CC BY
12
Просьба ссылаться на эту статью в русскоязычных источниках следующим образом:
Особенности формирования сварных швов при плазменной сварке торцевых соединений габаритных изделий из меди / Ю.Д. Щицын, Д.С. Белинин, Т.В. Ольшанская, К.П. Карунакаран, А.В. Казанцев, С.Г. Никулина // Вестник ПНИПУ. Машиностроение. Материаловедение. - 2022. - Т. 24, № 23 - С. 71-79. DOI: 10.15593/2224-9877/2022.3.09
Please cite this article in English as:
Shchitsyn Y.D., Belinin D.S., Olshanskaya T.V., K.P. Karunakaran., Kazantsev A.V., Nikulina S.G. Features of formation of welds during plasma welding of end joints of heavy products from copper alloys. Bulletin of PNRPU. Mechanical engineering, materials science. 2022, vol. 24, no. 3, pp. 71-79. DOI: 10.15593/2224-9877/2022.3.09
ВЕСТНИК ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение
Т. 24, № 3, 2022 Bulletin PNRPU. Mechanical engineering, materials science
http://vestnik.pstu.ru/mm/about/inf/
Научная статья
DOI: 10.15593/2224-9877/2022.3.09 УДК 621.79
Ю.Д. Щицын, Д.С. Белинин, Т.В. Ольшанская, К.П. Карунакаран, А.В. Казанцев, С.Г. Никулина
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация Индийский технологический институт Бомбея, Бомбей, Индия
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СВАРНЫХ ШВОВ ПРИ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКЕ ТОРЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕДИ
Благодаря сочетанию уникальных свойств, таких как: высокая тепло и электропроводность, коррозионная стойкость, высокий уровень прочности и пластичности в криогенных условиях, многократное повышение механических характеристик при легировании, диамаг-нитность, хорошие технологические свойства, медь (Cu) и ее сплавы находят широкое применение в энергетике, специальном и химическом машиностроении, судостроении и ряде других отраслей. При изготовлении габаритных конструкций из меди принципиально может применяться большинство современных способов сварки. Однако на практике сварка конструкций из меди является сложным технологическим процессом. Большая теплопроводность Си создает высокие градиенты температуры и скорости охлаждения, а также определяет малое время существования сварочной ванны, что требует применения повышенной погонной энергии или предварительного подогрева, а это является нежелательным осложнением технологии сварки. Особенно сложно обеспечить условия создания и удержания ванны жидкого металла при сварке массивных толстостенных конструкций в условиях монтажа. Повышенная жидкотекучесть меди в расплавленном состоянии затрудняет сварку в различных пространственных положениях. Высокий коэффициент линейного расширения и его зависимость от температуры вызывают значительные остаточные деформации. Малое время существования сварочной ванны в жидком состоянии ограничивает возможности ее металлургической обработки. При резком нагреве и остывании структура металла меняется. Из мелкозернистой превращается в крупнозернистую. При этом растет хрупкость в зоне сварки.
Хорошие перспективы для сварки конструкций из меди имеют способы с использованием концентрированных источников энергии: электронно-лучевая, лазерная, плазменная. Плазменная сварка в этом ряду имеет ряд преимуществ при соединении элементов из меди и ее сплавов больших толщин: возможность осуществления больших тепловложений в свариваемые кромки, сварка стыковых соединений без разделки кромок, минимальный объем механической обработки до и после сварки.
Представлены результаты исследования плазменной сварки габаритных конструкций из меди с использованием торцевого соединения. Были выполнены сравнительные исследования формирования сварного шва при плазменной сварке одним и двумя плазмотронами (один для текущего местного подогрева, второй для сварки). Кроме того, оценивалось влияние состава защитного газа на качество и производительность сварки. Для повышения мощности и степени сжатия плазменной дуги использовалось добавление в защитный газ аргон азота. Проведенные исследования показали, что при изготовлении габаритных медных изделий, конструкторское оформление монтажных сварных швов в виде торцевых соединений позволяет отказаться от предварительного подогрева изделия при использовании плазменной сварки. Причем, используя сварку одним или двумя плазмотронами, а также вводя добавки азота в защитный газ, можно значительно изменять производительность сварки.
Ключевые слова: плазменная сварка, одно и двухдуговая сварка, комбинированная подача газов, макроструктура, микроструктура, плазмотрон, медные сплавы, активные газы, торцевые сварные соединения.
