Кафедра зварювального виробництва (ЗВ)
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд Кафедра зварювального виробництва (ЗВ) за Назва
Зараз показуємо 1 - 20 з 120
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Analysis of the influence of system welding coordination on the quality level of joints(PC Technology Center, 2020) Haievskyi, Oleh; Kvasnytskyi, Viktor; Haievskyi, Volodymyr; Zvorykin, ConstantineДокумент Відкритий доступ Development of a method for optimizing a product quality inspection plan by the risk of non-conformity slippage(PC Technology Center, 2020) Haievskyi, Oleh; Kvasnytskyi, Viktor; Haievskyi, VolodymyrДокумент Відкритий доступ Адитивне MAG наплавлення тіл обертання(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Бірюк, Дмитро Вікторович; Степанов, Денис ВолодимировичТема дипломної роботи – « Адитивне MAG наплавлення тіл обертання». Дипломна робота написана на 98 сторінках, містить 52 рисунків, 19 таблиць, 28 формул та 57 посилань. Ключові слова: наплавлення , адитивні технології, адитивне наплавлення, наплавлення MAG, дугові адитивні технології, зварювання MIG/MAG, технології 3D друку, захисні гази, наплавлення в захисних газах. У вступі обґрунтовано актуальність теми адитивного виробництва у промисловості, порівняння її з іншими методами виробництва. У першому розділі розглядаємо ключеві види адитивних технологій та їх характеристики, порівнюємо їх між собою. У другому розділі наведено характеристики наплавлення та зварювання за допомогою процесу MIG/MAG, показані основні принципи, та основні технічні характеристики. У третьому розділі проведено розрахунки для способу наплавлення MAG, визначені найкращі та найдоцільніші розрахунки, проведено опис експерементальної частини, та показано кінцевий результат наплавлення, вибрано найбільш доцільне положення пальника. Розроблена технологія наплавлення на трубу діаметром 133мм. У четвертому розділі показано установку для наплавлення та її ключові характеристики, та компоненти. У п’ятому розділі виконано розрахунки економічної доцільності вибраного способу наплавлення. У шостому розділі проведено аналіз шкідливих та небезпечних факторів на виробництві, та показані способи їх вирішення та запобігання.Документ Відкритий доступ Адитивне дугове наплавлення просторових виробів присадними дротами зі сталей та сплавів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Лагодзінський, Іван Миколайович; Квасницький, Віктор ВячеславовичЛагодзінський І.М. Адитивне дугове наплавлення просторових виробів присадними дротами зі сталей та сплавів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 13 – Механічна інженерія за спеціальністю 131 – Прикладна механіка. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2024. Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу способів, технологічних параметрів режимів, складу захисного газового середовища та умов ведення процесу адитивного пошарового наплавлення з використанням тепла електричної дуги на формування просторових виробів при використанні присадних матеріалів у вигляді дроту суцільного перетину зі сталей та сплавів. У роботі досліджений вплив способів та технологічних параметрів процесу пошарового дугового наплавлення на формоутворення шарів, особливості формування структури та механічні властивості пошарово наплавленого металу, характер напружено-деформованого стану готових виробів складної геометричної форми. В роботі проведені чисельні експериментальні та розрахункові дослідження щодо визначення впливу процесів дугового пошарового синтезу на розподіл температур формування напружень та деформацій при виготовленні просторових зразків зі сплавів на основі міді та нікелю. На базі аналізу отриманих результатів розширені уявлення про вплив імпульсної подачі зварювального струму, методу «холодного перенесення металу» при дуговому наплавленні (СМТ процес), плазмового нагріву у комбінації з широкою номенклатурою зварювальних матеріалів у вигляді дроту на нерівномірність та геометричні характеристики сформованих адитивним дуговим наплавленням поверхонь та схильність до виникнення критичних дефектів. Виконані металографічні та механічні дослідження металу наплавлених шарів, проведений порівняльний аналіз результатів. Із застосуванням методу скінченних елементів визначені компоненти напружено-деформованого стану (НДС) отриманих адитивно наплавлених зразків, встановлені причини утворення критичних дефектів наплавленого металу, здійснена верифікація результатів розрахункових досліджень. Створені наукові та практичні засади застосування технологій адитивного синтезу