Кафедра "Зварювання"
Постійне посилання зібрання
Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/svarka
Кафедра "Зварювання" заснована у 2010 році професором Віталієм Володимировичом Дмитриком. Ініціював створення кафедри особисто академік Борис Євгенович Патон. Її створення зумовлене проханням провідних підприємств – флагманів економіки України: ОАО "Турбоатом", ОАО "Електроважмаш", ОАО Харківський турбінний завод, ГП завод ім. Малишева, ОАО Харківський авіаційний завод та ін.
Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту механічної інженерії і транспорту Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".
У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 2 доктора технічних наук, 4 кандидата технічних наук; 2 співробітника мають звання професора, 3 – доцента.
Переглянути
Нові надходження
Документ Study of the structure and properties of deposited layers of NiCrBSi alloy, modified with composite material(Slovenian Research and Innovation Agency, 2023) Sytnykov, P. A.The structure and properties of deposited layers with a self-fluxing PG-10N-01 alloy of the NiCrBSi system, which is modified with composite material obtained by selfpropagating high-temperature synthesis, were studied. Powders of titanium, technical carbon, refractory clay, aluminum, iron oxide, and PT-NA-01 thermosetting powder are used as the initial components of the modifying composite material. The powders were mechanically activated in a ball mill, pressed into a cylindrical sample, and then subjected to the process of self-propagating high-temperature synthesis. The deposition of the samples was carried out with a non-fusible graphite electrode with a diameter of 9.5 mm, at a current of 110 A, using an inverter power source SV-290NK. It was established that the structure of the layer deposited with the PG-10N-01 alloy consists of a solid solution based on nickel (γ-Ni) and a eutectic formed on its basis with Ni₃B boride. Single inclusions of carbides of chromium Cr3C₂ and boron B₄C were also detected in the deposited layer. When adding a modifying composite material to the PG-10N-01 alloy, the structure of the deposited layer consists of γ-hard solution and eutectics, strengthened by carbides of titanium TiC and silicon SiC, which increase the microhardness and wear resistance of the layer. The microhardness of the layer deposited with the composite material, which contained 10% of the modifying component, is 660 HV, which exceeds the microhardness of the layer deposited with the PG-10N-01 alloy, which is equal to 510 HV. Based on the results of the research, operational tests of the set of duckfoot blades of the KPP-8 semi-trailer cultivator, aggregated with the New Holland T 6090 tractor, were carried out in the conditions of the Kamianuvatka farm (Novoukrainka district, Kirovohrad region). Based on the tests, it was proved that the relative wear resistance of duckfoot blades made of 65G steel, strengthened on the reverse side according to the "toe-working blade" scheme by depositing a layer of composite material is 1.7 times greater compared to the wear resistance of blades made by standard technology logic.Документ Composite material for surfacing, obtained by self-propagating high-temperature synthesis(Scientific and Technological Corporation "Institute for Single Crystals", 2023) Luzan, S. O.; Sytnykov, P. A.This paper presents the results of theoretical and experimental studies of the development of a composite material obtained by self-propagating high-temperature synthesis (SHS), which is used to modify a deposited alloy of the NiCrBSi system (self-flxing alloy PG-10N-01). The source components of the composite material are powders of titanium Ti, technical carbon C, aluminum powder Al, iron oxide Fe₂O₃, thermosetting powder PT-NA-01, and refractory clay PGOSA-0. The mechanical activation of the charge was performed in a ball mill for 15 minutes at 130 rpm and the ratio of the mass of the charge to the mass of the grinding media was 1:40. The SHS process was initiated