ISSN 1562-322X
Журнал "Технология Машиностроения"
Содержание текущего номера (№2 2026)
2.5.6. ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ
УДК 621.774
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.008
Л. А. КОНДРАТЕНКО, канд. техн. наук ООО "ТЕХНАБ", г. Подольск (Московская обл.)
E-mail: kondrat.leonid@yandex.ru
Анализ результатов исследований процесса развальцовки теплообменных труб
Выполнен обобщенный анализ ранее выполненных натурных исследований процесса развальцовки теплообменных труб наружным диаметром 16 мм в отверстиях ложементов со штатным и увеличенным диаметрами. Показано, что при нормальном ходе роликового вальцевания в отверстиях с увеличенным диаметром цикл вальцевания удлиняется. При этом не выявлено дефектов в стенке трубы. Признано целесообразным аналогично Правилам НП-089-15 допускать 18 % диаметральную деформацию труб в теплообменном оборудовании.
A generalized analysis of previously completed field studies of the process of flaring heat exchange tubes with an outer diameter of 16 mm in the holes of cradles with standard and increased diameters was carried out. It was shown that during normal roller rolling operations, the rolling cycle is extended in holes with larger diameters. No defects were detected in the pipe wall. It has been deemed appropriate, similar to Rules NP-089-15, to allow 18 % diametrical deformation of pipes in heat exchange equipment.
Ключевые слова: теплообменная труба, роликовое вальцевание, напряжение, цикл вальцевания
Key words: heat exchange tube, roller rolling, stress, rolling cycle
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.008
Л. А. КОНДРАТЕНКО, канд. техн. наук ООО "ТЕХНАБ", г. Подольск (Московская обл.)
E-mail: kondrat.leonid@yandex.ru
Анализ результатов исследований процесса развальцовки теплообменных труб
Выполнен обобщенный анализ ранее выполненных натурных исследований процесса развальцовки теплообменных труб наружным диаметром 16 мм в отверстиях ложементов со штатным и увеличенным диаметрами. Показано, что при нормальном ходе роликового вальцевания в отверстиях с увеличенным диаметром цикл вальцевания удлиняется. При этом не выявлено дефектов в стенке трубы. Признано целесообразным аналогично Правилам НП-089-15 допускать 18 % диаметральную деформацию труб в теплообменном оборудовании.
A generalized analysis of previously completed field studies of the process of flaring heat exchange tubes with an outer diameter of 16 mm in the holes of cradles with standard and increased diameters was carried out. It was shown that during normal roller rolling operations, the rolling cycle is extended in holes with larger diameters. No defects were detected in the pipe wall. It has been deemed appropriate, similar to Rules NP-089-15, to allow 18 % diametrical deformation of pipes in heat exchange equipment.
Ключевые слова: теплообменная труба, роликовое вальцевание, напряжение, цикл вальцевания
Key words: heat exchange tube, roller rolling, stress, rolling cycle
2.5.7. ТЕХНОЛОГИИ И МАШИНЫ ОБРАБОТКОЙ ДАВЛЕНИЕМ
УДК 678.606.55,26
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.009
Д. В. ИВАНОВ, канд. техн. наук, К. М. КАУДЕРЕР, аспирант МГТУ им. Н. Э. Баумана
E-mail: masterd_bmstu@mail.ru
Комплексное моделирование процесса циклоидального электрохимического формообразования при изготовлении дискретно-щелевых структур из титановых тонкостенных деталей
В работе рассмотрен механизм ионообмена при циклоидальной электрохимической обработке титана в водном растворе хлорида натрия. Актуальность исследования обусловлена необходимостью уточнения физико-химических процессов анодного растворения титана в условиях нестационарного изменения параметров зоны обработки, характерных для циклоидальной кинематики относительного движения электрода-инструмента и заготовки. Целью работы являлась разработка поэтапной многоуровневой модели ионообмена, отражающей последовательность электрохимических и химических превращений в системе "анод (Ti)—электролит—катод" при циклоидальной электрохимической обработке. В результате предложена многоуровневая модель ионообмена, включающая стадии электролитической диссоциации рабочей среды, анодного растворения титана, катодных разрядных процессов, вторичных ионно-химических взаимодействий и образования малорастворимых гидратированных соединений титана. Показано, что нестационарный характер условий в межэлектродном промежутке при циклоидальной электрохимической обработке приводит к последовательной смене доминирующих стадий ионного обмена и влияет на состав продуктов реакции и состояние рабочей среды.
