Вернуться к Отделы института

Отдел 10. Технологии сварки и металлургии

Отдел №10 «Технологий сварки и металлургии»
ИФТПС СО РАН

  1. История отдела (год создания, основные исследования, направления, достижения).
    В 1968 году к.т.н. В.П. Ларионов организовал и возглавил лабораторию сварки Отдела хладостойкости Якутского филиала СО АН СССР для решения проблем, возникающих при сварке в условиях низких климатических температур.

Научные исследования в 60-х годах в основном были посвящены изучению особенностей сварки в условиях низких климатических температур, хрупким разрушениям сварных соединений, элементов техники при низких температурах, хладноломкости сталей при статическом, динамическом и циклическом нагружении.

В научных работах 70-х отражены важные аспекты результатов исследований, устанавливающие, что периодичность возникновения отказов машин и конструкций при понижении температуры их эксплуатации, как параметр оценки работоспособности техники, зависит от условий и продолжительности эксплуатации, от материаловедческих, конструктивных, технологических факторов.

В 1984 г. В.П. Ларионов открывает в Якутском государственном университете кафедру «Машиноведение» и был избран первым заведующим кафедры. Им разработан ряд спецкурсов, написаны статьи учебно-методического содержания, он способствовал изданию цикла лабораторных работ, постоянно привлекал студентов к научной работе и считал это неотъемлемой частью процесса обучения.

В 1985 году, руководимый Слепцовым О.И. молодежный научно-творческий коллектив (МНТК) удостоен переходящего Красного знамени ЦК ВЛКСМ и вымпела как победитель Всесоюзного конкурса МНТК в области науки и техники.

В 90-е годы научные проблемы в области технологии обработки материалов и элементов конструкций с целью создания машин и техники в Северном исполнении находят дальнейшее развитие в исследованиях и идеях В.П. Ларионова. Получены важные, принципиально новые научные результаты по исследованию физического механизма ослабления силовой постоянной при переходе через критическую температуру хрупкости, на основе которых разработаны принципы легирования железа и его сплавов элементами, повышающими релаксационную способность материала и хладостойкость сварного соединения.

Ряд принципиально новых результатов в области исследований по физическому моделированию технологий получения износостойких поверхностей с использованием концентрированных потоков энергии (плазмы, лазера) и порошковых материалов, позволивших разработать методики прогнозирования составов формирующих слоев технологии получения сплавленных поверхностей при низких температурах.

Путем развития феноменологических схем перехода в хрупкое состояние и проведения комплексного исследования низкотемпературных процессов разрушения и закономерностей влияния трещиноподобных дефектов на прочность крупногабаритных тонкостенных металлоконструкций разработаны научные основы расчетно-экспериментального метода оценки хладостойкости с использованием температуры эксплуатации как расчетного фактора.

Под руководством В.П.  Ларионова разработана теория трещинообразования при распространении стабильной (хрупкой) трещины как последействие автоволновой деформации. Согласно этой теории, лавинные импульсы деформаций типа автоволновых, возникают в результате спонтанного передвижения повреждений с более напряженной в менее напряженную область твердого тела, последействие которых вывызывыает в плоскости распространения автоволновых деформаций обратимые и необратимые физико-механические изменения в твердом теле.

Результаты исследований В.П. Ларионова нашли практическое применение в крупнейших машиностроительных объединениях союзного масштаба, как Уралмаш, Жодинский (БелАЗ) и Ижорский заводы, Крастяжмаш ии др., а также регионального значения, как «Якутуголь», «Якуталмаз», «Якутстрой» и т.п.