Y.D. Shchitsyn, D.S. Belinin, T.V. Olshanskaya, K.P. Karunakaran, A.V. Kazantsev, S.G. Nikulina
Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russian Federation Indian Institute of Technology Bombay, Bombay, India
FEATURES OF FORMATION OF WELDS DURING PLASMA WELDING OF END JOINTS OF HEAVY PRODUCTS FROM COPPER ALLOYS
By virtue of a combination of unique properties, such as: high thermal and electrical conductivity, corrosion resistance, high strength and plasticity under cryogenic conditions, a multiple increase in mechanical characteristics during alloying, diamagnetism, good technological properties, copper and its alloys are widely used in power engineering, special and chemical engineering, shipbuilding and a number of other industries. In the manufacture of large-sized structures made of copper, in principle, most modern welding methods can be used. However, in practice, welding of copper structures is a complex technological process. The high thermal conductivity of Cu creates high temperature gradients and cooling rates, and also determines the short lifetime of the weld pool, which requires the use of increased heat input or preheating, and this is an undesirable complication of the welding technology. It is especially difficult to provide the conditions for creating and maintaining a pool of liquid metal when welding massive thick-walled structures under mounting conditions. The increased fluidity of copper in the molten state makes it difficult to weld in various spatial positions. The high coefficient of linear expansion and its dependence on temperature cause significant residual deformations. The short lifetime of the weld pool in the liquid state limits the possibilities of its metallurgical treatment. With sudden heating and cooling, the structure of the metal changes. From fine-grained to coarse-grained. This increases the brittleness in the welding area.
Good prospects for welding copper structures have methods using concentrated energy sources: electron beam, laser, plasma. Plasma welding, in this series, has a number of advantages when joining elements of copper and its alloys of large thicknesses: the possibility of large heat inputs into the welded edges, welding of butt joints without cutting edges, the minimum amount of machining before and after welding.
The results of the study of plasma welding of overall structures made of copper using an end connection are presented. Comparative studies were carried out on the formation of a weld during plasma welding with one and two plasma torches (one for current local heating, the second for welding). In addition, the influence of the composition of the shielding gas on the quality and productivity of welding was evaluated. To increase the power and degree of compression of the plasma arc, nitrogen was added to the shielding gas argon. The conducted studies have shown that in the manufacture of overall copper products, the design of field welds in the form of end joints makes it possible to refuse preheating of the product when using plasma welding. Moreover, using welding with one or two plasma torches, as well as introducing nitrogen additives into the shielding gas, it is possible to significantly change the welding productivity.
Keywords: plasma welding, single and double arc welding, combined gas supply, macrostructure, microstructure, plasma torch, copper alloys, active gases, end welded joints.
Введение
Медь (Си) и ее сплавы широко применяются в промышленности благодаря сочетанию специфических физико-химических свойств: высокой тепло- и электропроводности, стойкости против коррозионных и эрозионных разрушений в ряде агрессивных сред, в том числе в морской воде, достаточно высокому уровню пластичности и прочности в криогенных условиях, малой окисляемости, диамагнитности и др. [1-7]. Увеличение объема применения меди и ее сплавов для изготовления различных конструкций связано с разработкой и совершенствованием технологий сварки этих металлов. Принципиально большинство современных способов сварки может применяться для сварки меди [7-13]. Однако на практике сварка конструкций из меди является сложным технологическим процессом. Особенно это относится к сварке массивных габаритных конструкций в условиях монтажа. Наибольший объем при изготовлении конструкций из меди приходится на способы сварки плавлением.
Физико-химические свойства меди определяют сложности ее сварки плавлением. При обычных условиях Си достаточно инертна, но при нагревании она реагирует с кислородом, серой, фосфором, галогенами, водородом, с углеродом образует взрывоопасную ацетиленистую медь Си2С2, с азотом прак-
тически не реагирует, что позволяет использовать азот в качестве защитного газа при сварке чистой меди [5; 14]. Большая теплопроводность Си создает высокие градиенты температуры и скорости охлаждения, а также определяет малое время существования сварочной ванны, что требует применения повышенной погонной энергии или предварительного подогрева, а это является нежелательным осложнением технологии сварки. Значительный коэффициент линейного расширения и его зависимость от температуры вызывают необходимость сварки при жестком закреплении кромок или по прихваткам. При большой толщине металла следует регулировать величину зазора при сварке. Малое время существования сварочной ванны в жидком состоянии ограничивает возможности ее металлургической обработки [12; 15-17].
При резком нагреве и остывании структура металла меняется. Из мелкозернистой превращается в крупнозернистую. При этом растет хрупкость в зоне сварки. Коэффициент теплопроводности у меди в семь раз больше, чем у стали. Резкий переход металла из жидкого состояния в твердое становится причиной образования внутренних дефектов.
