CC BY
87
ПРИМЕНЕНИЕ
УДК 669.717
DOI: 10.24412/0321-4664-2022-3-69-84
АЛЮМИНИЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ В СУДОСТРОЕНИИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Евгений Петрович Осокин, Наталия Николаевна Барахтина, Вера Ивановна Павлова, канд. техн. наук, Евгений Анатольевич Алифиренко, канд. техн. наук,
Сергей Алексеевич Зыков, канд. техн. наук
Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей» Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», Санкт-Петербург, Россия,vepava@gmail.com
Аннотация. Представлены основные этапы развития в ЦНИИ КМ «Прометей» с начала возникновения и до настоящего времени алюминиевого направления, предназначенного для решения актуальных задач скоростного флота России.
Показано, что научно-технические разработки и исследования института в области создания и применения морских конструкционных алюминиевых сплавов и материалов для сварных высоконагруженных корпусных конструкций выполнены на мировом уровне. Созданные алюминиевые материалы и технологии их сварки широко используются при строительстве морских и речных судов всех классов и назначений, а также глубоководной морской техники, морских платформ, транспортных средств и стационарных сооружений, работающих в области низких и криогенных температур, райзеров, бурильных и эксплуатационных труб в нефтегазовых и других отраслях промышленности.
Ключевые слова: морские алюминиево-магниевые сплавы, свойства, полуфабрикаты, применение в судостроении, сталеалюминиевые соединения, способы сварки
Aluminum Materials in Shipbuilding and the Efficiency of their Use in Industry. Evgeny P. Osokin, Natalia N. Barakhtina, Cand. of Sci. (Eng.) Vera I. Pavlova, Cand. of Sci. (Eng.) Evgeny A. Alifirenko, Cand. of Sci. (Eng.) Sergei A. Zykov.
Central Research Institute of Structural Materials «Prometey» named by I.V. Gorynin of the National Research Center «Kurchatov Institute», (NRC «Kurchatov Institute» -CRISM «Prometey») St. Petersburg, Russia, vepava@gmail.com
Abstract. The main stages of the activities in development and application of aluminum materials intended to solve urgent problems of the high-speed fleet of Russia, which have been undertaken in the NRC «Kurchatov Institute» -CRISM «Prometey», are described started from the very beginning and up to up to now.
It is shown that the research and engineering activities undertaken in the institute in the field of development and application of marine structural aluminum alloys and materials for welded high-loaded case structures are carried out at the world level. The developed aluminum materials and technologies for their welding are widely used in the creation of sea and river vessels of all classes and purposes. As well as they are applied in deep sea equipment, offshore platforms, vehicles and stationary structures operating at low and cryogenic temperatures, risers, drilling and production pipes in the oil and gas branch and other industries.
Key words: marine aluminum-magnesium alloys, properties, semi-finished products, shipbuilding applications, aluminum-steel joints, welding methods
В пятидесятые годы XX века ведущие отечественные конструкторские бюро по скоростному флоту, возглавляемые Е.И. Юхниным и Р.Е. Алексеевым, начали проектировать скоростные суда на воздушной подушке и подводных крыльях из алюминиевых сплавов. В 1955 г. Министерство судостроительной промышленности СССР поручило нашему институту разработку конструкционных свариваемых коррозионностойких алюминиевых сплавов повышенной прочности для строительства крупногабаритных сварных корпусных конструкций скоростных судов и кораблей с динамическими принципами поддержания (ДПП) - на подводных крыльях и воздушной подушке.
Применяемые в эти годы в авиастроении высокопрочные алюминиевые сплавы Д16, АВ и В95 обладали высокой прочностью, но не соответствовали требуемым критериям коррозионной стойкости и свариваемости.
В отличие от клепаных конструкций летательных аппаратов ключевой задачей при создании легких скоростных судов и кораблей с ДПП являлось строительство цельносварных крупногабаритных высокопрочных судовых конструкций из коррозионностойких алюминиевых сплавов.
Алюминиево-магниевые сплавы типа 1550 и 1560, из которых строили небольшие катера и лодки, наоборот, при удовлетворительной свариваемости и коррозионной стойкости не обладали достаточной прочностью: предел текучести этих сплавов не превышает 130 и 160 МПа соответственно. Только разработка легких высокопрочных свариваемых конструкционных материалов морского класса, удовлетворяющих требованиям безопасности и надежности морских конструкций, способна была открыть эру летающих кораблей и судов.
Для выполнения поставленных задач по обеспечению скоростного отечественного судостроения легкими конструкционными материалами в институте было создано научно-техническое подразделение по разработке конструкционных свариваемых коррозионно-стойких алюминиевых сплавов и сварочных материалов повышенной прочности, технологий их изготовления и сварки крупногабаритных корпусных конструкций скоростных судов.
К конструкционным алюминиевым сплавам, предназначенным для строительства корпусных конструкций судов и кораблей с ДПП, которые должны обеспечивать высокую скорость и дальность хода судов за счет максимального снижения веса корпусных конструкций, предъявляются особые требования. Эти сплавы должны обладать следующими свойствами:
- высокой удельной прочностью (отношение предела прочности к удельному весу) в сочетании с высокой пластичностью и сопротивлением хрупким разрушениям;
- высокой коррозионной стойкостью в морской воде, в атмосфере морского тумана и в других агрессивных средах при заданных скоростях движения;
- хорошей свариваемостью, обеспечивающей высокую прочность и надежность сварных соединений корпусных конструкций судов без дополнительной упрочняющей термической обработки сварных швов конструкций;
- удовлетворительными технологическими свойствами, обеспечивающими возможность получения крупногабаритных катаных, прессованных и штампованных полуфабрикатов для изготовления масштабных конструкций с использованием операций гибки, правки, резки и механической обработки материала;
- отсутствием искрообразования при ударах и трении деталей из алюминиевых сплавов одна о другую или при соударении с другими металлами, что особенно важно при наличии легковоспламеняющихся сред (танкеры и пр.).
Поставленные перед институтом задачи осложнялись тем, что для надежной работы в трудных морских условиях алюминиевые сплавы судостроительного назначения, кроме высокой статической прочности, должны обладать комплексом свойств, обеспечивающих работоспособность корпуса корабля в целом: пластичностью, вязкостью разрушения, усталостной прочностью на воздухе и в морской воде, технологичностью при изготовлении корпусных конструкций.