This paper examines the ion exchange mechanism during cycloidal electrochemical machining of titanium in an aqueous sodium chloride solution. The relevance of the study stems from the need to clarify the physicochemical processes of titanium anodic dissolution under conditions of transient changes in the machining zone parameters characteristic of the cycloidal kinematics of the relative motion of the tool electrode and the workpiece. The aim of the study was to develop a step-by-step, multi-level ion exchange model reflecting the sequence of electrochemical and chemical transformations in the "anode (Ti)—electrolyte—cathode" system during cycloidal electrochemical machining. As a result, a multi-level ion exchange model was proposed, including the stages of electrolytic dissociation of the working medium, anodic dissolution of titanium, cathodic discharge processes, secondary ion-chemical interactions, and the formation of poorly soluble hydrated titanium compounds. It was shown that the transient nature of conditions in the interelectrode gap during cycloidal electrochemical machining leads to a sequential change in the dominant stages of ion exchange and affects the composition of the reaction products and the state of the working medium.
Ключевые слова: циклоидальная электрохимическая обработка, титан, ионо-обмен, анодное растворение, электролит, дискретно-щелевые структуры
Key words: cycloidal electrochemical processing, titanium, ion exchange, anodic dissolution, electrolyte, discrete-slot structures
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.009
Д. В. ИВАНОВ, канд. техн. наук, К. М. КАУДЕРЕР, аспирант МГТУ им. Н. Э. Баумана
E-mail: masterd_bmstu@mail.ru
Комплексное моделирование процесса циклоидального электрохимического формообразования при изготовлении дискретно-щелевых структур из титановых тонкостенных деталей
В работе рассмотрен механизм ионообмена при циклоидальной электрохимической обработке титана в водном растворе хлорида натрия. Актуальность исследования обусловлена необходимостью уточнения физико-химических процессов анодного растворения титана в условиях нестационарного изменения параметров зоны обработки, характерных для циклоидальной кинематики относительного движения электрода-инструмента и заготовки. Целью работы являлась разработка поэтапной многоуровневой модели ионообмена, отражающей последовательность электрохимических и химических превращений в системе "анод (Ti)—электролит—катод" при циклоидальной электрохимической обработке. В результате предложена многоуровневая модель ионообмена, включающая стадии электролитической диссоциации рабочей среды, анодного растворения титана, катодных разрядных процессов, вторичных ионно-химических взаимодействий и образования малорастворимых гидратированных соединений титана. Показано, что нестационарный характер условий в межэлектродном промежутке при циклоидальной электрохимической обработке приводит к последовательной смене доминирующих стадий ионного обмена и влияет на состав продуктов реакции и состояние рабочей среды.
This paper examines the ion exchange mechanism during cycloidal electrochemical machining of titanium in an aqueous sodium chloride solution. The relevance of the study stems from the need to clarify the physicochemical processes of titanium anodic dissolution under conditions of transient changes in the machining zone parameters characteristic of the cycloidal kinematics of the relative motion of the tool electrode and the workpiece. The aim of the study was to develop a step-by-step, multi-level ion exchange model reflecting the sequence of electrochemical and chemical transformations in the "anode (Ti)—electrolyte—cathode" system during cycloidal electrochemical machining. As a result, a multi-level ion exchange model was proposed, including the stages of electrolytic dissociation of the working medium, anodic dissolution of titanium, cathodic discharge processes, secondary ion-chemical interactions, and the formation of poorly soluble hydrated titanium compounds. It was shown that the transient nature of conditions in the interelectrode gap during cycloidal electrochemical machining leads to a sequential change in the dominant stages of ion exchange and affects the composition of the reaction products and the state of the working medium.
Ключевые слова: циклоидальная электрохимическая обработка, титан, ионо-обмен, анодное растворение, электролит, дискретно-щелевые структуры
Key words: cycloidal electrochemical processing, titanium, ion exchange, anodic dissolution, electrolyte, discrete-slot structures
2.5.5.ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
УДК 669.15'.74-194:621.785.52
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.010
Л. С. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, В. Л. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, В. Г. ГАВРИЛОВА, канд. техн. наук "Приазовский государственный технический университет" — филиал "ФГБОУ ВО НИ МГСУ", г. Мариуполь
E-mail: leonid.s.malinov@gmail.com
Механические свойства ряда малоуглеродистых низколегированных сталей после нестандартного нагрева под закалку, низкого и высокого отпуска или ступенчатого охлаждения по схеме вода—печь—воздух
Приведены механические свойства ряда малоуглеродистых низколегированных сталей 14Г2,25ГС, 25ХГСА после нестандартного нагрева под закалку, низкого и высокого отпуска или ступенчатого охлаждения, не использующего неэкологичные расплавы солей или щелочей, по схеме вода—печь—воздух. При рациональных термовременных режимах термообработки требуемые (или более высокие) механические свойства могут быть получены при снижении энергозатрат. Ступенчатое охлаждение по новому способу позволяет заменить улучшение, проводимое по типовой технологии, обеспечив повышение механических свойств. Последнее достигается получением многофазной микронеоднородной структуры, включающей после низкого отпуска и ступенчатого охлаждения метастабильный аустенит. Последний при нагружении претерпевает динамическое деформационное мартенситное превращение — ДДМП (эффект самозакалки при нагружении — СЗН).