для виготовлення та відновлення деталей зі сталей різних структурних класів, сплавів на основі міді, алюмінію та нікелю та обладнання для їх реалізації. Дисертаційна робота складається з шести розділів, у яких викладені та обґрунтовані основні результати дисертаційної роботи. У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, наведені мета та задачі дослідження, методи та методики їх проведення, сформульовані наукова новизна та практична цінність результатів досліджень. У першому розділі проведений літературний аналіз сучасного стану адитивних WAAM технологій виготовлення просторових виробів. Проаналізовані існуючі технології генеративного виготовлення деталей та конструкцій, наявні засоби впливу на геометричні характеристики адитивно наплавлених виробів. Встановлено, що наведені в літературі відомості щодо впливу складу захисного газового середовища при дуговому адитивному наплавленні методами GMAWCMT, GMAW-Pulse та PAW-CW носять суперечливий характер, або недостатньо досліджені. Показано, що недостатньо досліджений напрям щодо особливостей застосування компактного матеріалу у вигляді дротів суцільного перетину або прутків для виготовлення та ремонту деталей із кремнієвих бронз та жароміцних нікелевих сплавів при застосуванні електричної дуги як джерела тепла. Розглянутий сучасний стан методів скінченно-елементного моделювання. Доведено, що застосування методів математичного моделювання із застосуванням сучасних програмних комплексів та комп’ютерного обладнання дозволяє здійснити прогнозування компонент напружено-деформованого стану адитивно наплавлених виробів складної просторової форми. За результатами аналізу наявних літературних відомостей сформульовані мета і завдання досліджень. У другому розділі наведені методики виконання експериментальних досліджень по визначенню геометричних характеристик адитивно наплавлених шарів, структури та фізико-механічних властивостей наплавленого металу, хімічний склад та властивості матеріалів, що використані для проведення досліджень. Представлений опис та характеристики лабораторного обладнання для наплавлення, досліджень структури та механічних властивостей, визначення термічних циклів адитивного дугового наплавлення, методики скінченноелементного аналізу формування компонент напружено-деформованого стану, верифікації отриманих розрахункових результатів. Запропоновані технологічні рекомендації та обране обладнання для виготовлення прутків з малопластичних матеріалів. У третьому розділі експериментально досліджений процес пошарового наплавлення низьковуглецевої сталі із застосуванням GMAW-CMT/Pulse методів у комбінації із захисними газовими сумішами на основі аргону з 2 та 18 % СО2 у своєму складі та PAW-CW адитивного наплавлення в середовищі аргону. На основі проведеного аналізу отриманих експериментальних даних встановлені закономірності впливу зміни складу газового середовища та методу подачі зварювального струму на формування та геометричні характеристики стінок виробів. Проведені експериментальні дослідження та встановлений вплив GMAWСМТ/Pulse методів наплавлення на геометричні характеристики виробів з алюмінієвих сплавів, аустенітних нержавіючих сталей та кремнієвих бронз. На основі аналізу та узагальнення експериментальних даних отримали подальший розвиток уявлення щодо впливу методів подачі зварювального струму на відхилення геометричної форми отриманих поверхонь стінок виробів у процесі адитивного синтезу. На основі проведених експериментальних досліджень доведена можливість отримання просторових виробів плазмово-дуговим способом наплавлення зі застосуванням в якості присадного матеріалу прутків жароміцного нікелевого сплаву, які виготовлені за запропонованою автором методикою. Четвертий розділ присвячений дослідженню впливу умов GMAWCMT/Pulse методів наплавлення та зміни захисного газового середовища на формування структури і механічні властивості металу отриманих зразків із низьковуглецевої сталі, а також методу подачі зварювального струму (GMAWCMT/Pulse) при використанні кремнієвих бронз. Встановлені закономірності формування структури, виникнення дефектів, характеру розподілу мікротвердості в наплавленому металі за багаторазового нагріву при адитивному формуванні металу просторових виробів. Досліджений характер руйнування і показники фізико-механічних властивостей адитивно наплавлених зразків з низьковуглецеої сталі. Проведений порівняльний аналіз мікроструктур та даних механічних випробувань при наплавленні низьковуглецевих сталей та сплаву на основі нікелю. У п’ятому розділі побудовані розрахункові скінченно-елементні