Для успешного выполнения приказа Министерства институт в сжатые сроки организовал и скоординировал работы в нескольких совершенно новых направлениях:
- создание композиций свариваемых кор-розионностойких алюминиевых сплавов повы-
шеннои прочности; проведение полного комплекса научно-исследовательских работ;
- разработка технологических процессов изготовления крупногабаритных слитков, катаных, прессованных и штампованных полуфабрикатов из новых сплавов и освоение промышленного производства полуфабрикатов на металлургических заводах;
- создание, практически с нуля, технологических процессов, сварочных материалов и сварочного оборудования для сварки алюминиевых сплавов; обучение сварщиков работе на специализированном оборудовании, приемам и технологиям сварки алюминия; внедрение разработанных технологии сварки и проведение авторского надзора при строительстве скоростных судов.
Расчеты показали, что для достижения необходимой весовоИ эффективности корпусных конструкций требуется применять деформируемые алюминиевые сплавы с пределом текучести 180-200 МПа, а для отдельных вы-соконагруженных элементов корпуса - с пределом текучести 270-300 МПа (рис. 1).
Проведенные металловедческие исследования и имеющийся опыт эксплуатации судов показали, что для работы в морской воде наиболее подходят термически неупрочняемые коррозионностойкие свариваемые сплавы системы А1-Мд с содержанием до 6,5 % Мд.
Прочность сварных соединений из А1-Мд-сплавов составляет 0,8-0,9 прочности основного металла без дополнительной термической обработки, что является обязательным условием при строительстве сварных крупногабаритных конструкций.
Опираясь на результаты собственных исследований по разработке сплавов системы
ств, Сто,2, МПа 500 |-
- предел текучести
400 300 200 100 0
А1—мг—вс А1—мг—вс
А1—А1—
~А1—2л—
1561
1565ч
1575
1575-1
1980Т1
Рис. 1. Конструкционные алюминиевые сплавы, разработанные специалистами НИЦ «Курчатовский институт» -ЦНИИ КМ «Прометей» для строительства скоростных судов и кораблей с динамическими принципами поддержания
А1-Мд и опыт ВИАМа, ученые и инженеры института под руководством к.т.н. Ю.С. Золото-ревского решили проблему эффективного легирования сплавов системы А1-Мд и создали новый термически неупрочняемый коррозион-ностойкий свариваемый алюминиевый сплав марки 1561 повышенной прочности. Предел текучести прессованных полуфабрикатов из сплава 1561 составляет 185-200 МПа, а катаных листов -не менее 175 МПа.
Сплав 1561 содержит до 6,2 % Мд и комплекс переходных металлов, которые обеспечивают твердорастворное структурное упрочнение, модифицируют и измельчают структуру слитка, улучшают коррозионную стойкость и свариваемость сплава, повышают прочность сварных соединений.
По прочности сплав 1561 в отожженном состоянии в 1,3-1,5 раза превосходит сплавы системы А1-Мд, применяемые в зарубежном судостроении (5086, 5883, 5456).
Широкий комплекс прикладных исследований и технологических разработок по освоению промышленного производства катаных крупногабаритных листов и плит, прессованных профилей и панелей из сплава 1561 проводился в условиях Ступинского металлургического комбината, Самарского, Каменск-Уральского и Верхнесалдинского металлургических заводов.
Из алюминиевого сплава 1561 отечественными судостроителями было построено более 1200 судов на подводных крыльях и воздушной подушке типа «Комета», «Ракета», «Полесье», «Восход», «Колхида», «Ирбис», «Циклон», «Гепард», «Линда» и другие пассажи-ровместимостью от 30 до 300 человек (рис. 2); построено самое большое в мире судно на воздушной подушке «Зубр» грузоподъемностью 550 т (рис. 3).
Сплав 1561 принят Российским морским регистром судоходства РФ (РМРС) и до настоящего времени является основным отечественным конструкционным материалом для строительства скоростных судов и кораблей с ДПП.
- предел прочности д]__од.
А1—Ъъ—
1943Т1
1941Т1
«Колхида» «Циклон»
Рис. 2. Пассажирские теплоходы на подводных крыльях «Комета», «Ракета», «Колхида», «Циклон»
Рис. 3. «Зубр» - в мире самый большой и скоростной десантный корабль на воздушной подушке
В 60-х гг. по запросу конструкторов КБ отрасли специалистами института был выполнен цикл работ по применению нагартовки для упрочнения сплава 1561. Для улучшения технологичности в процессе нагартовки в нем был откорректирован комплекс легирующих элементов и введены дополнительные элементы - антирекристаллизаторы.
Разработанный технологический процесс нагартовки с последующим стабилизирующим отжигом обеспечили получение высокопрочных катаных листов с пределом текучести более 230 МПа, обладающих высокой общей
коррозионной стойкостью в морской воде, отсутствием склонности к расслаивающей коррозии и коррозии под напряжением. Новому сплаву присвоили марку 1561Н.
С развитием морской техники и строительства скоростных судов с ДПП возникла потребность в более прочных алюминиевых сплавах для высоконагруженных узлов корпусных конструкций судов, а также для специальных изделий морской техники.
В начале 60-х гг. прошлого века ученые и инженеры института приступили к разработке высокопрочных, коррозионностой-
ких, термически упрочняемых алюминиевых сплавов систем А1^п-Мд и А1^п-Мд-Си.
При создании высокопрочного коррозион-ностойкого свариваемого сплава с пределом текучести не менее 300 МПа за основу были выбраны термически упрочняемые сплавы системы А1^п-Мд, которые самозакаливаются на воздухе и хорошо упрочняются при естественном старении, гарантируя высокую прочность сварных соединений по сравнению с термически упрочняемыми сплавами других систем легирования. Это важно для крупногабаритных судовых конструкций.
Учитывая фазовые и структурные особенности сплавов системы А1^п-Мд, был разработан свариваемый сплав нового химического состава марки 1980 (В48-4) и выбран режим двухступенчатого старения Т1, обеспечивающий гарантированный предел текучести 300 МПа и необходимое сопротивление коррозии под напряжением. Прочность и коррозионная стойкость сварных соединений восстанавливаются почти до свойств основного металла после низкотемпературного отпуска сварных конструкций. В 1964 г. свариваемый коррози-онностойкий 1980Т1 был принят Междуведомственной комиссией для отдельных узлов корпусных конструкций скоростных судов, изделий машиностроения и глубоководных аппаратов.
Сплав нашел широкое применение при строительстве глубоководных аппаратов поискового, спасательного и исследовательского назначения, при изготовлении резервуаров для специальных сред, райзеров, бурильных и эксплуатационных труб и других изделий, работающих в области температур до +100 °С.
Дальнейшие разработки в области высокопрочных сплавов системы А!^п-Мд проводили применительно к перспективным проектам судов нового поколения с повышенными тактико-техническими характеристиками.
Поскольку для новых проектов потребовались сплавы с повышенным до 350 МПа пределом текучести, были развернуты работы по созданию опытных модификаций сплавов системы А!^п-Мд.
