кромок и размеров и толщин свариваемых труб, распространения тепла в стыке, теплонасыщения ванны от прохода к проходу и обратной волны тепла при замыкании шйа.

. 3. Разработан алгоритм и компьютерная программа численного решения уравнений физико-математической модели при виртуальной имитации процесса сварки, позволяющие оценивать влияние на качество сварных соединений возможных возмущений по условиям сборки, отклонениям положения непла-вящегося электрода в разделке и его эрозии, отклонений по скоростям сварки, подачи присадочной проволоки, истечения защитного газа, блуждания дуги.

4. Выполнена верификация и калибровка модели, которая показала, что модель с высокой степенью достоверности воспроизводит основные дефекты формирования швов, что позволяет разработать научно-обоснованные методы оценки устойчивости процессов сварки к возмущениям, определить технические требования на конструирование сварочного оборудования и выработать требования к персоналу.

5. Анализ влияния технологических факторов на условия формирования сварочной ванны в различных пространствешшх положениях, основанный на обобщении опытных данных и компьютерного моделирования, позволил разработать стратегию компенсации возмущений введением в процессы автоматиче-

ской орбитальной сварки технологических компенсаторов (импульсного изменения тепловложения в сварочную ванну, колебаний электрода в разделке, синхронизации изменений параметров процесса). В частности установлено:

• для обеспечения требуемой поверхности. корня шва при автоматической орбитальной сварке леплавящимся электродом без подачи присадочной проволоки трубопроводов с толщинами стенок до 3...3.5 мм целесообразно регулировать тепловложение при замыкании шва с поддержанием длины дуги с помощью системы АРНД. Этот же прием рекомендуется и при сварке с присадочной проволокой трубопроводов с толщиной стенок до 6...8 мм. При сварке толстостенных труб, зазоры в стыках которых близки к предельно допустимым, корневые проходы целесообразно выполнять с подачей присадочной проволоки и малыми (1.2 мм) колебаниями дуги в разделке;

• при заполнении разделки для исключения перегрева ОШЗ, несплавлений у кромок, непроваров и неприемлемых деформаций, рекомендуется применять импульсное воздействие сварочной дуги с колебаниями электрода таким образом, чтобы импульс тока приходился в тот период времени, когда электрод находится на кромке стыка. При сварке особо ответственных трубопроводов для исключения несплавлений и непроваров вышеперечисленные воздействия целесообразно дополнять шаго-импульсным перемещением горелки с остановками ее во время импульсов тока;

• при выполнении завершающих (облицовочных) проходов для уменьшения вероятности возникновения таких дефектов, как избыточная чешуйча-тость, подрезы, наплывы и кратеры, рекомендуется использовать режимы сварки с поперечными колебаниями горелки, размах которых превышает ширину раскрытия кромок разделки, а тепловой режим обеспечивает минимальную глубину проплавления;

6. Для повышения стабильности глубины проплавления при сварке неплавящимся электродом рекомендуется контролировать форму его рабочей поверхности. При орбитальной сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка при касании капли поверхности сварочной ванны целесообразно уменьшать ток сварки, а после образования надежного контакта между каплей и поверхностью сварочной ванны, с утонением перемычки в зоне «капля - проволока», увеличивать тепловую мощность дуги.

7. Формализация требований по устойчивости процессов сварки к возмущениям позволила выработать критерии оценки отказов сварочного оборудования и разработать систему показателей надежности сварочных автоматов. Теоретически обосновано, что с точки зрения воспроизводимости качества сварных соединений для монтажных трубосварочных автоматов основными показателями надежности являются наработка на отказ, ресурс до капитального ремонта, коэффициент готовности к выполнению заданных функций, а дополнительными - время восстановления до работоспособного состояния и срок службы. Для ремонтных автоматов основными показателями являются наработка на отказ, коэффициент оперативной готовности выполнения заданных функций в произвольный период времени хранения, а дополнительными - время восстановления и срок сохраняемости в работоспособном состоянии.

8. Проведенные исследования показали, что квалификация сварщика-оператора наиболее приоритетна в обеспечении стабильно высокого уровня воспроизводимости качества сварных соединений. Для эффективного использования сварщика-оператора, как естественного регулятора процесса, при его подготовке основное внимание должно быть сконцентрировано не только на быстроте принятия решений, сенсорной и моторно-двигательной реакции при корректировке режимов, но и на оптимальной последовательности выполнения операций. Закрепление и развитие полученных навыков целесообразно осуществлять на виртуальных тренажерах, учитывающих специфику работ и особенности оборудования.

9. Разработаны методы и средства оценки быстроты принятия решений при выполнении сварочных работ, используемые для первичного отбора кандидатов на обучение профессии сварщика автоматических способов сварки. Разработана программа обучения, необходимые учебно-методические материалы и средства компьютерной подготовки, включая виртуальные тренажеры, предназначенные для закрепления и развития сенсорной и моторно-двигательной реакции, рациональности действий в критических ситуациях. Практическая реализация программы подготовки позволила не менее чем на 20% сократить брак по сварке за счет повышения квалификации, изменения мотивации к труду, улучшения сенсорной и моторно-двигательной реакции на возмущения процесса сварки.

• 10. По результатам исследований уточнены технологические процессы автоматической орбитальной сварки трубопроводов атомных станций, которые обобщены в технологических рекомендациях и инструкциях. Разработан и внедрен комплекс документов по обеспечению надежности сварочного оборудования на стадиях проектирования, изготовления и промышленной эксплуатации, в том числе при замене парогенераторов реакторов ВВЭР и технологических, каналов реакторов РБМК.

11. Разработанная нормативно-техническая документация и изготовленное сварочное оборудование обеспечили увеличение до 26...28% объемов применения автоматической орбитальной сварки при монтажных и ремонтных работах на реакторных установках РБМК и ВВЭР, расширили области ее применения в смежных отраслях. Решение проблем дальнейшего повышения уровня воспроизводимости качества сварных соединений, увеличения объемов и областей применения автоматической орбитальной сварки обеспечило сокращение сроков проведения работ по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту атомных станций.

Общий экономический эффект от использования предложенных технологий и оборудования составил более 10,5 млн. руб. в год (В ценах 2005 г.).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Белоусов А.Н., Воскресенский Л.А., Полосков С.И. О системе технической диагностики сварочных автоматов // Сварочное производство. - 1982.

- №5. - С. 30-32. . ,

2. Белоусов А.Н., Полосков С.И., Горейнова С.К. Некоторые вопросы конструирования горелок для автоматической сварки // Сварочное производство. - 1982. - №8. - С. 32-33.

3. Автомат СА-120М2 для сварки трактов реакторов РБМК / А.Н. Белоусов, В.И. Гриненко, В.Г. Нуркас, С.И. Полосков, A.M. Курбатов // Сварочное производство. -1983. - №2. - С. 35-36.

4. Унифицированные планетарные редукторы для функциональных механизмов трубосварочных автоматов / А.Н. Белоусов, B.C. Рябцев, H.H. Пят-кова, С.И. Полосков, Г.Г. Насибулов // Сварочное производство. - 1983. - №4. -С. 38-39.

5. Белоусов А.Н., Картавых А.Е., Полосков С.И. Стандартизация методов контроля качества изготовления трубосварочных автоматов // Надежность и контроль качества. - 1983. - №6. - С. 40-42.

6. Белоусов А.Н., Рябова З.Б., Полосков С.И. Стандартизация методов унификационного контроля конструкторской документации на изделия нестандартного оборудования // Стандарты и качество. - 1983. - №8. - С. 24-25.

7. Белоусов А.Н., Гриненко В.И., Полосков С.И. Выбор и назначение показателей надежности трубосварочных автоматов // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварка в ядерной технологии. - 1983. - Вып. 2(11). - С. 57-61.

8. Исследование нагрева сварочного автомата в процессе сварки и его влияние на надежность / А.Н. Белоусов, С.И. Полосков, В.И. Гриненко, А.Е. Картавых, A.M. Курбатов // Сварочное производство. - 1984. - №6. - С. 32-33.

9. Влияние тепловых характеристик стабилизированной дуги на качество сварных соединений из алюминиевых сплавов / С.И. Полосков, В.А. Бука-ров, Н.В. Якубенко, Г.Г. Чернышов // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Ядерная техника и технология. - 1989. - Вып. 4. - С. 35-38.

10. Хаванов В.А., Седов Ю.С., Полосков С.И. Реализация принципов унификации при разработке оборудования для дуговой сварки в монтажном производстве // Сварочное производство. - 1993. - №9. - С. 26-28.

11. Управление переносом капли при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка / С.И. Полосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гецкин // Сварочное производство. - 2001. - №6. - С. 6-9.

12. Влияние возмущений в системе подачи электродной проволоки на качество сварных соединений / С.И. Полосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гецкин // Сварочное производство. - 2001. - №8. - С. 3-7.

13. Управление параметрами короткого замыкания в процессе сварки плавящимся электродом / С.И. Полосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гецкин // Сварочное производство. - 2001. - №12. - С. 3-7.

14. Анализ технических и технологических возможностей импульсной подачи электродной проволоки в процессах дуговой сварки и наплавки / Б.Е. Патон, В.А. Лебедев, В.Г. Пичак, С.И. Полосков, Л.Н. Щавелев // Сварочное производство. 2002. №2. С. 24-31.

15. Особенности управляемого тешгомассопереноса при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка / С.И. По-

лосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гецкин // Сварочное производство. -2002. - №7. -С. 6-13.

16. Лебедев В.А., Полосков С.И., Братчук С.Д. Оценка влияния возмущений в работе электроприводов на надежность оборудования для механизированной и автоматической сварки // Сварочное производство. -2002. -№9.-С. 9-15.

17. Белоусов А.Н., Полосков С.И, Комплексная система обеспечения надежности сварочного оборудования для атомной промышленности // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. - М.: ИздАТ, 2002. -Т.2.-С. 281-309.

18. Опыт НИКИМТ по созданию оборудования для орбитальной сварки труб в монтажных условиях / В.И. Гриненко, В.А. Хаванов, А.Н. Белоусов, С.И. Полосков // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. - М.: ИздАТ, 2002. - Т.2. - С. 310-339.

19. Белоусов А.Н., Полосков С.И., Мостовой Ю.В. Опыт НИКИМТ по созданию устройств для сборки и центрирования труб под сварку // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. - М.: ИздАТ, 2002. -Т.2.-С. 382-395.

20. Оптимизация размеров рабочих зон для выполнения операций механической обработки и сварки трубопроводов АЭС / С.И. Полосков, А.Н. Белоусов, Л.А. Воскресенский, Ю.В. Мостовой И Труды НИКИМТ: Опыт монтажа, ремонта, реконструкции, методов и средств контроля ядерной техники. Телевидение. Робототехника. - М.: ИздАТ, 2003. - Т.З. - С. 227-239.

21. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Букаров В.А. Анализ факторов, определяющих формирование сварочной ванны при орбитальной сварке неповоротных стыков труб (обзор) // Сварочное производство. - 2003. - №2. - С. 11-19.

22. Полосков С.И., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Особенности управления формированием корня шва при орбитальной сварке неповоротных стыков труб // Сварочное Производство. - 2003. - №4. - С. 3-10.

23. Полосков С.И., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Особенности заполнения разделки (наплавки) при автоматической орбитальной сварке // Сварочное производство. - 2Ö03. - №8. - С. 3-11.

24. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Букаров В.А. Минимизация вероятности образования наружных дефектов в процессе автоматической орбитальной сварки // Сварочное производство. - 2003. - №10. - С. 6-13.

25. Коротынский 'A.A., Махлин Н.М., Полосков С.И. Функциональная надёжность современного сварочного оборудования // Сварочное производство. -2004.-№9.-С. 15-18.

26. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Масленников A.B. Прогнозирование качества сварных соединений на основе физико-математической модели процесса орбитальной сварки // Сварочное Производство. - 2005. - №2. - С. 8-16.

27. Сравнение методов оценки тепловой мощности процесса дуговой сварки / А.Е. Коротынский, Н.М. Махлин, С.И. Полосков, Г.Л. Павленко // Сварочное производство. - 2005. - №3. - С. 3-6.

28. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Логвинов Р.В. Моделирование распределения теплового потока и давления дуги в процессе орбитальной ТЮ-

сварки 11 Сварочное производство. - 2005. - №8. - С. 10-15.

29. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Масленников A.B. Определение оптимальных параметров автоматической орбитальной сварки на основе компьютерного моделирования // Сварочное производство. - 2005. - №10. - С. 6-13.

30. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Масленников A.B. Методика квали-метрической оценки процессов автоматической орбитальной сварки // Сварочное производство. - 2005. - №12. - С. 14-24.

31. Автоматическая орбитальная сварка с присадочной проволокой стыков труб поверхностей нагрева котлоагрегатов / В.В. Рощин, С.И. Полосков, Н.Ю. Воронцов, В.И. Либеров // Сварка и контроль - 2004. Всероссийская научно-техническая конференция: Сб. докладов в 3-х т. - Пермь: ПГТУ, 2004. -Т.З.-С. 276-281.

32. Автоматическая орбитальная сварка трубопроводов при замене парогенераторов ядерных энергетических установок / В.А. Хаванов, В.В. Рощин, С.И. Полосков и др. // Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования. Международная научно-техническая конференция: Сб. докладов. - СПб.: Институт сварки России, 2004. - С. 26-31.

33. Автоматическая орбитальная сварка при строительстве и ремонте трубопроводов с внутренним сшшкатно-эмалевым'покрытием / В.В. Рощин, С.И. Полосков, A.A. Мошнин, О.И. Стеклов // Надежность и экологическая безопасность трубопроводного транспорта. II Всероссийская научно-практическая конференция: Сб. докладов. - Самара: СДНиТ, 2005. - С. 115-120.

34. Полосков С.И. Виртуальная модель формирования швов в процессе орбитальной TIG-сварки // Имитационное моделирование: Теория и практика. Всероссийская научно-практическая конференция: Сб. докладов б 2-х т. - СПб.: ЦНИИТС, 2005. Т.2. - С. 179-185.

35. A.c. 988510 СССР, МКИ3 В 23 К 37/6. Устройство для сборки и центрирования труб под сварку / Г.М. Шарко, С.И. Полосков, А.Н. Белоусов. - № 3319583/25-27 от 06.07.81; Бюл. №2-1983. - С. 54.

36. A.c. 1061956 СССР, МКИ3 В 23 К 9/16. Способ дуговой сварки плавящимся электродом в узкую разделку / В.А. Букаров, С.И. Полосков, В.В. Рощин, В.А. Хаванов, A.M. Курбатов, В.П. Игумнов. - № 3497663/25-27 от 04.10.82; Бюл. №47-1983. - С. 52.

37. A.c. 1078756 СССР, МКИ3 В 23 К 9/16. Устройство для сварки в узкую разделку металлов больших толщин / С.И. Полосков, A.A. Агеев, В.А. Букаров, А.Н. Белоусов. - № 3489231/25-27 от 02.09.82; Бюл. №28-1993. - С. 192.

38. A.c. 1165540 СССР, МКИ3 В 23 К 9/16. Способ дуговой сварки / С.И. Полосков, В.А. Букаров, A.A. Агеев. - № 3693839/25-27 от 26.01.84; Бюл. №25-1985.-С. 63.

39. A.c. 1431193 СССР, МКИ3В 23 К 9/16. Способ сварки стабилизированной дугой / С.И. Полосков, В.А. Букаров, A.A. Агеев. - № 4062566/25-27 от 24.04.86; Бюл. №23-1993. - С. 120.