моделі, здійснене комп’ютерне моделювання та проведений аналіз результатів скінченноелементного моделювання компонент напружено-деформованого стану просторових виробів при адитивному дуговому наплавленні кремнієвої бронзи та жароміцного сплаву на основі нікелю у вигляді компактного присадного матеріалу. Розроблена скінченно-елементна модель для розрахунків компонент напружено-деформованого стану адитивно наплавлених виробів складного геометричного перерізу. Встановлено, що причиною виникнення дефектів – тріщин при використанні кремнієвої бронзи та GMAW/GMAW-Pulse методів наплавлення є формування напружень розтягу, що перевищують границю міцності металу в області високих температур при багаторазових циклах нагріву та охолодження металу в процесі адитивного наплавлення. Досліджені термодеформаційні процеси при пошаровому плазмоводуговому наплавленні жароміцного нікелевого припою SBM-4 у комбінації з двома варіантами основ для наплавлення. З метою підтвердження адекватності результатів попередніх розрахунків та можливості її подальшого застосування здійснена верифікація розробленої скінченно-елементної моделі та результатів комп’ютерного моделювання шляхом порівняння їх збіжності з отриманими експериментальними даними. У шостому розділі сформульовані технологічні рекомендації щодо процесу пошарового адитивного виготовлення просторових виробів з використанням тепла електричної дуги як джерела нагріву та компактного (дроти та прутки суцільного перетину) присадного матеріалу. Запропонована методика визначення технологічних втрат металу в процесі фінішної механічної обробки виготовлених різними способами дугового адитивного наплавлення просторових виробів. Спроектована та створена компьютерізована установка для адитивного дугового наплавлення виробів з числовим програмним керуванням на основі Gкодів. Наведені приклади виготовлених за сформульованими автором технічними рекомендаціями адитивно наплавлених виробів складної просторової форми.Документ Відкритий доступ Вдосконалення установки адитивного MIG/MAG наплавлення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Кучик, Анатолій Миколайович; Cтепанов, Денис ВолодимировичУ вступі обґрунтовано актуальність теми адитивного виробництва у промисловості та проведено порівняння з іншими методами виробництва. У першому розділі розглянуто основні види адитивних технологій та їх характеристики, а також порівняно їх між собою. У другому розділі наведено характеристики наплавлення та зварювання за допомогою процесу MIG/MAG, висвітлено основні принципи та технічні характеристики. У третьому розділі представлено обладнання для наплавлення, її ключові характеристики та компоненти та продемонстровано покращення кронштейну та маніпулятора для адитивного наплавлення У четвертому розділі проведено експерименти наплавлення на трубі та валу. У п’ятому розділі було розроблено стартап-проєкт для адитивного наплавлення MIG/MAG. У шостому розділі проведено аналіз шкідливих та небезпечних факторів при наплавленні, та показані способи їх вирішення.Документ Відкритий доступ Вдосконалення установки для 3D наплавлення способом TIG(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Ївженко, Всеволод Петрович; Мінаков, Антон СергійовичДаний проєкт був присвячений вдосконаленню установки для 3D наплавлення способом TIG і було виявлено значний потенціал для розвитку технології та її впровадження в промисловість. Було доведено ефективність цієї роботи. Впроваджені зміни, зокрема автоматичне керування орієнтацією дротом в кутовому діапазоні 0 - 280° та програмним керуванням швидкості подачі, можливістю зупинки і автоматичного старту присадкового дроту, що підвищує рівень автоматизації наплавлення. Дослідження відкрило нові можливості для розвитку технології, включаючи розширення функціоналу управління. Вдосконалена установка має величезний потенціал для використання в різних галузях промисловості, таких як машинобудування, медицина, архітектура та інші, що робить цю технологію перспективною для майбутнього.