Высокая плотность и жидкотекучесть меди (в 2,5 раза больше, чем у стали) требуют при сварке толстостенных соединений в нижнем положении при высоком предварительном нагреве ис-
пользование подкладных и формирующих приспособлений. Сварка в вертикальном и потолочном положении крайне затруднена.
Прочность и пластичность меди снижаются с повышением температуры. До +200 оС эти показатели сохраняются норме, а с повышением нагрева до 500-550 °С пластичность практически падает до нуля [2; 5; 7; 9]. Поэтому высока вероятность появления трещин в сварочном шве. При высоком значении тока не рекомендуется двухслойное заполнение зазора между свариваемыми заготовками. Рекомендуется производить сварку за один проход. При выполнении прихваток следует учитывать, что повторный нагрев меди приводит к появлению пор в металле, поэтому, по мере приближения к прихваткам, их необходимо вырубать и зачищать.
Особенностью сварки Си и ее сплавов является склонность швов к образованию горячих трещин. Кислород, сурьма, висмут, сера и свинец образуют с медью легкоплавкие эвтектики, которые скапливаются по границам кристаллитов [5; 7]. Это требует ограничения содержания примесей в меди: О2 -до 0,03, Ы - до 0,003, 8Ь - до 0,005, РЬ - до 0,03 % (по массе). Для ответственных конструкций содержание этих примесей должно быть еще ниже: О2 < 0,01, Ы < 0,0005, РЬ < 0,004 %. Содержание 8 не должно превышать 0,1 % (по массе). Медь и ее сплавы проявляют повышенную склонность к образованию пор в металле шва и околошовной зоне. Причиной образования пор является водород, водяные пары или образующийся углекислый газ при взаимодействии окиси углерода с закисью меди [5; 6]. Высокие градиенты температуры способствуют развитию термической диффузии водорода в зоне термического влияния, что приводит к сегрегации водорода вблизи линии сплавления и увеличивает вероятность возникновения дефектов: пор, трещин. Растворимость водорода в меди зависит от содержания в ней кислорода и легирующих компонентов. Подводя итог сказанному, можно отметить, что для получения качественных сварных швов при сварке меди, необходимо создать условия для плавления свариваемых кромок и стабильного удержания ванны расплавленного металла, обеспечить надежную защиту зоны сварки, создать оптимальный термический цикл, обеспечивающий благоприятную структуру и свойства металла шва и околошовной зоны.
Хорошие перспективы для сварки конструкций из меди имеют способы с использованием концентрированных источников энергии: электроннолучевая, лазерная, плазменная [8; 18; 19]. Плазменная сварка в этом ряду имеет ряд преимуществ при соединении элементов из меди и ее сплавов больших толщин: возможность осуществления больших
тепловложений в свариваемые кромки, сварка стыковых соединений без разделки кромок, минимальный объем механической обработки до и после сварки [5; 8]. В качестве плазмообразующего газа может использоваться смесь аргона с гелием (объемная доля гелия 80-85 %). Для более качественной защиты сварочной ванны от взаимодействия с атмосферой и хорошего формирования шва сварка выполняется по слою флюса (например, АН-26С) [5]. Однако при выполнении монтажных швов использование флюса затруднено. Применяется специальная порошковая проволока марки ПИБр ХТ-12-2, позволяющая раскислять и легировать металл шва. Благодаря этому устраняется склонность шва к образованию кристаллизационных трещин и повышается деформационная способность сварных соединений. Сварка металла толщиной до 50-60 мм при предварительном подогреве выполняется без разделки кромок за один проход. При большей толщине применяется двусторонняя сварка. При плазменной сварке меди используют сварочные плазмотроны прямого действия, рассчитанные на длительную работу при форсированных режимах и специальные источники питания. Основные достоинства: высокий коэффициент полезного действия и высокая скорость выполнения работ, минимальная ЗТВ, бездефектное формирование сварного шва, возможность автоматизации, возможность сварки больших толщин. Необходимо помнить, что сварка конструкций с повышенной толщиной соединяемого металла без предварительного подогрева практически невозможна.
Цель данной работы - исследование формирования структуры и геометрии сварного шва торцевого соединения при плазменной сварке меди и упрощение технологии сварки габаритных конструкций из меди.
Изготовление сложно-профильных габаритных конструкций из меди не всегда требует от сварных швов равнопрочности. Часто основным требованием к сварным швам является герметичность. В таких случаях для снижения теплоотвода в тело изделия вносятся изменения в конструктивное оформление сварного соединения, например, формируют сварной шов по отбортовке (торцевое соединение). При этом возможно снижение температуры предварительного подогрева конструкции до 250-300 °С или отказ от подогрева. Однако погонная энергия источника нагрева должна быть высокой.