40. A.c. 1743111 СССР, МКИ3 В 23 К 37/02. Устройство для дуговой многопроходной сварки / A.A. Агеев, С.И, Полосков, В.А. Букарсж, В.С^яб-цев. - №4867766/08 от 2L09.90; Бюл. №11-1994. - С. --- у^^л!^

32 ~77

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Проблемы воспроизводимости качества сварных соединений при монтаже и ремонте трубопроводов па атомных станциях

1.1. Особенности монтажных и ремонтных работ па атомных станциях

1.1.1. Основные виды объектов атомной энергетики и промышленности

1.1.2. Классификация оборудования и трубопроводов по влиянию на безопасность атомных станций

1.2. Основные виды сварных соединений и базовые способы сварки трубопроводов атомных станций

1.3. Основные способы и оборудование для автоматической орбитальной сварки трубопроводов

1.4. Виды и объемы сварочных работ при монтаже, техническом обслуживании и ремонте объектов на атомных станциях

1.5. Анализ условий выполнения сварочных работ при монтаже и ремонте атомных станций

1.6. Базовый уровень качества и требования к качеству сварных соединений трубопроводов на атомных станциях 62 Выводы по главе

1.7. Цель и задачи работы

Глава 2. Условия воспроизводимости качества сварных соединений в процессе автоматической орбитальной сварки

2.1. Методологический подход к решению задач воспроизводимости качества сварных соединений

2.2. Основные виды дефектов формирования швов при орбитальной сварке трубопроводов на атомных станциях

2.3. Основные причины и условия возникновения дефектов сварных соединений в процессе автоматической орбитальной сварки

2.4. Основные методы минимизации вероятности возникновения дефектов сварных соединений и воспроизводимости качества при автоматической орбитальной сварке

2.5. Анализ условий формирования и удержания сварочной ванны в процессе орбитальной сварки трубопроводов атомных станций 117 Выводы по главе

Глава 3. Физико-технологические особенности формирования ванны в процессе автоматической орбитальной сварки

3.1. Особенности формирования корневых проходов при автоматической орбитальной сварке трубопроводов

3.2. Особенности заполнения разделки (наплавки) в процессе автоматической орбитальной сварки стыков трубопроводов

3.3. Минимизация вероятности образования наружных дефектов швов в процессе автоматической орбитальной сварки

3.4. Методы совершенствования процессов орбитальной сварки

3.4.1. Технологические методы управления параметрами процесса орбитальной сварки неплавящимся электродом

3.4.2. Технологические методы и приемы сварки трубопроводов стабилизированными и плазменными дугами

3.4.3. Технологические методы воздействия на сварочную ванну в процессе сварки плавящимся электродом

3.5. Стабильность параметров процесса орбитальной сварки

Выводы по главе

Глава 4. Прогнозирование качества сварных соединений на основе физикоматематической модели процесса орбитальной сварки

4.1. Основные физико-математические зависимости формирования швов в процессе орбитальной сварки

4.2. Физико-математическая модель сварочной дуги

4.3. Модель формирования сварочной ванны и шва

4.3.1. Обобщенная физико-математическая модель процесса орбитальной сварки

4.3.2. Пространство моделирования

4.3.3. Подмодель дуги для решения технологических задач

4.3.4. Подмодель термодинамических явлений

4.3.5. Подмодель формирования поверхностей расплава ванны

4.3.6. Подмодель кристаллизации сварочной ванны и образования

4.4. Численная реализация физико-математической модели процесса орбитальной сварки

4.4.1. Концепция алгоритма компьютерной имитации

4.4.2. Методы численного решения уравнений модели

4.4.3. Алгоритм компьютерной имитации формирования швов

4.5. Программное обеспечение для имитации орбитальной сварки

4.6. Верификация программы для компьютерной имитации процесса орбитальной сварки

4.6.1. Условия проведения экспериментов

4.6.2. Калибровка модели

4.6.3. Анализ соответствия результатов 232 Выводы по главе

Глава 5. Разработка методов и средств повышения устойчивости процессов автоматической орбитальной сварки к возмущениям

5.1. Воспроизводимость качества сварных соединений в процессе автоматической орбитальной сварки

5.2. Возможности программы OrbitWeldSim 243 5.3.0пределение параметров автоматической орбитальной сварки на основе компьютерного моделирования

5.4. Анализ воспроизводимости качества сварных соединений

5.5. Оценка вероятности получения соединения требуемого качества

5.6. Методы повышения уровня воспроизводимости качества сварных соединений 269 Выводы по главе

Глава 6. Совершенствование оборудования для автоматической орбитальной сварки трубопроводов

6.1. Сбор и анализ информации о надежности оборудования для автоматической орбитальной сварки на атомных станциях 2$

6.2. Особенности применения сварочного оборудования при монтажных и ремонтных работах на атомных станциях

6.3. Классификация и ранжирование отказов оборудования в процессе автоматической орбиталыюй сварки

6.4. Выбор и назначение показателей надежности автоматов для орбитальной сварки трубопроводов

6.5. Разработка методов и средств повышения надежности автоматов для орбитальной сварки

6.6. Жизненный цикл сварочного оборудования 3 j 3 6.6.1 .Технические требования к жизненному циклу сварочного оборудования на стадиях проектирования и изготовления 315 6.6.2. Технические требования к жизненному циклу сварочного оборудования на стадии эксплуатации

Выводы по главе

Глава 7. Роль сварщика-оператора в реализации процессов автоматической орбитальной сварки

7.1. Роль сварщиков-операторов в обеспечении качественных показателей процесса автоматической орбиталыюй сварки

7.2. Математическая и имитационная модели взаимодействия сварщика-оператора с процессом и оборудованием

7.3. Задачи сварщика-оператора при реализации процессов автоматической орбиталыюй сварки

7.4. Особенности подготовки и аттестация сварщиков-операторов

7.5. Разработка методов и средств обучения рациональным приемам сварки

7.5.1. Методы и средства теоретической подготовки

7.5.2. Методы и средства практической подготовки

7.5.3. Контроль результатов подготовки 376 Выводы по главе

Глава 8. Практические результаты разработки технологических основ автоматической орбиталыюй сварки трубопроводов

8.1. Разработка нормативно-технической документации для обеспечения проектирования, изготовления и эксплуатации сварочного оборудования

8.1.1. Разработка методов повышения качества конструкторской документации

8.1.2. Совершенствование методов и средств контроля качества изготовления сварочного оборудования

8.2. Автоматическая орбитальная сварка трубопроводов

8.2.1. Сварка трубопроводов при замене парогенераторов реакторов ВВЭР и опускных трубопроводов реакторов РБМК

8.2.2. Сварка стыков труб поверхностей нагрева

8.2.3. Сварка стыков труб с силикатпо-эмалевым покрытием

8.3. Практическая реализация управляемого тепломассопереноса капель при автоматической орбиталыюй сварке плавящимся электродом

8.4. Разработка учебно-методической документации и средств подготовки сварочного персонала

Выводы по главе

Актуальность проблемы. Одним из достижений научной деятельности XX века является осуществление управляемой цепной ядерной реакции деления ядер тяжелых элементов в целях получения энергии, интенсивных потоков нейтронов, накопления изотопов, изучения физических процессов деления [1]. Управляемое деление ядер тяжелых элементов осуществляется в реакторных установках (РУ) - комплексе систем и элементов, включающих ядерный реактор и непосредственно связанные с ним системы, необходимые для его эксплуатации и поддержания в безопасном состоянии. В дальнейшем происходит преобразование тепловой энергии, выработанной в ядерном реакторе, в формы, необходимые конечному потребителю: электрическая энергия, тепловая энергия различного потенциала, механическая энергия [2].

Применение ядерной энергии осуществляется в двух аспектах: гражданском (мирном) и военном.

Основные направления военного применения ядерной энергии: ядерное оружие, накачка энергией лазерного оружия, в транспортных энергетических установках на подводных лодках и надводных кораблях военно-морского флота, в энергетических установках космических объектов и систем.

Основные направления мирного использования ядерной энергии: электроэнергетика, теплоснабжение, опреснение морской воды, в транспортных энергетических установках на судах морского флота, в энергетических установках космических аппаратов, при проведении исследовательских работ в области физики и биологии, при получении изотопной продукции в медицинских целях, при промышленном применении подземных ядерных взрывов. Не умаляя значимость военного применения ядерной энергии, следует отметить, что наиболее зримы и наглядны достижения атомной промышленности в ядерной энергетике. Ядерная энергия используется на атомных электростанциях (АЭС), теплоэнергоцентралях

АТЭЦ) и различных станциях теплоснабжения (ACT, АСПТ), в ядерных паро-производящих установках (ЯППУ) на морских судах различного назначения. Все эти энергетические объекты (за исключением ЯППУ) можно обобщить под названием "Атомная станция" (АС).

Наибольшее распространение АС получили в энергетике. В настоящее время мировая атомная энергетика характеризуется успешной эксплуатацией 442 атомных электростанций. Многие промышленно развитые страны производят значительную часть своей электроэнергии на АЭС: Франция - 78%, Бельгия - 55%, Германия - 28%, Япония - 25%, США - 20%, Россия - 17%. Рекордсменом по числу АЭС являются США, где эксплуатируются 104 энергоблока, в России на 9 АЭС эксплуатируются 30 энергоблоков с реакторными установками тип ВВЭР, РБМК, ЭПГ.

В соответствии с директивными документами: «Энергетическая стратегия России на период до 2020 г.» и «Стратегия развития атомной энергетики России в первой половине XXI века» планируется осуществить строительство, по крайней мере, 20-ти энергоблоков с реакторами типа ВВЭР и БН, увеличить срок эксплуатации действующих АЭС до 30 и более лет[3]. В связи с этим необходимо дальнейшее повышение уровня ядерной безопасности этих объектов, совершенствование технического и качественного уровня их изготовления, монтажа, технического обслуживания и ремонта.

Трубопроводы являются базовыми элементами в технологических цепочках атомных станций. Поэтому они выделены в отдельную группу технических устройств по влиянию на эксплуатационную надежность и безопасность АС. Сложные условия работы трубопроводов (радиоактивные и агрессивные среды, высокие температуры и давления, вибрации), ограниченная доступность к месту выполнения работ, требования промышленной безопасности к потенциально опасным производственным объектам обуславливают высокие требования к сплошности, прочности и коррозионной стойкости соединений. Обычно трубопроводы соединяются между собой, арматурой и технологическим оборудованием с использованием сварки. При монтаже трубопроводов атомных станций свариваются сотни тысяч стыков труб из коррозионно-стойких аустенитных, низкоуглеродистых перлитных и низколегированных сталей. Сварка основного объема стыков осуществляется в неповоротном положении. Такой вариант сварки относится к высоким сварочным технологиям, наиболее сложным в реализации, так как сварочная ванна в процессе формирования швов последовательно принимает характерные положения: нижнее, «на спуск», потолочное, «на подъем».

Обеспечение безопасной работы трубопроводов во многом определяется отсутствием недопустимых дефектов сварных швов на стадии монтажа и достоверностью прогнозирования их возникновения на стадии промышленной эксплуатации. В монтажных условиях вероятность появления дефектов определяется условиями выполнения работ, а также рациональностью действий персонала. При эксплуатации трубопроводов вероятность возникновения дефектов определяется степенью деградации свойств основного металла и сварных швов от внешних эксплуатационных факторов: давлений при статических и динамических нагрузках, вибраций, высоких температур, агрессивных сред, радиационного воздействия. Выполнение сварочных работ при ремонте, профилактическом или регламентном обслуживании является сложнейшей инженерной задачей. Проблемы предсказуемого высокого качества сварных соединений становятся еще более актуальными, если принять во внимание тот факт, что гарантированный ресурс наиболее ответственных трубопроводов должен достигать не менее 30, а в некоторых случаях и 50 лет.

По вышеизложенным причинам в настоящее время для стабильного высокого воспроизводства качества сварных соединений проводятся исследования, выявляющие физико-технологические особенности формирования сварных швов и определяющие параметры процесса (управляющие воздействия), позволяющие эффективно управлять процессом получения неразъемного сварного соединения [4]. Разрабатывается сварочное оборудование, совершенствуются процессы сварки и методы управления качеством сварных соединений.

К моменту постановки цели работы основные положения теории о механизме формирования сварочной ванны в различных пространственных положениях благодаря усилиям Акулова А.И., Ерохина А.А., Ищенко Ю.С., Букарова В.А., Чернышова Г.Г., Березовского Б.М., Суздалева И.В. и др. были достаточно проработаны. Исследования по повышению качества сварных соединений в различных отраслях промышленности проводили Б.Е. Патон, Н.П. Алешин, JI.M. Лобанов, В.Н. Волченко, В.А. Казаков, О.И. Стеклов и др. Значительный вклад в решение проблем обеспечения качества сварных соединений, исследование технологических особенностей процессов автоматической орбитальной сварки и разработку сварочного оборудования для атомной энергетики и промышленности внесен такими учеными, как Ю.Ф. Юрченко, В.В. Рощин, В.А. Хаванов, В.А. Букаров, Ю.С. Ищенко, А.Н. Белоусов, В.И. Гриненко, А.С. Зубченко, Ф.А. Хромченко, Ю.А. Янченко, Н.Ю. Пальчук, и др. Накоплен опыт по разработке методик анализа и моделей стадий процесса различных процессов сварки (В.А. Судник, В.А. Ерофеев, В.А. Фролов, А.С. Рыбаков, В.И. Махненко, Т. Masutani, F. Miyasaka, Т. Ohji, S.-J. Na и др.), позволяющих оценивать влияние на качество сварных соединений отклонений технологических параметров. Из работ Э.А. Гладкова, Э.Л. Макарова, А.Е. Коротынского, J. Szekely, R.T.C. Choo и др. известны новые подходы к минимизации вероятности возникновения дефектов.

Проблемы повышения производительности труда и воспроизводимости качества сварных соединений могут быть решены масштабным переходом от традиционных ручных методов дуговой сварки к автоматической орбитальной сварке в защитных газах, для которой характерны наиболее высокие показатели по стабильности и воспроизводимости качества сварных соединений. Кроме того, следует учитывать, что при ручных способах сварки обеспечение необходимого качества работ связано со значительными трудозатратами, а в некоторых случаях и дозовыми нагрузками на персонал. Явными преимуществами обладают автоматические способы орбитальной сварки, позволяющие снизить или полностью исключить образование дефектов и выполнять практически бездефектную сварку с дистанционным управлением с использованием современных программных систем управления [5] и промышленного телевидения [6]. При этом автоматическая орбитальная сварка трубопроводов обеспечивает получение качественных сварных соединений с гарантированными механическими характеристиками и химическим составом сварных соединений [7].

Автоматические способы орбитальной сварки позволяют выполнять сварочные работы при техническом обслуживании и ремонте основного и вспомогательного оборудования атомных станций с использованием дистанциошю-управляемых систем контроля и промышленного телевидения для сокращения времени пребывания сварщика-оператора в зоне выполнения работ. Однако чувствительность автоматической орбитальной сварки к возмущениям также полностью не исключает вероятность появления таких дефектов, как нарушения формы швов, в том числе: подрезов, наплывов, превышения выпуклости шва, проплава и вогнутости корня, а также трещин, пор, усадочных раковин, непроваров и несплавлений, твердых включений.

К сожалению, переход к автоматической сварке не упрощает сварочное оборудование и не снижает необходимую квалификацию персонала, в связи с чем до настоящего времени при монтаже и ремонте объектов атомной промышленности доля ручных способов сварки достаточна высока.

Одним из основных способов обеспечения стабильно высокого качества сварных соединений является минимизация отрицательных воздействий на условия формирования швов, повышение надежности сварочного оборудования, выработка навыков рациональных действий у сварщиков-операторов [8]. Кроме того, для воспроизводимости качества сварных соединений необходимо повышение устойчивости процессов сварки к возмущениям, совершенствование сварочного оборудования.