Документ Відкритий доступ Виконання магістерської дисертації за освітньо-професійною програмою(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Бойко, Віталій Петрович; Гаєвський Олег Анатолійович; Гаєвський Володимир Олегович; Зворикін Костянтин Олегович; Зворикін Леонід Олегович; Коваленко Владислав Леонідович; Лисак Володимир Валерійович; Прохоренко Одарка Володимирівна; Сливінський Олексій Анатолійович; Стреленко Наталія МихайлівнаУ навчальному посібнику наведено інструктивно-методичні матеріали та методичні рекомендації для виконання студентами всіх форм навчання магістерської дисертації за освітньо-професійною програмою. Викладаються основні вимоги до змісту, обсягу та характеристики питань, які повинні бути розроблені та відображені в кожному розділі магістерської дисертації професійного спрямування на тему «Технологія і устаткування для виготовлення конструкції»; наводяться зразки і приклади рішення окремих завдань. Надано рекомендації стосовно вибору та опису технології виготовлення заданої металевої (зварної) конструкції, проєктування технологічних процесів виробництва, зазначено основні критерії вибору устаткування для виготовлення конструкції, контролю якості, наведено рекомендації для компонування і планування складальної дільниці цеху виробничого підприємства. Викладаються загальні інструкції щодо розділів охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях, економічного спрямування, розділу стартап-проєкту з урахуванням особливостей магістерської дисертації. Цей навчальний посібник призначений для здобувачів ступеня магістра за освітньо-професійною програмою «Інжиніринг зварювання, лазерних та споріднених технологій» спеціальності 131 «Прикладна механіка», але може бути корисним для здобувачів ступенів магістра та доктора філософії інших спеціальностей, а також для науковців та фахівців інженерно-технічного спрямування більшості галузей машинобудування та виробництва металевих конструкцій різного призначення.Документ Відкритий доступ Виробництво зварних конструкцій. Модуль 2. Курсова робота(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Зворикін, Костянтин Олегович; Гаєвський, Володимир ОлеговичДокумент Відкритий доступ Виробництво зварних конструкцій. Практикум (Частина 1)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Зворикін, Костянтин Олегович; Гаєвський, Володимир ОлеговичДокумент Відкритий доступ Виробництво конструкцій. Практикум(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Зворикін, Костянтин Олегович; Зворикін, Леонід ОлеговичУ навчальному посібнику наведено інструктивно-методичні матеріали та методичні рекомендації для виконання студентами практичних занять з навчальної дисципліни «Виробництво конструкцій». Надані організаційні вказівки до виконання практичних занять сприятимуть поглибленому та більш детальному опануванню технологічних процесів виробництва металевих (зварних) конструкцій, в тому числі застосування правил і алгоритмів технічного підготовлення складального (складально-зварювального) виробництва. Цей навчальний посібник призначений для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Інжиніринг зварювання, лазерних та споріднених технологій» спеціальності 131 Прикладна механіка, але може бути корисним для бакалаврів інших спеціальностей і для здобувачів ступенів магістра та доктора філософії в галузі технічних наук, а також для науковців та фахівців інженерно-технічного спрямування більшості промислових галузей машинобудування та виробництва металевих конструкцій різного призначення. Цей практикум є перевиданням навчального посібника «Виробництво зварних конструкцій: Практикум (Частина 1)» авторів Зворикіна К. О. і Гаєвського В. О. (2019), який був перероблений і доповнений.Документ Відкритий доступ Виробництво конструкцій. Рекомендації до виконання розрахунково-графічної роботи(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Зворикін, Костянтин Олегович; Зворикін, Леонід Олегович; Лисак, Володимир ВалерійовичУ навчальному посібнику наведено інструктивно-методичні матеріали та методичні рекомендації для виконання студентами денної і заочної форм навчання розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Виробництво конструкцій». Надані в посібнику вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи сприятимуть поглибленому та більш детальному опануванню чинників, які впливають на вибір і зміст технологічних процесів виробництва металевих конструкцій, шляхом самостійного вирішення практичної технологічної навчальної задачі, в тому числі правил і алгоритмів укладання технологічних процесів для технічного підготовлення складально-зварювального виробництва. Цей навчальний посібник призначений для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Інжиніринг зварювання, лазерних та споріднених технологій» спеціальності 131 Прикладна механіка, але може бути корисним для бакалаврів інших спеціальностей і для здобувачів ступенів магістра та доктора філософії в галузі технічних наук, а також для науковців та фахівців інженерно-технічного спрямування більшості промислових галузей машинобудування та виробництва металевих конструкцій різного призначення. Ці рекомендації є перевиданням навчального посібника «Виробництво зварних конструкцій. Модуль 2. Курсова робота: рекомендації до виконання» авторів Зворикіна К. О. і Гаєвського В. О. (2019), який був перероблений і доповнений.