The mechanical properties of a number of low-carbon low-alloy steels 14G2, 25GS, 25HGSA after non-standard heating for hardening, low and high tempering, or step cooling that does not use non-environmentally friendly molten salts or alkalis, using the water-furnace-air scheme, are presented. With rational thermal and time modes of heat treatment, the required (or higher) mechanical properties can be obtained while reducing energy consumption. Stepwise cooling by a new method makes it possible to replace the improvement carried out by standard technology, providing an increase in mechanical properties. The latter is achieved by obtaining a multiphase microuniform structure, which includes metastable austenite after low tempering and step cooling. The latter undergoes a dynamic deformation martensitic transformation under loading (DDMP) (selfhardening effect under loading (SHL).
Ключевые слова: закалка, межкритический интервал температур, отпуск, мартенсит, феррит, метастабильный аустенит
Key words: quenching, intercritical temperature range, tempering, martensite, ferrite, metastable austenite
УДК 621.08
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.011
А. П. ЕВДОКИМОВ, д-р техн. наук, А. А. АНТОНОВ, д-р техн. наук РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина
E-mail: antonov.a@gubkin.ru
Обеспечение точности сборки клиноременных передач приводов нефтедобывающего оборудования
В статье рассмотрен процесс моделирования контактного давления рабочих поверхностей клинового ремня и канавки шкива методом конечных элементов. При нарушении точности сборочных процессов происходит неравномерное распределение нагрузки по контактным поверхностям. Приведено описание конструкции контрольно-измерительного приспособления, позволяющее с высокой точностью обеспечить расположение поверхностей шкивов и межосевое расстояние механизмов клиноременных передач. В результате уменьшается вероятность преждевременного износа ремней. Представлено также балансирующее устройство, с помощью которого автоматически компенсируется изменение дисбаланса шкивов в процессе работы без остановки механизмов привода клиноременной передачи.
This article discusses the process of modeling the contact pressure of V-belt working surfaces and pulley grooves using the finite element method. When assembly processes are not precise, uneven load distribution occurs across the contact surfaces. The article describes the design of a control and measuring device that allows for highly accurate alignment of pulley surfaces and center distance of V-belt drive mechanisms. This reduces the risk of premature belt wear. A balancing device is also presented, which automatically compensates for changes in pulley imbalance during operation without stopping the V-belt drive mechanisms.
Ключевые слова: клиноременная передача, балансировка, шкив, износ
Key words: V-belt drive, balancing, pulley, wear
УДК 621.9.01
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.012
В. И. КОЛПАКОВ, д-р техн. наук, И. С. КОРНЕЕВ, аспирант, В. М. КОРНЕЕВА, д-р техн. наук МГТУ им. Н. Э. Баумана
E-mail: kolpakov54@mail.ru
Математическое моделирование процесса высокоскоростного резания алюминиевых сплавов
В статье рассматриваются перспективные направления повышения эффективности механической обработки алюминиевых сплавов методом высокоскоростного резания. Представлены результаты комплексного компьютерного моделирования процесса обработки с использованием современного программного комплекса ANSYS/Autodyn. На примере алюминиевого сплава AL 7039 получены пространственно-временные распределения температурных полей, давлений и плотностей в зоне резания. Разработанная многофакторная модель позволяет проводить детальный анализ напряженно-деформированного состояния как режущего инструмента, так и обрабатываемой заготовки, что имеет принципиально важное значение для оптимизации технологических параметров обработки. Показано, что рациональное использование методов компьютерного моделирования позволяет существенно сократить объем дорогостоящих экспериментальных исследований при проектировании высокоэффективных технологических процессов высокоскоростного резания. Особое внимание уделено анализу температурных режимов, оказывающих определяющее влияние на износ режущего инструмента и качество обрабатываемой поверхности.
This article examines promising approaches to improving the efficiency of high-speed machining of aluminum alloys. The results of comprehensive computer simulation of the machining process using the state-of-the-art ANSYS/Autodyn software package are presented. Using the AL 7039 aluminum alloy as an example, the spatial and temporal distributions of temperature fields, pressures, and densities in the cutting zone are obtained. The developed multifactorial model enables a detailed analysis of the stress-strain state of both the cutting tool and the workpiece, which is crucial for optimizing machining parameters. It has been demonstrated that the rational use of computer modeling methods can significantly reduce the amount of costly experimental research required when designing highly efficient high-speed cutting processes. Particular attention is paid to the analysis of temperature conditions that have a decisive impact on cutting tool wear and surface quality.