Так как процессы автоматической орбитальной сварки требуют более качественной сборки стыков, необходимо применение механизированных трубофаскорезов, полностью исключающих ручную подготовку кромок под сварку, и специальных центраторов. Кроме того, специфика монтажных и ремонтных работ обуславливает необходимость воссоздания временного рабочего места с высокотехнологичным оборудованием практически у каждого стыка, что усложняет задачу обеспечения стабильно высокого качества сварных соединений. Качество сварных соединений может оцениваться по целому ряду квалиметрических признаков, в том числе по воспроизводимости при организации сварочных работ, стабильности при их выполнении и повторяемости при последующей эксплуатации трубопроводов. Для прогнозирования качества сварных соединений, совершенствования процессов сварки и оборудования наибольший интерес представляют именно вопросы обеспечения стабильно высокого уровня воспроизводимости качества.

Вместе с тем до настоящего времени при планировании и выполнении монтажных и ремонтных работ на атомных станциях возникают проблемы с прогнозированием возможного уровня воспроизводимости качества сварных соединений. Поэтому разработка технологических основ автоматической орбитальной сварки для гарантированной воспроизводимости бездефектного качества сварных соединений в соответствии с нормативно-технической документацией является актуальной проблемой, решение которой позволит повысить эксплуатационную надежность и безопасность атомных станций.

Целью диссертационной работы являлось повышение уровня воспроизводимости качества сварных соединений трубопроводов при их монтаже и ремонте для обеспечения эксплуатационной надежности и безопасности атомных станций.

В соответствии с целью были определены основные задачи работы:

1. Выполнить анализ методов обеспечения стабильно высокого уровня воспроизводимости качества сварных соединений, увеличения объемов и расширения областей применения автоматической орбитальной сварки при монтаже, техническом обслуживании и ремонте трубопроводов.

2. Разработать обобщенную физико-математическую модель формирования сварных соединений в процессе орбитальной дуговой сварки и доказать ее адекватность реальному процессу.

3. Исследовать закономерности возникновения дефектов при реализации основных способов автоматической орбитальной сварки и разработать методы минимизации дефектов при выполнении сварочных работ.

4. Разработать методы и средства сокращения числа отказов оборудования при выполнении сварочных работ.

5. Уточнить функции сварщика-оператора при реализации процессов автоматической орбитальной сварки, разработать методы и средства закрепления сенсорной и моторно-двигательной реакции, быстроты принятия решений.

Планируется обосновать следующие основные положения работы:

• Результаты анализа методов и средств воспроизводимости качества сварных соединений трубопроводов при монтаже, техническом обслуживании и ремонте объектов атомной промышленности.

• Рассмотрение влияние физико-технологических особенностей формирования швов на качество сварных соединений, устойчивости технологических процессов сварки к возмущениям, функциональной надежности сварочного оборудования, рациональности действий сварщиков-операторов при реализации процессов автоматической орбитальной сварки, другие условия обеспечения стабильного качества сварных соединений;

• Результаты разработки физико-математических моделей базовых процессов автоматической орбитальной сварки, позволяющие проводить сравнение реально достигнутого уровня качества с прогнозируемым и осуществлять оценку повышения устойчивости процессов к возмущениям при использовании специальных технологических приемов, уменьшающих влияние внешней среды на вероятность возникновения дефектов формирования швов.

• Результаты применения технологических рекомендаций по повышению устойчивости процессов автоматической орбитальной сварки к возмущениям, научно-обоснованные требования к конструированию сварочного оборудования, программ подготовки сварщиков-операторов.

Научная новизна работы состоит в установлении новых количественных и качественных связей между показателями качества сварных соединений трубопроводов атомных станций и условиями выполнения сварочных работ и базируется на следующих положениях:

1. Показано, что существует объективная связь между уровнем воспроизводимости качества сварных соединений и условиями выполнения сварочных работ, надежностью сварочного оборудования и рациональностью действий персонала, которая может быть выявлена только на основе теоретического анализа обобщенной физико-математической модели формирования швов в процессе автоматической орбитальной сварки.

2. Разработана модель формирования швов при орбитальной сварке, которая представляет собой систему уравнений математической физики, описывающих процессы в сварочной дуге и ванне, в том числе формирование сварочной ванны и поверхностей расплава и сварного шва с учетом их пространственного положения, формы разделки кромок, размеров и толщин свариваемых труб, условий распространения тепла в стыке, теплонасыщения ванны от прохода к проходу и обратную волну тепла при замыкании шва. Разработанная модель позволяет оценивать влияние на качество сварных соединений организационных, технологических и конструктивных факторов, а также осуществлять прогнозирование качества сварных соединений и оценивать вероятности возникновения характерных дефектов формирования швов.

3. Показано, что введение в процессы автоматической орбитальной сварки технологических компенсаторов (импульсного изменения тепловложения в сварочную ванну, колебаний электрода в разделке, синхронизации изменений параметров процесса) с сохранением и дальнейшим поддержанием достигнутого уровня техники и технологий, упрощает достижение воспроизводимости стабильно высокого качества сварки и способствует увеличению объемов ее применения.

4. Установлено, что вероятность воспроизводимости качества сварных соединений возрастает, если надежность монтажных трубосварочных автоматов оценивается наработкой на отказ, средним ресурсом до капитального ремонта, коэффициентом готовности к выполнению заданных функций, а дополнительными показателями надежности являются - среднее время восстановления до работоспособного состояния и срок службы. Для ремонтных трубосварочных автоматов основными показателями надежности являются наработка на отказ, коэффициент оперативной готовности выполнения заданных функций в произвольный период времени хранения, а дополнительными - среднее время восстановления и средний срок сохраняемости в работоспособном состоянии.

5. Показано, что при реализации процессов автоматической орбитальной сварки квалификация сварщика-оператора по-прежнему приоритетна для бездефектного выполнения сварных соединений. Поэтому выработку психомоторных навыков и рациональности действий в критических ситуациях целесообразно осуществлять с использованием современных средств подготовки, в том числе виртуальных тренажеров и электронных учебников.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

1. Изучены причины возникновения дефектов, определены методы и средства минимизации вероятности их возникновения, разработаны требования к воспроизводимости стабильно высокого качества сварных соединений.

2. Разработан и внедрен комплекс мероприятий в системе «технология сварки - оборудование - персонал» для обеспечения воспроизводимости качества сварных соединений трубопроводов атомных станций.

3. Результаты исследований использованы при совершенствовании процессов автоматической орбитальной сварки применяемых для монтажа и ремонта трубопроводов на атомных станциях с реакторами ВВЭР и РБМК.

Методы исследований. При выполнении исследований был использован широкий спектр теоретических и экспериментальных методов. В анализе особенностей процессов автоматической орбитальной сварки применен метод описания объекта в многомерном пространстве режимов сварки, включая разработку обобщенной физико-математической модели процесса сварки и методов решения нелинейных задач на ЭВМ и интерполяционный метод численного интегрирования на ортогональных сетках. Достоверность решения уравнений математической физики проверялась по экспериментальным данным об энергетических параметрах сварочной дуги и условиях формирования швов, определенных по результатам металлографических исследований сварных соединений. Ряд исследований проводился с использованием методов теории вероятности, математического планирования экспериментов и ситуационного подхода при работе с базами экспертных знаний.

Связь работы с научными программами, планами, темами.

Диссертационная работа связана с выполнением Государственного контракта №41.008.1.1.2754 по проблеме «Машины и машиностроение будущего» и научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ: №2001/28/448/7/426 (2-51006) от 24.08.2001 г. «Разработка КД, изготовление и поставка оборудования для резки и сварки трубопроводов при замене парогенератора реакторов ВВЭР»; №2001/28/448/7/4527 (2-5107) от 24.08.2001 г. «Выполнение ОКР по переработке КД и изготовление опытной партии сварочных автоматов СА-666 в количестве трех комплектов»; №2001/5.3.4/448/7/1413 (2-51292) от 04.06.2001 г. «Разработка технологического процесса автоматической сварки трубопроводов обвязки парогенераторов энергоблоков с РУ ВВЭР», №2002/4.1.1.1.3.4.3/448/7/2755 (251066) от 20.11.2002 г. «Разработка опытных аппаратур управления нового поколения для ремонтных сварочных автоматов».

Апробация работы. Основные результаты по отдельным разделам работы докладывались на Всероссийских и региональных научно-технических конференциях: «Пути развития сварочных технологий на предприятиях города

Москвы» (Москва, 1997 г.); «Сварка и смежные технологии» (Москва, 2000г.); «Сварка и контроль-2004» (Пермь, 2004г.); «Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования» (Санкт-Петербург, 2004г.); «Наука-образование-производство: Сварка, реновация, инженерия поверхности» (Нижний Тагил, 2004г.); «Сварка и контроль-2005» (Челябинск, 2005г.); «Надежность и экологическая безопасность трубопроводного транспорта» (Самара, 2005г.); «XII Бенардосовские чтения: Проблемы сварки и электротехники» (Иваново, 2005г.); «Имитационное моделирование: Теория и практика» (Санкт-Петербург, 2005г.); Актуальные проблемы информатики и информационных технологий (Тамбов, 2006г.) и др.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 40 научных трудах, в том числе 30 статьях в журналах«Сварочное производство», «Стандарты и качество», сборниках «Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварка в ядерной технологии»,, 4 докладах на научных конференциях, а также 6 авторских свидетельствах на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав, общих выводов, списка использованных литературных источников и четырех приложений. Общий объем диссертации составляет 452 страницы машинописного текста, включая 185 рисунков и 81 таблицу и 5 приложений. Список литературы включает 434 наименования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. До настоящего времени при монтаже, техническом обслуживании и ремонте атомных станций основным направлением улучшения качества сварных соединений неповоротных стыков трубопроводов была разработка технических регламентов, направленных, в частности, на ужесточение основных параметров процесса сварки. Благодаря этим разработкам, комплексный показатель уровня воспроизводимости качества сварных соединений, определяемый процентным отношением количества сварных швов, сданных ОТК с первого предъявления, к их общему количеству, достигает: для ручной электродуговой сварки 0,6.0,7; для ручной аргонодуговой сварки 0,7.0,8; для автоматической орбитальной сварки неплавящимся электродом 0,85.0,95. При этом доля стыков труб, сваренных автоматической орбитальной сваркой, составляет всего 10. 18% от их общего количества. Поэтому решение проблем дальнейшего повышения воспроизводимости качества сварных соединений требует увеличения объёмов работ, выполняемых с использованием автоматической орбитальной сварки, а упрощение путей достижения воспроизводимости стабильно высокого качества соединений будет способствовать расширению областей ее применения, совершенствованию сварочных технологий и оборудования.

2. Прогнозирование уровня воспроизводимости качества сварных соединений по условиям формирования сварочной ванны и кристаллизации шва предлагается производить с использованием обобщенной физико-математической модели, учитывающей особенности процессов орбитальной сварки. Модель представляет собой систему уравнений математической физики, описывающих процессы в сварочной дуге и ванне, в том числе формирование сварочной ванны и поверхностей расплава и сварного шва с учетом формы разделки кромок и размеров и толщин свариваемых труб, распространения тепла в стыке, теплонасыщения ванны от прохода к проходу и обратной волны тепла при замыкании шва.

3. Разработан алгоритм и компьютерная программа численного решения уравнений физико-математической модели при виртуальной имитации процесса сварки, позволяющие оценивать влияние на качество сварных соединений возможных возмущений по условиям сборки, отклонениям положения неплавящегося электрода в разделке и его эрозии, отклонений по скоростям сварки, подачи присадочной проволоки, истечения защитного газа, блуждания дуги.

4. Выполнена верификация и калибровка модели, которая показала, что модель с высокой степенью достоверности воспроизводит основные дефекты формирования швов, что позволяет разработать научно-обоснованные методы оценки устойчивости процессов сварки к возмущениям, определить технические требования на конструирование сварочного оборудования и выработать требования к персоналу.

5. Анализ влияния технологических факторов на условия формирования сварочной ванны в различных пространственных положениях, основанный на обобщении опытных данных и компьютерного моделирования, позволил разработать стратегию компенсации возмущений введением в процессы автоматической орбитальной сварки технологических компенсаторов (дискретного изменения тепловложения в сварочную ванну, колебаний электрода в разделке, синхронизации изменений параметров процесса). В частности установлено:

• для обеспечения требуемой поверхности корня шва при автоматической орбитальной сварке неплавящимся электродом без подачи присадочной проволоки трубопроводов с толщинами стенок до 3.3.5 мм целесообразно регулировать тепловложение при замыкании шва с поддержанием длины дуги с помощью системы АРНД. Этот же прием рекомендуется и при сварке с присадочной проволокой трубопроводов с толщиной стенок до 6.8 мм. При сварке толстостенных труб, зазоры в стыках которых близки к предельно допустимым, корневые проходы целесообразно выполнять с подачей присадочной проволоки и малыми (1.2 мм) колебаниями дуги в разделке;

• при заполнении разделки для исключения перегрева ОШЗ, несплавлений у кромок, непроваров и неприемлемых деформаций, рекомендуется применять импульсное воздействие сварочной дуги с колебаниями электрода таким образом, чтобы импульс тока приходился в тот период времени, когда электрод находится на кромке стыка. При сварке особо ответственных трубопроводов для исключения несплавлений и непроваров вышеперечисленные воздействия целесообразно дополнять шаго-импульсным перемещением горелки с остановками ее во время импульсов тока;

• при выполнении завершающих (облицовочных) проходов для уменьшения вероятности возникновения таких дефектов, как избыточная чешуйчатость, подрезы, наплывы и кратеры, рекомендуется использовать режимы сварки с "поперечными колебаниями горелки, размах которых превышает ширину раскрытия кромок разделки, а тепловой режим обеспечивает минимальную глубину проплавления;

6. Для повышения стабильности глубины проплавления при сварке неплавящимся электродом рекомендуется контролировать форму его рабочей поверхности. При орбитальной сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка при касании капли поверхности сварочной ванны целесообразно уменьшать ток сварки, а после образования надежного контакта между каплей и поверхностью сварочной ванны, с утонением перемычки в зоне «капля - проволока», увеличивать тепловую мощность дуги.

7. Формализация требований по устойчивости процессов сварки к возмущениям позволила выработать критерии оценки отказов сварочного оборудования и разработать систему показателей надежности сварочных автоматов. Теоретически обосновано, что с точки зрения воспроизводимости качества сварных соединений для монтажных трубосварочных автоматов основными показателями надежности являются наработка на отказ, ресурс до капитального ремонта, коэффициент готовности к выполнению заданных функций, а дополнительными - время восстановления до работоспособного состояния и срок службы. Для ремонтных автоматов основными показателями являются наработка на отказ, коэффициент оперативной готовности выполнения заданных функций в произвольный период времени хранения, а дополнительными - время восстановления и срок сохраняемости в работоспособном состоянии.

8. Проведенные исследования показали, что квалификация сварщика-оператора наиболее приоритетна в обеспечении стабильно высокого уровня воспроизводимости качества сварных соединений. Для эффективного использования сварщика-оператора, как естественного регулятора процесса, при его подготовке основное внимание должно быть сконцентрировано не только на быстроте принятия решений, сенсорной и моторно-двигательной реакции при корректировке режимов, но и на оптимальной последовательности выполнения операций. Закрепление и развитие полученных навыков целесообразно осуществлять на виртуальных тренажерах, учитывающих специфику работ и особенности оборудования.

9. Разработаны методы и средства оценки быстроты принятия решений при выполнении сварочных работ, используемые для первичного отбора кандидатов на обучение профессии сварщика автоматических способов сварки. Разработана программа обучения, необходимые учебно-методические материалы и средства компьютерной подготовки, включая виртуальные тренажеры, предназначенные для закрепления и развития сенсорной и моторно-двигательной реакции, рациональности действий в критических ситуациях. Практическая реализация программы подготовки позволила не менее чем на 20% сократить брак по сварке за счет повышения квалификации, изменения мотивации к труду, улучшения сенсорной и моторно-двигательной реакции на возмущения процесса сварки.