by heating a nichrome spiral with a diameter of 0.8 mm in an argon Ar environment. As a result of deposition, the layers with a dense and multiphase structure are formed. The deposited layer of PG-10N-01 alloy consists of a solid solution of nickel (γ-Ni), boride phase Ni₃B and inclusions of chromium carbide Cr3C₂ and boron carbide B₄C. When the synthesized composite material was added to the PG-10N-01 alloy, titanium carbide TiC and silicon carbide SiC were additionally detected in the deposited layer, which lead to an increase in the layer microhardness. The phase composition of the layer deposited from a mechanical mixture of 10 % (Ti-C-Al-SiO₂-Al₂O₃-Fe₂O₃-PT-NA-01) + 90 % PG-10N-01 is a solid solution of γ-Ni nickel, nickel boride Ni₃B, titanium nitride TiN, chromium silicate CrSi, and intermetallic FeAl. The microhardness of this layer is 20 % lower than that of the PG-10N-01 alloy layer.Документ Абразивна зносостійкість плазмових покриттів, напилених композиційним матеріалом, одержаним з використанням СВС-процесу(Академія Прикладних Наук, 2023) Ситников, Павло АндрійовичДокумент Structural-phase state and properties of sprayed plasma coatings based on self-fluxing alloy of NiCrBSi system with the addition of shs composites(Global Science Center LP, 2023) Sytnykov, P. A.he structural-phase state and mechanical properties of plasma coatings sprayed with a composite material based on a self-fluxing alloy of the PG-10N-01 NiCrBSi system modified with a composite material obtained using self-propagating high-temperature synthesis were studied.Документ Зносостійкі наплавлені композиційні шари на основі cамофлюсівного сплаву системи NiCrBSi(Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, 2023) Ситников, Павло АндрійовичДокумент Plasma coatings based on self-fluxing NiCrBSi alloy with improved wear resistance properties(Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України, 2023) Sytnykov, P. A.The structure and properties of plasma coatings sprayed with a composite material based on a self-fluxing NiCrBSi alloy (PG-10N-01 alloy) modified with a composite material obtained by self-propagating high-temperature synthesis were studied. Titanium powders, carbon black, aluminum, iron oxide, PT-NA-01 thermosetting powder and PGOSA-0 refractory clay were used as the initial components of modified with a composite material. Mixing and mechanical activation of the initial powders was carried out in a BM-1 ball mill for 15 minutes at 130 rpm in a ratio of 1 to 40 of the mass of the charge to the mass of the falling bodies (steel balls with a diameter of 6 mm). Initiation of the self propagating high-temperature synthesis was carried out using a special device by introducing a heated nichrome spiral. The process of coatings spraying was performed on the MPN-004 microplasma spraying unit at a current of 45 A, a voltage of 30 V with a distance of 100 mm on samples made of 65G steel with a thickness of 3 mm. Argon was used as a plasmaforming and shielding gas. In order to substantiate the feasibility of the self-propagating high-temperature synthesis, a part of the samples was sprayed with a self-fluxing alloy PG-10N-01 with the addition of a mechanical mixture of starting powders. It was established that as a result of plasma spraying of the PG-10N-01 alloy and the composite material of the modified with a composite material + PG-10N-01 composition, coatings with a dense and multiphase structure are formed. The microstructure of the PG-10N-01 alloy coating consists of a solid solution based on nickel (γ-Ni) with inclusions of nickel borides Ni₃B and chromium carbides Cr₃C₂. When adding modified with a composite material in a nickelbased solid solution, in addition to the phases indicated above, borides of titanium TiB₂, carbides of titanium TiC and silicon SiC were detected. Their presence leads to an increase in the microhardness of such coatings and their greater wear resistance under conditions of abrasive wear in comparison with the spraying coating of the PG-10H-01 alloy.