Начиная с 2000-х годов, в связи освоением Северных территорий Сибири и Арктической зоны Северо-Востока РФ, в институте интенсивно и успешно разрабатываются теоретическое основы создания сплавов нового поколения, обладающие заданным комплексом свойств. Использование многофакторного планируемого эксперимента позволило изучить широкий диапазон легирования и на базе полученных математических моделей обосновать и оптимизировать составы сталей, определить и уточнить технологические условия достижения высоких механических свойств и хладостойкости. Предложенные новые поколения среднелегированных сталей обладающих хорошей технологичностью рекомендованы для изготовления высокопрочных ответственных литых деталей. Разработана технология восстановления руд Ленского рудного поля для выплавки хладостойких и износостойких сталей, в частности предложен состав, способствующий значительному сокращению себестоимости металлопродукции и повышению работоспособности горнодобывающей техники.

Продолжаются фундаментальные исследования по свариваемости высокопрочных низколегированных сталей в условиях низких климатических температур. Усовершенствуются экспериментальные и расчетные методы оценки технологической прочности сварных соединений посредством применения современных методов неразрушающего контроля. Ведутся работы по развитию теории о представлениях механизмов замедленного разрушения и обратимой водородной хрупкости, используя, как традиционные подходы, так и квантовомеханические. Базируясь на знаниях о внутренних физических процессах при формировании сварного соединения, разрабатываются научные основы создания новых составов сварочно-наплавочных материалов с применением редкоземельных элементов на базе местного минерального сырья.

 В институте ведутся работы по исследованию технологических способов повышения хладостойкости и прочности сварных соединений стальных металлоконструкций. Комплексные исследования структуры, механических свойств, действующих и остаточных напряжений сварных соединений стальных металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях Севера позволили выявить особенности влияния режимов импульсно-дуговой сварки и наплавки на физико-механические свойства сварных соединений и наплавленных слоев; разработать способ ультразвуковой ударной обработки сварных соединений стыков труб; разработать программы климатических испытаний сварочного оборудования и материалов в условиях отрицательных температур.

Основные результаты отдела отражены в 30 монографиях, 18 патентах и 7 авторских свидетельствах.

Сотрудники, в разное время работавшие в лаборатории сварки и металлургии

Ларионов В.П. , академик РАН Кузьмин С.А. , к.т.н.
Уржумцев Ю.С., чл. корр. РАН Попов В.В. , к.т.н.
Одесский П.Д., д.т.н., проф. Стручкова Г.П. , к.т.н.
Добаткин С.В., д.т.н. Махарова С.Н. , к.т.н.
Зорин Е.Е. , д.т.н., проф. Киренский И.Е. , к.т.н.
Лыглаев А.В., д.т.н. Федотова М.А. , к.т.н.
Аммосов А.П., д.т.н., проф. Семенов Я.С. , к.т.н.
Яковлева С.П., д.т.н., проф. Москвитин С.И. , к.г.-м.н.
Гуляев В.П., д.т.н., проф. Михайлов В.Е. , к.т.н.
Яковлев И.И., к.ф.-м.н. Яковлев Г.П. , к.т.н.
Степанов В.Е., д.ф.-м.н., проф. Корнилова З.Г. , к.т.н.
Сосин Т.С., к.т.н. Кычкин А.К., к.т.н.
Ширшов В.Г. , к.т.н. Егоров Ю.И. , к.т.н.
Лепов В.В., д.т.н.,академик АН РС(Я) Макаров В.В., к.т.н.
Москвитина Л.В. , к.т.н. Апросимов В.С., к.т.н.
Аргунова А.А. , к.т.н. Егоров Ю.И., к.т.н.
Семенов С.С., к.ф.-м.н. Сивцева А.А., к.т.н.
  1. Заведующий отделом и научные руководители, ведущие ученые отдела (работавшие)

 

Слепцов Гавриил НиколаевичЗаведующий отделом, младший научный сотрудник.

Родился 16 апреля 1978 года, в с. Хоробут, Мегино-Кангаласского района, Якутской АССР.

В 2000 году, окончил Якутский государственный университет, физический факультет, кафедру «Радиофизика и электроника».

Работает в ИФТПС с 2000 года.

