Разработка технологий сварки
Разработка технологий сварки компанией «ЭТА» осуществляется совместно с лабораторией «Исследования и моделирование структуры и свойств металлических материалов», которая была создана в рамках реализации проекта «Инновационный ВУЗ» в Санкт – Петербургском государственном политехническом университете.
На сегодняшний день мы можем предложить полную цепочку операций, позволяющую создавать современные и отвечающие всем требованиям по безопасности технологии сварки и производить качественное и надежное оборудование для производства сварочных работ:
1. Математическое моделирование процессов сварки
 |
 |
| Расчетное температурное поле | Распределение остаточных продольных напряжений |
Математическое моделирование процессов сварки охватывает следующие области:
- Прямое и обратное математическое моделирование и оптимизация сварочных процессов (разработка математических моделей, алгоритмов и компьютерных программ);
- Теория сварочных деформаций и напряжений (разработка механических моделей и алгоритмов, решение задач теории термопластичности методом конечных элементов, методы уменьшения временных и остаточных деформаций и напряжений);
- Тепловые процессы при сварке (решение задач теплопроводности аналитическими и численными методами).
- Диффузионные процессы при сварке (разработка физико-математических моделей, анализ химической микро- и макронеоднородности сварных соединений, поведения водорода при сварке).
- варке).
Металлургия сварки (плавление и затвердевание металла шва, фазовые превращения в твердом состоянии, прогнозирование свойств различных зон сварного соединения).
Физическое моделирование осуществляется на самом современном испытательном комплексе Gleeble System 3800 разработанном фирмой Dynamic Systems, Inc. (США).
Испытательный Комплекс обеспечивает возможность проведения многоэтапного моделирования процессов обработки металлов при помощи испытаний на сжатие, растяжение (с возможностью снятия дилатограмм), кручение, многоосевую деформацию при скоростях нагрева до 12000 °С/с, охлаждения – до 10000 °С/с, скоростях деформации до 200 с-1. Количество и очередность операций обработки материалов практически не ограничена. Максимальные температуры испытаний – вплоть до плавления.
Комплекс позволят моделировать все процессы сварки – от электрошлаковой до лазерной и электроннолучевой.
Для исследования механических свойств металлов, которые были получены в результате обработки на комплексе Gleeble® 3800 или в лабораторно-промышленном эксперименте, используются современные испытательные машины фирмы Zwick/Roel:
- для испытаний на растяжение, сжатие и изгиб при комнатной температуре усилием 10 тс;
- усилием 5 тс для испытаний при температурах до 1100°С;
- копер с энергией маятника до 450Дж;
- универсальный твердомер для измерения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу;
- микротвердомер фирмы Buehler.
4. Исследования микроструктуры
После физического моделирования процессов сварки на комплексе Gleeble® 3800 в лаборатории СПбГПУ «Исследования и моделирование структуры и свойств металлических материалов» имеется возможность исследования микроструктуры металла. Для этой цели используются современные оптические микроскопы «Leica» (DMI5000) и «Carl Zeisse» (Axio «Observer»), оснащенные системой анализа изображений Thixomet®, которая способна выполнять 17 операций металлургической экспертизы. Шлифы для исследований структуры металлов вырезаются и шлифуются с использованием системы шлифоподготовки фирмы Buehler.
5. Автоматизация процессов сварки
По результатам всех предшествующих этапов мы получаем режимы сварки, которые будут гарантированно отвечать всем требованиям по механическим свойствам и структуре металла во всех зонах сварного соединения и околошовной зоне. После этого наши специалисты проектируют самостоятельно установку (воспроизводящую необходимые режимы сварки), либо подбирают (опираясь на свой многолетний опыт и знания) нужное оборудование отечественного или импортного производства с оптимальными для Заказчика технико-экономическими показателями.