Инженеры НГТУ НЭТИ, ИФПМ СО РАН и предприятия «Сеспель» разработают установку для сварки трением крупногабаритных конструкций

В конце октября в Москве состоялось заседание комиссии Минобрнауки России по проведению конкурса на право получения субсидии из бюджета РФ на развитие кооперации российских вузов, научных учреждений и производственных предприятий. Комиссия поддержала заявку Новосибирского государственного технического университета НЭТИ, Института физики прочности и материаловедения СО РАН и предприятия «Сеспель» (г. Чебоксары). Проект предполагает создание оборудования для сварки трением с перемешиванием в интересах аэрокосмической и транспортной отраслей России. Сумма субсидии составит 217 млн рублей на 3 года. Разработка выполняется для рынка Технет Национальной технологической инициативы.

Инициатором проекта выступило высокотехнологичное предприятие «Сеспель», которое специализируется на выпуске автоцистерн. В 2021 году инженеры НГТУ НЭТИ и ИФПМ СО РАН должны передать заводу готовую технологию и действующий образец сварочного аппарата. Предполагается, что чебоксарское предприятие будет производить не только цистерны по новой технологии, но и выпускать отечественные аппараты для сварки трением с перемешиванием для других производственных организаций страны. Инновационные сварочные аппараты будут адаптированы, прежде всего, для обработки сплавов алюминия и титана.

Традиционные способы сварки предполагают оплавление краев заготовок под действием электрического разряда, электронного луча, лазерного луча или иных источников нагрева. На стадии охлаждения расплава заготовки соединяются. Недостатком этих способов является низкая надежность сварных швов. Именно поэтому при критических нагрузках полученные сваркой плавлением детали разрушаются преимущественно в области шва.

«Сварка трением позволяет избегать плавления материала. Кромки прижатых друг к другу заготовок обрабатываются вращающимся инструментом, их материалы перемешиваются и в процессе трения нагреваются до температуры, не достигающей точки плавления. В результате формируется монолитное изделие, характеризующееся высоким уровнем прочностных свойств», — объясняет смысл процесса профессор кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ Владимир Батаев.

Сваренные трением с перемешиванием изделия могут найти широкое применение в производстве машин, которые эксплуатируются при экстремальных нагрузках и низких температурах, когда металл становится особенно хрупким. Такого рода задачи характерны для аэрокосмической и транспортной отрасли.

Для создания инновационного сварочного аппарата участниками проекта создается команда из конструкторов, технологов, материаловедов, специалистов по приводам, программированию. «Только объединив усилия разных структурных подразделений, обладающих набором необходимых компетенций, можно справиться с поставленной задачей. Сейчас в НГТУ НЭТИ, ИФПМ СО РАН и на предприятии «Сеспель» есть специалисты, способные разработать и внедрить такое устройство», — говорит В. Батаев.

По мнению авторов разработки, реализация проекта окажет влияние на конкурентоспособность российских предприятий ракетно-космической, авиационной и транспортной отраслей, будет способствовать наращиванию производственного потенциала ключевых отраслей России, а главное, позволит снизить зависимость отечественного промышленного комплекса от импорта технологий и оборудования.

Субсидия на разработку сварочной аппаратуры предоставлена в рамках постановления Правительства РФ № 218 «Развитие кооперации российских вузов, научных учреждений и производственных предприятий». Ранее на средства субсидии в рамках этого постановления в НГТУ НЭТИ был разработан «умный» накопитель энергии высокой мощности, первый рыночный образец которого начал работать на солнечной электростанции в Туве в конце октября 2019 года (https://www.nstu.ru/news/news_more?idnews=120226).