Ниже представлены результаты исследования плазменной сварки меди с использованием торцевого соединения. При изготовлении массивных конструкций с большой протяженностью сварных швов высокая скорость охлаждения теплопередачей
Таблица 1
Химический состав меди М1, %
Си Бе РЬ Бп БЬ Б1 Л8 Б Р N1 Ле 2п 02 Сумма примесей
Не менее Не более
99,9 0,005 | 0,005 | 0,002 | 0,002 | 0,001 | 0,002 | 0,005 | - | 0,002 | 0,003 | 0,005 | 0,05 | 0,1
Режимы сварки
Таблица 2
№ п/п Кол. плазмотронов I под., А I св., А Плаз. газ Защ. газ дп/дз, л/мин Присадочный материал
1 1 - 200 Лг Лг 3/6 БрКМц3-1
2 2 220 200 Лг Лг 3/6 БрКМц3-1
3 1 - 200 Лг Лг 60 % + N2 40 % 3/6 БрКМц3-1
4 2 220 200 Лг Лг 60 % + N2 40 % 3/6 БрКМц3-1
5 1 - 200 Лг N2 3/6 БрКМц3-1
Таблица 3
Состав технического азота по ГОСТ 9593
Сорт % (не менее) О2, % Н2О при 760 мм рт. ст., г/м
Не более
Первый 99,6 0,4 0,009
е
I
п -ч
и)
1 57
1
Р
Рис. 1. Схема сварного соединения: е - ширина шва; я, £1 - толщина свариваемого металла; g - усиление шва; t - толщина шва; к - глубина проплавления
в изделие даже при наличии конструктивных приемов по снижению площади теплоотвода требует использования высокой мощности источника нагрева и высокой концентрации. Были выполнены сравнительные исследования формирования сварного шва при различных вариантах плазменной сварки. Исследования проводились на образцах из меди М1 (хим. состав в табл. 1 [2]) толщиной 5 (10) мм. Сварка выполнялась (рис. 1) вручную.
Сварка выполнялась в двух вариантах (табл. 2): одним плазмотроном, двумя плазмотронами (один для текущего местного подогрева, второй для сварки). Кроме того, оценивалось влияние состава защитного газа на качество и производительность сварки. Для повышения мощности и степени сжатия плазменной дуги использовалось добавление в защитный газ аргон азота.
Для сварки, в качестве присадочного материала использовалась проволока БрКМц3-1 (ГОСТ 16130), обеспечивающая стабильное формирование сварного шва с минимальным количеством дефектов
[5; 10; 11].
В качестве плазмообразующего и защитного газа использовали аргон ГОСТ 10157 высшего сорта (примеси до 0,007 %), в защитный газ добавлялся азот ГОСТ 9593 технический, первого сорта (табл. 3).
Добавки азота в защитный газ выполнялись с целью повышения тепловой эффективности источника нагрева [20]. Исследования теплопередачи в изделие при плазменной обработке, выполненные авторами статьи, показали, что добавки азота 40 % в защитный газ повышают теплопередачу, при прочих равных условиях - на 20 %. При использовании только азота в качестве защитного газа теплопередача в изделие возрастает на 40 %.
Сварка выполнялась без предварительного подогрева на образцах размерами: ширина 100 мм длина 250 мм. После сварки проводился внешний осмотр сварных швов, макро- и микроструктурные исследования. Сварные швы получались с ровной поверхностью, без наплывов на стенки образцов (рис. 2). Геометрические параметры и структура металла сварных швов, выполненных по разным вариантам, имеют отличия.
Вариант 1: сварка одним плазмотроном, защитный и плазмообразующий газ аргон (см. табл. 2).
Металл шва плотный, без внутренних дефектов, суммарная толщина шва около 1,7 мм, площадь сварного шва в пределах 15 мм2 (см. рис. 2).
На границе сплавления наблюдается плавный переход от основного металла к металлу шва. Макро-и микроструктура (рис. 3) показывают некоторое увеличение размера зерна.
б
Рис. 2. Внешний вид (а) и макрошлиф сварного шва (б), выполненного сваркой одним плазмотроном
В основном металле наблюдается типичная двойниковая отожженная структура меди, размер зерна соответствует номеру О 0-1 со средним диаметром <т = 0,25-0,353 мм по ГОСТ 5639-82 «Методы выявления и определения величины зерна». В металле шва наблюдаются неметаллические включения типа силикатов, которые появляются из-за использования присадочного материала БрКМц3-1. Зерна имеют равноосную литую форму, размер зерна практически не увеличивается, средний диаметр <т = 0,37 мм, что в пределах номера О 0. Трещин не обнаружено.