Документ Відкритий доступ Вплив проміжних прошарків на формування різнорідних з’єднань титан-сталь(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Ганущак, Олег Васильович; Квасницький, Віктор ВячеславовичДля підвищення експлуатаційного ресурсу магістральних нафтогазових трубопроводів доцільно внутрішню частину покривати корозійностійким матеріалом. В якості такого матеріалу підходить титан або титановий сплав. Одним із технологічних рішень виготовлення таких труб є виробництво біметалевого листа з високоміцної сталі (типу Х60, Х65), покритого шаром титану з подальшим одержанням із цього листа трубчастої заготовки, яку зварюють поздовжнім швом біметала. Надалі виконують зварювання неповоротного стику біметалевої труби. Однак, зварювання плавленням титану та його сплавів зі сталями ускладнене через великі відмінності у кристалографічних та фізичних властивостях, складністю контролю процесів дифузії на межі розподілу титан-сталь, що призводить до розвитку хімічної неоднорідності, появі крихких прошарків інтерметалідних фаз. Це призводить до суттєвого зменшення значень механічних властивостей отриманих зварних з'єднань. Тому, проведення технологічних досліджень процесу зварювання біметалу титан-сталь (Q235), вибір захисних (бар'єрних) прошарків, що запобігають металургійній міжфазній взаємодії між шарами титану та сталі та розробка технологічних прийомів нанесення таких захисних прошарків є вкрай актуальними.Документ Відкритий доступ Газотермічна обробка матеріалів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2017-12-18) Попіль, Юрій Станіславович; Степанов, Денис ВолодимировичДокумент Відкритий доступ Дипломне проєктування. Рекомендації до виконання дипломного проєкту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) ; Бойко Віталій Петрович; Буріка Вадим Володимирович; Гаєвський Олег Анатолійович; Гаєвський Володимир Олегович; Зворикін Костянтин Олегович; Зворикін Леонід Олегович; Коваленко Владислав Леонідович; Лагодзінський Іван Миколайович; Лисак Володимир Валерійович; Прохоренко Одарка Володимирівна; Сливінський Олексій Анатолійович; Стреленко Наталія МихайлівнаНаведено інструктивно-методичні матеріали та методичні рекомендації для виконання студентами всіх форм навчання атестаційної роботи, що за освітньою програмою визначена як дипломний проєкт. Викладаються основні вимоги до змісту, обсягу та характеристики питань, які повинні бути розроблені та відображені в кожному розділі дипломного проєкту на тему «Технологія складання та зварювання конструкції». Надано рекомендації стосовно вибору та опису технології виготовлення заданої металевої (зварної) конструкції, розроблення технологічних процесів складально-зварювального виробництва, зазначено основні підходи до вибору і призначення устаткування для виготовлення конструкції, контролю якості, наведено рекомендації для компонування і планування складальної дільниці цеху виробничого підприємства. Викладаються загальні інструкції щодо розділу охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях, розділу економічного спрямування. Цей навчальний посібник призначений для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Інжиніринг зварювання, лазерних та споріднених технологій» спеціальності 131 «Прикладна механіка», але може бути корисним для здобувачів ступенів бакалавра, магістра та доктора філософії інших спеціальностей, а також для науковців та фахівців інженерно-технічного спрямування більшості галузей машинобудування та виробництва металевих конструкцій різного призначення.Документ Відкритий доступ Дисперсійне зміцнення плазмових покриттів для підвищення механічних та триботехнічних властивостей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Філоненко, Дмитрій Валерійович; Смирнов, Ігор ВолодимировичВ роботі запропоновано використання захисних покриттів з Fe-Cr з додаванням карбіду SiC. Особливістю даного композиційного покриття є низька вартість отримання окремих складових та самого процесу нанесення, в той час як отримані функціональні властивості є конкурентоспроможними та кращими в порівняні з дорогими аналогами. Розроблене покриття Fe-Cr, дисперсійно зміцнене карбідом SiC, має кращі показники в порівнянні з покриттями на нікелевій основі ПС-12НВК. Зносостійкість отриманих покриттів в умовах сухого тертя перевищує стійкість сталі S45C в 20-25 разів, покриття ПС-12НВК – в 2-3 рази. Корозійна стійкість дисперсійно зміцненого феросплаву в морській воді та 10%-му розчині H2SO4 має кращі показники в порівнянні з гальванічним хром в 1.2-2 та 7-8 рази, відповідно.