Для увеличения предела текучести в опытном сплаве повысили содержание цинка и магния по сравнению со сплавом 1980, а для устранения склонности к коррозии под напря-
жением дополнительно ввели медь, что перевело его в группу несвариваемых сплавов.
Новый сплав получил обозначение К48-2. Последующие его исследования проводили с перспективой применения в судовых конструкциях, выполненных в клепаном варианте.
На основе модельного сплава К48-2 были разработаны промышленные сплавы марок 1941 и 1943 с пределом текучести более 350 МПа и улучшенными характеристиками пластичности и вязкости.
В 80-х г. ХХ века специалисты-металловеды института обратили внимание на скандий как на активный модификатор, упрочнитель и антирекристаллизатор алю-миниево-магниевых сплавов.
Уникальность А1-Мд-сплавов, содержащих скандий, заключается в том, что наряду с твер-дорастворным механизмом, характерным для обычных термически неупрочняемых А1-Мд-сплавов, в А1-Мд-Бс-сплавах действуют еще два дополнительных механизма упрочнения:
- дисперсионное твердение - упрочнение сплава дисперсными частицами интерметал-лидов скандиевой фазы А13Бс;
- структурное упрочнение - образование в полуфабрикате полигонизованной структуры в процессе обработки давлением.
Кроме этого, введение скандия в состав сплавов системы А1-Мд позволяет получать слитки с измельченной бездендритной структурой, что обеспечивает дополнительное повышение прочности катаных и прессованных полуфабрикатов из А1-Мд-Бс-сплавов.
В результате прочностные свойства сплавов со скандием повышаются на 30-50 % по сравнению со сплавами системы А1-Мд, возрастает температура рекристаллизации и, как следствие, уменьшается разупрочнение сплавов при технологических и эксплуатационных нагревах, существенно улучшается их свариваемость.
Эти особенности скандия явились предпосылкой для создания на основе системы А1-Мд новых высокопрочных термически не-упрочняемых сплавов со скандием.
На основе сплава 1561 совместно с ВИЛСом был разработан новый сплав 1575, содержащий 0,2-0,3 % Бс [1, 2], изучены температур-но-скоростные, временные и деформационные параметры технологических процессов
получения высокопрочных полуфабрикатов из нового сплава, разработаны промышленные технологии литья и гомогенизации слитков, горячей и холодной прокатки и прессования.
В 90-х гг. ХХ века на Самарском металлургическом заводе было освоено производство катаных и прессованных полуфабрикатов из высокопрочного сплава 1575.
Предел текучести полуфабрикатов из сплава 1575 достигает 320 МПа, предел прочности 420 МПа, удлинение 11 %. По прочностным свойствам сплав 1575 находится на уровне характеристик термически упрочняемых сплавов и в 1,5-2 раза превосходит применяемые в настоящее время в судостроении отечественные и зарубежные алюминиево-магние-вые сплавы марок 1561, 5083, 5383, 5059.
Сплав хорошо сваривается всеми видами сварки плавлением, обеспечивая прочность сварных соединений на уровне 0,9 прочности основного металла. При этом сохраняется высокая коррозионная стойкость сплава и его сварных соединений в морской воде.
Сплав 1575 в 1992 г. был принят Междуведомственной комиссией и допущен Морским регистром судоходства РФ для изготовления корпусных конструкций скоростных судов.
Однако, несмотря на достоинства сплава 1575, у него, как и у всех алюминиевых сплавов со скандием, который является очень дорогим легирующим элементом, есть существенный недостаток - высокая стоимость полуфабрикатов. Это тормозит применение сплава в качестве конструкционного материала не только в судостроении, но и в других отраслях промышленности.
Произошедшие в стране в конце ХХ века политические и экономические события привели к значительному снижению государственного финансирования научно-исследовательских работ, сокращению научно-технического кадрового потенциала и к реорганизации структуры научных подразделений в институте.
Тем не менее, в начале 2000-х гг. при непосредственной финансовой поддержке государства уже в рамках Федеральных целевых программ (ФЦП) институт возобновил работы по созданию высокопрочного алюми-ниево-магниевого сплава с пониженным содержанием скандия.
В ходе исследований, проводимых по ФЦП, был разработан новый высокопрочный конструкционный сплав марки 1575-1, экономно-легированный скандием, в котором содержание скандия снижено до 0,12-0,20 % [3].
Разработанный сплав 1575-1 по механическим, коррозионным и эксплуатационным характеристикам не уступает своему прототипу. При этом стоимость катаных и прессованных полуфабрикатов из нового сплава на 25-30 % ниже, чем у сплава 1575.
Для получения высокого уровня механических свойств сплава 1575-1 были разработаны режимы гомогенизации слитков, термодеформационные параметры прессования и прокатки, позволившие обеспечить предел текучести материала 270-300 МПа, что практически не ниже свойств сплава 1575.
Из нового экономнолегированного скандием сплава 1575-1 было освоено промышленное производство и выпущены технические условия на изготовление прессованных полуфабрикатов, намечается освоение катаных листов и плит по уточненному с конструкторами сортаменту.
Продолжая работы в области создания новых перспективных конструкционных сплавов системы А1-Мд для использования в корпусных конструкциях судов и наземного коммерческого транспорта, в 2008-2010 гг. институт совместно с компанией «Алкоа Россия» и НИИ стали разработал новый многофункциональный, свариваемый, коррозионно-стойкий алюминиево-магниевый сплав 1565ч повышенной прочности и пластичности [4].
Промышленное освоение сплава 1565ч, разработка технологий изготовления полуфабрикатов и сварки, проведение комплексных исследований в 2011-2017 гг. осуществлялось на основе государственно-частного партнерства, а финансирование осуществлялось Минпромторгом по ФЦП, частными инвесторами - металлургическими заводами в Самаре и Белой Калитве (Ростовская область), а также из собственных средств института.
Сплав 1565ч создавался как конструкционный и криогенный материал повышенной прочности и пластичности для изготовления корпусных конструкций судов - газовозов и емкостей для перевозки сжиженного природ-
ного газа взамен сплава 1550, аттестованного Ростехнадзором РФ как криогенный материал.
У нового сплава 1565ч при одинаковой со сплавом 1550 пластичности прочностные показатели на 20-30 % выше, а предел текучести (1200 МПа) на 10 % выше, чем у сплава 1561.
Для деформированных полуфабрикатов из сплава 1565ч характерна высокая технологичность (на уровне сплава 1550) при изготовлении узлов и конструкций.
Коррозионная стойкость и свариваемость сплава 1565ч находятся на уровне свойств сплавов 1561 и 1550. Прочность сварных соединений конструкций составляет 0,9 прочности основного металла. Высокая удельная прочность сплава 1565ч позволяет обеспечить 15-20 % снижения массы крупногабаритных сварных корпусных конструкций по сравнению с традиционными алюминиево-магниевыми сплавами.
