Научная команда УГНТУ, работающая в Центре реверсивного инжиниринга Межвузовского студенческого кампуса Уфы, занимается созданием инновационной технологии восстановления дефектов в сталях с применением электроимпульсной обработки. Исследователи разработали комплексный подход и алгоритм подачи коротких импульсов тока высокой плотности, предназначенных для устранения микротрещин различного происхождения, включая усталостные, деформационные и коррозионные повреждения.
Одновременно специалисты подготовили концепцию и техническое решение для оборудования, способного бесконтактно создавать вихревые токи в металлических материалах. По мнению разработчиков, появление такого устройства позволит применять данную технологию в широком промышленном масштабе.
Проблема разрушения деталей из-за усталости и коррозии продолжает оставаться одной из самых затратных для промышленности, ежегодно причиняя ущерб, оцениваемый в 2–3% ВВП, что примерно равно 2,5 триллионам рублей. Традиционные способы устранения дефектов и повышения коррозионной стойкости металлов обычно требуют сложного оборудования, значительных энергетических и трудовых затрат. Как перспективную альтернативу специалисты рассматривают использование импульсного тока высокой плотности (ИТВП), который позволяет эффективно устранять микротрещины и предотвращать их развитие, обладая при этом рядом преимуществ.
Главное достоинство ИТВП заключается в локальном воздействии на дефектные участки, тогда как стандартные методы, такие как длительная термообработка, прокатка или ковка, предполагают нагрев всего объема металла, что приводит к высоким затратам ресурсов. Электроимпульсная обработка позволяет воздействовать исключительно на проблемные зоны, существенно снижая энергозатраты, сложность и стоимость работ. Экспериментальные данные также демонстрируют, что применение импульсного тока высокой плотности способствует повышению надежности и эксплуатационных характеристик материалов.
В рамках проекта ученые выработали методику подбора оптимальных режимов воздействия ИТВП для эффективного метода заживления трещин. Если раньше удавалось лишь частично устранять микротрещины, то под руководством Сергея Дмитриева команда смогла добиться их полного заваривания. Помимо практических результатов, эти исследования обогатили фундаментальные знания о воздействии электроимпульсных токов на металлы и сплавы.
Достигнутые результаты отражены в ряде публикаций в ведущих научных журналах и подтверждены патентами. Следующим этапом, по мнению коллектива, должно стать внедрение технологии в промышленную практику. Для этого ученые приступили к разработке устройства, предназначенного для бесконтактного создания вихревых токов в металлах, что, по их расчетам, откроет путь к широкому использованию технологии в различных отраслях.
Фото: сайт campusufa.ru.