Ключевые слова: высокоскоростное резание, компьютерное моделирование, алюминиевые сплавы, температура резания, модель Джонсона—Кука, ANSYS/Autodyn, механическая обработка, пластическая деформация
Key words: high-speed cutting, computer modeling, aluminum alloys, cutting temperature, Johnson—Cook model, ANSYS/Autodyn, machining, plastic deformation
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.010
Л. С. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, В. Л. МАЛИНОВ, д-р техн. наук, В. Г. ГАВРИЛОВА, канд. техн. наук "Приазовский государственный технический университет" — филиал "ФГБОУ ВО НИ МГСУ", г. Мариуполь
E-mail: leonid.s.malinov@gmail.com
Механические свойства ряда малоуглеродистых низколегированных сталей после нестандартного нагрева под закалку, низкого и высокого отпуска или ступенчатого охлаждения по схеме вода—печь—воздух
Приведены механические свойства ряда малоуглеродистых низколегированных сталей 14Г2,25ГС, 25ХГСА после нестандартного нагрева под закалку, низкого и высокого отпуска или ступенчатого охлаждения, не использующего неэкологичные расплавы солей или щелочей, по схеме вода—печь—воздух. При рациональных термовременных режимах термообработки требуемые (или более высокие) механические свойства могут быть получены при снижении энергозатрат. Ступенчатое охлаждение по новому способу позволяет заменить улучшение, проводимое по типовой технологии, обеспечив повышение механических свойств. Последнее достигается получением многофазной микронеоднородной структуры, включающей после низкого отпуска и ступенчатого охлаждения метастабильный аустенит. Последний при нагружении претерпевает динамическое деформационное мартенситное превращение — ДДМП (эффект самозакалки при нагружении — СЗН).
The mechanical properties of a number of low-carbon low-alloy steels 14G2, 25GS, 25HGSA after non-standard heating for hardening, low and high tempering, or step cooling that does not use non-environmentally friendly molten salts or alkalis, using the water-furnace-air scheme, are presented. With rational thermal and time modes of heat treatment, the required (or higher) mechanical properties can be obtained while reducing energy consumption. Stepwise cooling by a new method makes it possible to replace the improvement carried out by standard technology, providing an increase in mechanical properties. The latter is achieved by obtaining a multiphase microuniform structure, which includes metastable austenite after low tempering and step cooling. The latter undergoes a dynamic deformation martensitic transformation under loading (DDMP) (selfhardening effect under loading (SHL).
Ключевые слова: закалка, межкритический интервал температур, отпуск, мартенсит, феррит, метастабильный аустенит
Key words: quenching, intercritical temperature range, tempering, martensite, ferrite, metastable austenite
УДК 621.08
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.011
А. П. ЕВДОКИМОВ, д-р техн. наук, А. А. АНТОНОВ, д-р техн. наук РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина
E-mail: antonov.a@gubkin.ru
Обеспечение точности сборки клиноременных передач приводов нефтедобывающего оборудования
В статье рассмотрен процесс моделирования контактного давления рабочих поверхностей клинового ремня и канавки шкива методом конечных элементов. При нарушении точности сборочных процессов происходит неравномерное распределение нагрузки по контактным поверхностям. Приведено описание конструкции контрольно-измерительного приспособления, позволяющее с высокой точностью обеспечить расположение поверхностей шкивов и межосевое расстояние механизмов клиноременных передач. В результате уменьшается вероятность преждевременного износа ремней. Представлено также балансирующее устройство, с помощью которого автоматически компенсируется изменение дисбаланса шкивов в процессе работы без остановки механизмов привода клиноременной передачи.
This article discusses the process of modeling the contact pressure of V-belt working surfaces and pulley grooves using the finite element method. When assembly processes are not precise, uneven load distribution occurs across the contact surfaces. The article describes the design of a control and measuring device that allows for highly accurate alignment of pulley surfaces and center distance of V-belt drive mechanisms. This reduces the risk of premature belt wear. A balancing device is also presented, which automatically compensates for changes in pulley imbalance during operation without stopping the V-belt drive mechanisms.
Ключевые слова: клиноременная передача, балансировка, шкив, износ
Key words: V-belt drive, balancing, pulley, wear
УДК 621.9.01
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.012
В. И. КОЛПАКОВ, д-р техн. наук, И. С. КОРНЕЕВ, аспирант, В. М. КОРНЕЕВА, д-р техн. наук МГТУ им. Н. Э. Баумана
E-mail: kolpakov54@mail.ru
Математическое моделирование процесса высокоскоростного резания алюминиевых сплавов
В статье рассматриваются перспективные направления повышения эффективности механической обработки алюминиевых сплавов методом высокоскоростного резания. Представлены результаты комплексного компьютерного моделирования процесса обработки с использованием современного программного комплекса ANSYS/Autodyn. На примере алюминиевого сплава AL 7039 получены пространственно-временные распределения температурных полей, давлений и плотностей в зоне резания. Разработанная многофакторная модель позволяет проводить детальный анализ напряженно-деформированного состояния как режущего инструмента, так и обрабатываемой заготовки, что имеет принципиально важное значение для оптимизации технологических параметров обработки. Показано, что рациональное использование методов компьютерного моделирования позволяет существенно сократить объем дорогостоящих экспериментальных исследований при проектировании высокоэффективных технологических процессов высокоскоростного резания. Особое внимание уделено анализу температурных режимов, оказывающих определяющее влияние на износ режущего инструмента и качество обрабатываемой поверхности.