Вариант 2: сварка двумя плазмотронами, плаз-мообразующий и защитный газ аргон (см. табл. 2). Металл шва плотный, без внутренних дефектов, суммарная толщина шва около 2,6 мм, площадь сварного шва в пределах 24,5 мм2, что объясняется большим проплавлением основного металла за счет текущего подогрева вторым плазмотроном. При этом примерно в 1,3-1,4 раза возрастает скорость сварки. На границе сплавления наблюдается плавный переход от основного металла к металлу шва. Макро- и микроструктура (рис. 4, 5) металла шва показывают некоторое увеличение размера и появление зерен вытянутой формы, средняя ширина зерна Ь = 0,34 мм, длина I = 0,61 мм, коэффициент равноосности формы зерна составляет Ь/1 = 0,56.
В целом состав и строение металла шва близки к полученным при сварке по варианту 1.
Вариант 3: сварка одним плазмотроном, плазмообразующий газ аргон, защитный - аргон с добавкой азота (см. табл. 2).
б
Рис. 3. Микроструктура металла шва при сварке одним плазмотроном: а - металла шва, б - основного металла
б
Рис. 4. Макроструктура сварного шва, выполненного двумя плазмотронами: а - металла шва, б - границы сплавления
Рис. 5. Микроструктура сварного шва, выполненного двумя плазмотронами: а - металла шва, б - основного металла
35,5 мм (рис. 6), что объясняется большим проплав-лением основного металла за счет повышения мощности и концентрации плазменной дуги. В приповерхностном слое шва наблюдаются мелкие поры. Причиной является загрязненность технического азота кислородом и водой (см. табл. 3). На границе сплавления наблюдается плавный переход от основного металла к металлу шва. В металле шва образуются узкие длинные зерна, прорастающие практически через всю высоту шва: средняя ширина зерна Ь = 0,29 мм, длина I = 1,69 мм, коэффициент равноос-ности формы зерна составляет Ь/1 = 0,171 (см. рис. 6). Это объясняется повышенными скоростями нагрева и охлаждения металла шва.
Вариант 4: сварка двумя плазмотронами, плаз-мообразующий газ аргон, защитный - аргон с добавкой азота (см. табл. 2).
Для предотвращения перегрева и растекания расплавленного металла по стенкам приходится значительно (около 2 раз) увеличивать скорость сварки. Суммарная толщина шва около 2,5 мм, площадь сварного шва составила 23,5 мм2. В приповерхностном слое шва наблюдаются мелкие поры. В металле шва наблюдаются зерена вытянутой формы, средняя ширина зерна Ь = 0,36 мм, длина I = 0,89 мм, коэффициент равноосности формы зерна составляет Ь/1 = 0,404, т.е. зерна чуть большее вытянуты относительно варианта 2 и менее вытянутые относительно варианта 3 (рис. 7). Распределенный нагрев двумя плазмотронами снижает скорости нагрева и охлаждения металла шва.
б
Рис. 6. Макроструктура (а) и микроструктура (б) сварного шва, выполненного одним плазмотроном, плазмообразующий газ аргон, защитный - аргон с добавкой азота
Скорость сварки находится вблизи скорости сварки по второму варианту. Металл шва плотный, без внутренних дефектов, суммарная толщина шва около 4 мм, площадь сварного шва увеличивается до
б
Рис. 7. Макроструктура (а) и микроструктура (б) сварного шва, выполненного двумя плазмотронами, плазмообразующий газ аргон, защитный - аргон с добавкой азота
Проведенные исследования показали, что при изготовлении габаритных медных изделий конструкторское оформление монтажных сварных швов в виде торцевых соединений позволяет отказаться от предварительного подогрева изделия при использовании плазменной сварки. Причем, используя сварку одним или двумя плазмотронами, а также вводя добавки азота в защитный газ, можно значительно изменять производительность сварки.
Сварка двумя плазмотронами была использована при изготовлении габаритного изделия из меди специального назначения массой более 500 кг.
Заключение
1. Изготовление сварных габаритных конструкций из меди возможно без предварительного подогрева при оформлении монтажных сварных швов в виде торцевых соединений и использовании плазменной сварки.
2. Плазменная сварка при использовании аргона в качестве плазмообразующего и защитного газов обеспечивает формирование бездефектных сварных швов с благоприятной структурой шва и околошовной зоны. Сварка двумя последовательно расположенными плазмотронами обеспечивает повышение скорости сварки в 1,4 раза.