10. По результатам исследований уточнены технологические процессы автоматической орбитальной сварки трубопроводов атомных станций, которые обобщены в технологических рекомендациях и инструкциях. Разработан и внедрен комплекс документов по обеспечению надежности сварочного оборудования на стадиях проектирования, изготовления и промышленной эксплуатации, в том числе при замене парогенераторов реакторов ВВЭР и технологических каналов реакторов РБМК.

11. Разработанная нормативно-техническая документация и изготовленное сварочное оборудование обеспечили увеличение до 26.28% объемов применения автоматической орбитальной сварки при монтажных и ремонтных работах на реакторных установках РБМК и ВВЭР, расширили области ее применения в смежных отраслях. Решение проблем дальнейшего повышения уровня воспроизводимости качества сварных соединений, увеличения объемов и областей применения автоматической орбитальной сварки обеспечило сокращение сроков проведения работ по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту атомных станций.

Общий экономический эффект от использования предложенных технологий и оборудования составил более 10,5 млн. руб. в год (В ценах 2005 г.).

1. Машиностроение. Энциклопедия. Т. 1V-25. Машиностроение ядерной энергетики / Под ред. Е.О. Адамова. М.: Машиностроение, 2005. - Кн. 1. - 960 с.

2. Машиностроение. Энциклопедия. Т. IV-25. Машиностроение ядерной энергетики / Под ред. Е.О. Адамова. М.: Машиностроение, 2005. - Кн. 2. - 944 с.

3. Атомные станции России: 2002. М.: Росэнергоатом, 2003. - 112 с.

4. Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1982. - 303 с.

5. Гладков Э.А. Управление процессами и оборудованием при сварке. М.: Изд-во «Академия», 2006. - 432 с.

6. Никифоров Д.Д., Лифшиц М.Л. Телевизионные автоматы в сварке элементов атомной техники. М: Энергоатомиздат, 1985. - 128 с.

7. Рощин В.В., Хаванов В.А. Сварочное оборудование НПО «НИКИМТ» // Сварочное производство. -1993. №5. - С. 7-9,13.

8. Монтаж и сварка трубопроводов из коррозионно-стойких сталей в атомной промышленности / Ю.Ф. Юрченко, В.В. Гума, В.В. Рощин и др. М.: Атомиздат, 1966. - 252 с.

9. Справочник монтажника тепловых и атомных электростанций / Под ред. В.П. Банника, Д.Я. Винницкого. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 880 с.

10. Дорощук В.Е. Ядерные реакторы на электростанциях. М.: Атомиздат, 1977.207 с.

11. Строительство атомных электростанций / В.Б. Дубровский, П.А. Лавданский, Б.К. Пергаменщик, Н.Я. Тургин. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 161 с.

12. Острейковский В.А. Эксплуатация атомных станций: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1999. - 928 с.

13. Научные основы обеспечения комплексной безопасности России. / Н.А. Маху-тов, В.Н. Осипов, М.М. Гаденин и др. // Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. М.: ВИНИТИ, 2002. - Вып. 5. - С. 15-26.

14. Зубченко А.С. Васильченко Г.С., Овчинников А.В. Надежность и ресурс сварных конструкций атомного энергетического оборудования // Автоматическая сварка. 1997. -№11.-С. 3-10.

15. Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ПН АЭ Г-01-011-97) / Госатомнадзор России. М.: НТЦ ГАН РФ, 1997. - 38 с. (Правила и нормы в атомной энергетике).

16. Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПН АЭ Г-7-008-89) / Госатомэнергонадзор СССР. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 168 с. (Правила и нормы в атомной энергетике).

17. Хромченко Ф.А. Ресурс сварных соединений паропроводов. М.: Машиностроение, 2002.-352 с.

18. Основные правила обеспечения эксплуатации атомных станций (РД ЭО 034802). М.: Центр Принт, 2002. - 280 с.

19. Henon В.К. Orbital welding of stainless steel tubing for biopharmaceutical, food and dairy use // Tube International. -1999. Vol.18, №9. - P. 349-353.

20. Шефель В.В. Автоматическая сварка трубопроводов атомных электростанций // Автоматическая сварка. 1987. - №2. - С. 45-50.

21. Фейгип Л.В. Сварочные работы на монтаже энергоблока с ВВЭР-1000 // Энергетическое строительство. 1983. - №8. - С. 29-33.

22. Луценко В.И. Сварочные работы на монтаже оборудования первого энергоблока Хмельницкой АЭС // Энергетическое строительство. 1987. - №7. - С. 56-57.

23. Сварка при монтаже оборудования и металлоконструкций реакторных установок / В.В. Рощии, В.А. Хаванов, Л.И. Акулов, В.А. Букаров // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. М.: ИздАТ, 2002. - Т. 1. - С. 81-118.

24. Хавапов В.А., Седов Ю.С. Сварочное оборудование с дистанционным управлением для регламентных и ремонтных работ в атомной энергетике // Сварочное производство. -1993. №9. - С. 31-33.

25. Хромчепко Ф.А. Сварка оборудования электростанций: Справочник. М.: Энергия, 1977. - 368 с.

26. Букаров В.А. Технология дуговой автоматической сварки в защитных газах // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. М.: ИздАТ, 2002. - Т. 1.-С. 149-210.

27. Ищенко Ю.С. Физико-технологические основы формирования швов в процессе дуговой сварки // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. М.: ИздАТ, 2002. - Т. 2. - С. 204-240.

28. Ерохин А.А., Ищенко Ю.С. Некоторые закономерности формирования проплава при сварке иеповоротных стыков труб // Сварочное производство. 1967. - №4. - С. 16-18.

29. Верчеико В.Р., Петров А.В., Баранов М.И. Автоматическая сварка иеповоротных стыков труб // Сварочное производство. 1956. - №6. - С. 22-25.

30. Акулов А.И. Автоматическая сварка неповоротных стыков труб в среде углекислого газа // Сварочное производство. 1957. - №10. - С. 25-29.

31. Ищенко Ю.С. Обеспечение постоянства теплового режима аргонодуговой сварки кольцевых швов // Сварочное производство. 1966. - №8. - С. 7-10.

32. Белкин С.А., Ворновицкий И.Н. Технология сварки при монтаже оборудования АЭС с реакторами РБМК. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 88 с.

33. Белкин С.А., Ротштейп А.В. Монтаж стационарных трубопроводов АЭС во Франции // Энергетическое строительство. 1990. - №6. - С. 74-77.

34. Свойства сварных соединений трубопровода Ду=850 мм главного циркуляционного контура АЭС, выполненных автоматической аргонодуговой сваркой / С.А. Белкин, И.В. Иванова, М.М. Борисенко и др. // Энергетическое строительство. 1992. - №5. - С. 5055.

35. Волков В.А. Специальное металлорежущее оборудование // Технология машиностроения. 2000. - №5. - С. 6-10.

36. Белоусов А.Н., Полосков С.И., Мостовой Ю.В. Опыт НИКИМТ по созданию устройств для сборки и центрирования труб под сварку // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. М.: ИздАТ, 2002. - Т. 2. - С. 382-395.

37. Гриненко В.И., Белкин С.А., Астафурова Н.И. Сварка неноворотных стыков труб из стали X19II9T методом автоопрессовки // Сварочное производство. 1963. - №10. -С. 27-29.

38. Автоматическая дуговая сварка стыков труб методом автоопрессовки / В.В. Ро-щин, Ю.С. Ищенко, В.А. Букаров, В.А. Хавапов // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварка в атомной промышленности. 1985. - Вып. 1 (14). - С. 73-81.

39. А.с. №212409 СССР, МКИ3 В 23К 9/16 Способ сварки труб автоопрессовкой /

40. B.В. Рощии, В.И. Гриненко, С.А. Белкин и др. №891492/25-27 от 02.04.64; Бюл. №9-1968.1. C. 52.

41. А.с. №270153 СССР, МКИ3 В 23К 9/16 Способ электрической сварки неповоротных стыков труб / В.В. Рощин, Б.И. Муромцев, Г.Н. Гусаков, Л.И. Маслов. -№1109236/25-27 от 22.10.66; Бюл. №16-1970. С. 67.

42. Автоматическая сварка соединений стали ЭИ-847 методом последовательногопроплавлеиия / В.В. Рощин, Ю.С. Ищенко, В.А. Букаров и др. // Автоматическая сварка. -1972. -№3,- С. 39-41.

43. Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Технология автоматической дуговой сварки трубных соединений и перспективы ее совершенствования // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварка в атомной промышленности. 1985. - Вып. 1 (14). - С. 52-63.

44. Букаров В.А., Корпеев Ю.Н. Автоматическая сварка стыковых соединений проникающей дугой // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварка в ядерной технологии. -1985.-Вып. 2(15).-С.4-14.

45. Савицкий М.М., Мелышчук Г.М., Гинзбург Г.М. Технология сварки неповоротных стыков труб с активирующим флюсом // Автоматическая сварка. 1994. - №9-10. - С. 33-37.

46. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Букаров В.А. Анализ факторов, определяющих формирование сварочной ванны при орбитальной сварке пеповоротиых стыков труб (обзор) // Сварочное производство. 2003. - №2. - С. 11-19.

47. Организация сварочных работ и контроля качества сварных соединений при монтаже первой очереди ЛАЭС / В.В. Гума, Ю.А. Якобсон, М.К. Любимов // Труды НИКИМТ: Технология монтажных работ. М.: НИКИМТ, 1975. - Вып. 1. - С. 36-48.

48. Белкин С.А., Шефель В.В. Автоматическая аргонодуговая сварка при монтаже трубопроводов АЭС // Энергетическое строительство. 1985. - №11. - С. 43-46.

49. Тавастшерна Р.И. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов. -М.: Высшая школа, 1990. 256 с.

50. Дуговая сварка сварных трубных конструкций / И.А. Шмелева, М.З. Шейнкин, И.В. Михайлов, Э.В. Островский. М.: Машиностроение, 1985. - 232 с.

51. Березин В.Л., Суворов А.Ф. Сварка трубопроводов и конструкций. М.: Недра, 1983. - 328 с.

52. Орбитальная сварка трубопроводов / О.Е. Островский, В.И. Кулик, О.М. Новиков, Е.М. Борисов // Сварочное производство. 1992. - №10. - С. 10-13.

53. Дзегилевич Э.И. Фишман А.Е. О повышении поставочной блочности трубопроводов машинного зала и реакторного отделения АЭС с реактором ВВЭР-1000 // Энергетическое строительство. 1988. - №11. - С. 57-58.

54. Садовников К.М. Механизация работ по монтажу импульсных трубопроводов КИПиА на электростанциях // Энергетическое строительство. 1990. - №6. - С. 74-77.

55. Потапов А.Н. Особенности монтажа средств автоматизации //Энергетическое строительство. 1986. - №8. - С. 44-45.

56. Фостик А.Н. Особенности монтажа ГЦТ первого энергоблока Хмельницкой АЭС // Энергетическое строительство. 1988. - №11. - С. 56-57.

57. Бори М.Я, Бабаев И.К., Фостик А.Н. Особенности монтажа трубопроводов ГЦК диаметром 850 мм // Энергетическое строительство. 1983. - №8. - С. 27-29.

58. Пэтц П., Иверсен К. Сварка элементов первого контура ядерных реакторов в ФРГ // Автоматическая сварка. 1979. - №10. - С. 44-48.

59. Федоров М.А., Воскресенский JI.A., Белоусов А.Н. К вопросу организации сбора и обработки информации о надежности работы эксплуатируемого монтажного оборудования // Энергетическое строительство. 1980. - №3. - С. 42-44.

60. Оборудование для сварки и резки при выполнении ремонтных работ / В.В. Ро-щин, В.А. Хаванов, А.К. Гранкин, В.А. Букаров // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. М.: ИздАТ, 2002. - Т. 2. - С. 119-131.

61. Чертов С.С. Замена парогенераторов па блоке №2 Балаковской АЭС в 1999 г. // Организация технического обслуживания и ремонта АЭС и повышение КИУМ энергоблоков. М.: ВНИИАЭС. 2000. С. 170-171.

62. Гетман А.Ф. Концепция безопасности «течь перед разрушением» для сосудов и трубопроводов АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1999. - 258 с.

63. Системный анализ и структуры управления / Под. общ. ред. В.Г. Шорипа. М.: Знание, 1975. - 304 с.

64. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учеб. Пособие. СПб.: «Изд. Дом «Бизнес-пресса», 2000. - 326 с.

65. Жилип Д.М. Теория систем: опыт построения курса. М.: Едиториал УРСС, 2003.- 184с.

66. Мошнин А.А., Полосков С.И., Воронцов Н.Ю. Методический подход к оценке уровня сварочного производства по структурным показателям характерных процессов // Сварка и контроль 2005. - Челябинск: ЮУрГУ, 2005. - С. 16-24.

67. Троицкий В.И. Научно-организационные и методические вопросы разработки межотраслевой комплексной системы управления качеством продукции сварочного производства //Автоматическая сварка. 1989. - №8. - С.53-58.

68. Задачи управления качеством формирования швов при дуговой сварке / Э.А. Гладков, Г.Г. Чернышов, А.В. Сас, A.M. Рыбачук // Сварочное производство. -1981. №12. -С.11-12.

69. Тарарычкин И.А. Методы статистического регулирования процессов сварочного производства. Луганск: ВУНУ им. В. Даля, 2003. - 120 с.

70. Управление качеством продукции па предприятии / М.В. Григорьев, В.П. Рыбкин, Г.И. Беликова, Л.А. Воскресенский // Труды НИКИМТ: Электрофизические способы обработки материалов. Другие направления работ. М.: ИздАТ, 2003. - Т. 6. - С. 193-206.

71. Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки. В 3 т. // Математическое моделирование и информационные технологии, модели сварочной ванны и формирования шва. Челябинск: ЮУрГУ, 2002. - Т.1. - 585 с.

72. Гончаров A.M. Системный анализ управления организационно-техническими системами // Технология машиностроения. 2004. - №4. - С. 62-65.

73. Lancaster J.F, The physics of welding. Oxford: Pergamon Press, 1983. 296 p.

74. Modeling of fundamental phenomena in welds / T. Zacharia, J.M. Vitek, J.A. Goldak, et. al. // Modeling and Simulation in Materials Science and Engineering. 1995. - Vol.3, №2. - P. 265-288.

75. Сас А.В., Гулаков C.B., Носовский Б.И. Управление сложными технологическими процессами дуговой сварки и наплавки // Сварочное производство. 1985. - №8. - С. 30-32.

76. Антонов А.В. Проектирование систем. Обнинск: ИАТЭ, 1996. - 157 с.

77. Полосков И.Е. Об одном подходе к анализу случайных процессов в распределенных системах // Математическое моделирование. 2003. - Т.15, №4. - С. 85-100.

78. Управление качеством продукции. ИСО 9000, ИСО 9004, ИСО 8408. М.: Изд-во стандартов, 1988. - 96 с.

79. Огвоздин В.Ю. Управление качеством: Основы теории и практики. М.: Изд-во «Дело и сервис», 2002. - 160 с.

80. Управление качеством и сертификация: Учеб. пособие / В.А. Васильев, Ш.Н. Калапдришвили, В.А. Новиков, С.А. Одиноков; Под ред. В.А. Васильева. М.: Интермет Инжиниринг, 2002. - 476 с.

81. Шубенкова Е.В. Тотальное управление качеством. М.: Экзамен, 2005. - 256 с.

82. Федюкин В.К. Управление качеством процессов. СПб.: Питер, 2004. - 208 с.

83. Крон Г. Исследование сложных систем по частям диакоптика. - М.: Наука, 1972. - 542 с.

84. Острейковский В.А. Теория систем. М.: Высшая школа, 1997. - 240 с.

85. Саркисян С.А., Ахундов В.М., Минаев Э.С. Большие технические системы. Анализ и прогноз развития. М.: Наука, 1977. - 350 с.