Область научных исследований: Исследование свариваемости сталей и работоспособность сварных конструкций в условиях Севера и Арктики; Разработка методов технической диагностики сварных конструкций;

Основные результаты:

  • Усовершенствованы методики исследования технологической прочности сварных соединений при замедленном разрушении.
  • Разработана методика оценки технологической прочности сварных соединений посредством неразрушающих методов контроля.
  • На основе анализа параметров акустической эмиссии предложен критериальный параметр, позволяющий идентифицировать склонность сварных соединений к замедленному разрушению.

Является аттестованным специалистом по неразрушающему контролю в области нефтяной и газовой промышленности, объектов котлонадзора, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности; по строительному контролю на объектах газоснабжения и газораспределения, теплоснабжения.

Имеет более 40 научных публикаций, в том числе 3 коллективные монографии, 1 коллективное учебное пособие.

Награжден:

  • медалью и почетной грамотой Администрации Мегино-Кангаласского улуса «За вклад в социально-экономического развитие улуса при строительстве внутрипоселковых газовых сетей» (2016 г).
  • почетными грамотами ЯНЦ СО РАН и ИФТПС СО РАН разных лет.

 Слепцов Олег Ивкентьевич, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, научный руководитель основных проектов отдела. Родился 26.08.1951 в селе Майя Мегино-Кангаласского района ЯАССР. В 1973 году закончил физико-математический факультет Якутского государственного университета. В ИФТПС СО РАН работает с августа 1973 года с должности стажера-исследователя. Заведующий отделом технологии сварки и металлургии Института физико-технических проблем Севера (ИФТПС) им. В.П. Ларионова СО РАН, профессор кафедры сварки и диагностики Якутского государственного технического института (ЯГИТИ), академик Российской академии естествознания (РАЕ) и Международной академии холода (IAR). Вице-президент РНТСО, член Национального комитета сварки и Национальной ассоциации контроля сварки, бюро ОУС СО РАН «Механика, энергетика, машиностроение и процессы управления», научный совет РАН «Научные основы химической технологии»

Специалист в области надежности и безопасности сложных технических систем, эксплуатируемых в экстремальных условиях Крайнего Севера. Область исследований: прочность материалов, сварка, надежность, разрушение, долговечность, водородное охрупчивание, высокопрочные стали, металлургические процессы, неразъемные соединения, износостойкость, хладостойкость, физическое материаловедение, кинетика сварочных процессов, тяжелое и транспортное машиностроение, сварочное производство. Основное направление исследований Слепцова О. И. – теоретические и физико-механические проблемы повышения прочности материалов и конструкций, обеспечения высокого сопротивления хрупкому разрушению конструкционных материалов и их сварных соединений.

Им разработаны научные основы новых ресурсо-энергосберегающих про­цессов сварки и упрочнения сварных конструкций северного исполнения из высокопрочных сталей путем установления закономерностей формирования тепловых процессов, свариваемости, водородного охрупчивания, структуры, свойств и сопротивляемости разрушениям сварных соединений при низких температурах. Им развиты методы и теория физико-механических процессов замедленного разрушения неразъемных соединений при низких температурах, получены уравнения и разработаны подходы по обеспечению технологической и эксплуатационной прочности сварных конструкций северного исполнения. Установлена связь между микроструктурными свойствами материалов, их служебными свойствами и разработаны методы повышения надежности и долговечности конструкций. Изучены физико-механические свойства высокопрочных сталей, их сварных соединений, выполнены фундаментальные исследования по термодинамике и кинетики процессов водородного охрупчивания сварных соединений. Количество публикаций 338.