3. Плазменная сварка с добавкой в защитный газ 40 % азота повышает скорость сварки одним плазмотроном до скорости сварки двумя плазмотронами в аргоне. Однако при этом формируется столбчатая ориентированная структура металла шва, а в поверхностном слое наблюдается пористость.
4. Сварка двумя плазмотронами с добавкой в защитный газ 40 % азота обеспечивает формирование сварного шва с благоприятной структурой при максимальной скорости сварки (повышается в два раза).
Библиографический список
1. Худяков И.Ф., Кляйн С.Э., Агеев Н.Г. Металлургия меди, никеля, сопутствующих элементов и проектирование цехов. - М.: Металлургия, 1993. - 432 с.
2. Осинцев O.E., Федоров В.Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: справочник. - М.: Машиностроение, 2009. - 336 с.
3. Воеводин В.Н. Конструкционные материалы ядерной энергетики - вызов 21 века // Вопросы атомной науки и техники. - 2007. - № 2. - С. 10-22.
4. Перспективные технологии легких и специальных сплавов / Б.И. Бондарев, В.М. Чуйко, А.Н. Кузнецов [и др.] // К 100-летию со дня рождения академика А.В. Белова: сборник статей. - М.: Физматлит, 2006. - 432 с.
5. Абрамович В.Р., Демянцевич В.П., Ефимов Л.А. Сварка плавлением меди и сплавов на медной основе. -Л.: Машиностроение, 1988. - 216 с.
6. Сварка и свариваемые материалы: в 3 т. Т. 1: Свариваемость материалов: справ. изд. / под ред. Э.Л. Макарова. - М.: Металлургия, 1991. - 528 с.
7. Илюшенко В.М. Свариваемость технических марок меди // Прогрессивные методы сварки и наплавки тяжелых цветных металлов и сплавов. - Киев: ИЭС, 1982. - С. 5-12.
8. Бартенев И.А., Барыс Н.Б. Исследование технологии плазменной сварки меди // Молодой ученый. -2021. - № 17 (359). - С. 23-26.
9. Пархимович Н.Ю., Юсупова Н.Р., Назаров А.А. Прочность соединений меди, полученных ультразвуковой сваркой с использованием медных прокладок в различных структурных состояниях // Письма о материалах. -2020. - Т. 10, № 3 (39). - С. 322-327.
10. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. - Киев: Наукова думка, 1981. - 607 с.
11. Быковский О.Г., Пасько А.Н. Современное состояние технологии сварки цветных металлов и сплавов // Сборка в машиностроении, приборостроении. -2011. - № 12. - С. 32-40.
12. Исследование особенностей процесса сварки трением с перемешиванием на примере медного сплава М1 в производстве объектов энергетического машиностроения / А.Г. Бойцов, А.С. Плешаков, М.В. Силуянова,
A.А. Баранов // СТИН. - 2019. - № 10. - С. 23-26.
13. Антонов Ю.А., Кожухов В.С., Зоркин А.Я. Моделирование тепловых процессов аргонодуговой сварки меди // Вестник науки. - 2019. - Т. 4, № 6 (15). - С. 291-297.
14. Фролов В.В., Ермолаев В.И. О неравномерном распределении водорода в меди при сварке // Сварочное производство. - 1975. - № 12. - С. 12-13.
15. Фролов В.В., Ермолаев В.И., Флоринская Т.Я. Сегрегация водорода в зоне термического влияния медных, алюминиевых и титановых сплавов // Сварочное производство. - 1977. - № 12. - С. 1-4.
16. Влияние степени окисления поверхности свариваемых кромок на пористость швов при аргоно-дуговой сварке меди / В.В. Васильченко, В.М. Илюшенко, В.Е. Седов, Т.В. Маряхина // Автоматическая сварка. -1987. - № 11. - С. 27-30.
17. Пористость при сварке цветных металлов /
B.В. Редчиц, В.А. Фролов, В.А. Казаков, Л.И. Лукин. -М.: Издательский центр «Технология машиностроения», 2002. - 335 с.
18. Юревич С.В., Бурин А.А., Поболь И.Л. Электронно-лучевая сварка листовой меди для прототипов сверхпроводящих резонаторов // Современные методы и технологии создания и обработки материалов: сборник научных трудов. - Минск, 2019. - С. 311-320.
19. Проблемы лазерной сварки разнородных соединений на основе меди и никеля / К. А. Агеев, В.В. Фельдшерова, Е.А. Мусаева, О.С. Юрченко // НАУЧНАЯ СЕССИЯ НИЯУ МИФИ-2012. Аннотации докладов: в 3 т. - 2012. - С. 239.