86. Влияние конструкторско-технологических факторов на герметичность сварных соединений неповоротных стыков тонкостенных трубопроводов / О.М. Новиков, А.С. Персидский, В.О. Токарев и др. // Сварочное производство. -1991. №9. - С. 12-13.

87. Диффепцированный подход к оценке качества сварных соединений / В.Ф. Лукьянов, В.Я. Харченко, A.M. Скребцов и др. // Сварочное производство. 1983. - №6. - С. 9-11.

88. Тарарычкин И.А. Статистические методы обеспечения качества продукции сварочного производства Луганск: Изд-во ВУНУ им. В. Даля, 2002. - 336с.

89. Тиганьков А.К., Губайдулин Р.Г., Елсуков Е.И. Совершенствование нормативных требований к качеству сварных соединений стальных конструкций: Часть 1 // Сварочное производство. 2000. - №11. - С. 30-33.

90. Тиганьков А.К., Губайдулин Р.Г., Елсуков Е.И. Совершенствование нормативных требований к качеству сварных соединений стальных конструкций: Часть 2 // Сварочное производство. 2000. - №12. - С. 24-28.

91. Тиганьков А.К., Губайдулин Р.Г., Елсуков Е.И. Совершенствование нормативных требований к качеству сварных соединений стальных конструкций: Часть 3 // Сварочное производство. 2001. - №3. - С.18-24.

92. Правила аттестации сварщиков оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПН АЭ Г-7-003-87) / Госатомэнергонадзор СССР. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 24 с. (Правила и нормы в атомной энергетике).

93. Волченко В.Н. Контроль качества сварных конструкций. М.: Машиностроение, 1986.-152 с.

94. Якобсон С.С., Ворновицкий И.Н. О необходимости оптимизации системы контроля качества сварки котлов и трубопроводов // Сварочное производство. 1992. - №4. - С. 45-47.

95. Входной контроль качества технологии сварки в строительном производстве / Е.И. Окуппик, С.П. Жизняков, Л.Л. Рубапович и др. // Сварочное производство. 1992. - №1. - С.29-31.

96. ГОСТ 30242-97. Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначения и определения. Введ. 2003-01-01. М.: Изд-во стандартов, 2001. - 11 с.

97. Контроль качества сварки / Под ред. В.Н. Волченко. М.: Машиностроение,1975.-328 с.

98. Волченко В.Н. Статистическое обоснование норм и предложения по оценке допустимой дефектности сварных соединений // Сварочное производство. 1971. - №11. - С. 49-53.

99. Винокуров В.А. Эксплуатационные и технологические требования к сварным соединениям в отношении сплошности // Сварочное производство. 1987. - №3. - С. 27-30.

100. Волченко В.Н., Демидов Б.Ф. Производственная методика статистического регулирования качества сварных швов // Сварочное производство. 1989. - №11. - С. 27-29.

101. Оптимизация основных факторов при построении статистических моделей процесса сварки плавлением / Б.Н. Бадьянов, В.А. Давыдов, Ю.Ф. Колупаев, В.И. Титов // Сварочное производство. 1982. - №6. - С. 31-32.

102. Lucas W. Welding engineering expert system and multimedia computer program // Welding and Metal Fabrication. -1995. Vol.63, №4. - P. 141-148.

103. Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки в трех томах: Математическое моделирование и оптимизация формирования различных типов сварных швов. -Челябинск. ЮУрГУ, 2003. Т. 2. - 601с.

104. Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки. В 3 т. // Давление дуги, дефекты сварных швов, перенос электродного металла. Челябинск: ЮУрГУ, 2003. -Т.3.-485 с.

105. Белоусов А.Н., Полосков С.И. Комплексная система обеспечения надежности сварочного оборудования для атомной промышленности // Труды НИКИМТ: Сварка в атомной промышленности и энергетике. М.: ИздАТ, 2002. - Т. 2. - С. 281-309.

106. Белоусов А.Н., Гриненко В.И., Полосков С.И. Выбор и назначение показателей надежности трубосварочных автоматов // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварка в ядерной технологии. 1983. - Вып. 2(11). - С.57-61.

107. Ищенко Ю.С., Букаров В.А. Механизмы образования основных видов дефектов при формировании сварочных швов и методы их устранения // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварка в ядерной технологии. -1986. Вып. 2 (17). - С. 27-33.

108. Волченко В.Н., Черноусов В.А. Управление качеством сварки на монтаже при совмещении предупредительного и приемочного контроля // Автоматическая сварка. 1981.- №2. С. 35-37

109. Черноусов В.А., Волченко В.Н., Алешин Н.П. Об оценке квалификации сварщиков, работающих в монтажных условиях ручным дуговым способом // Сварочное производство. 1979. - №11. - С. 33-34.

110. Ханапетов М.В. Контроль качества сварных соединений М.: Стройиздат, 1979.- 136 с.

111. Волченко В.Н., Алешин Н.П. Разработка и внедрение статистических и физических перазрушающих методов контроля качества сварки // Сварочное производство. -1981. -№12. С.12-14.

112. Троицкий В.Н. Научно-организационные и методические вопросы разработки межотраслевой комплексной системы управления качеством продукции сварочного производства // Автоматическая сварка. 1989. - №8. - С. 53-58.

113. Тарарычкин И.А. Метод оценки эффективности мпогофакторного управления сварочных процессом // Автоматическая сварка. 2003. - №5. - С. 29-32.

114. Оценка допустимых дефектов сварных соединений методом статистического моделирования / В.Ф. Лукьянов, В.В. Напрасников, К.Л. Ильинский, А.В. Кияшко // Сварочное производство. 1986. - №4. - С. 34-36.

115. Гладков Э.А. Регистратор параметров сварки // Сварочное производство. 2000.- №3. С.46-47.

116. Жиденко Г.Л. Диагностика трещинообразования в процессе сварки // Автоматическая сварка. -1981. №9. - С. 16-18.

117. Пастухов A.M., Антипов А.И., Стеклов О.И. Влияние дефектов шва на коррозионную стойкость сварных соединений трубопроводов // Сварочное производство. 1971. -№11.-С. 25-27.

118. Jubb J.E.M. Undercut or toe groove the Cinderella defect // Metal Construction. -1981.-Vol.13, №2.-P. 94-98.

119. Бабаев A.B. Сопротивление усталости стыковых соединений с подрезами и усталостными напряжениями // Автоматическая сварка. 1979. - №8. - С. 9-11.

120. Судиик В.А. Применение ЭВМ в сварочном производстве // Итоги науки и техники. Сер. Сварка. М.: ВИНИТИ, 1987. - Т. 18. - С. 3-71.

121. Букаров В.А. Разработка моделей управления дуговой сваркой в защитных газах //Сварочное производство. -1997. №2. - С. 13-17.

122. Горбач В.Д., Поникаровский Р.Ф., Суздалев И.В. Надежность, качество и адаптивные процессы сварки // Сварочные чтения: Теория и практика. СПб: Институт сварки России (ВНИИЭСО), 2003. - С. 3-7.

123. Логвинов Р.В., Ерофеев В.А. Компьютерная модель дуги при сварке вольфрамовым электродом // Сварочное производство. 2005. - № 5. - С.7-15.

124. Полосков С.И., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Особенности процесса заполнения разделки (наплавки) при автоматической орбитальной сварке неповоротпых стыков труб // Сварочное производство. 2003. - №8, - С. 3-11.

125. Полосков С.И., Букаров В.А., Ищеико Ю.С. Особенности управления формированием корня шва при орбитальной сварке пеповоротных стыков труб // Сварочное производство. 2003. - №4. - С.3-10.

126. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Букаров В.А. Минимизация вероятности образования наружных дефектов при автоматической орбитальной сварке // Сварочное производство. 2003. - №10. - С. 6-13.

127. Ерофеев В.А. Решение задач оптимизации технологии па основе компьютерного моделирования процесса сварки // Сварочное производство. 2003. - №7. - С. 19 -26.

128. Zacharia Т., Chen Y. Modeling of fundamental phenomena in gas tungsten arc welds // Int. J. Materials and Product Technology. 1998. - Vol.13, № 1-2. - P. 77-78.

129. Masubuchi K. Applications of numerical analysis in welding // Welding in the World.- 1979. Vol.17, №11 -12. - P. 268-295.

130. Волчсико B.H., Денисов Л.С. Применение системы статистического управления качеством соединений при сварке в монтажных условиях // Сварочное производство. 1979. -№5.-С. 33-36.

131. Демидов Б.Ф., Белкин С.А. Статистический анализ факторов, вызывающих образование дефектов при сварке стыков технологических каналов реактора РБМК-1000 // Автоматическая сварка. 1980. - №9. - С. 64-66.

132. Полосков С.И., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Влияние отклонений параметров режима аргонодуговой сварки неповоротных стыков труб па качество сварных соединений // Сварка и смежные технологии. М.: МЭИ (ТУ), 2000. - С. 22-25.

133. Хренов К.К. Электрическая сварочная дуга. М.: Машгиз, 1949. - 204 с.

134. Финкельбург В., Меккер Г. Электрические дуги и термическая плазма. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. - 371 с.

135. Тиходеев Г.М. Энергетические свойства электрической сварочной дуги. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1961. - 256 с.

136. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга. М.: Машиностроение, 1970. - 335 с.

137. Ленивкин В.А., Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н. Технологические свойства сварочной дуги в защитных газах. М.: Машиностроение, 1989. - 264 с.

138. Неровный В.М., Ямпольский В.М. Сварочные дуговые процессы в вакууме. -М.: Машиностроение, 2002.264 с.

139. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности. -М.: Машиностроение, 1973. 448 с.

140. Бигус Г.А., Зайчук В.Н. Дефекты стальных вертикальных цилиндрических сварных резервуаров для хранения нефтепродуктов // Сварочное производство. 2003. - №1. - С. 44-46.

141. Трофимов А.И., Балдин В.Д., Григорьев М.В. Диагностика и ремонт конструкций активной зоны энергетических установок реакторов РБМК-1000. М.: Энергоатомиздат, 2003. - 368 с.

142. Петров А.В. Давление дуги на сварочную ванну в среде защитного газа //Автоматическая сварка. 1955. - №4. - С. 84-89.

143. Шиганов Н.В., Раймонд Э.Л. Измерение давления дуги при сварке в среде аргона и под флюсом // Сварочное производство. 1957. - №12. - С. 13-17.

144. Волошкевич Г.З. Сварка вертикальных швов методом принудительного формирования // Сборник трудов, посвященный 80-летию со дня рождения и 50-летию научной деятельности Е.О. Патона. Киев: Изд-во АН УССР, 1951. - С. 371-395.

145. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз, 1951.296 с.

146. Френкель Я.И. О поведении жидких капель на поверхности твердого тела // ЖЭТФ. 1948. - Т. 18, Вып. 7. - С. 659-667.

147. Кунин Л.Л. Поверхностные явления в металлах. М.: Машгиз, 1955. - 304 с.

148. Тюльков М.Д. Влияние поверхностного натяжения на формирование корня стыковых швов при электродуговой сварке в защитных газах // Вопросы дуговой сварки в защитных газах. М.: НТО Машпром, 1957. - С. 55-71.

149. Ерохин А.А. Влияние жидкотекучести ванны на геометрию шва и технологическую применимость процесса сварки // Сварочное производство. 1955. - №6. - С. 5-9.

150. Чернышев Г.Г. Дуговая сварка в среде защитных газов // Итоги пауки и техники. Сер. Сварка. М.: ВИНИТИ, 1982. - Т. 14. - С. 117-165.

151. Букаров В.А, Ищенко Ю.С., Пищик В.Т. О силовом воздействии сжатой дуги на свариваемый металл // Сварочное производство. 1976. - №6. - С. 10-12.

152. Симоник А.Г., Верещагин С.И., Маслова Н.Д. Исследование силового воздействия дугового разряда при сварке легких сплавов // Автоматическая сварка. 1991. - №7. - С. 35-36,51.

153. Суздалев И.В., Явно Э.И. Распределение силового воздействия сварочной дуги по поверхности активного пятна в зависимости от длины дуги и формы неплавящегося электрода// Сварочное производство. -1981. №11. - С. 11-13.

154. Кудояров Б.В., Руссо В.Л. Суздалев И.В. О взаимодействии между отклонением сварочной дуги и образованием газовых полостей в сварном шве // Сварочное производство. -1972. №4. - С. 9-10.

155. Силовое воздействие импульсной дуги на свариваемый металл / А.А. Ерохин, В.А. Букаров, Ю.С. Ищенко, В.Я. Кубланов // Автоматическая сварка. 1976. - №5. - С. 6-7.

156. Ковалев И.М., Акулов А.И. Особенности газодинамического управления проплавляющим действием дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе // Сварочное производство. -1967. №6. - С. 19-21.

157. Чернышев Г.Г., Акулов А.И. Воздействие газодинамического удара на ванну металла при сварке на весу в углекислом газе // Сварочное производство. 1971. - № 5. - С. 12-14.

158. Burleigh T.D., EagarT.W. Measurement of the force exerted by a welding arc // Met-allurg. Trans. 1983. - Vol.14, №6. - P. 1223-1224.

159. Eichhorn F., Metzler J. Axialkraftmessungen am Plasmalichtbogen I I Schweissen und Schneiden. 1970. - Bd.22, №5. - S. 203-205.

160. Распределение давления в кратере ванны при сварке проникающей дугой / Ю.Н. Корнеев, В.А. Букаров, Г.Г. Чернышов и др. // Сварочное производство. 1987. - №1. - С. 3738.

161. Размышляев А.Д., Маевский В.Р, Расчетная оценка влияния конвекции жидкого металла на размеры сварочной ванны при дуговой наплавке // Автоматическая сварка. -1999.-№8.-С. 22-24.

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

163. Ерохин В.М. Определение скорости движения расплава в хвостовой части ванны при сварке плавящимся электродом // Сварочное производство. 1980. - №3. - С. 3-5.

164. Оботуров В.И., Покладов Ю.П. Характер движения металла жидкой ванны при сварке алюминиевых сплавов // Сварочное производство. 1977. - №8. - С. 7-9.

165. Ищенко Ю.С., Букаров В.А, Пищик В.Т. Движение жидкого металла при сварке плазменной проникающей дугой // Сварочное производство. -1981. №4. - С. 3-4.

166. Bakker G. Kappillaritat und Oberflachnspannung. Leipzig: Akademische Verlags, 1928. 458 s.

167. Metcalife J.C., Quigley M.B.C. Arc and pool instability in GTA welding // Welding Journal. 1977. - Vol. 56, №5. - P. 133-139.

168. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. - 232 с.

169. Березовский Б.М. Смачивание и растекание сварочной ванны на поверхности металла // Автоматическая сварка. 1983. - №10. - С. 31-34.

170. Patchett В.М. Some influences of slag composition on heat transfer and arc stability // Welding Journal. 1974. - Vol.53, №.5. - P. 203-210.

171. Ищенко Ю.С., Букаров В А. Методика оценки статического равновесия жидкой ванны при V-образной разделке кромок // Сварочное производство. 1978. - № 10. - С. 9-13.

172. Акулов А.И., Спицын В.В. Сварка труб в углекислом газе с поперечными колебаниями электрода // Сварочное производство. 1960. - №9. - С. 35-37.

173. Рощин В.В., Гусаков Г.Н., Фролов Ю.М. Газоэлектрическая сварка неповоротных стыков труб // Сварочное производство. 1968. - №6. - С. 21-22.

174. Варламов И.В., Ищенко IO.C. Программирование режима аргонодуговой сварки трубок неплавящимся электродом // Сварочное производство. -1961. №6. - С. 5-9.

175. Ищепко Ю.С., Волченко В. Н. О методах программного управления аргонодуговой сваркой пеповоротных стыков труб // Автоматизация процессов сварки и обработки давлением. М.: Наука, 1966. - С. 43-47.

