Обеспечение служебных свойств и надежности сварных конструкций и узлов техники, при эксплуатации в условиях Севера и Арктической зоны, разработка научных основ создания хладостойких сплавов и сварочно-наплавочных материалов

Объекты исследования – стали, сплавы и сварочные материалы, сварные соединения, узлы и детали техники, технологии сварки. Цель работы – развитие научных основ обеспечения надежности сварных конструкций и узлов техники в условиях Севера и Арктики на основе повышения служебных свойств материалов путем оптимизации сварочных технологий, управления остаточными сварочными напряжениями, и модифицирования сварочных материалов редкоземельными металлами и разработки технологий получения новых хладостойких сплавов. Методы исследований - рентгеноструктурный и металлографический анализы, разрушающие методы испытаний, методы неразрушающего контроля. Результаты исследований: - создана физическая модель формирования оптимальной структуры хладостойкого сплава; - на базе созданной физической модели получен среднеуглеродистый экономно-легированный сплав литейной стали; - создана технология переплава изношенных элементов рабочих органов горнодобывающей техники, для получения деформированных полуфабрикатов, с использованием обогащенных железных руд центральной Якутии. - разработана приставка растяжения образцов в режиме «in situ» на рентгеновском дифрактометре для оценки физических процессов, протекающих в масштабе микроструктурных изменений в строении получаемых сплавов в интервале рабочих нагрузок; - разработана программа комплексных климатических испытаний основных и сварочных материалов для оценки качества электродов и определения их пригодности применения при сварке в условиях низких климатических температур; - разработаны рекомендации по импульсно-дуговой сварке стали повышенной прочности в условиях низких температур; - разработаны рекомендации по ультразвуковой ударной обработке хладостойких трубных сталей класса прочности К55-К60, применяемых в трубопроводах северного исполнения; - разработана комплексная методика оценки технологической прочности сварных соединений для высокопрочных сталей на основе апробированного расчетного метода склонности к процессу обратимой водородной хрупкости и использования информативных параметров акустической эмиссии при замедленном разрушении; - разработаны и внедрены в производство оптимальные технологии сварки с использованием отечественных сварочных материалов для рабочих органов горнодобывающей техники из зарубежных высокопрочных сталей на базе комплексной методики оценки технологической прочности сварных соединений; - создан способ модифицирования редкоземельными металлами сварочных электродов, позволяющий получить металл шва с повышенными механическими свойствами. Область применения результатов – металлургия, материаловедение, машиностроение, судостроение. Значимость работы. Результаты научно-исследовательской работы вносят существенный вклад в развитие технологического суверенитета России и Госпрограммы социально-экономического развития Арктической зоны РФ до 2030 г. Прогнозные предположения о развитии объекта исследования. Развитие фундаментальных научных основ обеспечения надежности сварных конструкций и узлов техники в условиях Севера и Арктики.