Рассмотрены особенности применения дуговой точечной сварки при изготовлении трехслойной панели с ячеистым заполнителем из высоколегированной стали. Показана возможность осуществления процесса с односторонним доступом к изделию и в стесненных условиях без применения значительных усилий для сжатия соединяемых конструктивных элементов, а также при соединении тонкостенного металла толщиной 0,1 - 1,0 мм на весу без подкладок.

Разработана технология дуговой точечной сварки в вертикальном положении плавящимся электродом тонколистового металла без предварительной пробивки отверстий в наружном привариваемом листе. Регулирование параметров сварочных циклов позволяет обеспечить получение высококачественных точечных соединений.

Для оценки возможности совершенствования технологии дуговой точечной сварки плавящимся электродом проведено математическое моделирование процесса сварки с применением метода термопластичности в сочетании с методом конечных элементов. На основе данных о размерах зоны сплавления и уровне остаточных напряжений в зоне сварной точки выполнена оценка работоспособности точечного сварного соединения при статических и переменных нагрузках.

Рассмотрены вопросы, связанные с получением точечного соединения конструкций на вертикальной плоскости с использованием механизированного оборудования для дуговой сварки в среде защитных газов. Определено, что использование импульсной подачи электродной проволоки с регулируемыми параметрами позволяет существенно упростить процесс получения сварного соединения, обеспечить его необходимое качество и повторяемость результатов. Показаны перспективы применения подобного способа сварки, в том числе и с применением источников сварочного тока с импульсными алгоритмами работы, синхронизированными с импульсной подачей электродной проволоки.

Розроблено технологію дугового точкового зварювання (ДТЗ) у вертикальному положенні напускових з'єднань із низьколегованих сталей. Представлено новий технологічний підхід та створено устаткування для його реалізації щодо виконання ДТЗ конструкцій з товщиною лицьових елементів 1,5 - 5,0 мм у вертикальному положенні. Запропоновано математичну модель ДТЗ, що дозволяє скоротити обсяг експериментів при підборі оптимальних параметрів режиму його зварювання у вертикальному положенні та оцінити працездатність точкового зварного з'єднання за статичних та змінних навантажень. Встановлено, що за рахунок чергування етапів нагріву та охолодження зварних з'єднань відбувається подрібнення структури металу та неуможливлюється утворення гартівних структури за зварювання низьколегованих сталей типу 09Г2С. Розроблено практичні рекомендації щодо використання запропонованої технології ДТЗ. Запропоновано ефективну методику діагностування якості одержаних точкових з'єднань методом електронної ширографії.

В настоящее время все большее развитие получают методы регулирования сварочных и технологических напряжений, основанные на предварительном деформировании свариваемых элементов, а также электродинамической обработке (ЭДО) сварных швов импульсным током. Цель работы - исследование влияния предварительного разжима свариваемых кромок и ЭДО на регулирование напряженного состояния образцов кольцевых сварных соединений из алюминиевого сплава АМг6, выполненных автоматической сваркой в среде аргона. Контроль напряженного состояния образцов осуществлен методом электронной спекл-интерферометрии с использованием специализированной оснастки. Предварительный разжим кромок осуществлен посредством оригинального устройства силонагружения. Значения предварительных растягивающих напряжений достигали предела текучести сплава АМг6. ЭДО производили на поверхности наплавленного металла в направлении "от середины к краям" при зарядном напряжении емкостного накопителя до 450 В. В результате проведенных исследований установлено, что предварительный разжим и ЭДО позволяют существенно снижать уровень остаточных напряжений в кольцевых сварных соединениях.

Приведены результаты комплекса проведенных исследований по разработке технологии сварки проплавными швами стрингерных панелей из титанового сплава ВТ20, обеспечивающей минимальные остаточные напряжения и деформации, а также высокие показатели их долговечности при циклических нагрузках. На масштабных образцах, имитирующих стрингерные панели, проплавные швы тавровых соединений выполнены тремя способами: электронно-лучевой (ЭЛС), автоматической аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом по слою активирующего флюса и автоматической аргонодуговой сваркой (АДС) неплавящимся электродом погруженной дугой. Для устранения остаточных сварочных напряжений и деформаций применено предварительное упругое деформирование свариваемых элементов. Проведены испытания всех типов образцов на усталость при продольном циклическом растяжении. Определено влияние на их усталостную долговечность также термической обработки, ударной механической обработки и ремонтно-сварочных технологий. На основании результатов исследований масштабных образцов изготовлены и испытаны партии стрингерных панелей длиной 1200 мм. Проплавные швы, выполненные АДС неплавящимся электродом по слою активирующего флюса с использованием предварительного упругого деформирования и высокочастотной механической проковки швов, обеспечивают более высокие показатели усталостной долговечности сварных стрингерных панелей из высокопрочного титанового сплава ВТ20 по сравнению с ЭЛС и АДС неплавящимся электродом с погруженной дугой. Разработанная технология может быть принята для промышленного производства сварных стрингерных панелей из высокопрочных титановых сплавов.

Предложен подход к созданию технологии сварки ТИГ элементов конструкций сложной геометрической формы из нержавеющей стали при помощи робототехнической адаптивной системы, которая позволяет адаптироваться к изменению формы поверхности свариваемых изделий в процессе сварки и минимизации вероятности появления дефектных сварных соединений и цветов побежалости на поверхности изделия. Разработана технология роботизированной сварки неплавящимся электродом углового соединения тонколистовых элементов конструкций из нержавеющей стали марки AiSi 304, 210, 430 с толщиной соединяемых листов от 0,8 до 1,5 мм. Результаты сварочных экспериментов показали, что разработанные алгоритмы взаимодействия между техническими средствами адаптации могут быть использованы в системах автоматического управления процессом сварки ТИГ.

Исследовано влияние электродинамической обработки на долговечность сварных соединений алюминиевого сплава АМг6 при циклическом нагружении. Установлено, что такая обработка образцов стыковых сварных соединений данного сплава приводит к снижению уровня остаточных сварочных напряжений растяжения с изменением их знака.