Охарактеризованы преимущества пайки как технологического процесса, с помощью которого можно соединять практически все применяемые в технике металлические и неметаллические материалы без существенного изменения их структуры и физических свойств. Это определяет ее конкурентоспособность в радиотехнической, авиакосмической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Подчеркнуто, что наивысшие достижения в пайке связаны с разработкой военной техники. Эти достижения могут быть широко использованы для создания новых конкурентоспособных машин и механизмов в других отраслях промышленности. Высоко оценены успехи бывшего СССР в области пайки на фоне мировых достижений. Определены наиболее важные направления развития технологических процессов пайки и присадочных материалов, а также вероятные пути их реализации. Особо подчеркнуто, что для соединения новых материалов (интерметаллидные сплавы, керамика, углеродные, композиционные материалы, высокопрочные алюминиевые сплавы и др.) наиболее перспективным методом соединения является пайка. Это обусловливает необходимость широкого развития фундаментальных и прикладных исследований в этой области.

Приведены соотношения для вычисления кривизны фронтов затвердевания литых изделий. Представлена статическая и динамическая картина трансформации температурного поля в процессе затвердевания литого изделия. Показаны случаи, когда изохроны интенсивностей охлаждения и градиентов температуры имеют волновой характер распределения в ограниченном объеме литого изделия.

Представлены работы по актуальным вопросам в области двигателестроения: рабочим процессам (структурный анализ двигателей внутреннего сгорания произвольных схем, методика и результаты расчета катодов электроракетных двигателей и др.), управлению и диагностике, конструкциям и прочности (оценка технических показателей ротационных насосов на стадии проектирования, прочностный анализ элементов гидротурбины с использованием трехмерных конечноэлементных моделей и др.), технологии и производства (принципы построения структуры открытой САПР технологических процессов, исследование плазменных покрытий на основе никеля для поршневых колец ДВС и др.), испытания и эксплуатации двигателей (методология экспериментального исследования изделия при математическом моделировании, комплексная диагностика качества распыливания топлива форсункой ГТД и др.), а также общие тенденции развития, научные исследования отечественных и зарубежных авторов.

Определены пути совершенствования контактной сварки тонких металлических полос и лент, исходя из критерия физического подобия электрических и тепловых процессов. Оценено возможное влияние отклонений от физического подобия других процессов, связанных с поверхностным натяжением и объемными электромагнитными сигналами.

Приведена методика расчета параметров профиля резьбонарезных гребенок для обработки наружных конических резьб, разработанная с применением методов аналитической геометрии. Методика применена для определения углов профиля шлифовального круга, а также может быть использована для расчета погрешностей профилирования гребенки в зависимости от точности инструмента и погрешности установок изделия в различных плоскостях.

В предлагаемых материалах рассмотрены следующие вопросы: технологии и оборудование для получения композиционных материалов (КМ); сырье, материалы, полуфабрикаты для изготовления КМ (матрицы, наполнители, адгезивы, добавки органического и неорганического происхождения); проектирование, разработка, исследование и модификация свойств КМ; КМ для экстремальных условий (высокие механические напряжения, деформации, давления, температуры, их комбинации); метрологическое обеспечение процессов получения и переработки КМ, методы исследования и контроль качества КМ, деталей и изделий из них, сертификация; компьютерное моделирование поведения КМ, деталей и изделий из них; технологические процессы, оборудование и инструмент для переработки КМ в детали и изделия (литье под давлением, прессование, экструзия, пултрузия, обработка резанием, покрытия); выбор КМ для заданной конструкции; расчет и конструирование изделий и деталей машин из КМ; экологические аспекты создания, переработки и повторного использования (рециклинга) КМ; КМ для заменяемых и ремонтируемых изделий и деталей машин; полимерные композиции для адгезивов (клеев и герметиков); применение и эффективность КМ, деталей и изделий из них в различных отраслях промышленности.

Сформулирована и решена гидродинамическая задача двухфазного течения (расплав окислителя + частицы металла) для больших угловых скоростей вращения (более 15000 - 20000 об/мин) изделия. Результаты расчетов соответствуют данным микрокинограмм процесса распространения волны горения в условиях вращения изделия.

Исследовано влияние комбинированного высокоэнергетического воздействия электроискрового легирования и лазерной обработки на износостойкость режущего инструмента из быстрорежущей стали. Выяснено, что в результате указанного воздействия посредством электрода на основе тугоплавких соединений на поверхности инструмента формируется композиционный упрочненный слой. Этот слой обеспечивает твердость и износостойкость изделия и служит защитным барьером, снижающим адгезионное взаимодействие поверхности инструмента со стружкой. Легируя поверхностный слой элементами и соединениями, образующими стабильные и прочно сцепленные с основой оксиды, можно значительно улучшить триботехнические характеристики и стойкость при резании инструментального материала. Добавки более легкоплавкой меди в электродном материале способствуют уменьшению термической диссоциации монокарбида вольфрама за счет преимущественного образования при эрозии более стабильных оксидов меди по сравнению с оксидами вольфрама. Согласно триботехническим испытаниям, это позволяет заметно повысить износостойкость легированных поверхностей.