20. Использование комбинированной подачи газов для повышения тепловой эффективности плазменных процессов. / Ю.Д. Щицын, И.Л. Синани, Д.С. Бели-нин, П.С. Кучев, С.Д Неулыбин // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. - 2013. - Т. 15, № 1. - С. 46-53.
References
1. Khudiakov I.F., Kliain S.E., Ageev N.G. Metal-lurgiia medi, nikelia, soputstvuiushchikh elementov i pro-ektirovanie tsekhov [Metallurgy of copper, nickel, allied elements and shop design]. Moscow: Metallurgiia, 1993, 432 p.
2. Osintsev O.E., Fedorov V.N. Med' i mednye splavy. Otechestvennye i zarubezhnye marki: spravochnik [Copper and copper alloys. Domestic and foreign grades]. Moscow: Mashinostroenie, 2009, 336 p.
3. Voevodin V.N. Konstruktsionnye materialy iadernoi energetiki - vyzov 21 veka [Structural materials for nuclear power - a challenge for the 21st century]. Voprosy atomnoi nauki i tekhniki, 2007, no. 2, pp. 10-22.
4. Bondarev B.I., Chuiko V.M., Kuznetsov A.N. et al. Perspektivnye tekhnologii legkikh i spetsial'nykh splavov. K 100-letiiu so dnia rozhdeniia akademika Belova A.V. [Perspective Technologies of Light and Special Alloys. To the 100th anniversary of academician A.V. Belov.]. Sbornik statei. Moscow: Fizmatlit, 2006, 432 p.
5. Abramovich V.R., Demiantsevich V.P., Efimov L.A. Svarka plavleniem medi i splavov na mednoi osnove [Fusion welding of copper and copper-based alloys]. Leningrad: Mashinostroenie, 1988, 216 p.
6. Svarka i svarivaemye materialy [Welding and materials to be welded]: v 3 tomah. Vol. 1: Svarivaemost' materialov: spravochonoe izdanie. Ed. E.L. Makarova. Moscow: Metallurgiia, 1991, 528 p.
7. Iliushenko V.M. Svarivaemost' tekhnicheskikh marok medi [Weldability of technical copper grades]. Progressivnye metody svarki i naplavki tiazhelykh tsvetnykh metallov i splavov. Kiev: IES, 1982, pp. 5-12.
8. Bartenev I.A., Barys N.B. Issledovanie tekhnologii plazmennoi svarki medi [Research on copper plasma welding technology]. Molodoi uchenyi, 2021, no. 17 (359), pp. 23-26.
9. Parkhimovich N.Iu., Iusupova N.R., Nazarov A.A. Prochnost' soedinenii medi, poluchennykh ul'trazvukovoi svarkoi s ispol'zovaniem mednykh prokladok v razlichnykh strukturnykh sostoianiiakh [Strength of copper joints obtained by ultrasonic welding with copper spacers in different structural states]. Pis'ma o materialakh, 2020, vol. 10, no. 39, pp. 322-327.
10. Gurevich S.M. Spravochnik po svarke tsvetnykh metallov [Guide to welding of non-ferrous metals]. Kiev: Naukova dumka, 1981, 607 p.
11. Bykovskii O.G., Pas'ko A.N. Sovremennoe sostoianie tekhnologii svarki tsvetnykh metallov i splavov [Current state of welding technology of non-ferrous metals and alloys]. Sborka v mashinostroenii, priborostroenii, 2011, no. 12, pp. 32-40.
12. Boitsov A.G., Pleshakov A.S., Siluianova M.V., Baranov A.A. Issledovanie osobennostei protsessa svarki treniem s peremeshivaniem na primere mednogo splava M1 v proizvodstve ob"ektov energeticheskogo mashinostroeniia [Study of friction stir welding process by the example of copper alloy M1 in the production of power engineering facilities]. STIN, 2019, no. 10, pp. 23-26.
13. Antonov Iu.A., Kozhukhov V.S., Zorkin A.Ia. Modelirovanie teplovykh protsessov argonodugovoi svarki medi
[Simulation of thermal processes for argon-arc welding of copper]. Vestnik nauki, 2019, vol. 4, no. 6 (15), pp. 291-297.
14. Frolov V.V., Ermolaev V.I. O neravnomer-nom raspredelenii vodoroda v medi pri svarke [On the uneven distribution of hydrogen in copper during welding]. Sva-rochnoe proizvodstvo, 1975, no. 12, pp. 12-13.
15. Frolov V.V., Ermolaev V.I., Florinskaia T.Ia. Segregatsiia vodoroda v zone termicheskogo vliianiia mednykh, aliuminievykh i titanovykh splavov [Hydrogen Segregation in the Heat Affected Zone of Copper, Aluminum and Titanium Alloys]. Svarochnoe proizvodstvo, 1977, no. 12, pp. 1-4.