Документ Відкритий доступ Дифузійне зварювання жароміцних сплавів з поверхнями з’єднань, легованими висококонцентрованими потоками плазми(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Лепіліна, Ксенія Михайлівна; Квасницький, Віктор ВячеславовичАктуальність теми: Сплав на основі нікелю ЧС88У використовується для виготовлення відповідальних деталей, таких як сoплoві лoпaтки гaзoтурбiних двигунiв (ГТД), що працюють в гарячому тракті і має незадовільну технологічну здатність до зварювання, високу температуру плавлення тому отримання якісних зварних з’єднань цього сплаву зварюванням плавленням утруднене. Зварювання жароміцних сплавів на основі нікелю зварюють тиском, а саме дифузійним зварюванням (ДЗ). Легування поверхонь з’єднання за допомогою висококонцентрованих потоків плазми активує поверхні, дозволяє підвищимти якість та надійність, термін експлуатації зварних виробів. Мета роботи: Встaнoвлення зaкoнoмiрнoстей утворення структури, влaстивoстей жaрoмiцнного сплаву ЧС88У при легуванні поверхонь з’єднання висoкoкoнцентрoвaними пoтoкaми плaзми тa при oтримaннi звaрних з’єднaнь за технологією дифузiйного звaрювaння. Задачі досліджень: 1. Визначити вплив умов та режимів легування висококонцентрованими потоками плазми на формування структури та властивості поверхневого шару металу зі сплаву ЧС88У. 2. Визначити вплив легованих поверхонь на формування та структуру з'єднань отриманих ДЗ. 3. Розробити технологічні рекомендації щодо отримання дифузійнозварних з'єднань з легованими висококонцентрованими потоками плазми поверхнями. Предмет досліджень: Прoцеси, щo прoтiкaють при легуванні пoверхoнь жaрoмiцних нікеливих сплaвiв висoкoкoнцентрoвaними пoтoкaми плaзми тa при їх з’єднaннi дифузiйним звaрювaнням. Oб’єкт досліджень: Структурa тa влaстивoстi легованих шaрiв жaрoмiцних сплaвiв нa oснoвi нiкелю тa з'єднaнь отриманих при ДЗ.Документ Відкритий доступ Дослідження впливу виробничої координації MAG-зварювання на рівень дефектності з’єднань(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Ільїн, Віталій Юрійович; Гаєвський, Олег АнатолійовичПроведений літературний аналіз нормативних вимог до координації зварювальних робіт та існуючих підходів до її реалізації. Запропонована та впроваджена у виробництво зварної рами сукупність процедур забезпечення якості. Показано, що в результаті впровадження системної координації зварювальних робіт відбувається дворазове зниження дефектності на фоні забезпечення стабільності та статистичної керованості процесів зварювання.Документ Відкритий доступ Дослідження стійкості електродів для контактного точкового зварювання змінним струмом(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Павленко, Олексій Вячеславович; Скачков, Ігор ОлеговичВ даному дипломному проекті досліджується стійкість електродів для контактного точкового зварювання виготовлених з запропонованого матеріалу (порошкової міді з вмістом сажі). Представлені фактори та особливості технологічного процесу контактного зварювання, що впливають на стійкість електродів. Виконані розрахунки параметрів режиму зварювання. Представлений ретельний аналіз обраного обладнання для реалізації технологічного процесу. Дослідження виконується дослідним шляхом, а саме зварюванням електродами з запропонованого матеріалу, з паралельним вимірюванням розмірів робочої поверхні електродів і параметрів напруги й струму на електродах. Проведений техніко-економічний аналіз, розроблений комплекс інженерних заходів з питань охорони праці з урахуванням специфіки даного дипломного проекту. Результатом даної дипломної роботи стало з’ясування того, що порошкові матеріали не відповідають необхідним вимогам для використання їх у якості виготовлення електродів для контактного точкового зварювання.Документ Відкритий доступ Дослідження температурного режиму плавких електродів при виконанні зварних швів електродуговим способом(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Мацевич, Анастасія Сергіївна; Коперсак, Віктор МиколайовичМета роботи полягає в розробці уточненої математичної та графоаналітичної моделі розрахунків теплового стану плавких електродів в ймовірних межах їх технологічних застосувань. Для досягнення заявленої мети необхідно вирішити наступний комплекс завдань: проаналізувати і статистично обробити масив даних досліджень та розрахунків нагрівання електродів струмом з лабораторних робіт з дисципліни «Теорія процесів зварювання»; виконати детальний аналіз методики розрахунків теплового стану електрода при зварюванні за номограмою М.