На Самарском металлургическом заводе компании АО «Арконик» и в Белокалитвин-ском металлургическом производственном объединении компании АО «АМР» с участием наших специалистов были разработаны технологии изготовления, освоено производство
катаных листов и плит толщиной от 1,5 до 80 мм, крупногабаритных прессованных профилей и панелей из сплава 1565ч и выпущены технические условия на их поставку.
С 2019 г. Самарский металлургический завод ежегодно поставляет своим потребителям около 1000 т листов, панелей и профилей из сплава 1565ч.
Высокие технологические и технические характеристики сплава в сочетании с возможностью работать в морской среде и других агрессивных средах в широком температурном диапазоне (от +100 до -196 °С), а также его широкое промышленное освоение привлекают внимание проектантов скоростных судов и мостовых сооружений, изготовителей и потребителей грузовых железнодорожных и автомобильных транспортных средств.
Так, ЗАО «Чебоксарское предприятие «Се-спель» использует сплав 1565ч при изготовлении автомобильных полуприцепов-цистерн для сыпучих грузов, компания «РМ Рейл» -для грузовых вагонов по перевозке минеральных удобрений (рис. 4, 5).
Рис. 4. Автомобильные цистерны из алюминиево-магниевого сплава 1565ч
Рис. 5. Железнодорожные вагоны из алюминиево-магниевого сплава 1565ч
По результатам комплексных исследований основного металла и его сварных соединений катаные и прессованные полуфабрикаты из сплава 1565ч одобрены РМРС РФ для изготовления сварных конструкций скоростных судов и судов-газовозов.
Сплав 1565ч используется при проектировании нового класса скоростных судов волнопрон-зающего типа проектов 23250, 23505, 23107 («Сокол»), скоростных судов проектов Стрела-М1, Стрела-М2 пассажировместимостью 60 и 120 человек соответственно (проектант - ФГУП «Кры-ловский ГНЦ»), судов на подводных крыльях проектов «Валдай-45Р», «Витамин» (проектант -ОАО «ЦКБ по СПК им. РЕ. Алексеева»).
При строительстве водоизмещающих морских и речных судов и кораблей со стальным корпусом все большее применение находят алюминиево-магниевые сплавы, использование которых в надпалубных конструкциях судна (в рубках, внутренних переборках) обеспечивает необходимое снижение общей массы, заданное проектантами смещение центра тяжести, улучшение устойчивости судна.
Реализация таких проектов стала возможна благодаря созданию специалистами института слоистого композиционного материала алюминий - сталь и биметаллических переходников для сварки сталеалюминиевых конструкций.
Слоистый композиционный материал марки КБМ-1, в который входят два основных слоя: судостроительная сталь типа 10ХСНД и алюминиевый сплав 1561, получают по уникальной технологии - методом совместной прокатки стального и алюминиевого листов с однокомпонентным деформированием алюминиевого слоя [5].
Разработана и освоена технология получения биметалла в виде полос в двух исполнениях:
Алюминий Алюминий
Сталь Сталь
Традиционное Комингсное
исполнение исполнение
Рис. 6. Слоистый композиционный материал алюминий - сталь
с симметричным (традиционным) расположением слоев марки КБМ-1Т, в котором стальная полоса полностью плакирована алюминием, и комингсном - марки КБМ-1К, где стальная полоса плакирована алюминием вдоль одного края на ширину от 50 до 65 мм (рис. 6). Прочность сцепления слоев биметалла на отрыв - более 100 МПа, на срез - более 55 МПа.
На базе научно-производственного исследовательского комплекса (НПЭК) института создано и запущено в 2013 г. на полную проектную мощность малотоннажное промышленное производство биметаллических переходников марки КБМ-1 в виде полос длиной до 2000 мм и толщиной 6-12 мм.
Инженерами-сварщиками разработаны основные варианты типовых сварных соединений сталеалюминиевых конструкций и технология сварки плавлением в защитных газах корпусных конструкций из стали и алюминиевых сплавов с использованием биметаллических переходников марки КБМ-1, которые обеспечивают: статическую прочность сварных конструкций не ниже 0,8 прочности сплава 1561, эксплуатационную надежность сварных конструкций, непроницаемость стыковых швов сварных соединений, снижение на 10-15 % металлоемкости конструкций и на 40-60 % трудоемкости сборочно-сварочных работ [6].
Судостроительный биметалл КБМ-1 включен в Правила РМРС, рекомендован для соединения сваркой плавлением алюминиевых надстроек со стальным корпусом судов всех классов и назначений.
Разработанная в институте нормативно-техническая и технологическая документация на сварку используется отечественными проектными бюро и судостроительными фирмами.
Биметалл марки КБМ-1 применяется при строительстве современных кораблей (корветов, фрегатов, кораблей-спасателей), катеров и других судов различных проектов.
Одновременно с разработкой морских алюминиевых сплавов, в институте были развернуты работы по разработке и применению технологии сварки для изготовления корпусных конструкций скоростных судов из алюминиевых сплавов.
К середине 50-х гг. отечественная судостроительная промышленность освоила тех-
нологию строительства сварных корпусов стальных судов всех типов и назначений. Область же применения алюминиевых сплавов была ограничена изготовлением слабонагру-женных конструкций (вентиляционных шахт, легких выгородок и т.п.) из сплавов низкой прочности с применением ацетиленокисло-родной и контактной сварки. Попытки использования технологических процессов и оборудования, разработанных для сварки сталей, не дали положительных результатов.
Перед инженерами-сварщиками были поставлены сложные задачи, включающие:
- изучение свариваемости и свойств сварных соединений алюминиевых сплавов;
- разработку и изготовление сварочных (присадочных) материалов;
- разработку и внедрение на судостроительных заводах технологических процессов сварки алюминиевых сплавов применительно к конструкциям корпусов скоростных судов;
- модернизацию промышленного серийного сварочного оборудования и создание новых специализированных сварочных установок для аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов неплавящимся и плавящимся электродами.
Отечественная промышленность не выпускала необходимое для сварки алюминиевых сплавов оборудование, поэтому нашим специалистам пришлось самим разрабатывать и монтировать установки для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, а также модернизировать автомат АДС-1000 применительно к аргонодуговой сварке плавящимся электродом.
Для сварки алюминиевых сплавов было модернизировано разработанное НИАТом оборудование для сварки стальных конструкций: автомат типа АДСВ для сварки неплавя-щимся электродом и полуавтомат типа ПРМ для сварки плавящимся электродом.