На основе полученного решения дифференциального уравнения диффузии с помощью интеграла ошибок Гаусса рассмотрено изменение концентрации кислорода по толщине окалины и металла, описываемое кусочно-непрерывной функцией, претерпевающей разрыв непрерывности на границах фаз. Такая окалина образуется на различных металлах: меди, железе, вольфраме, марганце и др. Приведено решение кокретной задачи образования многослойной окалины, образующейся на плоской поверхности стального изделия.

Обоснована целесообразность принципа структурного "подрессорирования" для создания износостойких материалов, предназначенных для применения в условиях абразивного изнашивания, на базе которого разработан новый материал. Экспериментально подтверждена высокая работоспособность нового материала на примере решения задачи повышения абразивной износостойкости цилиндровых втулок для буровых насосов.

Исследованы эффективная тепловая мощность дуги, эффективный КПД нагрева изделия и коэффициент сосредоточенности теплового потока дуги в зависимости от диаметра канала сопел наплавочного плазматрона и режимов его работы. Установлено, что тепловые характеристики дуги плазматрона для наплавки порошком определяются совокупностью многих факторов, однако основным технологическим параметром, позволяющим в достаточно широких пределах управлять ее эффективной тепловой мощностью, является ток. Эффективный КПД нагрева изделия дугой при типичных режимах плазменной наплавки составляет 60...75%.

Рассмотрены некоторые вопросы построения математической модели системы управления формированием идеи и конструкторского замысла нового изделия. Сформулирована цель управления и факторы, влияющие на алгоритм принятия решения. Предложенная модель определения отклонения от планового задания позволяет оценить величину риска невыполнения плана и вероятность его перевыполнения.

Изложены некоторые результаты разработки в Институте электросварки им. Е.О. Патона и внедрения на Таганрогском заводе "Красный котельщик" и Барнаульском котельном заводе (БКЗ) электрошлаковой сварки (ЭШС) продольных и кольцевых (поперечных) швов сосудов высокого давления и других толстостенных изделий. Приведен перечень номенклатуры основных изделий, изготовленных на БКЗ с помощью ЭШС.

Рассмотрены теоретические основы прибыли, методика планирования и анализа прибыли. Даны практические советы, позволяющие найти резервы роста прибыли, исследованы проблемы налогообложения и использования прибыли, расчета цены изделия.

Разработана и согласована нормативная и технологическая документация на выпуск и освоено производство нового вида экономичной холоднодеформированной арматуры периодического профиля с диаметрами 3...12 мм из низкоуглеродистой стали. Изделия обладают уменьшенной на 2...15 % линейной массой и большей (до 30 %) анкерующей способностью в бетоне по сравнению с аналогами. Имеется разрешение Госкомградостроительства Украины на использование новой арматуры в строительных конструкциях.

В Институте электросварки им. Е.О. Патона развивается технология импульсно-плазменного модифицирования поверхности изделий с использованием высокоскоростных плазменных струй, формируемых пересжатыми детонационными волнами. Высокая скорость плазменной струи (до 5 км/с) при натекании ее на поверхность изделия приводит к образованию ударно-сжатого слоя, содержащего легирующие элементы и защищающего нагретую поверхность изделия от окисления воздухом. Предлагаемая технология, обеспечивающая высокую производительность процесса (до 1 м²/ч при 10 кВ ^. А установленной мощности), осуществляется в атмосфере воздуха и не требует специальной подготовки поверхности. После обработки изделий из сплавов на основе титана на поверхности образуется слой повышенной твердости [(7...9)10³ H/мм²] толщиной до 30...50 мкм. Для достижения максимального эффекта упрочнения и формирования равномерного слоя обработку сплава необходимо проводить серией плазменных импульсов, преимущественно без оплавления поверхности.

Проведен анализ подходов к проектированию рациональных технологических процессов в механообрабатывающем производстве. По итогам этого анализа разработана методика отработки конструкции изделия на технологичность.

Проанализированы этапы и концепции развития машиностроительного производства, наукоемкие технологии, новые способы изготовления изделий, структура технологических систем и процессов, а также требования рынка и экологии. Раскрыто содержание понятия "высокие технологии", выделена совокупность их признаков, определены условия реализации. Рассмотрены рабочие процессы, базирующиеся на использовании уникальных технологических возможностей сверхтвердых инструментов, вопросы реализации алгоритма создания рабочих процессов высоких технологий на примере алмазного шлифования с комплексным управлением рельефом и профилем кругов в процессе обработки сверхтвердых и других материалов. Особое внимание уделено обрабатываемости неметаллических материалов. Показано, как высокие технологии устраняют противоречие - достижение высоких требований к производительности и обеспечение качества обработки оптических полимеров. Описаны генеративные рабочие процессы высоких технологий - "бесстружечных" технологий, основанных на способах наращивания объема конкретного изделия, а не на разделении объема собственно детали и объема припуска на ее обработку.

Установлены путем измерения содержания радиоцезия в организме подопытных животных радиозащитные свойства макаронных изделий с пектином и пектинсодержащим сырьем - овощными и ягодными порошками, земляничным пюре. Доказано, что эти изделия имеют также способность связывать тяжелые металлы, в частности свинец.

Приведены сведения о работах в области ЭШС. На конкретных примерах крупных тяжеловесных конструкций, выполненных различными методами ЭШС, показана высокая эффективность сварочного производства в тяжелом машиностроении, энергетике и на транспорте.