Лауреат премии Ленинского комсомола в области науки и техники (металлургия) (1974), лауреат Госпремии Правительства РФ в области науки и техники (2007), лауреат Всероссийского конкурса «Инженер года» 2003 по номинации «Сварка». По результатам Всероссийских конкурсов ему выдан Сертификат «Профессиональный Инженер России» (№3-089), диплом «Золотая кафедра России», его имя занесено в Энциклопедию «Ученые России” и на мраморную доску в зале «Славы инженеров России» (№222), основатель научной школы. Он награжден Почетными грамотами Президиумов СО РАН и РАН, орденом Ярослава Мудрого (№64), золотыми медалями им. акад. Вернадского, А.Нобеля за огромный вклад в развитие науки, изобретательства и образования, медалями ВДНХ, лауреат премии оргкомитета прикладных работ СО РАН, Отличник образования РС (Я). Заслуженный деятель науки Республики Саха (Якутия) (2008), Заслуженный ветеран СО РАН (1996), награжден Почетной грамотой СО РАН (2004), Почетной грамотой РАН (2006).

Петров Петр Петрович – ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук.

Родился 22 ноября 1955 года, в п. Покровск, Орджоникидзевского района, Якутской АССР.

В 1978 году окончил кафедру «физика твердого тела» физический факультет Якутского государственного университета, по специальности «физик». С 1985 по 1989 годы обучался в очной целевой аспирантуре на кафедре «Физика металлов» Ленинградского политехнического института им. М.И. Калинина. В мае 1990 года в специализированном Совете К 038.38.18 при Ленинградском политехническом институте им. М.И. Калинина защитил кандидатскую диссертацию по специальности 01.04.07 «Физика твердого тела».

Работает в ИФТПС СО РАН с 1990 года.

Область научных исследований: Физика прочности металлов, металлургия, методы рентгеноструктурного анализа

Основные результаты:

  • Получены важнейшие результаты в области исследования физической природы возникновения напряженно-деформированного состояния и дефектной структурной неоднородности, в частности установлена зависимость плотности дефектов и запасенной упругой энергии от степени деформации в интервале температур вязко-хрупкого перехода в сплавах Северного назначения и т.д.;
  • Реализована оптимизация внутреннего строения сплавов через измельчение ферритно-перлитных зерен, применяя способ комплексного модифицирования. Данный подход основан применению модификаторов инокулирующего действия, которые способствуют образованию микроскопических центров кристаллизации, представляющих собой фазы внедрения на начальном этапе затвердевания расплава. Физическая природа, которых заключается: образованию тугоплавкихкарбидов; созданию интерметаллических соединений с железом, включая Nb- редкоземельных элементов;
  • Разработка и освоение технологии прямого восстановления железа из местных железных руд Ленского рудного поля. Получение, на основе системы Fe-Mn, хладостойких и износостойких сплавов с различными комплексами легирующих элементов и модифицирующих добавок, в том числе, с содержанием ниобия

Имеет более 140 научных публикаций, в том числе 2 коллективные монографии, 3 патента.

Награжден:

  • Почетными грамотами и благодарностями Якутского обкома ВЛКСМ (1988 г.), Департамента по высшей школе и науке РС(Я) (1998 г.), министерства науки и профессионального образования РС(Я) (2005, 2009 гг.), Якутского научного центра СО РАН (2005, 2015 гг.), Президиума Российской Академии наук (1999, 2009 гг.), Государственного собрания (Ил Тумен) Республики Саха (Якутия) (2013 г.).
  • Нагрудным серебряным памятным знаком Института физико-технических проблем Севера СО РАН (2005 г.), Юбилейной медалью «300 лет Михаилу Васильевичу Ломоносову» (2012 г.).
  • Ветеран труда РФ, Заслуженный ветеран Сибирского отделения Российской Академии наук.

Голиков Николай Иннокентьевич – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук, руководитель Центра коллективного пользования «Станция низкотемпературных натурных испытаний» ИФТПС СО РАН.

Родился 11 ноября 1969 года, в с. Ытык-Кюель, Алексеевского района, Якутской АССР.

В 1992 г. окончил с отличием физический факультет Якутского государственного университета по специальности – 01.04 «Физика». В 1997 году окончил аспирантуру при ЯНЦ СО РАН. В 2000 году защитил кандидатскую диссертацию по специальности 05.03.06 «Технология и машины сварочного производства», на тему «Оценка состояния сварных соединений трубопроводов Севера».

