Відділ №30 «Металургія та зварювання титанових сплавів» | E.O. Paton Electric Welding Institute (PWI)

Відділ №30 «Металургія та зварювання титанових сплавів»

Ахонін Сергій Володимирович

Завідувач відділу, член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор, головний науковий співробітник, лауреат Державної премії в галузі науки і техніки

Склад відділу

Загальна чисельність працівників 18, у тому числі:

  • 1 – доктор наук;
  • 7 – кандидатів наук;
  • 2 – молодих вчених.
  1. 1
    Ахонін Сергій Володимирович

    Завідувач відділу, член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор, головний науковий співробітник, лауреат Державної премії в галузі науки і техніки

    Tel.:+38 044 200 28 66, +38 044 200 60 47, +38 044 524-95-43

    E-mail: akhonin.sv@gmail.com

  2. 2
    Прилуцький Валерій Павлович

    заступник завідувача відділу, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Лауреат державної премії УРСР

    Tel.: +380 44 205 24 91

    E-mail: priluz@ukr.net

  3. 3
    Білоус Валерій Юрійович

    старший науковий співробітник,
    кандидат технічних наук

    Tel.: +380 044 200 63 66

    E-mail: belousvy@gmail.com

  4. 4
    Березос Володимир Олександрович

    старший науковий співробітник,
    кандидат технічних наук

    Tel.: +380 44 200 81 67

    E-mail: ewi.nasu@gmail.com

  5. 5
    Пікулін Олександр Миколайович

    старший науковий співробітник,
    кандидат технічних наук

    Tel.: +380 44 524 14 70

    E-mail: p.sanya@bigmir.net

  6. 6
    Северин Андрій Юрійович

    старший науковий співробітник,
    кандидат технічних наук

    Tel.: +380 44 205 21 47

    E-mail: severin1972.ts@gmail.com

  7. 7
    Шваб Сергій Леонідович

    старший науковий співробітник,
    кандидат технічних наук

    Tel.: +380 44 205 24 18

    E-mail: serg.schwab@gmail.com

  8. 8
    Селін Роман Володимирович

    старший науковий співробітник,
    кандидат технічних наук

    Tel.: +380 44 205 26 34

    E-mail: selinrv@gmail.com

  9. 9
    Петричекно Ірина Констянтинівна

    провідний інженер

    Tel.: +380 44 205 26 34

  10. 10
    Вржижевський Едуард Леонович

    провідний інженер

    Tel.: +38 044 205 20 98

Відділ було створено у 2012 році в результаті злиття відділів Фізико-металургічних проблем зварювання титанових сплавів та Металургічних процесів у вакуумі та техніки електронно-променевого плавлення.

  1. Відділ має основні два напрямки своєї діяльності:
    Металургія титанових сплавів. Розробка теоретичних основ, технології та обладнання електронно-променевої плавки металів і сплавів.
  2. Зварювання титанових сплавів. Розробка технологій аргонодугового зварювання та наплавлення та присадних матеріалів (флюси та порошкові дроти), розробка те технологій електронно-променевого зварювання.

Найважливіші досягнення

За цикл робіт «Розробка фізико-металургійних і технологічних основ виробництва і обробки титану і сплавів на його основі і їх впровадження в промисловість України», які проводилися під керівництвом академіка Б.Є. Патона, колектив співробітників відділу отримав в 2005 році Державну премію України в галузі науки і техніки

+38 (044) 200 28 66,

+38 (044) 200 60 47,

+38 (044) 524-95-43

akhonin.sv@gmail.com

Підрозділи відділу
Підрозділ зварювання титанових сплавів

Області діяльності

– технології аргонодугового зварювання та наплавлення титанових сплавів;

– технології електронно-променевого зварювання титанових сплавів;

– присадні матеріали для зварювання і наплавлення титанових сплавів;

– обладнання для зварювання титану;

– фізичні процеси, що відбуваються в дузі при зварюванні титану;

– методики і апаратура для вивчення дугових процесів.