Инженерами института были разработаны и внедрены в отрасли:
- специализированные источники питания для полуавтоматической импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом ВДГИ-301УЗ (выпущено более 200 установок);
- источники питания для сварки неплавя-щимися электродами ТИР-260 и ТИР-630;
- сварочные автоматы тракторного типа АЛУ-2 (для сварки тавровых соединений);
- АССП (для сварки пазов панелей);
- автомат для плазменно-дуговой сварки;
- полуавтомат ПДА-300М.
При разработке технологий сварки алюминиевых сплавов особое внимание уделялось проработке конструктивных элементов свариваемых кромок, размерам и геометрии выполненных швов, выбору режимов, а также технологическим процессам стыковой сварки крупногабаритных катаных плит и прессованных панелей.
Одним из основных направлений в работе наших специалистов являлась разработка сварочных материалов для сварки алюминиевых конструкций. Для соединения корпусных конструкций из алюминиевых сплавов системы А1-Мд были разработаны химические составы сварочной проволоки марок СвАМг61, Св1577пч и Св1597 [7], обеспечивающие необходимую прочность металла сварных соединений на уровне 0,85-0,95 прочности основного металла и гарантированную стойкость против образования горячих трещин в металле при сварке.
Сложнее дело обстояло при создании технологических процессов сварки термически упрочняемых сплавов, в частности, с решением трудных задач пришлось столкнуться в работе над технологией сварки ответственных изделий из сплава 1980Т1.
Неожиданной проблемой при сварке корпусных конструкций из термически упрочняемого сплава 1980 в состоянии Т1 оказалось появление трещин в металле сварного шва по истечении длительного времени эксплуатации после сварки конструкций (так называемые «задержанные разрушения»).
Проведенные нашими специалистами исследования показали, что образование трещин связано со структурными особенностями поведения А1^п-Мд-сплавов после высокотемпературных сварочных нагревов.
Проблема по устранению эффекта «задержанного разрушения» при сварке высокопрочных алюминиевых сплавов системы А!^п-Мд была решена впервые в мировой практике путем разработки режима искусственного старения сварных соединений. Выбранный темпе-
ратурно-временной режим старения обеспечил стабильность структуры металла в зоне сварочных нагревов и исключил эффект «задержанного разрушения» в сварных соединениях конструкций и изделий из сплава 1980Т1 в процессе их эксплуатации.
Одним из основных направлений института было развитие и совершенствование арго-нодуговой сварки листов и плит толщиной до 40 мм из морских алюминиевых сплавов. В это время аргонодуговая сварка развивалась в двух направлениях: сварка неплавящимся электродом переменным током (ручная и автоматическая) и сварка плавящимся электродом постоянным током обратной полярности полуавтоматическая и автоматическая в импульсном и безымпульсном режимах.
Впервые в России специалистами-сварщиками была разработана и внедрена в промышленность технология аргонодуговой сварки не-плавящимся и плавящимся электродами плит толщиной 40-80 мм из сплавов 1550 и 1565ч [8].
Востребованными и пионерскими были результаты исследований в области электроннолучевой сварки, для которой в ЦНИИ КМ «Прометей» была создана уникальная вакуумная камера объемом более 40 м3. В этой камере выполнялась сварка корпусных конструкций с габаритными размерами 3600^1600^2500 мм и толщиной стенки 100-150 мм из материалов практически любого класса - алюминиевых, медных, титановых и жаропрочных сплавов и сталей.
Специалистами института были разработаны технологии и выпущена нормативно-техническая документация на следующие способы сварки:
- автоматическая плазменно-дуговая сварка стыковых соединений на базе установки УПДС и промышленных источников питания дуги типа ТИР, ВДУ и др.;
- полуавтоматическая и автоматическая импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах преимущественно угловых и тавровых соединений;
- электронно-лучевая сварка цилиндрических изделий из термически упрочняемых алюминиевых сплавов толщиной 30 мм и корпусных конструкций из сплава марки 1561 толщиной до 60 мм.
Высокое качество корпусных конструкций морской техники обеспечивалось созданием конструкционных алюминиевых материалов из широкого сортамента деформированных полуфабрикатов совместно с отраслевыми институтами и конструкторскими бюро, с научными и производственными фирмами смежных отраслей.
Комплексный подход к решению задач по созданию необходимых разработчикам морской техники конструкционных материалов обеспечил разработку, освоение и выпуск необходимого сортамента деформированных полуфабрикатов из морских алюминиевых сплавов на металлургических заводах в Самаре, Каменск-Уральском, Белой Калитве, Верхней Салде и Ступино.
Совместно с работниками металлургических заводов были отработаны технологии и про-мышленно освоены следующие виды готовой продукции из морских алюминиевых сплавов:
- крупногабаритные горяче- и холоднокатаные листы толщиной от 1,0 до 10,0 мм;
- крупногабаритные горячекатаные плиты толщиной от 11 до 80 мм;
- разнообразный сортамент прессованных профилей заданных размеров и конфигураций;
- прессованные трубы диаметром от 10 до 500 мм с толщиной стенки от 1,0 до 60 мм;
- горячештампованные и кованые заготовки с последующей их механической обработкой.
Особое место в ряду прогрессивных полуфабрикатов занимают разработанные и освоенные крупногабаритные плоские панели, которые представляют собой прессованную монолитную конструкцию из плоского полотна с продольными ребрами жесткости различных размеров и конфигураций. Совместно со специалистами Крыловского ГНЦ и Самарского металлургического завода проведены многочисленные исследования, расчеты и опытные работы, которые обеспечили получение методами прямого и обратного прессования судостроительных монолитных панелей более 30 типоразмеров.
В зависимости от типа скоростного судна и места расположения в корпусных конструкциях размеры отдельных элементов панели составляют: толщина полотна от 3,0 до 16 мм,
ширина 1500-2000 мм, длина 6000 мм, высота ребер жесткости от 20 до 90 мм.
Вес применяемых панелей при строительстве быстроходных судов достигает 60 % и более от веса корпуса.
Применение в отечественном судостроении крупногабаритных плоских прессованных панелей взамен наборных сварных конструкций из листов и профилей обеспечило огромный технико-экономический эффект при проектировании и изготовлении судовых корпусных конструкций скоростных судов за счет:
- снижения веса корпуса на 10-15 %;
- повышения несущей способности и надежности корпуса более чем в 2 раза;
- уменьшения объема сварки и снижения остаточных сварочных деформаций конструкций;
- увеличения производительности сбороч-но-сварочных работ.
Однако возможности по разработке и освоению новых типов крупногабаритных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов традиционными промышленными технологиями прессования в настоящее время практически исчерпаны.
В 2004 г. начались работы по исследованиям и разработке нового перспективного способа сварки в твердой фазе -сварки трением с перемешиванием (СТП). Уже в начале работ стало очевидно, что благодаря целому ряду преимуществ - отсутствию расплавления основного металла, сниженному тепловложению, высоким механическим свойствам сварных соединений и отсутствию остаточных деформаций, способ СТП имеет колоссальные перспективы применения при строительстве, в первую очередь, облегченных корпусных и надстроечных конструкций скоростных и высокоскоростных судов.