This article examines promising approaches to improving the efficiency of high-speed machining of aluminum alloys. The results of comprehensive computer simulation of the machining process using the state-of-the-art ANSYS/Autodyn software package are presented. Using the AL 7039 aluminum alloy as an example, the spatial and temporal distributions of temperature fields, pressures, and densities in the cutting zone are obtained. The developed multifactorial model enables a detailed analysis of the stress-strain state of both the cutting tool and the workpiece, which is crucial for optimizing machining parameters. It has been demonstrated that the rational use of computer modeling methods can significantly reduce the amount of costly experimental research required when designing highly efficient high-speed cutting processes. Particular attention is paid to the analysis of temperature conditions that have a decisive impact on cutting tool wear and surface quality.
Ключевые слова: высокоскоростное резание, компьютерное моделирование, алюминиевые сплавы, температура резания, модель Джонсона—Кука, ANSYS/Autodyn, механическая обработка, пластическая деформация
Key words: high-speed cutting, computer modeling, aluminum alloys, cutting temperature, Johnson—Cook model, ANSYS/Autodyn, machining, plastic deformation
2.5.3. ТРЕНИЕ И ИЗНОС В МАШИНАХ
УДК 621.891
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.013
А. А. АНТОНОВ, д-р техн. наук, О. Г. КОКОРЕВА, канд. техн. наук РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина, г. Москва
E-mail: antonov.a@gubkin.ru
Исследование ударно-усталостного изнашивания поверхности деталей машин при упрочнении методами ППД
Представлены результаты исследования процесса ударно-усталостного изнашивания в результате статико-импульсной обработки (СИО) поверхностей деталей машин. Рассмотрен механизм и основные закономерности изнашивания в зависимости от режимов обработки. Исследована динамика упругого и пластического деформирования фазовых и структурных изменений, развития усталостных явлений, а также характеристик качества поверхностного слоя. Определены критерии износостойкости при СИО и установлено их влияние на долговечность деталей машин.
The results of a study of impact fatigue wear resulting from static-pulse machining (SPM) of machine part surfaces are presented. The mechanism and main patterns of wear are examined depending on the machining conditions. The dynamics of elastic and plastic deformation, phase and structural changes, the development of fatigue phenomena, and the surface layer quality characteristics are investigated. Wear resistance criteria for SPM are determined and their impact on the durability of machine parts is established.
Ключевые слова: ударно-усталостное изнашивание, статико-импульсная обработка, исследование характеристик качества поверхностного слоя, износостойкость, физико-механические свойства, режимы упрочнения, поверхностно-пластическая деформация, шероховатость поверхности, микроструктура, глубина упрочнения, долговечность деталей машин
Key words: impact fatigue wear, static-pulse treatment, study of surface layer quality characteristics, wear resistance, physical and mechanical properties, hardening modes, surface plastic deformation, surface roughness, microstructure, hardening depth, durability of machine parts
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.013
А. А. АНТОНОВ, д-р техн. наук, О. Г. КОКОРЕВА, канд. техн. наук РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина, г. Москва
E-mail: antonov.a@gubkin.ru
Исследование ударно-усталостного изнашивания поверхности деталей машин при упрочнении методами ППД
Представлены результаты исследования процесса ударно-усталостного изнашивания в результате статико-импульсной обработки (СИО) поверхностей деталей машин. Рассмотрен механизм и основные закономерности изнашивания в зависимости от режимов обработки. Исследована динамика упругого и пластического деформирования фазовых и структурных изменений, развития усталостных явлений, а также характеристик качества поверхностного слоя. Определены критерии износостойкости при СИО и установлено их влияние на долговечность деталей машин.
The results of a study of impact fatigue wear resulting from static-pulse machining (SPM) of machine part surfaces are presented. The mechanism and main patterns of wear are examined depending on the machining conditions. The dynamics of elastic and plastic deformation, phase and structural changes, the development of fatigue phenomena, and the surface layer quality characteristics are investigated. Wear resistance criteria for SPM are determined and their impact on the durability of machine parts is established.