Работает в ИФТПС СО РАН с 1993 года.

Область научных исследований: Разработка методов повышения хладостойкости и ресурса сварных конструкций в условиях низких температур; Исследование процессов импульсно-дуговой сварки и ультразвуковой обработки в условиях низких температур; Климатические испытания сварочного оборудования и материалов.

Основные результаты:

  • Разработан способ снятия остаточных сварочных напряжений в сварных соединениях стыков труб.
  • Разработаны методики: оценки остаточного ресурса сварных соединений магистральных трубопроводов надземной прокладки; определения напряженно-деформированного состояния трубопроводов на базе портативной рентгеновской аппаратуры. Разработанные методики находят применение в народном хозяйстве Республики Саха (Якутия), при проведении экспертных и диагностических работ.
  • Создана аккредитованная в системе промышленной безопасности лаборатория разрушающих и других видов испытаний.

Аттестованный специалист в области разрушающих и неразрушающих методов контроля качества сварных соединений и материалов.

Эксперт в области промышленной безопасности опасных производственных объектов.

Имеет более 150 научных публикаций, в том числе 3 коллективные монографии, 3 патента. Научный руководитель 1 кандидатской диссертации

Награжден:

  • Почетными грамотами Совета председателей профсоюзов РС(Я) (2000 г.), Министерства образования и науки РФ (2007 г.), Якутского научного центра СО РАН (2000 г.), Сибирского отделения Российской Академии наук (2015 г.), Правительства Республики Саха (Якутия) (2014 г.).
  • юбилейной медалью «100 лет профсоюзам России» федерацией независимых профсоюзов России (2005 г.).
  • стипендиат Академии наук Республики Саха (Якутия) (2007-2008 гг.), лауреат Государственной премии (Ил Тумэн) имени В.П. Ларионова (2017 г.).
  • Заслуженный ветеран СО РАН.

 

Сивцев Михаил Николаевич – старший научный сотрудник, кандидат технических наук.

Родился 11 января 1961года в г. Якутске.

В 1982 году окончил физический факультет Якутского государственного университета, кафедру физики твердого тела.

В 1995 году защитил кандидатскую диссертацию по специальностям 01.02.06 «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры» и 05.03.06 «Технология и машины сварочного производства» на тему «Повышение прочности сварных соединений из низколегированных сталей с учетом кинетики замедленного разрушения».

Работает в ИФТПС с 1982 года.

С 1996 г. по 2004 г. заведовал лабораторией сварки Института ФТПС.

Область научных исследований: Исследование свариваемости сталей и работоспособности сварных конструкций в условиях Севера и Арктики.

Основные результаты:

  • Показано, что химическая, структурная неоднородности и технологические и конструктивные концентраторы напряжений могут снижать уровень напряжений или деформаций, вызывающих инициирование разрушения с учетом локальных свойств под действием временных и остаточных напряжений.
  • Предложен новый подход к оценке свариваемости низколегированных сталей при низких климатических температурах с учетом корреляции деформационных и акустических параметров замедленного разрушения.
  • Разработаны основные требования к разработке технологии сварки низколегированных высокопрочных сталей для конструкций, работающих при низких климатических температурах.

Специалист сварочного производства IV уровня в системе НАКС (Национального агентства контроля сварки).

Имеет 106 научных публикаций, в том числе 6 коллективных монографий.

Награжден:

  • Почетными грамотами ИФТПС СО РАН, Якутского научного центра СО РАН, Президиума Сибирского отделения РАН (1997 г.), Российской Академии наук (2002 г.).
  • Знаком «Заслуженный ветеран СО РАН» (1995 г.) и нагрудным знаком «За заслуги в области науки» Республики Саха (Якутия) (2011 г.).
  • Заслуженный ветеран Сибирского отделения Российской Академии наук, ветеран труда.