В период 2004-2012 гг. были отработаны режимы сварки, разработана форма сварочного инструмента, исследованы свойства сварных соединений, разработана опытная технология СТП и проведена подготовка к автоматизации технологии [9].
Параллельно с отработкой опытной технологии СТП в 2010-2012 гг. совместно с Кры-ловским ГНЦ, ЦКБ по СПК и ЦМКБ «Алмаз» проводились научно-технические, технологические изыскания и расчеты по разработке новых типов сварных панельных конструкций из катаных листов толщиной от 1,5 мм и прессованных тонкостенных профилей.
Эти совместные работы показали перспективность применения в судостроении и других отраслях промышленности следующих типов сварных облегченных крупногабаритных панелей из алюминиевых сплавов, изготовленных сваркой трением с перемешиванием:
- плоские тонкостенные сварные панели, которые являются готовым конструктивным элементом, изготовленным из катаных листов и тонкостенных профилей различных размеров и конфигураций. Имеющиеся оборудование и технологии СТП позволяют изготавливать сварные панели в виде готовых деталей корпусных конструкций с переменной геометрией по длине панелей;
- объемные тонкостенные сварные панели, которые представляют собой сварные конструкции, выполненные из двух катаных листов, соединенных между собой прессованным профилем или гофрированным листом. Объемная панель может быть полой либо с заполнителем, например, полимерным материалом или пеноалюминием для снижения уровня шума, вибрации и повышения теплоизоляционных свойств корпусных конструкций (рис. 7).
Рис. 7. Типы тонкостенных сварных панелей, выполненных СТП:
а - тавровая панель из сплава 1310, высота 40 мм; б - объемная панель с гофрированным профилем из сплава 1561; в - тавровая панель из сплава 1561, высота 75 мм
Применение сварных тонкостенных плоских и объемных панелей и конструктивных элементов отдельных узлов корпуса из морских алюминиевых сплавов позволяет реализовать оригинальные конструкторские решения при проектировании и изготовлении современных скоростных судов, в том числе повышенного водоизмещения, и обеспечить:
- эксплуатационную надежность судов за счет снижения количества и протяженности сварных швов корпусных конструкций;
- снижение себестоимости и трудоемкости изготовления судов за счет широкого использования блочного способа строительства судов на стапеле;
- увеличение полезной нагрузки судов за счет снижения веса корпусных конструкций;
- повышенный уровень комфорта на судах за счет улучшения звуко- и теплоизоляционных характеристик, снижения уровня вибрации корпусных конструкций.
В 2016 г. перед институтом в рамках Федеральных целевых программ были поставлены задачи по разработке технического проекта и изготовлению отечественного автоматизированного оборудования для сварки трением с перемешиванием, а также по разработке и освоению промышленных технологий изготовления методом СТП новых типов тонкостенных крупногабаритных плоских и объемных панелей из морских алюминиевых сплавов для современных проектов скоростных судов.
По техническому заданию института и при активном участии наших специалистов конструкторами фирмы «Чебоксарское предприятие «Сеспель» в 2015-2016 гг. были разработаны технический проект и рабочая конструкторская документация, а в 2017 г. на производственных площадях фирмы изготовлен первый отечественный опытный автоматизированный комплекс сварки трением с перемешиванием (ОАК СТП) [10].
В 2018 г. ОАК СТП был установлен на производственной базе НПЭК института и введен в опытную эксплуатацию.
Опытный автоматизированный комплекс представляет собой уникальную сварочную длинномерную установку консольного типа для сварки методом СТП принципиально новых типов панельных алюминиевых конструкций из катаных листов и профилированных прессованных полуфабрикатов. Благодаря жесткой силовой конструкции ОАК СТП, наличию систем автоматизированного подъема и выравнивания, комплекс может быть автономно погружен на трал или другую платформу для перевозки; монтаж комплекса можно проводить практически на любой площадке без специального фундамента (рис. 8).
На основе проведенных опытных работ и исследований был подготовлен и включен в Часть XIII «Материалы» Правил Российского морского регистра судоходства раздел 5.4, посвященный новому конструкционному материалу - «Сварные крупногабаритные облегчен-
Рис.8. Опытный автоматизированный комплекс сварки трением с перемешиванием:
а - в процессе разгрузки; б - в рабочем положении
Рис. 9. Сварка панели из сплава 1565ч. Длина панели 8000 мм, ширина 3300 мм, толщина полотна 2,5 мм, межреберное расстояние 220 мм
ные (СКО) панели из деформируемых алюминиевых сплавов, изготовленные методом сварки трением с перемешиванием» (рис. 9).
В 2019 г. для строительства перспективного образца гражданской морской техники СВПГС «Хаска-10» (проектант ФГУП «Крыловский ГНЦ», завод-изготовитель ООО «Рыбинская верфь») на ОАК СТП «Габарит А» была изготовлена и аттестована Российским морским регистром судоходства первая партия СКО-панелей объемом 6,5 т (рис. 10).
Применение СКО-панелей из алюминиево-магниевого сплава марки 1565ч в сочетании с рядом инноваций, включающих разработку специальных двигателей, редукторов, нагнетателей, новых систем автоматизированного управления движением и воздушной системой скегов, а также внедрение современных достижений в области прочности и аэрогидродинамики позволили обеспечить уникальные
возможности и эксплуатационные характеристики СВПГС «Хаска 10» [11].
В настоящее время продолжаются работы с судостроительными заводами и конструкторскими бюро по внедрению СКО-панелей, изготовленных с применением СТП, при строительстве перспективных образцов скоростных кораблей, судов и другой морской техники.
Разработанные институтом технические требования к конструкционным алюминиевым материалам, технологиям их изготовления и сварки, а также к применению в сварных корпусных конструкциях судов включены в нормативно-техническую и технологическую документацию, в отечественные государственные стандарты и технические условия РФ.
Алюминиевые сплавы, сварочные материалы и технологии защищены патентами РФ, приняты Российским морским регистром судоходства и межведомственными комиссиями для применения в судостроении.
Заключение
Создание, разработка и освоение свариваемых конструкционных алюминиевых материалов для отечественного судостроения проводились в институте под руководством генерального директора академика РАН И.В. Горынина (1977-2008 гг.) и генерального директора члена-корреспондента РАН А.С. Орыщенко (с 2008 г. по настоящее время) и при непосредственном участии начальника отдела кандидата технических наук Б.И. Бабичева (1955-1966 гг.), начальника научно-исследовательского отделения кандидата технических наук Ю.С. Золоторевско-
Рис. 10. СКО-панели опытно-промышленной партии, приготовленные для отправки Заказчику
го (1967-1996 гг.), начальника лаборатории кандидата технических наук В. В. Чижикова (1996-2000 гг.), заместителя начальника НПЭК по научной работе - начальника лаборатории Е.П. Осокина (2001-2018 гг.), начальника лаборатории кандидата технических наук Е.А. Алифиренко (с 2018 по настоящее время).