Документ Структура та властивості наплавлених шарів композиційним матеріалом, який одержано з використанням СВС-процесу(Хмельницький національний університет, 2023) Лузан, Сергій Олексійович; Ситников, Павло АндрійовичВ роботі наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень щодо розробки композиційного матеріалу, одержаного з використанням самопоширюваного високотемпературного синтезу (СВС-процес). В якості вихідних матеріалів модифікуючої складової композиційного матеріалу використано порошок титану Ti, технічний вуглець C, оксиди кремнію SiO2 та алюмінію Al2O3, алюмінієву пудру AI, оксид заліза Fe2O3 та термореагуючий порошок ПТ-НА-01. Механічну активацію вихідної шихти з варіюванням параметрів обробки здійснено у розробленому авторами роботи кульовому млині моделі КМ-1 з об’ємом сталевого барабану 1,5·10-4м3. Тривалість механічної активації шихти складала 15 хв, при 130 об/хв та співвідношенні 1 : 40 маси шихти до маси тіл подрібнення (сталевих куль діаметром 6 мм). Ініціювання СВС-процесу виконувалося за допомогою спеціального пристрою шляхом підведення розжареної ніхромової спіралі діаметром 0,8 мм. Як матричний матеріал застосовано самофлюсуюючий сплав системи Ni-Cr-B-Si марки ПГ-10Н-01. Наплавлення дослідних зразків здійснено на пластину зі сталі 65Г товщиною 3 мм неплавким графітовим електродом діаметром 9,5 мм, при струмі 110 А на прямій полярності. При виконанні роботи за допомогою методів металографічного аналізу та електронної мікроскопії досліджено мікроструктуру наплавлених шарів, проведено їх рентгенофазовий аналіз, а також визначено мікротвердість та зносостійкість. Встановлено, що введення в склад композиційного матеріалу на основі сплаву ПГ-10Н-01 модифікуючого матеріалу, одержаного з використанням СВС-процесу, дозволяє отримати в структурі наплавленого шару карбіди титану TiC та кремнію SiC, що призводить до збільшення мікротвердості шару та його більш високої зносостійкості у процесі абразивного зношування. Розроблений композиційний матеріал можна рекомендувати для підвищення ресурсу деталей, які працюють в умовах абразивного середовища.Документ Распределение электрического тока в расплавленном металле сварочной ванны(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2011) Миронова, А. С. ; Дмитрик, Виталий ВладимировичПредложено расчетное определение распределения электрического тока в расплавленном металле сварочной ванны, что является актуальным для моделирования сварочного нагрева изготавливаемых соединений. Оптимизация сварочного нагрева позволяет улучшить исходные качественные характеристики структуры сварных соединений, что целесообразно для увеличения их ресурса.Документ Дослідження особливостей ініціювання процесу самопоширюваного високотемпературного синтезу модифікуючого композиційного матеріалу(Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, 2023) Лузан, Сергій Олексійович; Ситников, Павло АндрійовичУ роботі наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень способів ініціювання самопоширюваного високотемпературного синтезу (СВС-процес), застосованого під час розроблення модифікуючого композиційного матеріалу. Ініціювання СВС-процесу розглянуто для шихти складу Ti – C – Al – SiO2 – Al2O3 – Fe2O3 – ПТ-НА-01. Попередньо шихту було механічно активовано в кульовому млині моделі КМ-1 протягом 15 хвилин, за 130 об/хв та співвідношення 1 до 40 маси шихти до маси сталевих куль діаметром 6 мм. Ініціювання СВС-процесу здійснювали трьома дослідними способами. У першому способі було застосовано термітну шашку марки ПА-16. У другому – процес ініційовано тепловою енергією зварювальної дуги від неплавкого графітового електрода. У третьому способі ініціювання процесу здійснено розжареною ніхромовою спіраллю від розробленого спеціального пристрою. Пристрій складався зі штатива, на якому окремо один від одного закріплено предметний столик для встановлення зразків, рухомого діелектричного затискача зі спіраллю розжарювання та силового трансформатора. Процеси, які відбувалися під час експериментів, досліджували за