 

  1. Направления исследований, текущие проекты.

Основное научное направление отдела: Экспериментально-теоретическое исследование физико-механических свойств сварных соединений и металлоконструкций и разработка методов повышения прочности и надежности ответственных инженерных сооружений, а также создание новых материалов на основе комплексной безотходной технологи переработки минерального сырья многокомпонентных месторождений.

В настоящее время отдел «Технологий сварки и металлургии» имеет 3 подразделения: группа «Металлургия», группа «Технология сварки», группа «Прочности сварных соединений и климатических испытаний», в состав которых входят 8 научных сотрудников, из них 1 доктор технических наук, 3 кандидатов технических наук, 1 кандидат физико-математических наук, также 12 инженеров, 2 старших лаборанта.

Отдел «Технологий сварки и металлургии» осуществляет свою научную работу по Программе фундаментальных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы по теме «Система многокритериального связного анализа, обеспечения и повышения прочности, ресурса, живучести, надежности и безопасности машин, машинных и человеко-машинных комплексов в междисциплинарных проблемах машиноведения и машиностроения. Научные основы конструкционного материаловедения».

Название проекта: Повышение хладостойкости и технологической прочности сварных конструкций и деталей техники, эксплуатирующихся при пониженных температурах и разработка новых сплавов, сварочных материалов на основе минерально-сырьевой базы Якутии.

Важнейшие результаты (награды,  премии, гранты)

1975 г. –  Премия комсомола Якутии (Р.С. Григорьев) за цикл работ: «Методика расчета норм запасных частей автомобилей в условиях низких температур Севера», «Хладостойкость сталей при статическом и циклическом нагружении», «Хладноломкость металлоконструкций и деталей машин».

1976 г. – Премия комсомола Якутии (В.П. Гуляев) за цикл работ в области повышения прочности металлоконструкций, работающих в условиях Крайнего Севера.

1984 г. – Премия Ленинского комсомола в области науки и техники (О.И. Слепцов) за исследование природы холодных трещин и разработку технологии сварки низколегированных сталей при низких температурах.

1986 г. – Премия Советов Министров СССР по науке и технике (В.П. Ларионов) за работу «Разработка и внедрение в производство прогрессивных сварочных процессов и высокоэффективных конструкционных сварочных материалов, позволяющих изготовлять в тяжелом машиностроении крупногабаритные сварные конструкции».

1987 г. – Премия комсомола Якутии (В.Е. Михайлов) за цикл работ «Механизм замедленного разрушения сварных соединений и технология сварки при ремонте техники в условиях Севера».

2004 г. – Государственная премия Правительства Российской Федерации за «Разработку сталей нового поколения с использованием природно-легированных руд Халиловского месторождения для ответственных металлоконструкций», авторы: В.П. Ларионов, В.А. Москаленко, П.Д. Одесский и др.

2008 г. – Государственная премия Правительства Российской Федерации за «Разработку научных основ создания, внедрения и повышения ресурса высокопрочных коррозионно-стойких и криогенных сталей для конструкций ответственного назначения», авторы: О.А. Банных, В.М. Блинов, Б.С. Ермаков, Л.М. Панфилова, О.И. Слепцов, Ю.П. Солнцев, Л.М. Смирнов.

         2017г. – Государственная премия им. В.П. Ларионова Государственного собрания (Ил Тумэн) в области науки и техники за разработку учебно-методического комплекса «ПМ. 05. Сварка в условиях низких температур». Лауреаты: Голиков Н.Н., Сидоров М.М., Степанова К.В.

            — Гранты имени академика В.П. Ларионова для молодых ученых, специалистов и студентов разных лет.

ФИО действующего зав. отделом №10 «Технологий сварки и металлургии»

Слепцов Гавриил Николаевич

Конт. данные: тел. (4112) 390619

e-mail: slepzovgn@mail.ru