В разные годы над созданием алюминиевых сплавов и полуфабрикатов, а также в их промышленном освоении на металлургических заводах РФ активное участие принимали ведущие специалисты по металловедению и обработке металлов давлением: кандидаты технических наук Д.И. Байков, В.Г. Азбукин, Т.К. Ряжская, Э.И. Серебрийский, В.Г. Данченко, Э.А. Афизов, Л.Н. Нельзин; ведущие инженеры В.В. Иванов, А.Я. Зорина, Л.А. Гончарова, И.А. Нежниковский, Ю.Н. Владимиров, Г.Ф. Разинов, Н.Н. Барахти-на, И.С. Клепцова, Е.М. Полина, М.П. Краснова, Л.А. Сычев, А.И. Царегородцева, Н.К. Рудав-ская, С.Н. Троицкий, П.Ю. Романов.
Над созданием сварочного оборудования, сварочных процессов и материалов и их внедрением на предприятиях судостроения и других отраслях плодотворно работали: доктора технических наук В.Л. Руссо, И.П. Просянкин; кандидаты технических наук П.А. Алсуфьев, А.Г. Макаров, А.И. Пась, Ю.А. Деминский, О.Н. Ерышев, В.И. Павлова, С.А. Зыков; ведущие инженеры Н.А. Махмудова, Г.И. Бель-тюкова, Н.П. Разумов, В.Г. Буланцов, П.И. Багров, А.И. Куражев, А.И. Карпов, Ю.А. Петунин, Г.Я. Богданов, В.М. Зарубин, И.Н. Полякова.
Многолетний опыт строительства и эксплуатации скоростных судов и другой морской техники показал, что ученые и инженеры нашего института в тесном сотрудничестве с отраслевыми научно-исследовательскими институтами и проектными организациями, металлургическими и судостроительными предприятиями страны успешно решают научно-технические, технологические и производственные проблемы:
- по обеспечению отечественного судостроения конструкционными свариваемыми коррозионностойкими алюминиевыми сплавами и сварочными материалами, не имеющими до настоящего времени зарубежных аналогов;
- по разработке и промышленному освоению металлургических процессов литья, пластической и термической обработке металла
при изготовлении высокопрочных свариваемых конструкционных материалов из алюминиевых сплавов на металлургических заводах для судов всех классов и назначений и другой морской техники;
- по проведению комплексных исследований химического состава и структуры создаваемых алюминиевых сплавов и конструкционных материалов, по изучению коррозионной стойкости, свариваемости, статических механических и физических свойств сплавов, динамических усталостно-прочностных и эксплуатационных характеристик материалов и конструкций, свойств и качества корпусных материалов конструкций судов и их сварных соединений;
- по разработке и промышленному освоению сварочного оборудования и технологических процессов сварки алюминиевых сплавов и материалов, по их промышленному использованию для изготовления сварных корпусных конструкций судов и другой морской техники на судостроительных предприятиях.
Научно-технические разработки и исследования специалистов института в области создания и применения морских конструкционных алюминиевых сплавов и материалов для сварных высоконагруженных корпусных конструкций выполнены на мировом уровне и широко используются при строительстве:
- морских и речных судов всех классов и назначений;
- глубоководной морской техники и аппаратов поискового, исследовательского и спасательного назначения;
- морских платформ по добыче нефти и газа;
- транспортных средств и стационарных сооружений, работающих в области низких и криогенных температур;
- грузового железнодорожного и автомобильного транспорта по перевозке сыпучих и жидких грузов, работающего в широком диапазоне эксплуатационных температур (от +100 °С до -70 °С);
- райзеров, бурильных и эксплуатационных труб в нефтегазовых отраслях промышленности;
- мостовых конструкций, водных переправ и боновых заграждений;
- многооборотной тары и контейнеров по перевозке грузов и их хранению.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. с. 704266 СССР. Сплав на основе алюминия / Дриц М.Е., Торопова Л.С., Быков Ю.Г., Елагин В.И., Филатов Ю.А., Захаров В.В., Золоторевский Ю.С., Макаров А.Г. 1979.
2. Пат. 2081934 РФ. Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия / Елагин В.И., Захаров В.В., Филатов Ю.А., Торопова Л.С., Доброжинская Р.И., Андреев Г.Н., Золоторевский Ю.С., Чижиков В.В.; патентообладатель ОАО «ВИЛС», ЦНИИ КМ «Прометей»; заявл. 13.07.1995; опубл. 20.06.1997.
3. Пат. 2268319 РФ. Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия / Андреев Г.Н., Барахтина Н.Н., Горынин И.В., Калугина К.В., Колпаков И.Н., Кучкин В.В., Ногай М.Н., Осокин Е.П., Рыбин В.В.; патентообладатель ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»; заявл. 20.05.2004; опубл. 20.01.2006. Бюл. № 2.
4. Пат. 2431692 РФ. Сплав на основе алюминия и изделие, выполненное из этого сплава / Дриц А.М., Орыщенко А.С., Григорян В.А., Осокин Е.П., Барахтина Н.Н., Соседков С.М., Арцруни А.А., Хромов А.П., Цургозен Л.А.; патентообладатель ЗАО «Алкоа Металлург Рус», ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», ОАО «НИИ стали»; заявл. 18.06.2010; опубл. 20.10.2011. Бюл. № 29.
5. Пат. 2368475 РФ. Способ получения биметаллов из низколегированной стали и алюминиевых сплавов /Орыщенко А.С., Осокин Е.П., Павлова В.И., Полякова И.Н., Зыков С.А.; патентообладатель ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»; заявл. 04.05.2008; опубл. 27.09.2009. Бюл. № 27.
6. Пат. № 2284252 РФ. Способ сварки плавлением стыковых соединений биметалла на основе слоев из алюминиевых сплавов и стали или титана с одно- или двусторонними швами /Павлова В.И.,
Осокин Е.П., Зарубин В.М., Никитин В.А., Воло-хин В.П., Фоменко В.Н.; патентообладатель ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»; заявл. 01.11.2004; опубл. 27.04.2006. Бюл. № 12.
7. Пат. 2082808 РФ. Сплав на основе алюминия для сварки плавлением/Золоторевский Ю.С., Макаров А.Г., Махмудова Н.А., Захаров В.В., Филатов Ю.А., Панасюгина Л.И.; патентообладатель ОАО «ВИЛС», ЦНИИ КМ «Прометей»: заявл. 13.07.1995; опубл. 27.06.1997. Бюл. № 18.