176. Петров А.В., Славии Г.А. Автоматическая сварка тонколистовой стали импульсной дугой в среде аргона// Сварочное производство. 1962. - №2. - С. 18-21.

177. Тавровский В.П. Автоматическая сварка пульсирующей дугой пеповоротных стыков паропроводных труб // Энергетическое строительство. -1969.- №10. С. 28-32.

178. Патон Б.Е., Потапьевский А.Г. Виды процессов сварки в защитных газах стационарной и импульсной дугой (обзор) // Автоматическая сварка. 1973. - №9. - С. 1-8.

179. Мирлин Г.А., Агеев В.И., Барашев В.В. Дуговая сварка модулированным током // Сварочное производство. 1980. - №8. - С. 16-17.

180. Вагнер Ф.А. Оборудование и способы сварки пульсирующей дугой. М.: Энергия, 1980,- 120 с.

181. Гладков Э.А., Гуслистов И.А., Сас А.В. Динамические процессы в сварочной ваппе при вариации действующих сил // Сварочное производство. 1974. - №4. - С. 5-6.

182. Безредукторные механизмы импульсной подачи сварочной проволоки / С.П.

183. Ковешников, А.Н. Белоусов, В.Ф. Павлов, С.И. Полосков // Сварочное производство. 1984.- №5. С. 32-34.

184. Долговечность захватов механизмов импульсной подачи сварочной проволоки / А.Н. Белоусов, С.И. Полосков, С.П. Ковешников, В.Ф. Павлов // Автоматическая сварка. -1984. -№12. С.68-70.

185. Анализ технических и технологических возможностей импульсной подачи электродной проволоки в процессах дуговой сварки и наплавки / Б.Е. Патон, В.А. Лебедев, В.Г. Пичак, С.И. Полосков, Л.Н. Щавелев // Сварочное производство. 2002. - №2. - С. 24-31.

186. Тарасов Н.М., Тулин В.М. Управление переносом электродного металла кратковременным повышением скорости истечения защитного газа // Сварочное производство. -1982. №8. - С. 23-25.

187. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. / Под. ред. Б.Е. Патона. М.: Машиностроение, 1974. - 768 с.

188. Полосков С.И., Букаров В.А., Михеев С.Ю. Тепловые характеристики стабилизированной дуги обратной полярности // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварка в ядерной технологии. -1986. Вып. 2 (17). - С. 44-50.

189. Белоусов А.Н., Чернышов Г.Г. Некоторые вопросы подготовки труб под сварку // Сварочное производство. 1977. - №4. - С. 39-41.

190. Ерохин А.А., Ищенко Ю.С. Некоторые закономерности формирования проплава при сварке неповоротных стыков труб // Сварочное производство. 1967. - №4. - С. 16-18.

191. Ищенко Ю.С., Букаров В.А. Оценка неравномерности высоты кольцевой наплавки, выполняемой на поверхности неповоротной трубы // Сварочное производство. -1980.-№1.-С. 20-22.

192. Ерохин А.А, Букаров В.А, Ищепко Ю.С. Расчет режимов автоматической сварки стыковых соединений с заданной величиной проплавления // Сварочное производство. -1971.-№2.-С. 22-25.

193. Ерохин А.А., Ищенко Ю.С. Особенности расчета кривизны ванны и сил поверх-постного натяжения при сварке // Физика и химия обработки материалов. 1967. - №1. - С. 39-44.

194. Рощин В.В., Кузнецов И.К., Хаванов В.А. Сварка неповоротных стыков труб плавящимся электродом // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварочное производство. 1980. - Вып. 1 (7). - С. 55-63.

195. Букаров В.А., Ермаков С.С. Анализ закономерностей изменения энергетических характеристик дуги при сварке плавящимся электродом // Сварочное производство. 1993. -№9. - С. 7-9.

196. Букаров В.А, Ермаков С.С. Механизм образования капли и ее переход в ванну при дуговой сварке // Сварочное производство. 1993. - №11-12. - С. 20-23.

197. Управление переносом капли при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка / С.И. Полосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гец-кин // Сварочное производство. 2001. - №6. - С. 6-9.

198. Влияние возмущений в системе подачи электродной проволоки на качество сварных соединений / С.И. Полосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гецкин // Сварочное производство. 2001. - №8. - С. 3-7.

199. Управление параметрами короткого замыкания в процессе сварки плавящимся электродом / С.И. Полосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гецкип // Сварочное производство. 2001. - №12. - С. 3-7.

200. Особенности управляемого тепломассопереноса при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка / С.И. Полосков, Ю.С. Ищенко, В.А. Лебедев, О.Б. Гецкин // Сварочное производство. 2002. - №7. - С. 6-13.

201. А.с. 1061956 СССР, МКИ3 В 23К 9/16. Способ дуговой сварки плавящимся электродом в узкую разделку / В.А. Букаров, С.И. Полосков, В.В. Рощин, В.А. Хаванов,

202. A.M. Курбатов, В.П. Игумнов. № 3497663/25-27 от 04.10.82; Бюл. №47-1983. - С. 52.

203. Лебедев В.А Использование обратных связей в дуговом механизированном оборудовании // Сварочное производство. 2001. - №6. - С. 46-57.

204. Антипов А.И., Стеклов О.И. Влияние проплавления на коррозионную стойкость сварных соединений стали Х18Н10Т в азотной кислоте // Автоматическая сварка. 1972. -№8.-С. 70-71.

205. Пальчук Н.Ю., Акулов А.И. Автоматическая сварка неповоротных стыков труб из нержавеющей стали // Автоматическая сварка. 1956. - №2. - С. 27-34.

206. Вагнер Ф.А. Аргопно-дуговая сварка корневых швов неповоротных стыков трубопроводов // Сварочное производство. 1963. - №8. - С. 41-42.

207. Гарбуль А.Ф., Канашкин Ю.П. Сварка корня шва неповоротных стыков труб проникающей дугой острозаточенным вольфрамовым электродом в полевых условиях // Сварочное производство. 1985. - №6. - С. 2-4.

208. Емельянов И.А Влияние поверхностного натяжения и внешнего давления на форму поверхности наплавленного валика //Технология судостроения и судоремонта. Л.: ЛИВТ, 1972. - Вып. 135. - С. 135-145.

209. Березовский Б.М., Суздалев И.В., Дружинин А.В. Определение формы поверхности жидкой фазы при сварке плавлением в различных пространственных положени-ях//Доклады АН СССР. М., 1989. - Т. 308, №3. - С. 591-594.

210. Петров А.В. Давление дуги на сварочную ванну в среде защитного газа // Автоматическая сварка. -1955. №4. - С. 84-89.

211. Ерохин А.А. Силовое воздействие дуги на расплавляемый металл // Автоматическая сварка. 1980. - №10. - С.28-30.

212. Елагин В.М., Кислюк Ф.И. Определение требований к стабилизации параметров режима аргонодуговой сварки с учетом их одновременных отклонений // Сварочное производство. 1973. - №2. - С. 11-13.

213. А.с. 1165540 СССР, МКИ3 В 23К 9/16. Способ дуговой сварки / С.И. Полосков,

214. B.А. Букаров, А.А. Агеев. № 3693839/25-27 от 26.01.84; Бюл. №25-1985. - С. 63.

215. Влияние угла наклона электрода па образование газовых полостей в корне шва при аргонодуговой сварке титана / И.В. Суздалев, Б.В. Кудояров, В.Л. Руссо и др. // Сварочное производство. 1972. - № 11. - С. 44-45.

216. Ерохин А.А., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Влияние геометрии вольфрамового катода на некоторые характеристики сварочной дуги и проплавление металла // Сварочное производство. -1971. №12. - С. 17-19.

217. Petrie T.W., Pfender Е. The influence of the cathode tip on temperature and velocity fields in a gas tungsten arc. // Welding Journal. - 1970, - Vol.49, №12. - P. 588s-596s.

218. A.c. 1078756 СССР, МКИ3 В 23 К 9/16. Устройство для сварки в узкую разделку металлов больших толщин / С.И. Полосков, А.А. Агеев, В.А. Букаров, А.Н. Белоусов. № 3489231/25-27 от 02.09.82; Бюл. №28-1993. - С. 192.

219. Горшков А.И. Аргонно-дуговая сварка неповоротных стыков труб из стали 1Х18Н9Т без защиты стыка с внутренней стороны // Сварочное производство. 1965. - №8.1. C. 18-20.

220. Тавровский В.П. О необходимости регулирования давления газа при поддуве // Сварочное производство. 1967. - №4. - С. 37-38.

221. Савицкий М.М. Мельничук Г.М., Гинзбург Г.М. Технология сварки неповоротных стыков труб с активирующим флюсом // Автоматическая сварка. 1994. - №9-10. - С. 33-37.

222. Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Проплавление металла и формирование шва при сварке стали типа 18-8 с окисленной поверхностью // Сварочное производство. 1974. - № 12.-С. 13-15.

223. Букаров В.А., Ищенко Ю.С., Ерохин А.А. Некоторые характеристики дуги при сварке стали типа 18-8 с окисленной поверхностью // Сварочное производство. 1975. - № 10. - С. 3-4.

224. А.с. 177009 СССР, МКИ3 В 23К 9/16. Способ сварки плавлением / Ю.С. Ищенко, В.И. Гриненко. №919233/25-27 от 27.08.64; Бюл. №24-1965. - С.51.

225. Белоусов А.Н., Ищенко Ю.С., Просвирин А.П. Сварочный автомат для приварки фланцев к трубам в среде аргона// Сварочное производство. 1968. - №7. - С. 43-44.

226. Бельчук Г.А., Титов Н.Я. Влияние режима автоматической сварки по узкому зазору на форму шва // Автоматическая сварка. 1970. - №12. - С. 48-51.

227. Влияние траектории колебаний электрода на формирование шва при роботизированной дуговой сварке в углекислом газе / В.А. Тимченко. С.В. Дубовецкий, К.П. Гурский и др. // Автоматическая сварка. 1989. - №2. - С. 73.

228. Автоматическая сварка неповоротных стыков труб с дистанционным управлением / В.В. Рощин, Г.Н. Гусаков, А. Н. Белоусов и др. // Труды НИКИМТ: Сварочное производство. М.: Машиностроение, 1971. - Вып. 1. - С. 44-53.

229. Чернышев Г.Г., Акулов А.И. Регулирование размеров и формы сварочной ванны и шва при сварке в СОг // Сварочное производство. 1970. - №10. - С. 35-37.

230. Штрикман М.М., Гринин В.В. Особенности нагрева и проплавления кромок при автоматической сварке в щелевую разделку с поперечными колебаниями дуги // Сварочное производство. 1978. - №11. - С. 7-10.

231. Попков A.M. Расчет параметров режима сварки и технологических характеристик дугового разряда в углекислом и других газах // Сварочное производство. 1989. - №8. - С. 7-9.

232. Чернышев Г.Г., Акулов А.И. Программирование режимов автоматической сварки неповоротпых стыков труб // Автоматическая сварка. 1970. - №8. - С. 40-42.

233. Землевский JI.A., Лесков Г.И. Проплавляющее действие дуги при сварке в газовой смеси с использованием газодинамического эффекта // Автоматическая сварка. 1977. -№10.-С. 26-29.

234. Потапов Н.Н, Основы выбора флюсов при сварке сталей. М.: Машиностроение, 1979. - 167 с.

235. Деев Г.Ф. Влияние углекислого газа на поверхностное натяжение расплавленных металлов // Автоматическая сварка. 1986. - №6. - С. 73-75.

236. Особенности влияния режима сварки ленточным и проволочным электродами на размеры и свойства сварного соединения / М. Р. Николаенко, С.П. Костеико, М.Г. Кащук, Л.Д. Кузнецов // Сварочное производство. 1980. - №11. - С. 20-21.

237. А. с. 394176 СССР, МКИ3 В 23К 9/16. Способ многопроходной сварки / И.К. Кузнецов, Г.Н. Гусаков, В.В. Рощин и др. №1630669/25-27 от 05.03.71; Бюл. №34-1973. -№34.

238. Автоматическая сварка пульсирующей дугой корневых швов неповоротных стыков трубопроводов / М.Н. Гапченко, О.П. Скориков, В.П. Бойко и др. //Автоматическая сварка. 1978. - №7. - С. 40-42.

239. Ищепко Ю.С., Гриненко В.И. Павлов Ю.С. Импульсная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом неповоротных стыков труб из стали Х18Н10Т // Сварочное производство. 1965. - №12. - С. 16-18.

240. А.с. 1743111 СССР, МКИ3 В 23 К 37/02. Устройство для дуговой многопроходной сварки / А.А. Агеев, С.И. Полосков, В.А. Букаров, B.C. Рябцев. №4867766 от 21.09.90; Бюл. №11-1994. С. 179.

241. Пахаренко В.А., Капдауров П.В. Стабилизация величины выпуклости с обратной стороны шва при импульсно-дуговой сварке труб малого диаметра // Автоматическая сварка. 1987. №11. С. 51-54.

242. Bradstreet B.J. Effect of surface tension and metal flow on weld bead formation // Welding Journal. 1968. - Vol.47, №7. - P. 314-322.

243. О поверхностных дефектах при аргонодуговой сварке высокопрочных сталей / В.П. Моисеенко, Е.И. Тихонова, Г.И. Болдырева и др. // Сварочное производство. 1975. - № 2.-С. 51-52.

244. Гульняшкип В.Н., Перетятько В.Н., Гульняшкина В.А. Влияние непроваров и подрезов иа напряженное состояние в сварных стыковых соединениях // Автоматическая сварка. 1980. - №8. - С. 14-16,29.

245. Kujanpaa V.P. Weld defects in austenitic stainless steel sheets effects of welding parameters // Welding Journal. - 1983. - Vol.62, №2. - P. 45-52.

246. Березовский Б.М., Стихии A.B. Оптимизация формирования слоя металла при дуговой наплавке // Сварочное производство. 1990. - №6. - С. 33-36.

247. Дуговая сварка неповоротных стыков магистральных трубопроводов / И.К. По-ходня, М.З. Шейнкин, В.Н. Шлепаков и др. М.: Недра, 1987. - 190 с.

248. А. с. 1259577 СССР, МКИ3 В 23К 9/16. Способ регулирования процесса дуговой сварки / Ю.С. Ищенко, В.А. Букаров, Е.И. Романепков. №3848326/25-27 от 28.01.85; Бюл. №18-1987.-С. 58.

249. Мандельберг С.Л. Сидоренко Б.Г. Касаткин О.Г. Выбор режимов дуговой сварки, обеспечивающих получение стыковых швов без подрезов //Автоматическая сварка. -1984.-№12.-С. 57-60.

250. Боженко Б.П., Фогель B.J1 Особенности формирования шва при высоких скоростях сварки // Сварочное производство. 1983. - №9. - С. 10-12.

251. Чернышев Г.Г., Ковтун В.Л. Влияние теплового потока и давления дуги на предельную скорость сварки // Сварочное производство. 1985. - №2. - С. 14-15.

252. Березовский Б.М. Влияние сил поверхностного натяжения на формирование усиления стыкового шва // Сварочное производство. 1977. - №1. - С. 51-53.

253. Кудояров Б.В., Суздалев И.В., Хатунцев А.Н. К вопросу о механизме образования удлиненных газовых полостей при дуговой сварке // Сварка. Л.: Судостроение, 1971. -Вып.14. - С. 132-137.

254. Размышляев А.Д. Управление геометрическими размерами шва при дуговой сварке и наплавке воздействием магнитных полей (обзор) // Сварочное производство. -1994.-№9.-С. 28-31.

255. Потехин В.П. Роль давления дуги в образовании подрезов // Сварочное производство. 1986. - №6. - С. 12-13.

256. Болдырев A.M., Биржев В.А., Черных А.В. К расчету гидродинамических параметров жидкого металла на дне сварочной ванны при дуговой сварке//Сварочное производство.-1992-№2-С. 31-33.