допомогою відеокамери, фіксування значень напруг здійснювали вольтметрами, підключеними до електричної спіралі та первинної обмотки силового трансформатора. На основі проведених досліджень було встановлено, що серед розглянутих способів ініціювання СВС-процесу найбільш ефективним для шихти складу Ti – C – Al – SiO2 – Al2O3 – Fe2O3 – ПТ-НА-01 є спосіб з використанням теплоти від розжарюваної спіралі. Таким способом можна в широких межах регулювати напругу первинної обмотки силового трансформатора, що дозволяє впливати на ступінь розжарення спіралі, здійснювати контрольований підігрів і фіксування показників ініціювання, а також проходження СВС-процесу. Одержаний модифікуючий композиційний матеріал застосовано для наплавлення та плазмового напилення деталей, які працюють в умовах абразивного середовища.Документ Дослідження впливу параметрів механічної активації шихти Ti–C–Al–SiO₂–Al₂O₃–Fe₂O₃–ПТ-НА-01 на тривалість синтезу композиційного матеріалу, що модифікує(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 2023) Лузан, Сергій Олексійович; Ситников, Павло АндрійовичУ роботі досліджено вплив параметрів механічної активації на тривалість синтезу та морфологію шихти Ti–C–Al–SiO₂–Al₂O₃–Fe₂O₃–ПТ-НА-01, призначеної для одержання композиційного матеріалу, що модифікує, отриманого самопоширюваним високотемпературним синтезом. Як вихідні матеріали використано порошки Ti–C–Al–SiO₂–Al₂O₃–Fe₂O₃–ПТ-НА-01. Механічну активацію шихти з варіюванням параметрів оброблення здійснено у розробленому авторами роботи кульовому млині моделі КМ-1, перервного принципу дії з об’ємом робочого сталевого барабана 1,5‧10⁻⁴м³. Маса млина становить 5,8 кг, габарити – (Ш–В–Д) 190–180–230 мм. Тривалість механічного оброблення шихти складала від 1 до 25 хв зі швидкістю обертання барабана від 50 до 180 об/хв. Співвідношення маси шихти до маси тіл подрібнення (сталевих куль, діаметром 6 мм) становило 1 : 20 та 1 : 40. Дослідженнями визначено, що рекомендованим режимом механічної активації шихти Ti–C–Al–SiO₂–Al₂O₃–Fe₂O₃–ПТ-НА-01 є оброблення протягом 15 хв за швидкості обертання барабана 130 об/хв та співвідношення 1 : 40 маси шихти до маси сталевих куль. Гранулометричний склад шихти зменшується з максимального розміру 100 мкм до 40 мкм. На основі досліджень визначено, що таке оброблення шихти призводить до підвищення хімічної активності компонентів та ефективності протікання СВС-процесу внаслідок зниження тривалості його ініціювання та процесу синтезу.Документ Структура і триботехнічні властивості наплавлених композиційних покриттів на основі сплаву ПГ-10Н-01, що містять бор(2023) Лузан, Сергій Олексійович; Бантковський, Вячеслав АнатолійовичДокумент Композиційні матеріали для наплавлення, одержанні з використанням СВС-процесу(2023) Лузан, Сергій Олексійович; Ситников, Павло АндрійовичДокумент Підвищення зносостійкості наплавлених покриттів шляхом модифікування оксидами SiO₂-Al₂O₃(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Лузан, Сергій Олексійович; Ситников, Павло АндрійовичДокумент Композиційний матеріал для наплавлення деталей, які працюють в умовах абразивного середовища(2023) Ситников, Павло Андрійович; Лузан, Сергій ОлексійовичДокумент Recrystallization in the metal of welding joints of steam trucks(2019) Dmytryk, V. V.; Glushko, A. V.; Tsaryk, A. K.The recrystallization process in the structure of welded joints of steam pipelines from heat-resistant pearlitic steels, operated for a long time under creep conditions (Te = 545…585 °С, Рe = 20…25 MPa), reduces their performance. Studying the peculiarities of the recrystallization process will allow slowing down its passage, which is important for increasing the service life of welded joints of steam pipelines, which are characterized by the presence of a certain structural heterogeneity.