М. Рикаліна на предмет неспівпадінь і розходжень таких розрахунків з дослідами в лабораторних роботах; розробити якісну модель розрахунків, максимально модернізовану та адаптовану до сучасних зварювальних матеріалів та режимів зварювання; вдосконалити експериментальну установку та методику досліджень температури електрода в процесі нагрівання його струмом для досягнення максимально можливої точності вимірювань та достовірності результатів; виконати експерименти по визначенню необхідних для функціонування розрахункової моделі властивостей електрода та коефіцієнтів; порівняти результати дослідів теплового стану електрода з результатами розрахунків, зробити висновки, надати рекомендації. У розділі «Охорона праці» проаналізовані основні шкідливі фактори, які впливають на здоров'я робітників і розроблені заходи до їх усунення.Документ Відкритий доступ Забезпечення механічних властивостей поверхонь деталей із газотермічними покриттями електроконтактною обробкою(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Лопата, Олександр Віталійович; Смирнов, Ігор ВолодимировичЛопата О.В. Забезпечення механічних властивостей поверхонь деталей із газотермічними покриттями електроконтактною обробкою. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 13 – Механічна інженерія за спеціальністю 131 – Прикладна механіка. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2023. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науковотехнічної задачі забезпечення механічних властивостей поверхонь деталей машин із газотермічними покриттями імпульсною електроконтактною обробкою, встановленні її впливу на механічні властивості поверхонь деталей із покриттям та їх розрахунково-експериментальному визначенню. Зміст роботи складається з чотирьох розділів, у яких викладено та обґрунтовано основні результати дисертації. У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та задачі дослідження, описано методи дослідження, надана інформація про наукову новизну та практичне значення одержаних результатів. У першому розділі за результатами проведеного аналізу літературних джерел із дослідження проблем забезпечення механічних властивостей поверхонь деталей із газотермічними покриттями визначені шляхи їх вирішення. Обґрунтовано доцільність використання імпульсної електроконтактної обробки для підвищення механічних властивостей поверхонь деталей із газотермічними покриттями. Виконаний огляд літературних джерел в області теорії й практики формування порошкових покриттів дозволив виділити основні напрями, що спрямовані на дослідження: - ущільнення напилених покриттів при їх електроконтактній обробці, що пов'язано з фізичними механізмами, які спрямовані на дослідження мікромеханіки контактної взаємодії напилених порошкових шарів між собою й поверхнею деталі; - залежності міцності зчеплення та щільності покриттів від тиску імпульсної електроконтактної обробки; - механічних властивостей покриттів (модуля пружності, адгезійної та когезійної міцності) та їх визначення. Виходячи з результатів аналізу літератури була сформульована мета і задачі досліджень. У другому розділі викладено загальну методологію проведення науково-експериментальних досліджень, що пропонує використання комплексу методів і методик: металографічного, кількісного стереологічного, рентгеноструктурного та мікрорентгеноспектрального аналізів, скануючої електронної мікроскопії; оцінки мікротвердості, щільності/пористості покриттів, визначення механічних властивостей поверхонь деталей й експериментальних зразків із покриттями (модуля пружності, адгезійної та когезійної міцності), математичного моделювання й чисельних розрахунків. У розділі обґрунтований вибір матеріалів і обладнання для створення поверхонь деталей з покриттями та дослідження їх механічних властивостей. Для створення покриттів використовували комплект технологічного обладнання до складу якого входить устаткування для формування покриттів газополуменевим і електродуговим напиленням та їх обробки електроконтактним методом. В якості матеріалу покриттів використовували композиційний порошок КХН-30 ТУ У 322-19-004-99 і порошковий дріт ФМІ-2 ТУ 03534506-001-95. Вибір в якості покриттів порошкових матеріалів обумовлений їх гетерогенною структурою, активною взаємодією компонентів один із одним та з поверхнею, що зміцнюється, можливість варіювати їх хімічним складом і отримувати покриття з заданими функціональними властивостями. Запропоновано використовувати розрахунково – експериментальну