16. Vasil'chenko V.V., Iliushenko V.M., Sedov V.E., Mariakhina T.V. Vliianie stepeni okisleniia poverkhnosti svarivaemykh kromok na poristost' shvov pri argono-dugovoi svarke medi [Influence of oxidation degree on weld porosity in argon-arc copper welding]. Avtomaticheskaia svarka, 1987, no. 11, pp. 27-30.
17. Redchits V.V., Frolov V.A., Kazakov V.A., Lukin L.I. Poristost' pri svarke tsvetnykh metallov [Porosity in welding of non-ferrous metals]. Moscow: Izdatel'skii tsentr Tekhnologiia mashinostroeniia, 2002, 335 p.
18. Iurevich S.V., Burin A.A., Pobol' I.L. Elektronno-luchevaia svarka listovoi medi dlia prototipov sverkhpro-vodiashchikh rezonatorov [Electron-beam welding of copper sheets for superconducting resonator prototypes]. Sovremennye metody i tekhnologii sozdaniia i obrabotki materialov: sbornik nauchnykh trudov. Minsk, 2019, pp. 311-320.
19. Ageev K.A., Fel'dsherova V.V., Musaeva E.A., Iurchenko O.S. Problemy lazernoi svarki raznorodnykh soedinenii na osnove medi i nikelia [Problems of laser welding of dissimilar copper- and nickel-based joints]. NAUChNAIa SESSIIa NllaU MIFI-2012. Annotatsii dokladov: v 3 tomah, 2012, p. 239.
20. Shchitsyn Iu.D., Sinani I.L., Belinin D.S., Kuchev P.S., Neulybin S.D. Ispol'zovanie kombinirovannoi podachi gazov dlia povysheniia teplovoi effektivnosti plazmennykh protsessov [The use of combined gas supply to improve the thermal efficiency of plasma processes]. Vestnik PNIPU. Mashinostroenie, materialovedenie, 2013, vol. 15, no. 1, pp S. 46-53.
Поступила: 14.07.2022
Одобрена: 17.08.2022
Принята к публикации: 01.09.2022
Об авторах
Щицын Юрий Дмитриевич (Пермь, Россия) -доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: shicin@pstu.ru).
Белинин Дмитрий Сергеевич (Пермь, Россия) -кандидат технических наук, доцент кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: 5ly87@mail.ru).
Ольшанская Татьяна Васильевна (Пермь, Россия) - доктор технических наук, профессор кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: tvo66@rambler.ru).
Карупасами Пулан Карунакара Пупати (Бомбей, Индия) - Ph.D., профессор, заведующий департаментом «Машиностроение» Индийский технологический институт Бомбея (Main Gate Rd, IIT Area, Powai, Mumbai, Maharashtra 400076, Индия, e-mail: karuna@iitb.ac.in).
Казанцев Александр Вячеславович (Пермь, Россия) - аспирант кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: box159@yandex.ru).
Никулина Светлана Геннадьевна (Пермь, Россия) - аспирант кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (Российская Федерация, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, e-mail: mt-bw@yandex.ru).
About the authors
Yuri D. Shchitsyn (Perm, Russian Federation) - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Department of Welding Production, Metrology and Material Technology of Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: shicin@pstu.ru).
Dmitry S. Belinin (Perm, Russian Federation) - Ph.D. in Engineering, Associate Professor of the Department of Welding Production, Metrology and Material Technology,
Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: 5ly87@mail.ru).
Tatyana V. Olshanskaya (Perm, Russian Federation) -Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Welding Production, Metrology and Material Technology of Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomolsky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: tvo66@rambler.ru).
Pulan Karunakara Pupati Karupasami (Bombay, India) - Ph.D., Professor, Head of Mechanical Engineering Department, Indian Institute of Technology Bombay (Main Gate Rd, IIT Area, Powai, Mumbai, Maharashtra 400076, India email: karuna@iitb.ac.in).
Alexander V. Kazantsev (Perm, Russian Federation) -Post-Graduate Student of the Department of Welding production, metrology and technology of materials, Perm National Research Polytechnic University (29, Komso-molsky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: box159@yandex.ru).
Svetlana G. Nikulina (Perm, Russian Federation) -Post-Graduate Student of the Department of Welding production, metrology and technology of materials, Perm National Research Polytechnic University (29, Komsomol-sky ave., Perm, 614990, Russian Federation, e-mail: mt-bw@yandex.ru).
Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке правительства Пермского края в рамках научного проекта № С-26/694.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад всех авторов равноценен.
