Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (Пермский политех) и Национального исследовательского университета «МЭИ» (НИУ МЭИ) создали технологию, которая позволит улучшить качество сварных соединений и снизить издержки при создании авиационных двигателей. Отечественная разработка уже внедряется на предприятиях авиационного двигателестроения и Росатома.
Электронно-лучевая сварка наиболее востребована в аэрокосмической технике, приборостроении, микроэлектронике и атомной энергетике. Отечественная разработка Пермского политеха и МЭИ позволит заменить дорогостоящие импортные аналоги и предотвратить возникновение дефектов при производстве.
«Сейчас перед страной стоит большой вызов в обеспечении технологической независимости в авиационном двигателестроении. Необходимо в кратчайшие сроки провести сертификацию новых авиационных двигателей и ускоренными темпами наладить их серийное производство. Именно в этом случае обеспечение качества на этапе всех технологических операций приобретает огромное значение. Электронно-лучевая сварка применяется как заключительная при изготовлении особо ответственных узлов сложных дорогостоящих изделий, и возникающие на этом этапе дефекты могут иметь катастрофические последствия», — подчеркнул доктор технических наук, проректор по разработкам и инновациям, профессор кафедры сварочного производства, метрологии и технологии материалов Пермского политеха Дмитрий Трушников.
В основу разработки заложен метод компьютерного моделирования данных, который позволяет повысить точность и производительность вычислений при применении электронно-лучевой сварки. Для моделирования используется специальное программное обеспечение, разработанное совместно с Хуачжунским институтом науки и технологии (Китай). По оценкам экспертов, новая технология позволит снизить временные и материальные издержки на 50–70% за счет уменьшения количества бракованных изделий.
«Применение осцилляции — технологического приема, который предотвращает корневые дефекты в сварном шве — при электронно-лучевой сварке позволяет перераспределить энергию в области взаимодействия пучка с материалом. Использование моделирования для определения необходимых режимов позволит снизить временные и материальные издержки на 50–70 %», — пояснил кандидат технических наук, доцент кафедры технологии металлов НИУ МЭИ Андрей Слива.
Разработка выполнена по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030» (нацпроект «Наука и университеты»). Результаты работы ученых опубликованы в одном из самых престижных журналов в области металловедения и материаловедения — Metallurgical and Materials Transactions, в секции «А», специализирующейся на вопросах, касающихся технологий обработки и свойств материалов.