Ключевые слова: ударно-усталостное изнашивание, статико-импульсная обработка, исследование характеристик качества поверхностного слоя, износостойкость, физико-механические свойства, режимы упрочнения, поверхностно-пластическая деформация, шероховатость поверхности, микроструктура, глубина упрочнения, долговечность деталей машин
Key words: impact fatigue wear, static-pulse treatment, study of surface layer quality characteristics, wear resistance, physical and mechanical properties, hardening modes, surface plastic deformation, surface roughness, microstructure, hardening depth, durability of machine parts
2.6.1. МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ
УДК 621.791
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.014
А. А. ПАВЛОВ, д-р техн. наук, И. Ю. УТКИН, канд. техн. наук, А. В. АМЕЖНОВ, канд. техн. наук ФГУП "ЦНИИчермет им. И. П. Бардина"
E-mail: iutkin89@yandex.ru
Применение ниобий содержащих сталей со сверхнизким содержанием углерода для производства труб большого диаметра
Изучено влияние содержания ниобия при прочих равных условиях на механические свойства металла проката сталей классов прочности К60 и К65. Показано оптимальное его содержания с позиции обеспечения комплекса механических свойств согласно нормативным требованиям.
The effect of niobium content on the mechanical properties of rolled steel of K60 and K65 strength classes under equal conditions has been studied. The optimal content of niobium has been determined to ensure the required mechanical properties.
Ключевые слова: высокопрочные низкоуглеродистые стали, ниобий, ускоренное охлаждение, механические свойства
Key words: high-strength low-carbon steels, niobium, accelerated cooling, mechanical properties
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.014
А. А. ПАВЛОВ, д-р техн. наук, И. Ю. УТКИН, канд. техн. наук, А. В. АМЕЖНОВ, канд. техн. наук ФГУП "ЦНИИчермет им. И. П. Бардина"
E-mail: iutkin89@yandex.ru
Применение ниобий содержащих сталей со сверхнизким содержанием углерода для производства труб большого диаметра
Изучено влияние содержания ниобия при прочих равных условиях на механические свойства металла проката сталей классов прочности К60 и К65. Показано оптимальное его содержания с позиции обеспечения комплекса механических свойств согласно нормативным требованиям.
The effect of niobium content on the mechanical properties of rolled steel of K60 and K65 strength classes under equal conditions has been studied. The optimal content of niobium has been determined to ensure the required mechanical properties.
Ключевые слова: высокопрочные низкоуглеродистые стали, ниобий, ускоренное охлаждение, механические свойства
Key words: high-strength low-carbon steels, niobium, accelerated cooling, mechanical properties
2.5.8. СВАРКА, РОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ
УДК 621.791
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.015
И. Ю. УТКИН, канд. техн. наук, О. Е. КАПУСТИН, д-р техн. наук, А. А. РАМУСЬ, канд. техн. наук, А. А. ЗАЙЦЕВА, аспирант РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина
E-mail: svarka@gubkin.ru
Экспериментальное определение скоростей охлаждения металла сварных соединений при различных способах сварки
Проведено экспериментальное определение термических циклов сварки труб большого диаметра для транспортировки газа при применении технологии многодуговой под флюсом и ручной дуговой сварки. Показана методика записи термических циклов сварки, позволяющая определить скорости охлаждения, которые оказывают сильное влияние на изменение механических свойств металла сварных соединений.
Experimental determination of thermal cycles of large-diameter pipes for gas transportation when using the technology of multi-arc welding under flux and manual arc welding. The technique of recording thermal cycles of welding is shown, which allows to determine the cooling rates that have a strong effect on the change in the mechanical properties of the metal of the welded joints.
Ключевые слова: термический цикл сварки, зона термического влияния, многодуговая сварка под флюсом, ручная дуговая сварка
Key words: thermal welding cycle, heat-affected zone, multi-arc welding under flux, and manual arc welding
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.015
И. Ю. УТКИН, канд. техн. наук, О. Е. КАПУСТИН, д-р техн. наук, А. А. РАМУСЬ, канд. техн. наук, А. А. ЗАЙЦЕВА, аспирант РГУ нефти и газа (НИУ) им. И. М. Губкина
E-mail: svarka@gubkin.ru
Экспериментальное определение скоростей охлаждения металла сварных соединений при различных способах сварки
Проведено экспериментальное определение термических циклов сварки труб большого диаметра для транспортировки газа при применении технологии многодуговой под флюсом и ручной дуговой сварки. Показана методика записи термических циклов сварки, позволяющая определить скорости охлаждения, которые оказывают сильное влияние на изменение механических свойств металла сварных соединений.
Experimental determination of thermal cycles of large-diameter pipes for gas transportation when using the technology of multi-arc welding under flux and manual arc welding. The technique of recording thermal cycles of welding is shown, which allows to determine the cooling rates that have a strong effect on the change in the mechanical properties of the metal of the welded joints.