257. Механизм образования грубочешуйчатой поверхности металла шва на форсированных режимах / Ю.М Тыткин, О.В. Рязанцев, В.Н. Чувило и др. //Сварочное производство. 1982.-№2,-С. 4-5.

258. Славин Г.А., Маслова Н.Д., Морозова Т.В. Некоторые особенности кристаллизации жидкого металла ванны при сварке импульсной дугой вольфрамовым электродом // Сварочное производство. 1973. - №6. - С. 7-9.

259. Букаров В.А., Ищенко Ю.С., Дорина Т.А. Оценка размеров дефектного участка шва при резком изменении тепловложения // Сварочное производство. 1986. - №7. - С. 1618.

260. Судиик В.А. Физико-математические модели процессов кристаллизации сварных швов (обзор) // Автоматическая сварка. 1984. - №2. - С. 16-21.

261. Особенности формирования шва при «шагодуговой» сварке толстолистовогометалла (с программированием режима) / А.Н. Серенко, А.И. Патрикеев, А.Д. Размышляев, Е.И. Корягин // Сварочное производство. 1984. - №2. - С. 19-22.

262. Ищенко Ю.С., Букаров В.А., Дорина Т.А. О перемещении твердой фазы в сварочной ванне после прекращения тепловложепия // Сварочное производство. 1986. - №10. -С. 35-37.

263. Автоматическая дуговая сварка плавящимся электродом с использованием устройства для предупреждения образования кратера / Г.А. Мирлин, В.И. Агеев, В.В, Барашев и др. // Сварочное производство. 1978. - №3. - С. 17-18.

264. А. с. 1329038 СССР, МКИ3 В 23К 9/16. Способ заварки кратера при дуговой сварке / В.А. Букаров, Ю.С. Ищенко, Т.А. Дорипа. №3978868/25-27 от 10.11.85; Бюл. №141987. - С. 23.

265. Визуально-оптический панорамный контроль качества сварных соединений при аргонодуговой сварке / И.В. Шергов, Ф.В. Воронин, Е.Г. Ревков, И.Ю. Пушкина // Сварочное производство. -1986. №2. - С. 9-11.

266. Системы автоматического наведения электрода на линию соединения с использованием дуги в качестве датчика / В.А. Тимченко, Ю.М. Коротун, В.Т. Антоненко, С.И. Притула // Автоматическая сварка. -1981. №6. - С.59-64.

267. Система автоматического слежения за стыком при использовании дуги в качестве чувствительного элемента / В.М. Мазуров, B.C. Карпов, П.И. Чинарев и др. // Сварочное производство. 1984. - №2. - С.28-30.

268. Букаров В.А., Агеев С.А., Демченко А.А. Влияние технологических факторов на процесс плавления присадочной проволоки при аргонодуговой сварке // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварка в ядерной технологии. 1983. - Вып. 1 (10). - С. 30-33.

269. Столбов В.И., Масаков В.В. Образование прожогов при сварке плавлением топких листов// Сварочное производство. 1977. - №10. - С. 20-22.

270. Гладков Э.А., Киселев О.Н., Перковский Р.А. Контроль и управление глубиной проплавления при дуговой сварке. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 72 с.

271. Газоэлектрическая сварка алюминиевых сплавов / С.Н. Киселев, В.А. Хавапов,

272. B.В. Рощин, В.И. Таран // М.: Машиностроение, 1972. - 176 с.

273. Вайнбойм Д.И., Ратмапова Ж.В. Энергетические характеристики дуги, горящей в аргоне, с различной степенью сжатия // Сварочное производство. 1974. - №5. - С. 1-3.

274. Тепловые характеристики свободногорящей дуги обратной полярности при сварке неплавящимся электродом тонколистовых алюминиевых сплавов / Дудко Д.А., Вербицкий В.Г., Яковлев Г.Х., Зверев В.Ф. // Автоматическая сварка. 1975. - №6. - С. 1-4.

275. Быховский Д.Г., Беляев В.М. Энергетические характеристики плазменной дуги при сварке на обратной полярности // Автоматическая сварка. -1971. №5. - С. 27-30.

276. Вайнбойм Д.И., Ратманова Ж.В. Свойства стабилизированной дуги при сварке вольфрамовым электродом в аргоне током обратной полярности // Сварочное производство. 1976.-№10.-С. 5-6.

277. А.с. 1431193 СССР, МКИ3 В 23 К 9/16. Способ сварки стабилизированной дугой / С.И. Полосков, В.А. Букаров, А.А. Агеев. № 4062566/25-27 от 24.04.86; Бюл. №23-1993.1. C. 120.

278. Полосков С.И., Букаров В.А., Михеев С.Ю. Анализ теплового баланса пепла-вящегося электрода анода при сварке стабилизированной дугой // Вопросы атомной пауки и техники. Сер.: Сварка в ядерной технологии. - 1987. - Вып. 2 (19). - С. 28-33.

279. Особенности разрушения вольфрамовых электродов при сварке стабилизированной дугой обратной полярности / С.И. Полосков, В.А. Букаров, Б.Р. Рябичепко, В.М. Ям-польский // Сварочное производство. 1985. - №9. - С. 14-17.

280. Оценка стойкости неплавящегося электрода при дуговой сварке алюминиевых сплавов / С.И. Полосков, В.А. Букаров, Б.Р. Рябичепко, В.М. Ямпольский // Автоматическая сварка. 1986. - № 12. - С. 20 - 25.

281. А.с. №1341871 СССР, МКИ3 В 23К 35/02. Неплавящийся электрод для дуговой сварки и способ его изготовления / С.И. Полосков, А.А. Агеев, В.А. Букаров, В.А. Кирсанов.- №4026983/25-27 от 21.06.86; Бюл. №27-1993. №27. - С. 146.

282. Технология ручной сварки алюминиевых сплавов стабилизированной дугой с помощью горелки СА-367 / С.И. Полосков, С.П. Ковешников, A.M. Курбатов, В.Ф. Павлов // Энергетическое строительство. 1984. - № 12. - С. 21-23.

283. Ищенко Ю.С., Букаров В.А. Оценка величины проплава при сварке неповорот-иых стыков труб плазменной проникающей дугой // Сварочное производство. -1981. № 3. -С. 10-11.

284. Ищенко Ю.С. Особенности формирования нижней поверхности сварной точки при проплавлении металла импульсной проникающей дугой // Сварочное производство. -1991. №2. - С.3-6.

285. Ищенко Ю.С. Методика расчета поверхности ванны с обратной стороны пластины при сварке импульсной проникающей дугой // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварка в ядерной технологии. 1988. - Вып. 1 (20). - С. 10-14.

286. Управление процессом дуговой сварки путем программирования скорости подачи электродной проволоки / Б.Е. Патон, Н.М. Воропай, В.П. Бучинский и др. // Автоматическая сварка. 1977. - №1. - С. 1-5,15.

287. Патоп Б.Е., Шейко П.П., Пашуля М.П. Автоматическое управление переносом капли при импульсно-дуговой сварке // Автоматическая сварка. -1971. №9. - С. 1-3.

288. Осипенко В.П., Славинский В.Д. Сварка в углекислом газе пульсирующей дугой с автоматическим изменением наклона внешней характеристики источника питания // Сварочное производство. 1980. - №4. - С. 10-11.

289. Amin М. Pulse current parameters for arc stability andd controlled metal transfer in arc welding // Metal construction. 1983, Vol. 15. - №5. - P. 272-278.

290. Импульсно-дуговая сварка в CO2 стали толщиной 0,5-0,8 мм / А.Г. Потальев-ский, М.Г. Лифшиц, Л.М. Куплевацкий, В.Г. Рубан // Сварочное производство. 1980. - №4. -С. 15-17.

291. Сараев ЮЛ. Импульсные технологические процессы сварки и наплавки. Новосибирск: Наука, 1994. - 108 с.

292. Сараев Ю.Н., Шпигупова О.И. Математическая модель плавления и переноса электродного металла с систематическими короткими замыканиями дугового промежутка // Сварочное производство. 1992. №6. С. 28-32.

293. Сагиров Х.Н., Дюргеров Н.Г., Морозкин И.С. Зажигание сварочной дуги. Ростов-на-Дону: Гефест, 1999. - 200 с.

294. Михайлов И.В. Оценка априорной вероятности образования дефектов в сварном шве на основе определения исходной неупорядоченности процесса сварки.// Сварочное производство. 1992. - №5. - С.25-26.

295. Судник В.А. Прогнозирование качества сварных соединений на основе численных моделей формирования шва при сварке плавлением тонкостенных конструкций // Диссертация . д-ра техн. наук. Л.: ЛенГТУ, 1991. - 348 с.

296. Цыбулькин Г.А. Построение математических моделей в задачах адаптивного управления дуговой сваркой // Автоматическая сварка. 1994. - №1. - С. 24-28.

297. Судник В.А., Рыбаков А.С., Кураков С. В. Численное решение связной задачи полей температур и деформаций сварочной ванны при дуговой сварке // Известия ТулГУ. Компьютерные технологии в соединении материалов. Тула: ТулГУ, 1999. - С. 97-109.

298. Судник В.А., Ерофеев В.А., Иванов А.В. Создание и внедрение компьютерных технологий прогнозирования формирования шва при дуговой сварке // Сварочное производство. -1997. №6. - С. 40-45.

299. Ерохин А.А., Ищенко Ю.С. Особенности расчета кривизны ванны и сил поверх-постного натяжения при сварке // Физика и химия обработки мататериалов. 1967. - №1. -С.39-44.

300. A mathematical modeling of circumferential GTA welding of pipe / T. Masutani, F. Miyasaka, T. Ohji, J. Hirata // Quart. J. of the Japan Weld. Soc. 1996. - Vol.14, №4. - P. 649-653.

301. Na S.-J., Lho T.-J. A study on parameter optimization in circumferential GTA welding of aluminum pipes using a semi-analytic finite element method // Journal of materials Processing Technology. 1996. - Vol.57. - P.95-102.

302. Методика определения области качественных режимов сварки пеповоротных стыков труб / JI.K. Чигарькова, В.Г. Галактионова, В.А. Букаров, Т.А. Дорина // Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Сварка в ядерной технологии. 1987. - Вып. 1(18). - С. 12-16.

303. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Логвинов Р.В. Моделирование распределения теплового потока и давления дуги в процессе орбитальной TIG-сварки // Сварочное производство. 2005. - №8. - С. 10-15.

304. Sansonnens L., Haidar J., Lowke J. J. Prediction of properties of free burning arcs including effects of ambipolar diffusion // Journal Phys. D: Appl. Phys. 2000. - Vol.33. - P. 148157.

305. Choo R.T.C., Szekely J., Westhoff R.C. Modeling of high-current arcs with emphasis on free surface phenomena in the weld pool // Welding Journal. 1990. - Vol.69, № 9. - P. 346s-361s.

306. Белоусов A.H. Полосков С.И., Горейиова С.К. Некоторые вопросы конструирования горелок для автоматической сварки // Сварочное производство. 1982. - № 8. - С.32-33.

307. Pfender Е. Electric arcs and arc gas heaters, in Gaseous Electronics / Eds M.N. Hirsh, H.J. Oskam // Academic Press. -1978. Vol.1, №5. - P. 291-398.

308. Guile A.E. Electric arcs: their electrode processes and engineering applications. 1EE Proc. A. 1984. - Vol.131, №7. - P. 450-480.

309. Mathematical models of transport phenomena associated with arc-welding processes: a survey / P.G. Jonsson, J. Szekely, R.T.C. Choo, T.P. Quinn // Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 1994. - Vol.2. - P. 995-1016.

310. Гвоздецкий B.C., Рублевский И.Н. Расчет степени ионизации многокомпонентной плазмы столба сварочной дуги // Автоматическая сварка. 1977. - № 11. - С. 12-16.

311. Yoshida Т., Akashi К. Particle heating in a radio frequency plasma torch // Journal Appl. Phys. 1977. - Vol.48. - №6. - P. 2252-2260.

312. Evans D.L., Tankin R.S. Measurement of emission and absorption of radiation by an argon plasma // Phys. Fluids. 1967. - Vol. 10, №6. - P. 1137-1144.

313. Devoto R.S. Transport coefficients of ionized argon // Phys. Fluids. 1973. - Vol.16. - №5. - P. 616-623.

314. Dunn G.J., Eagar T.W. Calculation of electrical and thermal conductivities of metallurgical plasmas // WRC-Bull. -1990. Vol.357. - P. 1-21.

315. Gonzalez J.J., Gleizes A. Mathematical modeling of a free burning arc in the presence of metal vapour//Journal Appl. Phys. 1993. - Vol.74, №5. - P. 3065-3070.

316. Essoltani A., Proulx P., Boulos I. Radiation and self-absorption in argon-iron plasmas at atmospheric pressure // Journal Analytical Atomic Spectroscopy. 1990. - Vol.5, №9. - P. 543547.

317. Morrow R., Lowke J.J. A One-dimensional theory for the electrode sheaths of electric arcs // Journal Phys. D: Appl. Phys. 1993. - Vol.26. - P. 634-642.

318. Lowke J. J., Morrow R., Haidar J. A simplified unified theory of arcs and their electrodes // Journal Phys. D: Appl. Phys. 1997. - Vol.30. - P. 2033-2042.

319. Zhu P., Lowke J.J., Morrow R. A unified theory of free burning arcs, cathode sheaths and cathodes model for the cathode fall region of an electric arc // Journal Phys. D: Appl. Phys. 1996. Vol.29. P. 121-128.

320. Haddad G.N., Farmer A.D.J. Temperature determination in a free burning arc: I. experimental techniques and results in argon // Journal Phys. D: Appl. Phys. 1984. - Vol.17. - P. 1189-11965.

321. Судник В.А. Рыбаков А.С. Программное обеспечение для проектирования процессов аргонодуговой сварки на базе модели формирования шва // САПР и экспертные системы. Тула: ТулГТУ, 1995. - С. 60-76.

322. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Масленников А.В. Прогнозирование качества сварных соединений на основе физико-математической модели процесса орбитальной сварки // Сварочное производство. 2005. - №2. - С. 8 -16.

323. Ерофеев В.А. Прогнозирование качества электронно-лучевой и лазерной сварки на основе компьютерного моделирования. Тула: ТулГУ, 2002. - 140с.

324. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Физматлит, 2002. - 320 с.

325. Компьютерная имитация лазерной сварки стыков сложной геометрии из неоднородных материалов/ В.А. Судник, В.А. Ерофеев, И.В. Дикшев и др. // Компьютерные технологии в соединении материалов. Тула: ТулГУ, 1999. - С.21-39.

326. Малапип В.В., Полосков И.Е. Методы и практика анализа случайных процессов в динамических системах. М. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. - 296 с.

327. Сакато Сиро. Практическое руководство по управлению качеством / Пер. с японского. М.: Машиностроение, 1980. - 215 с.

328. Исследование операций: Модели и применения. / Под ред. Дж. Моудера, С. Эл-маграби. М.: Мир, 1981. - 677 с.

329. Исследование операций: Методологические основы и математические методы. / Под ред. Дж. Моудера, С. Элмаграби. М.: Мир, 1981. - 712 с.

330. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Системы менеджмента качества. Требования. Введ. 2003-08-31. М.: Изд-во стандартов, 2001. - 22 с.

331. Современные аспекты компьютерного моделирования тепловых, деформационных процессов и структурообразования при сварке и сопутствующих технологиях / С.Н. Киселев, А.С. Киселев, А.С. Куркин и др. // Сварочное производство. 1998. - №10. - С.16-24.

332. Махпепко В.И., Сапрыкина Г.Ю. Роль математического моделирования в решении проблем сварки разнородных материалов (обзор) // Автоматическая сварка. 2002. - №3. - С. 18-28.