8. Пат. 2553769 РФ. Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминиевых сплавов / Зыков С.А., Павлова В.И., Якерсберг Л.М., Зайцев Д.В., Полякова И.Н.; патентообладатель НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей»; заявл. 17.09.2013; опубл. 20.06.2015. Бюл. № 17.
9. Пат. 2357843 РФ. Инструмент для сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов и способ сварки / Алифиренко Е.А., Зарубин В.М., Орыщенко А.С., Осокин Е.П., Павлова В.И.; патентообладатель ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»; заявл. 25.07.2007; опубл. 27.01.2009. Бюл. № 3.
10. Пат. на полезную модель 156976 РФ. Установка сварки трением с перемешиванием крупногабаритных конструкций / Алифиренко Е.А., Бакшаев В.А., Васильев П.А., Додон Р.В., Орыщенко А.С., Осокин Е.П., Пименов А.В.; патентообладатель ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»; заявл. 25.03.2015; опубл. 20.11.2015. Бюл. № 32.
11. Алифиренко Е.А., Барахтина Н.Н., Малов Е.В. Создание новых сварных крупногабаритных облегченных панелей повышенной прочности из алюминиево-магниевых сплавов для строительства скоростных судов нового типа, эксплуатируемых в условиях Заполярья // Вопросы материаловедения. 2021. № 3. С. 263-272.
REFERENCES
1. A. s. 704266 SSSR. Splav na osnove alyuminiya / Drits M.Ye., Toropova L.S., Bykov Yu.G., Yelagin V.I., Filatov Yu.A., Zakharov V.V., Zolotorevskiy Yu.S., Makarov A.G. 1979.
2. Pat. 2081934 RF. Deformiruyemyy termicheski neu-prochnyayemyy splav na osnove alyuminiya / Yelagin V.I., Zakharov V.V., Filatov Yu.A., Toropova L.S., Dobrozhinskaya R.I., Andreyev G.N., Zolotorevskiy Yu.S., Chizhikov V.V.; patentoobladatel' OAO «VILS», TSNII KM «Prometey»; zayavl. 13.07.1995; opubl. 20.06.1997.
3. Pat. 2268319 RF. Deformiruyemyy termicheski neuprochnyayemyy splav na osnove alyuminiya / Andreyev G.N., Barakhtina N.N., Gorynin I.V., Kalu-gina K.V., Kolpakov I.N., Kuchkin V.V., Nogay M.N., Osokin Ye.P., Rybin V.V.; patentoobladatel' FGUP «TSNII KM «Prometey»; zayavl. 20.05.2004; opubl. 20. 01. 2006. Byul. № 2
4. Pat. 2431692 Rf. Splav na osnove alyuminiya i iz-deliye, vypolnennoye iz etogo splava / Drits A.M., Oryshchenko A.S., Grigoryan V.A., Osokin Ye.P., Barakhtina N.N., Sosedkov S.M., Artsruni A.A., Khro-mov A.P., Tsurgozen L.A.; patentoobladatel' ZAO
«Alkoa Metallurg Rus», FGUP «TSNII KM «Prometey», OAO «N11 stali»; zayavl. 18.06.2010; opubl. 20.10. 2011. Byul. № 29.
5. Pat. 2368475 RF. Sposob polucheniya bimetallov iz nizkolegirovannoy stali i alyuminiyevykh splavov / Oryshchenko A.S., Osokin Ye.P., Pavlova V.I., Polyakova I.N., Zykov S.A.; patentoobladatel' FGUP «TSNII KM «Prometey»; zayavl. 04.05.2008; opubl. 27.09.2009. Byul. № 27.
6. Pat. № 2284252 RF. Sposob svarki plavleniyem stykovykh soyedineniy bimetalla na osnove sloyev iz alyuminiyevykh splavov i stali ili titana s odno- ili dvustoronnimi shvami / Pavlova V.I., Osokin Ye.P., Zarubin V.M., Nikitin V.A., Volokhin V.P., Fomen-ko V.N.; patentoobladatel' FGUP «TSNII KM «Prometey»; zayavl. 01.11.2004; opubl. 27.04.2006. Byul. № 12.
7. Pat. 2082808 RF. Splav na osnove alyuminiya dlya svarki plavleniyem/Zolotorevskiy Yu.S., Makarov A.G., Makhmudova N.A., Zakharov V.V., Filatov Yu.A., Panasyugina L.I.; patentoobladatel' OAO «VILS», TSNII KM «Prometey»: zayavl. 13.07.1995; opubl. 27.06.1997. Byul. № 18.
8. Pat. 2553769 RF. Sposob impul'sno-dugovoy svar-ki plavyashchimsya elektrodom alyuminiyevykh splavov / Zykov S.A., Pavlova V.I., Yakersberg L.M., Zaytsev D.V., Polyakova I.N.; patentoobladatel' NITS «Kurchatovskiy institut» - TSNII KM «Prometey»; zayavl. 17.09.2013; opubl. 20.06.2015. Byul. № 17.
9. Pat. 2357843 RF. Instrument dlya svarki treniyem s peremeshivaniyem alyuminiyevykh splavov i sposob svarki / Alifirenko Ye.A., Zarubin V.M., Oryshchen-ko A.S., Osokin Ye.P., Pavlova V.I.; patentoobladatel' FGUP «TSNII KM «Prometey»; zayavl. 25.07.2007; opubl. 27.01.2009. Byul. № 3.
10. Pat. na poleznuyu model' 156976 RF. Ustanovka svarki treniyem s peremeshivaniyem krupnogabaritnykh kon-struktsiy / Alifirenko Ye.A., Bakshayev V.A., Vasil'yev P.A., Dodon R.V., Oryshchenko A.S., Osokin Ye.P., Pimenov A.V.; patentoobladatel' FGUP «TSNII KM «Prometey»; zayavl. 25.03.2015; opubl. 20.11. 2015. Byul. № 32.
11. Alifirenko Ye.A., Barakhtina N.N., Malov Ye.V. Sozdaniye novykh svarnykh krupnogabaritnykh oblegchennykh paneley povyshennoy prochnosti iz alyuminiyevo-magniyevykh splavov dlya stroitel'stva skorostnykh sudov novogo tipa, ekspluatiruyemykh v usloviyakh Zapolyar'ya // Voprosy materialovedeniya. 2021. № 3. S. 263-272.
В журнале «Технология легких сплавов» № 2, 2022 в статье «Моделирование штамповки биметаллического шара с оболочкой из магния» на стр. 75 допущена опечатка, полное имя автора Замараевой следует читать: Юлия Валентиновна Замараева