методику, яка дає змогу визначати механічні властивості системи «поверхня деталі-покриття» та їх залежність від товщини покриття (адгезійну й когезійну міцність, модуль пружності, критичну деформацію основи, залишкові напруження), а також порівняти властивості газотермічних покриттів із електроконтактною обробкою та без обробки. Отримана за допомогою запропонованої розрахунково – експериментальної методики інформація дає змогу оптимізувати систему «деталь-покриття» й вибрати найкращу композицію. Для дослідження й оцінки напружено-деформованого стану системи «деталь-покриття» використовували чисельні методи, а саме, метод скінчених елементів, реалізований в програмі NASTRAN, що дає змогу моделювати геометричні форми деталей із покриттями з урахуванням виду експлуатаційного навантаження. Випробування на тертя і знос проводили на модернізованій машині типу 2070 СМТ- 1. У третьому розділі наведено результати комплексних розрахунковоекспериментальних досліджень механічних властивостей (міцності зчеплення, напружено-деформованого стану, залишкових напружень, щільності, твердості) поверхонь деталей машин із газотермічними покриттями після їх імпульсної електроконтактної обробки. На основі проведеного огляду й аналізу досліджень в області теорії і практики отримання порошкових покриттів: - розроблена розрахункова модель та запропоновано інтерполяційне рівняння, що дало змогу встановити залежність щільності напилених покриттів від тиску імпульсної електроконтактної обробки. Одержані результати теоретичних досліджень підтверджені експериментально шляхом кількісного стереологічного аналізу і показали підвищення щільності до 94…98 %. Визначено, що підвищення щільності (зниження пористості) напилених покриттів забезпечується позитивною роллю механічного фактора процесу електроконтактної обробки, який сприяє «залікуванню» пор; - отримано рівняння, що встановлює зв’язок площі контакту з адгезійною міцністю покриттів та її залежність від тиску формуючого інструменту на напилений порошковий шар. Визначено її підвищення в 2…2,5 рази. Високі значення адгезійної міцності газотермічних покриттів після імпульсної електроконтактної обробки пов’язані з її особливостями (імпульсним характером) та контактними явищами на межі розділу покриттяповерхня деталі. Збільшення адгезійної міцності напилених покриттів після імпульсної електроконтактної обробки до 200 МПа є результатом утворення значного дифузійного прошарку до 25 мкм між покриттям і поверхнею деталі та підвищенням коефіцієнту дифузії в два рази (з DМ ·105 cм 2 /с до D·1011 cм 2 /с). При режимах І = 10 кА, tімп = 0,04 с, Р = 30 МПа дифузійна зона становить 10- 12 мкм. Зі зростанням величин тиску та сили струму дифузійна зона зростає та досягає значення ~ 25 мкм. Дифузія атомів основного металу покриття має місце практично на всю товщину покриття. Утворення значного дифузійного прошарку за короткий час (близько секунд) не можна пояснити класичною теорією дифузії, а пояснюється теорією аномального масопереносу при імпульсних впливах на тверде тіло. Коефіцієнти дифузії окремих елементів покриття при імпульсній електроконтактній обробці перевищують на шість і більше порядків значення коефіцієнтів дифузії при напиленні. Для вивчення дифузії основних елементів на межі покриття – поверхня деталі були використані концентраційні криві, зняті методом рентгеноспектрального аналізу. Четвертий розділ присвячений дослідженню й встановленню впливу режимів імпульсної електроконтактної обробки на механічні властивості системи «поверхня деталь-покриття», вибору її оптимальних параметрів для підвищення функціональних властивостей деталей. З метою управління процесом імпульсної електроконтактної обробки напилених покриттів було виявлено взаємозв'язок факторів, що визначають хід процесу, та подано їх у кількісній формі – у вигляді математичної моделі. Запропонована модель та методи експериментально-статистичного й обчислювального експерименту дали змогу розрахувати оптимальні режими електроконтактної обробки: величина тиску 20…40 МПа, струм 8…16 кА, тривалість імпульсів і пауз струму 0,02…0,04 с, що дозволяє створити покриття з заданими функціональними властивостями та забезпечити їх пористість в межах 3...5%, збільшення міцність зчеплення до 200 МПа, підвищити максимальну міцність та довговічність деталей в 2…3 рази. Результати досліджень використовувати при розробці практичних рекомендацій для створення покриттів методами газополуменевого й електродугового напилення та їх імпульсною електроконтактною обробкою з метою підвищення їх функціональних властивостей та терміну служби.