333. Коновалов А.В. Моделирование структурных превращений в сталях при многослойной сварке // Сварочное производство. 2005. - №2. - С. 3-8.

334. Choo R.T.C., Szekely J. The possible role of turbulence in GTA weld pool behavior // Welding Journal. 1994. - Vol.73, №2. - P. 18-s -27-s.

335. Лазарсон Э.В. Нечеткие множества в моделях решения задач сварки // Компьютерные технологии в соединении материалов. Тула: ТулГУ, 2003. - С. 35-36.

336. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976. - 169 с.

337. Загоруйко П.Г. Прикладные методы анализа данных и знаний. Новосибирск: Институт математики СО РАН, 1999. - 270 с.

338. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Масленников А.В. Определение параметров автоматической орбитальной сварки на основе компьютерного моделирования // Сварочное производство. 2005. - №10. - С. 6-13.

339. Полосков С.И., Ерофеев В.А., Масленников А.В. Методика квалиметрической оценки процессов автоматической орбитальной сварки // Сварочное производство. 2005. -№12. - С.14-24.

340. Коротынский А.Е., Махлин Н.М., Полосков С.И. Функциональная надежность современного сварочного оборудования // Сварочное производство. 2004. - №9. - С. 15-18.

341. Гриненко В.И., Хаванов В.А. О дифференцированном подходе к выбору трубосварочных автоматов по степени сложности // Автоматическая сварка. 1988. - №8. - С. 6668.

342. Лебедев В.А., Полосков С.И., Братчук С.Д. Оценка влияния возмущений в работе электроприводов на надёжность оборудования для механизированной и автоматической сварки // Сварочное производство. 2002. - №9. - С. 9-15.

343. Лобанов Л.Н., Якубовский В.В. Развитие работ по обеспечению качества и сертификации продукции сварочного производства // Сварочное производство, 1995, №9, С.31-35.

344. Такано Г., Камо К. Полная автоматизация сварки сосудов и труб // Автоматическая сварка. 2003. - №10-11. - С. 138-144.

345. Сравнение методов оценки тепловой мощности процесса дуговой сварки / А.Е. Коротынский, Н.М. Махлин, С.И. Полосков, Г.Л. Павленко // Сварочное производство. -2005.-№3.-С. 3-6.

346. Полосков С.И. Виртуальная модель формирования швов в процессе орбитальной TIG-сварки // Имитационное моделирование: Теория и практика. СПб.: ЦНИИТС, 2005. - Т.2. - С. 179-185.

347. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. - 590 с.

348. Белоусов А.Н., Воскресенский Л.А. Обеспечение надежности сварочного и режущего оборудования для монтажа трубных конструкций энергетических блоков АЭС // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварка в ядерной технологии. 1985. - Вып. №2(15).-С. 88-95.

349. Федоров М.А., Воскресенский Л.А., Белоусов А.Н. К вопросу организации сбора и обработки информации о надежности работы эксплуатируемого монтажного оборудования // Энергетическое строительство. -1980. №3. - С. 42-44.

350. Грипспко В.И. Анализ применимости монтажных трубосварочных автоматов в условиях затесненности // Сварочное производство. 1980. - №8. - С. 23-25.

351. ГОСТ 27.003-91. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. Введен 1992-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1991. -19 с.

352. Выбор методов комплексной оценки качества сварочного оборудования / Л.М. Лобанов, А.Е. Коротынский, В.И. Юматова, М.И. Скошок // Автоматическая сварка. 2004. -№9. - С. 37-39.

353. Белоусов А.Н., Воскресенский Л.А., Клементьев Ю.Н. Оценка надежности при проектировании монтажных механизмов для сварки и резки труб с учетом размеров околошовного пространства // Надежность и контроль качества. 1982. - №3. - С. 44-50.

354. Фаерман А.Н. О сроках службы оборудования // Автоматическая сварка. 1967. - №3. - С. 68-7.

355. Бийцев Ф.Х., Кононов В.Г., Федоров Ю.А. Фактические сроки службы некоторых видов сварочного оборудования // Автоматическая сварка. 1973. - №6. - С. 67-71.

356. Надежность сварочного оборудования / А.И. Чвертко, В.Е. Патон, М.Г. Бельфор, Г.М. Гологовский // Автоматическая сварка. 1974. - №4. - С. 56-59.

357. Фомин В.М., Печепкин А.Н. Методика выбора показателей надежности сложных систем // Стандарты и качество. 1973. - №3. - С. 53-57.

358. Повышение надежности сварочных автоматов / А.Н. Белоусов, B.C. Рябцев, Г.Г. Наеибулов, Н.Н. Пяткова, С.И. Полосков // Энергетическое строительство. 1982. - №9. - С. 48-49.

359. Белоусов А.Н., Рябова З.Б., Полосков С.И. Повышение долговечности трубосварочных автоматов ТАМ и СА-120 // Энергетическое строительство. 1983. - №10. - С. 5052.

360. Автомат СА-120М2 для сварки трактов реакторов РБМ-К / А.Н. Белоусов, В.И. Гриненко, В.Г. Нуркас, С.И. Полосков, A.M. Курбатов // Сварочное производство. 1983. -№2. - С. 35-36.

361. Исследование нагрева сварочного автомата в процессе сварки и его влияние на надежность / А.Н. Белоусов, С.И. Полосков, В.И. Гриненко, А.Е. Картавых, A.M. Курбатов // Сварочное производство, 1984, №6, с. 32-33.

362. Биргер И.А., Шор Б.Ф., Иоселевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. -М.: Машиностроение, 1979. 702 с.

363. Лебедев В.А., Полосков С.И., Братчук С.Д. Функциональные особенности электроприводов постоянного тока для сварочного оборудования // Сварочное производство. -2002.-№6.-С. 34-41.

364. Хавапов В.А., Седов Ю.С. Оборудование для сварки при регламентном обслуживании атомных энергетических установок // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварка в ядерной технологии. 1986. - Вып. 1 (16). - С. 19-22.

365. Козлов В.И. Эргономические нормативы при проектировании и организации рабочего места сварщика // Сварочное производство. 2000. - № 5. - С. 45-49.

366. Вудсоп У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженера и художников-конструкторов. М.: Мир, 1968. - 518 с.

367. ГОСТ 26387-84. Система «Человек-машина». Термины и определения. Введен 1986-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.

368. Анохин А.Н., Карпунипа В.В. Опыт классификации технологических операций управления энергоблоком АС // Диагностика и прогнозирование надежности элементов ядерных энергетических установок. Обнинск: ИТАЭ, 1992. - Вып.8. - С. 100 - 105.

369. Белоусов Л.Н., Картавых А.Е., Полосков С.И. Стандартизация методов контроля качества изготовления трубосварочных автоматов // Надежность и контроль качества. -1983.-№6.-С.40-42.

370. Система оперативного контроля качества сварочного оборудования в процессе его промышленного производства / Б.Е. Патон, А.Е. Коротынский, М.И. Скопюк и др. // Автоматическая сварка. 2002. - №5. - С. 29-31.

371. Белоусов А.Н., Рябова З.Б., Полосков С.И. Стандартизация методов унификаци-онного контроля конструкторской документации на изделия нестандартного оборудования // Стандарты и качество. 1983. - №8. - С. 24-25.

372. Белоусов А.Н., Воскресенский J1.A., Полосков С.И. О системе технической диагностики сварочных автоматов // Сварочное производство. 1982. - №5. - С. 30-32.

373. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики: Оптимизация алгоритмов диагностирования, аппаратурные средства / Под ред. П.П. Пархоменко. -М.: Энергия, 1981.-320 с.

374. Карибский В.В., Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Техническая диагностика объектов контроля. М.: Энергия, 1967. 78 с.

375. Основы технической диагностики / В.В. Карибский, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян, В.Ф. Халчев. М.: Машиностроение, 1976. - 464 с.

376. А.с. 903021 СССР, МКИ3 В 23 К 9/16. Устройство для исследования истечения защитного газа из сварочной горелки / А.Н. Белоусов, С.И. Полосков, J1.A. Воскресенский. -№2947918 от 07.02.82; Бюл. №2-1983. С. 64.

377. А.с. 935726 СССР, МКИ3 G 01 L 5/13. Устройство для измерения тягового усилия подачи проволоки / А.Н. Белоусов, С.И. Полосков. №3210118/18-10 от 01.12.80; Бюл. №22-1982.-С. 140.

378. А.с. 1000838 СССР, МКИ3 G 01 N 3/08. Способ испытания на прочность резиновых оболочек шлангов и устройство для его осуществления / А.Н. Белоусов, С.И. Полосков, Л.А. Воскресенский. -№3269052/25-28 от 03.04.81; Бюл. №8-1983. С. 165.

379. Шеридан Т., Феррел У. Системы человек-машина. М.: Машиностроение, 1980.-399 с.

380. Levison W.H., Elkind J.I. Two Dimensional Manual Control Systems with Separated Displays // IEEE Trans. Human Factors in Electronics. (HFE-7). - 1967. - No.3. - P.202-209.

381. Todosiev E.P. Human Performance in Cross-Coupled Tracking System // IEEE Trans. Human Factors in Electronics. (HFE-8). 1967. - No.3. - P. 210-217.

382. Бир С. Мозг фирмы. М.: Радио и связь, 1993. - 416 с.

383. Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование. М.: Конкорд, 1992. - 519 с.

384. Человеческий фактор. В 6-ти тт. Том 4: Эргономическое проектирование деятельности и систем / Под ред. Г. Салвенди М.: Мир, 1991. - 495 с.

385. Электронные тренажерные системы в сварке / Б.Е. Патон, В.А. Богдановский, В.В. Васильев, С.Н. Даниляк//Автоматическая сварка. 1988. - №5. - С. 45-48,51.

386. Капдалова М.А. Опыт обучения в области человеческого фактора в Смоленском УТЦ // Безопасность, эффективность и экономика атомной промышленности. Электро-горск: ЭНИЦ ВНИИАЭС, 2001. - Ч. 2. - С. 63-65.

387. Гольберг В.П., Бондарев И.В., Епифанов В.А. Опыт применения системного подхода к обучению персонала Курской АЭС // Безопасность, эффективность и экономика атомной промышленности. Электрогорск: ЭНИЦ ВНИИАЭС, 2001. - Ч. 2. - С. 47-48.

388. Киселёв Г.С., Лихман В.В., Олейник О.Е. Совершенствование системы мотивации работы сварщиков и ИТР сварочного производства // Сварочное производство. 2004. -№8. - С. 49-50.

389. Программа подготовки сварщиков к аттестации на право производства работ по сварке при ремонте оборудования атомных станций. Утв. Техническим директором концерна «Росэнергоатом» 06.02.2002 г. // М.: НИКИМТ, 2002. - 34 с.

390. Маслов Б.Г. Система аттестации по сварочному производству // Сварка на рубеже веков. Научно-техническая конференция, посвященная 100-летию академика Г.А. Николаева. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - С. 124.

391. Бурцева Е.Т. Подготовка педагогов профессионального обучения в области сварочного производства // Сварка на рубеже веков. Научно-техническая конференция, посвященная столетию академика Г.А. Николаева. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - С. 128.

392. Ястшембский Р., Стенцель А., Тройнацкий А. Познавательная психология и биомеханика движения мышц в обучении сварщиков // Сварщик. 2002. - №6(28). - С. 48-51.

393. Электронные тренажеры для обучения технике дуговой сварки / В.В. Васильев, С.Н. Даниляк, В.А. Богдановский и др. П Сварочное производство. 1990. - №6. - С. 30-32.

394. Магид С.И., Кузнецов М.И., Архипова Е.Н. Современная аппаратно-техническая реализация и программное обеспечение тренажеров для тепловых электростанций и сетей // Энергосбережение и водоподготовка. 2004. - №2. - С. 23-26.

395. Тренажерные системы / В.Е. Шукшунов, Ю.А. Бакулов, В.Н. Григоренко и др. -М.: Машиностроение, 1981. 256 с.

396. Васильев В.В., Даниляк С.Н. Организация сварочных тренажеров // Электронное моделирование. -1984. Т.5, №5. - С. 69-72.

397. Бичаев Б.П., Зеленин В.М., Новик Л.И. Морские тренажеры: Структуры, модели, обучение. Л.: Судостроение, 1986. - 288 с.

398. Магид С.И. Теория и практика тренажеростроения для тепловых электрических станций. М.: МЭИ, 1998. - 153 с.

399. ГОСТ 23945.0-80. Унификация изделий. Основные положения. Введен 1980-0701. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 8 с.

400. Унифицированные планетарные редукторы для функциональных механизмов трубосварочных автоматов / А.Н. Белоусов, B.C. Рябцев, Н.И. Пяткова, С.И. Полосков, Г.Г. Насибулов // Сварочное производство. 1983. - №4. - С. 38-39.

401. А.с. 988510 СССР, МКИ3 В 23 К 37/6. Устройство для сборки и центрирования труб под сварку / Г.М. Шарко, С.И. Полосков, А.Н. Белоусов. № 3319583/25-27 от 06.07.81; Бюл. №2-1983.-С. 54.

402. Янченко Ю.А., Гуринович В.Д., Дементьев В.Н. Новые подходы к техническому обслуживанию и ремонту оборудования атомных электростанций // Теплоэнергетика. -2005.-№ 12.-С. 10-14.

403. Баршенко В.И. Бакиров М.Б., Янченко Ю.А. Продление ресурса энергоблоков на ТЭС и АЭС в США // Атомная техника за рубежом. 1997. - № 6. - С. 12-17.

404. Автоматическая орбитальная сварка с присадочной проволокой стыков труб поверхностей нагрева котлоагрегатов / В.В. Рощип, С.И. Полосков, Н.Ю. Воронцов, В.И. Либеров // Сварка и контроль 2004. - Пермь: ПГТУ, 2004. - Т.З. - С. 276-281.

405. Баранов П.А. Предупреждение аварий паровых котлов. М.: Энергоатомиздат, 1991.-272 с.

406. Хаванов В.А., Седов Ю.С., Полосков С.И. Реализация принципов унификации при разработке оборудования для дуговой сварки в монтажном производстве // Сварочное производство. 1993. - №9. - С. 26-28.

407. Романова А.А., Гшосов С.Ф., Советченко Б.Ф. Современное состояние коррозионной защиты нефтегазовых трубопроводов (обзор и проблематика) // Сварка и контроль -2005. Челябинск: ЮУрГУ, 2005. - С. 207-217.

408. Стеклов О.И., Сюй Шиго, Ли Гаочао. Технология сварки трубопроводов с двухсторонним эмалевым покрытием // Сварочное производство. 1998. - №2. - С. 29-31.

409. Инструкция по строительству, эксплуатации и ремонту трубопроводов с сили-катио-эмалевым покрытием. М.: ВНИИСТ, 2001. - 104 с.

410. Кисилевский Ф.Н., Бутаков Г.А. Динамические характеристики температурных полей при сварке // Автоматическая сварка. 1982. - №11. - С. 18-20.

411. Ищенко Ю.С. Обеспечение постоянства теплового режима при аргонодуговой сварки кольцевых швов // Сварочное производство. 1966. - №2. - С. 7-9.

412. Влияние особенностей газовой защиты сварочной ванны на некоторые технологические параметры процесса сварки плавящимся электродом // Сварка и смежные технологии. М.: МЭИ(ТУ), 2000. - С. 26-28.

413. А.с. 1076230 СССР, МКИ3 В 23 К 9/16. Горелка для дуговой сварки в среде защитного газа / А.А. Агеев, С.И. Полосков, А.Н. Белоусов. №3428080/25-27 от 01.12.80; Бюл. №8-1984. - С. 40.

414. Белоусов А.Н., Полосков С.И., Горейнова С.К. Новый информационный материал об автоматах для сварки трубных конструкций // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Сварка в ядерной технологии. 1984. - Вып. 2 (13). - С. 12-14.