Ключевые слова: термический цикл сварки, зона термического влияния, многодуговая сварка под флюсом, ручная дуговая сварка
Key words: thermal welding cycle, heat-affected zone, multi-arc welding under flux, and manual arc welding
2.5.9. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКА МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНЫХ СРЕД
УДК 620.179.14
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.016
В. С. БЕЗКОРОВАЙНЫЙ, канд. техн. наук, Д. И. ИЛЬИНСКИЙ, инж., Ю. В. ЛИВЦОВ, канд. техн. наук ФГБОУ ВО "Луганский государственный университет им. В. Даля"
E-mail: bezkorvs@mail.ru
Функция преобразования феррозондов с однополярным импульсным возбуждением при линейной аппроксимации петли гистерезиса
В статье приведена разработка математической модели ферромодуляционных чувствительных сенсоров, работающих в режиме однополярного импульсного возбуждения. Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания точных аналитических зависимостей для проектирования измерительных каналов систем технического диагностирования машин и агрегатов, где требуются высокая чувствительность и помехоустойчивость. Основной сложностью при аналитическом описании является нелинейность кривой намагничивания материала сердечников. Для преодоления этой проблемы предлагается использовать кусочно-линейную аппроксимацию петли гистерезиса с учетом размагничивающего фактора, обусловленного геометрией сердечника. Представлены формулы для расчета магнитной проницаемости формы для сердечников прямоугольного и круглого сечения, а также соотношения, связывающие напряженность внешнего поля с индукцией в сердечнике. В ходе исследования выведена система дифференциальных уравнений для цепи возбуждения, учитывающая активное сопротивление генератора, влияние вихревых токов и взаимоиндуктивность обмоток. Получены аналитические выражения, описывающие закон изменения тока в обмотке возбуждения и форму выходного напряжения.
This article presents the development of a mathematical model for ferromodulation sensors operating in unipolar pulse excitation mode. The relevance of this research stems from the need to create precise analytical relationships for designing measurement channels for technical diagnostic systems for machines and units, where high sensitivity and noise immunity are required. The main difficulty in analytical description is the nonlinearity of the magnetization curve of the core material. To overcome this problem, it is proposed to use a piecewise linear approximation of the hysteresis loop, taking into account the demagnetization factor due to the core geometry. Formulas for calculating the shape magnetic permeability for rectangular and circular cores are presented, as well as relationships linking the external field strength to the induction in the core. During the study, a system of differential equations was derived for the excitation circuit, taking into account the generator's active resistance, the effect of eddy currents, and the mutual inductance of the windings. Analytical expressions were obtained describing the law of current variation in the excitation winding and the output voltage waveform.
Ключевые слова: феррозонд, однополярное импульсное возбуждение, аппроксимация, техническое диагностирование
Key words: fluxgate, unipolar pulse excitation, approximation, technical diagnostics
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.016
В. С. БЕЗКОРОВАЙНЫЙ, канд. техн. наук, Д. И. ИЛЬИНСКИЙ, инж., Ю. В. ЛИВЦОВ, канд. техн. наук ФГБОУ ВО "Луганский государственный университет им. В. Даля"
E-mail: bezkorvs@mail.ru
Функция преобразования феррозондов с однополярным импульсным возбуждением при линейной аппроксимации петли гистерезиса
В статье приведена разработка математической модели ферромодуляционных чувствительных сенсоров, работающих в режиме однополярного импульсного возбуждения. Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания точных аналитических зависимостей для проектирования измерительных каналов систем технического диагностирования машин и агрегатов, где требуются высокая чувствительность и помехоустойчивость. Основной сложностью при аналитическом описании является нелинейность кривой намагничивания материала сердечников. Для преодоления этой проблемы предлагается использовать кусочно-линейную аппроксимацию петли гистерезиса с учетом размагничивающего фактора, обусловленного геометрией сердечника. Представлены формулы для расчета магнитной проницаемости формы для сердечников прямоугольного и круглого сечения, а также соотношения, связывающие напряженность внешнего поля с индукцией в сердечнике. В ходе исследования выведена система дифференциальных уравнений для цепи возбуждения, учитывающая активное сопротивление генератора, влияние вихревых токов и взаимоиндуктивность обмоток. Получены аналитические выражения, описывающие закон изменения тока в обмотке возбуждения и форму выходного напряжения.