Документ Fractal Analysis of Structural and Phase Changes in the Metal of Welded Steam Pipe Joints(2021) Garashchenko, Ya.; Glushko, A. V.; Kobets, O.; Harashchenko, O.The research results of the ability to assess the boundaries of structural components’ geometric complexity, which are visible in a metallographic analysis of the metal samples of Welded Steam Pipe Joints, considering the operating time, are presented. The estimation of the complexity of grain boundaries was made based on a statistical analysis of fractal dimensions obtained by the cellular method for measuring the grain boundary length. The fractal analysis of microsection images is carried out using a developed program. The computer system was tested for several samples cut from sections of steam pipelines with different operating times, operated under conditions of creep and low-cycle fatigue. A comparative analysis of fractal dimensions of structural components’ boundaries in the microsections images of various metal sections with different operating times is carried out. The research and comparative analysis are carried out for the heataffected zone, base metal, weld, and substrate areas. As a result, the possibility of assessing the complexity of the boundaries of structural components in the steam pipelines metal and their welded joints was confirmed based on the analysis of statistical characteristics of the distribution of their fractal dimension.Документ Improvement of the Mechanical Characteristics, Hydrogen Crack Resistance and Durability of Turbine Rotor Steels Welded Joints(2022) Balitskii, A. I.; Dmytryk, V. V.; Ivaskevich, L. M.; Balitskii, O. A.; Glushko, A. V.; Medovar, L. B.; Abramek, K. F.; Stovpchenko, G. P.; Eliasz, J. J.; Krolikowski, M. A.This article is devoted to the following issues: calculating the values of temperatures obtained by simulating welding heating and the subsequent implementation of the welding process at the given mode parameters made it possible to obtain a welded joint of the rotor with an improved initial structure and increased mechanical properties, hydrogen resistance and durability by up to 10–15%; simulating welding heating in the areas of fusion, the overheating and normalization of the HAZ and the formation of austenite grains; specified welding heating creates the conditions for the formation of new products of austenite decomposition in the form of sorbitol in the area of the incomplete recrystallization of the HAZ. In air and gaseous hydrogen, the destruction of the combined joints took place on the weld metal, as well as on the fusion areas, the overheating and the incomplete recrystallization of the HAZ of 20H3NMFA steel as the base metal. Structural materials have a relatively low strength and high fracture toughness in air. This is manifested in a significant reduction in the elongation (d), the area (y) and critical stress intensity factor (KIc) of welded joints and the endurance limit of cylindrical smooth rotor steel specimens, which were cut from transverse templates. Welded joints in the whole range of load amplitudes are sensitive to the action of hydrogen.Документ Технологія конструкційних матеріалів(2021) Глушко, Альона ВалеріївнаТехнологія конструкційних матеріалів є загальнотехнічною дисципліною, з урахуванням якої будується технологічна підготовка інженерів. Це комплексна наука про технології отримання, переробки та обробки конструкційних матеріалів. Мета викладання дисципліни «Технологія конструкційних матеріалів» – дати знання про будову, фізичні, механічні, хімічні та технологічні властивості конструкційних металів і сплавів, закономірності їх зміни під впливом різних зовнішніх факторів. При вивченні дисципліни забезпечується фундаментальна підготовка студентів у галузі конструкційних матеріалів, відбувається знайомство зі структурними перетвореннями металів та сплавів на стадіях виробничого циклу. Завданням дисципліни є- вивчення технологій, методів обробки конструкційних матеріалів.Документ Методичні вказівки для виконання індивідуального завдання з дисципліни "Сучасні технології в прикладній механіці"(2021) Глушко, Альона ВалеріївнаДокумент Методичні вказівки для виконання індивідуального завдання з дисципліни "Робочі процеси сучасних виробництв"(2021) Глушко, Альона Валеріївна