Підрозділ металургічних процесів у вакуумі та техніки електронно-променевого плавлення

До складу групи входить ділянка прокатного стану Skoda. На ділянці є персонал необхідного ступеня кваліфікації, в кількості, достатній для проведення відповідальних досліджень. Підрозділ оснащено сучасним обладнанням, нормативної та методичної документацією. Дослідження виконуються на рівні вимог, встановлених до науково-технічної компетенції установ державної акредитації.

Науково-лабораторна база і технічне оснащення
Установка для аргонодугового зварювання титану в вузький зазор

Installation-for-argon-arc-welding-of-titanium-in-a-narrow-gap

Установка для електронно-променевого зварювання титану.
Установка для аргонодугового зварювання на вертикальній площині.
Установка для виробництва присадних порошкових дротів на основі титану

ppt_all2-scaled-e1621255615709

Рис. Конструкції порошкових дротів на основі титану

Науково-лабораторна база і технічне оснащення Підрозділу металургічних процесів у вакуумі та техніки електронно-променевого плавлення:

Група металургійних процесів в вакуумі і техніки електронно-променевої плавки тісно співпрацює з Державним підприємством «Науково-виробничий центр «Титан» Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона Національної академії наук України», яке в своєму складі має 6 електронно-променевих установок для плавки високореакційних і тугоплавких металів і сплавів.

EBM
Рис. Установка для електронного-променевого виплавлення з проміжною ємністю

Досягнення

  1. Вперше в світовій практиці розроблені принципово нові зварювальні матеріали для TIG зварювання титанових сплавів – флюси і присадні порошкові дроти, а також способи зварювання з цими матеріалами (TIG-F, TIG-FW).
  2. Розроблено спосіб та устаткування для автоматичного TIG зварювання титану у вузький зазор магнітокерованою дугою.
  3. Розроблено спосіб і обладнання для зварювання титану під флюсом вольфрамовим електродом.
  4. Розроблено технологічні основи TIG зварювання титанових сплавів на вертикальній площині магнітокерованою дугою в монтажних умовах.
  5. Створено новий науковий напрям і розроблені технологія наплавлення та присадні матеріали для відновлення зношених ділянок деталей з високоміцних титанових сплавів.

Області практичного застосування, приклади успішних проектів
Створені у відділі технологічні процеси і матеріали знайшли широке застосування в авіаційно-космічній техніці, суднобудуванні, хімічному та енергетичному машинобудуванні, а також інших галузях народного господарства.

Проведені співробітниками відділу фундаментальні дослідження процесів випаровування компонентів сплавів з розплаву в вакуумі і кристалізації зливка при електронно-променевій плавці з проміжною ємністю (ЕПП) дозволяють прогнозувати хімічний склад і структуру виплавлюваних зливків титанових сплавів і забезпечують отримання зливків з гарантованим хімічним складом.

При цьому, вперше в світі, при безпосередній участі співробітників відділу, на виробничих площах Державного підприємства «Науково-виробничого центру «Титан» Інституту електрозварювання ім. Є.О.Патона Національної академії наук України »:

– спосіб ЕПП використаний для отримання високолегованих сплавів титану;

– створена і впроваджена у виробництво технологія виплавки зливків з недроблених блоків губчастого титану;

– освоєна виплавка порожнистих зливків для виробництва великогабаритних титанових труб;

– освоєна виплавка великогабаритних зливків великого діаметру;

– створені обладнання і технологія оплавлення бічній поверхні зливків, успішно застосовуються замість їх механічної обробки.

Співробітництво
За час свого існування відділ працював та продовжує співпрацювати з низкою державних та закордонних підприємств, серед яких:

– ДП «Антонов» (Київ, Україна);

– ДАХК «Артем» (Київ, Україна);

– Aérospatiale (Тулуза, Франція);

– Пекінський інститут авіаційних матеріалів (Пекін, Китай);

– Китайсько-український інститут зварювання ім. Є.О. Патона (Гуанчжоу, Китай).

