Реєстраційний номер
0220U000522,
0117U002602
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Створення науково-технічних засад одержання композиційних матеріалів та багатошарових виробів з використанням високотемпературних та електромагнітних дій на метал.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Лихошва Валерій Петрович,
Дата реєстрації
25-02-2020
Організація виконавець
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
Опис етапу
1. Об'єкт дослідження- композиційні матеріали, біметалеві та багатошарові вироби, процеси плазмового, лазерного та індукційного нагріву, методи рідкофазного та рідко-твердофазного з'єднання різнорідних металів і сплавів. Мета дослідження - розробка наукових засад гібридних ливарно-лазерних та ливарно-плазмових методів обробки при дії електромагнітних полів для отримання біметалевих та багатошарових виробів з підвищеними функціональними властивостями для подовження терміну експлуатації елементів конструкцій обладнання для енергетичної промисловості і транспорту. Методи дослідження включали металографічний, мікрорентгено-спектральний аналізи, механічні випробування, фізичне та математичне моделювання, натурні експерименти. Представлено розрахункові та експериментальні результати досліджень зі створення та оптимізації методів з'єднання різнорідних матеріалів на основі ливарних процесів під дією концентрованих джерел нагріву та керування їх структуроутворенням. Розроблено математичні моделі нестаціонарних газогідродинамічних, електродинамічних та теплових процесів, які відбуваються при одержанні композиційних матеріалів та багатошарових виробів. Наведено раціональні параметри і режими нових гібридних ливарно-лазерних та ливарно-плазмових процесів отримання біметалевих і багатошарових виробів з використанням електромагнітного підігріву заготовки. Встановлено особливості рідкофазного та рідко-твердофазного з'єднання металів і сплавів при комплексному використанні ливарних методів, концентрованих енергетичних джерел та електромагнітних дій. Визначено основні закономірності впливу лазерної та плазмової обробки, а також електромагнітного поля на формування багатошарових виробів. Створено спеціальне обладнання для реалізації гібридних ливарно-лазерних та ливарно-плазмових технологій з використанням електромагнітних дій на метал. Розроблено комп'ютерні моделі нагріву пласкої рухомої заготовки та процесів тепло- і масопереносу в ливарному вузлі ливарно-плазмової установки, призначеної для безперервного отримання біметалевої штаби. Оптимізовано температурні режими індукційного нагріву заготовки. Визначено вплив технологічних параметрів процесу на утворення твердої кірки металу, залитого на заготовку. Встановлено закономірності лазерного та спільного лазерно-газополум'яного нагріву частинок в залежності від їх швидкості, траєкторії руху, розмірів, фізичних параметрів та потужності випромінювання при одержанні литих композиційних матеріалів. Розроблено нову конструкцію реактора змішування, що дозволяє зменшити область формування суспензійного розплаву з метою підвищення ефективності лазерної обробки частинок. Проведено дослідно-промислову перевірку біметалевих виливків гальмівних секторів літаків в умовах ТОВ "Гідробест". Результати перевірки засвідчили високу якість біметалевих виробів та їх відповідність технічним вимогам галузевого стандарту ВІАМ (ОСТ1 90167-75). Сформульовано технічні рекомендації щодо впровадження розроблених технологій у виробництво.
Опис продукції
Створені новітні гібридні технології дозволяють розширити можливості одержання високоякісних біметалевих та багатошарових функціональних виробів відповідного призначення для ключових галузей економіки за рахунок комплексного використання ливарних методів, концентрованих енергетичних джерел та електромагнітних дій. Зазначені технології засновані на принципі рідкофазного та рідко-твердофазного з'єднання різнорідних матеріалів з утворенням надійного перехідного шару. Розроблені методи керування технологічними процесами при плазмовому, лазерному та індукційному нагріві поверхні твердої заготовки перед заливанням розплаву створюють умови для забезпечення стабільної якості виробів та високого рівня їх фізико-механічних і спеціальних властивостей
Автори роботи
. Клименко Людмила Михайлівна
Босай Леонід Миколайович
Глушков Дмитро Володимирович
Головко Леонід Федорович
Голубчик Марія Іванівна
Каричковський Петро Микитович
Кудрявченко Микола Олександрович
Надашкевич Роман Сергійович
Павлов Володимир Вікторович
Пелікан Олег Анатолійович
Рейнталь Олена Олександрівна
Талалай Максим Анатолійович
Тимошенко Андрій Миколайович
Шатрава Олександр Павлович
Ширяєв Віктор Володимирович
Шматко Олександр Володимирович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-07-03
