Современная наукоемкая технология создания неразъемных соединений – сварка трением с перемешиванием (фрикционная сварка) – один из перспективных методов сварки конструкционных материалов. «Сущность метода заключается в переводе металла в области стыка в пластическое состояние и его перемешивание в результате внедрения и вращения специального инструмента», – поясняет научный лидер проекта, руководитель Чебоксарского инжинирингового центра транспортного и сельскохозяйственного машиностроения В.С. Григорьев.
Впервые для института физики металлов специалисты ЧГУ прошли все этапы производства: проектирование, изготовление, монтаж и пусконаладку оборудования с обучением персонала заказчика. Теперь наши уральские коллеги могут эффективно исследовать и практиковать передовые методы сварки различных металлов и сплавов.
От обычных установок сварки трением с перемешиванием наша отличается тем, что предназначена для обработки в том числе и деталей внушительной габаритной высоты. Установка оснащена комплексом различных измерительных устройств и позволяет производить сварку алюминиевых (толщиной до 25 мм) и титановых сплавов, сталей различных марок. Набор датчиков таков: пирометр с переменной шкалой с видеофиксацией эксперимента и регистрацией температуры в зоне сварки, датчики линейных перемещений, позволяющие определять положение инструмента, датчики усилия по координатным осям работы инструмента. Для проведения исследований также предусмотрена возможность измерения крутящего момента и мощности на инструменте; отдельная видеокамера для фиксации процесса сварки; запись результатов измерений на внешние носители информации.
Экспериментальная установка для Екатеринбурга стала для наших ученых первым подобным внешним заказом и опытом работы без права на ошибку. В настоящее время идут переговоры о выполнении новых работ для двух крупных производственных предприятий.
Вернемся к истокам: сваркой трением с перемешиванием давно занимается ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель». Конструктор П.А. Васильев в свое время проектировал подобные установки на этом заводе. Благодаря инициативе д.т.н., профессора В.В. Афанасьева была создана специальная учебно-исследовательская лаборатория перспективных методов сварки в ЧГУ, и П.А. Васильев пришел работать в вуз. Для научных исследований «Сеспель» передал машфаку небольшую лабораторную установку для сварки трением с перемешиванием. В 2016 году сотрудники лаборатории занялись модернизацией обрабатывающего центра, переданного факультету Чебоксарским заводом промышленных тракторов. Заменили приводы станка, полностью переделали шпиндельный узел и создали полупромышленную установку для сварки трением с перемешиванием, которая позволила провести множество исследований и, в том числе, выполнить сторонние заказы. Под руководством главного конструктора П.А. Васильева растет новая для университета научная и производственная школа сварки трением с перемешиванием.
Н. АРТАМОНОВА.