Публікації
Монографії

  1. Гуревич С. М., Замков В. Н., Блащук В. Е., Кушниренко Н. А., Харченко Г. К., Новиков Ю. К., Прилуцкий В. П., Сабокарь В. К. & Волков В. Б. (1986). Металлургия и технология сварки титана и его сплавов. Киев: Наукова думка.
  2. Гуревич С. М. (1990). Справочник по сварке цветных металлов. Киев: Наукова думка.
  3. Патон, Б. Е., Тригуб, Н. П., Ахонин, С. В. & Жук, Г. В. (2006). Электронно-лучевая плавка титана. Киев: Наукова думка.
  4. Патон Б.Е., Тригуб Н.П. & Ахонин С.В. (2008). Электронно-лучевая плавка тугоплавких и высокореакционных металлов. Киев: Наукова думка.

Статті (вибрані)

  1. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., Selin, R. V., & Kostin, V. A. (2021, March). Influence of TIG Welding Thermal Cycle on Temperature Distribution and Phase Transformation in Low-cost Titanium Alloy. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 688, No. 1, p. 012012). IOP Publishing.
  2. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., Selin, R. V., & Berezos, V. A. (2021). Structure and Properties of High-Strength Titanium Alloy Ti-6.5 Al-3Mo-2.5 V-4Nb-1Cr-1Fe-2.5 Zr Welded Joints. In Solid State Phenomena (Vol. 313, pp. 82-93). Trans Tech Publications Ltd.
  3. Markovsky, P. E., Akhonin, S. V., Berezos, V. A., Bondarchuk, V. I., Stasuk, O. O., Karasevska, O. P., & Gavrysh, I. M. (2020). Microstructure and Tensile Properties of Cost-Efficient Thermally Hardenable α+ β Alloys of Ti–Al–Mo–Fe and Ti–Al–Mo–Cr Systems. Metallography, Microstructure, and Analysis, 9(6), 856-872.
  4. Loboda, P., Zvorykin, C., Zvorykin, V., Vrzhyzhevskyi, E., Taranova, T., & Kostin, V. (2020). Production and Properties of Electron-Beam-Welded Joints on Ti-TiB Titanium Alloys. Metals, 10(4), 522.
  5. Akhonin, S. V., & Pikulin, O. M. (2019, September). Investigation of Effect of Electron Beam Surface Treatment of Titanium Alloy Ingots on Structure and Properties of Melted Metal. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 582, No. 1, p. 012047). IOP Publishing.
  6. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., & Selin, R. V. (2019, September). Electron Beam Welding, Heat Treatment and Hardening of Beta-Titanium. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 582, No. 1, p. 012050). IOP Publishing.
  7. Akhonin, S. V., Belous, V. Y., Berezos, V. A., & Selin, R. V. (2018). Effect of TIG-welding on the structure and mechanical properties of the pseudo-β titanium alloy VT19 welded joints. In Materials Science Forum (Vol. 927, pp. 112-118). Trans Tech Publications Ltd.
  8. Prilutsky, V. P., Akhonin, S. V., Schwab, S. L., & Petrychenko, I. K. (2018). Effect of heat treatment on the structure and properties of titanium alloy VT22 welded joints produced by TIG-welding with flux-cored wire. In Materials Science Forum (Vol. 927, pp. 119-125). Trans Tech Publications Ltd.
  9. Schwab, S. L., Petrychenko, I. K., & Akhonin, S. V. (2017). TIG Welding of Titanium Alloy VT22 Performed Using the External Control Magnetic Field. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach, 6, 39-46.
  10. Prilutsky, V. P., & Akhonin, S. V. (2014). TIG welding of titanium alloys using fluxes. Welding in the World, 58(2), 245-251.
  11. Paton, B. E., Akhonin, S. V., & Prilutsky, V. P. (2012). Development of welding technologies in titanium component manufacturing. In Ti 2011-Proceedings of the 12th World Conference on Titanium (pp. 1585-1591).
  12. Akhonin, S. V., Mishchenko, R. N., & Petrichenko, I. K. (2006). Investigation of the weldability of titanium alloys produced by different methods of melting. Materials Science, 42(3), 323-329.
  13. 13. Zamkov, V. N., Prilutsky, V. P., & Topolsky, V. F. (2000). Consumables and methods for welding titanium for aerospace engineering applications. Journal of advanced materials, 32(3), 57-61.