Это стало возможным с помощью микросварки.
Научный коллектив Уфимского государственного нефтяного технического университета разработал в Центре реверсивного инжиниринга Межвузовского студенческого кампуса Уфы технологию регенерации дефектов в сталях на основе электроимпульсной обработки. Метод позволяет полностью залечивать микротрещины различного происхождения — усталостные, деформационные и коррозионные.
Учёные создали методику и алгоритм подачи коротких импульсов токов высокой плотности, обеспечивающих точечное воздействие на дефектные участки металла. Параллельно команда разработала концепцию и техническое решение оборудования для бесконтактного генерирования вихревых токов, что, по мнению разработчиков, откроет технологии путь к широкому промышленному применению.
Проблема усталостного разрушения и коррозии металлических конструкций остаётся одной из наиболее затратных для промышленности: ежегодный ущерб оценивается в 2–3% валового внутреннего продукта, что эквивалентно примерно 2,5 трлн рублей. Существующие способы устранения дефектов, как правило, требуют сложного оборудования, значительных энергозатрат и высокой трудоёмкости.
В качестве перспективной альтернативы традиционным методам специалисты рассматривают применение импульсного тока высокой плотности. Его ключевое преимущество — локальность воздействия. В отличие от термообработки или повторной прокатки, при которых нагревается весь объём металла, электроимпульсная обработка действует точечно, снижая энергозатраты и себестоимость работ. Исследования также показывают рост надёжности и улучшение эксплуатационных характеристик материалов.
Руководитель проекта, профессор кафедры «Оборудование и технологии сварки и контроля» УГНТУ Сергей Дмитриев пояснил, что импульсный электрический ток позволяет эффективно воздействовать на атомную структуру металлов, изменяя их микроструктуру и, как следствие, свойства. При этом, по его словам, физические механизмы взаимодействия тока с дефектами до конца не изучены, а результат зависит от множества факторов — от химического состава сплава до размеров и расположения трещин.
В ходе проекта учёные УГНТУ выработали методику подбора оптимальных режимов электроимпульсного воздействия. Если ранее микротрещины удавалось «заваривать» лишь частично, то теперь команда научилась полностью восстанавливать дефектные зоны. Помимо прикладного эффекта, исследования внесли вклад в развитие фундаментальных знаний о физике электроимпульсной обработки металлов и сплавов.
Результаты работы закреплены патентами и публикациями в высокорейтинговых научных журналах. Следующим этапом станет внедрение технологии в промышленную практику. Для этого учёные приступили к созданию устройства для бесконтактного генерирования вихревых токов, которое должно стать ключевым элементом применения разработки в различных отраслях.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Молодёжь и дети».
Фото: межвузовский кампус Уфы.