This article presents the development of a mathematical model for ferromodulation sensors operating in unipolar pulse excitation mode. The relevance of this research stems from the need to create precise analytical relationships for designing measurement channels for technical diagnostic systems for machines and units, where high sensitivity and noise immunity are required. The main difficulty in analytical description is the nonlinearity of the magnetization curve of the core material. To overcome this problem, it is proposed to use a piecewise linear approximation of the hysteresis loop, taking into account the demagnetization factor due to the core geometry. Formulas for calculating the shape magnetic permeability for rectangular and circular cores are presented, as well as relationships linking the external field strength to the induction in the core. During the study, a system of differential equations was derived for the excitation circuit, taking into account the generator's active resistance, the effect of eddy currents, and the mutual inductance of the windings. Analytical expressions were obtained describing the law of current variation in the excitation winding and the output voltage waveform.
Ключевые слова: феррозонд, однополярное импульсное возбуждение, аппроксимация, техническое диагностирование
Key words: fluxgate, unipolar pulse excitation, approximation, technical diagnostics
2.5.22.УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ. СТАНДАРТИЗАЦИЯ. ОРГАНИЗАЦИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
ПРОИЗВОДСТВА
УДК 621/793/1
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.017
А. С. БЫЛЕЕВ, инж., И. П. НИКИФОРОВ, д-р техн. наук, П. Н. МАЛЬЦЕВ, канд. техн. наук Псковский государственный университет
E-mail: byleev@mail.ru
Комбинированная система контроля состояния напыляемой поверхности в реальном времени с использованием технологий искусственного интеллекта*
В статье представлена разработка принципиальной схемы и структурно-функциональной архитектуры комбинированной системы контроля процесса газопламенного напыления в реальном времени. Система интегрирует данные от массива сенсоров (лазерные интерферометры, ИК-камеры, высокоскоростные видеокамеры) и использует алгоритмы искусственного интеллекта для анализа изображений пламени, сегментации дефектов, определение причинно-следственных связей и построения прогнозных моделей. Предложенные модели и решения позволяют осуществлять оперативную коррекцию технологических параметров, в том числе режимных в замкнутом контуре управления, что обеспечивает стабильность процесса и качество формируемых градиентных покрытий.
This article presents the development of a schematic diagram and structural and functional architecture for a combined system for real-time monitoring of the flame spraying process. The system integrates data from an array of sensors (laser interferometers, IR cameras, high-speed video cameras) and uses artificial intelligence algorithms to analyze flame images, segment defects, determine cause-and-effect relationships, and build predictive models. The proposed models and solutions enable the prompt adjustment of process parameters, including process parameters in a closed-loop control system, ensuring process stability and the quality of the resulting gradient coatings.
Ключевые слова: газопламенное напыление, контроль в реальном времени, искусственный интеллект (ИИ), компьютерное зрение, сегментация пламени, замкнутый контур управления, функционально-градиентные материалы, градиентные покрытия
Key words: flame spraying, real-time control, artificial intelligence (AI), computer vision, flame segmentation, closed-loop control, functionally graded materials, gradient coatings
DOI: 10.34661/TM.2026.284.2.017
А. С. БЫЛЕЕВ, инж., И. П. НИКИФОРОВ, д-р техн. наук, П. Н. МАЛЬЦЕВ, канд. техн. наук Псковский государственный университет
E-mail: byleev@mail.ru
Комбинированная система контроля состояния напыляемой поверхности в реальном времени с использованием технологий искусственного интеллекта*
В статье представлена разработка принципиальной схемы и структурно-функциональной архитектуры комбинированной системы контроля процесса газопламенного напыления в реальном времени. Система интегрирует данные от массива сенсоров (лазерные интерферометры, ИК-камеры, высокоскоростные видеокамеры) и использует алгоритмы искусственного интеллекта для анализа изображений пламени, сегментации дефектов, определение причинно-следственных связей и построения прогнозных моделей. Предложенные модели и решения позволяют осуществлять оперативную коррекцию технологических параметров, в том числе режимных в замкнутом контуре управления, что обеспечивает стабильность процесса и качество формируемых градиентных покрытий.
This article presents the development of a schematic diagram and structural and functional architecture for a combined system for real-time monitoring of the flame spraying process. The system integrates data from an array of sensors (laser interferometers, IR cameras, high-speed video cameras) and uses artificial intelligence algorithms to analyze flame images, segment defects, determine cause-and-effect relationships, and build predictive models. The proposed models and solutions enable the prompt adjustment of process parameters, including process parameters in a closed-loop control system, ensuring process stability and the quality of the resulting gradient coatings.
Ключевые слова: газопламенное напыление, контроль в реальном времени, искусственный интеллект (ИИ), компьютерное зрение, сегментация пламени, замкнутый контур управления, функционально-градиентные материалы, градиентные покрытия
Key words: flame spraying, real-time control, artificial intelligence (AI), computer vision, flame segmentation, closed-loop control, functionally graded materials, gradient coatings
ИНФОРМАЦИЯ
26-я международная специализированная выставка "Оборудование, приборы и инструменты для металлообрабатывающей промышленности — "Металлообработка-2026"