Наукова школа

Наукова школа «Фізико-хімічні і термодеформаційні основи зварювання та споріднених процесів»

Галузь знань і спеціальності:

• науковий напрям та галузь знань (відповідно до списку табл. 1);
  Науковий напрям - Технічні науки; Галузь знань - 13 механічна інженерія
  
• наукова спеціальність - 131 Прикладна механіка;
  освітня спеціальність - 131 Прикладна механіка;

• освітні та освітньо-наукові програми підготовки бакалаврів, магістрів і PhD:
  Бакалаври, магістри - Інжиніринг у зварюванні лазерних та споріднених технологій
  PhD - 131 Прикладна механіка.

   Науково-педагогічна школа заснована у 1935 році засновником кафедри зварювального виробництва у Київському політехнічному інституті академіком доктором технічних наук, професором Патоном Євгеном Оскаровичем.

     1935-1938 роки – школу очолював засновник акад., д-р техн. наук, проф. Патон Євген Оскарович. У ці роки закладалися фізичні, фізико-хімічні та інженерні основи автоматичного електродугового зварювання, досліджувалося формування та вплив усадочних напружень на міцність зварних конструкцій.

     1947-1957 роки – на чолі школи акад., д-р техн. наук, проф. Хренов Костянтин Костянтинович. Цей період характеризується активними дослідженнями фізико-хімічних процесів у зварювальній дузі як основи для розроблення керамічних флюсів та технологій підводного зварювання і різання металів. Досліджується каналова модель зварювальної дуги, стиснена дуга, принципи утворення стисненої дуги.

     1957-1967 роки – школу очолює проф. Трочун Іван Петрович. Створюються наукові засади контролю напружень при автоматичному дуговому зварюванні під флюсом, ведуться значні роботи по створенню спеціалізованих механічних деформометрів, для досліджень напруженого стану далеко за межами Радянського Союзу. Досліджується 4750 – крихкість при зварюванні нержавіючих сталей, вплив газів на властивості зварних швів, зварювання в середовищі азоту, зварювання голим дротом. Проводяться дослідження по запобіганню втрати стійкості при зварюванні тонкостінних листових конструкцій.

     1967-1969 роки – школу очолює д-р техн. наук, проф. Дятлов Володимир Іванович. У цей період досліджується міжфазна взаємодії на границях газ-метал, шлак-метал, шлак-газ, роль газової фази у формуванні металу шва при дуговому зварюванні. Методами термографії досліджувалися фізико-хімічні процеси, які мають місце при нагріванні, плавленні і затвердінні зварювальних флюсів. Розробляються теоретичні засади магнітно-пружного методу визначення залишкових напружень в зварних конструкціях та лінійка контрольно-вимірювальних приладів.

     1969-1972 роки – член-кор., д-р техн. наук, проф. Касаткін Борис Сергійович. Вивчається адсорбційна крихкість зварних з’єднань різнорідних металів. Цей період відзначений дослідженням деформацій та напружень при зварюванні конструкцій із кольорових металів та високоміцних низьколегованих сталей.

     1974-1989 роки - д-р техн. наук, проф. Пацкевич Іван Романович є керівником школи. Вивчається вплив поверхневих явищ на утворення дефектів металу зварного шва, здатність до змочування та розтікання різнорідних пар рідких металів в ізотермічних і неізотермічних умовах, визначений вплив зовнішніх збурень на згадані явища та досліджена зварюваність чавунів. Досліджуються особливості переносу електродного металу, формування зварювальної ванни, впливу параметрів тепловкладення при зварюванні алюмінієвих сплавів. Вивчаються можливості застосування безфтористих плавлених флюсів для зварювання сталей загального призначення активованим електродним дротом. Визначені механізми утворення кутових деформацій при багатопрохідному зварюванні та рекомендації по їх зменшенню. Вивчені механізми утворення та розроблене спеціальне обладнання для зменшення деформацій при зварюванні тонкостінних трубопроводів із нержавіючої сталі при виготовленні виробів авіаційної техніки.

     1989-2015 роки – школою керував д-р техн. наук, проф. Прохоренко В.М. У ці роки вивчається кінетика легування зварювальної ванни через флюс, розробляються плавлені флюси та технологія наплавки у потоці флюсу. Досліджувалися фізико-хімічні процеси утворення газової фази при електродуговому зварюванні під флюсом і теоретичні основи формування складу металу шва. Проводилися науково-дослідні роботи по створенню нових композиційних матеріалів для паяння у приладобудуванні, підвищенню технологічності спеціальних зварних конструкцій космічного базування та розроблені відповідні технологічні рекомендації. Для потреб підприємств нафтогазової промисловості, хімічного та енергетичного машинобудування України розроблені теоретичні основи багатопараметричного методу оцінки напружено-деформованого стану металу та дослідженню механізмів руйнування і методів діагностики магістральних газо- та нафтопроводів, розроблений дослідний зразок приладу для електромагнітного контролю напружено-деформованого стану зварних трубопроводів. Досліджувалася здатність до відділення шлакової корки, стабільність горіння зварювальної дуги та електричні параметри дуги змінного струму, стійкість зварних швів до утворення тріщин, проблеми термічної правки зварних балок. Розроблена інноваційна технологія та створене промислове обладнання для різання низьковуглецевих і низьколегованих сталей та сплавів з додаванням води в плазму. Результати впроваджені на підприємстві Херсонський суднобудівний завод. Визначені наукові засади керування напружено-деформованим станом при зварюванні в твердій фазі. Досліджений вплив високоенергетичних імпульсних джерел енергії на формування модифікованих шарів матеріалів. Рекомендоване застосування низькоенергетичних сильнострумових електронних пучків і компресійної плазми для інтенсифікації процесів об’ємної взаємодії при дифузійному зварюванні та паянні з тиском у вакуумі. Розроблені технології дифузійного зварювання з термоциклуванням та контактно-реактивного паяння металокерамічних виробів. За результатами розробки виготовлені партії промислових деталей для Харківського агрегатного конструкторського бюро та ТОВ «Технобім» (ІЕЗ імені Є.О. Патона НАН України). Розробляються окремі модулі для систем автоматизованого проектування зварних конструкцій, технології виготовлення й технологічного оснащення, систем автоматизованого керування процесом зварювання, роботами, автоматизованого робочого місця конструктора й технолога, програмного забезпечення інверторних джерел живлення, автоматизованих систем навчання і експертних систем зі зварювання. Результати досліджень використовуються вузами України й Німеччини (Технічний університет, м. Росток). Науково-методичні розробки вчених школи стали основою для створення у 1988 г. Учбового центру зварювання на Кубі в університеті Лас-Вільяс та спільного українсько-німецького факультету з інститутом зварювання та променевої технології Магдебурського університету ім. Отто фон Геріке.

     З 2015 року – школу очолює д-р техн. наук, проф. Квасницький В.В. Налагоджена інтенсивна співпраця з ЦНДІ Збройних Сил України (ЗСУ), в рамках якої розроблені технології виготовлення захисних протикумулятивних екранів для захисту військової бронетехніки. Комплекти екранів поставлені та змонтовані на об’єктах ЗСУ. Проводяться дослідження по забезпеченню високої якості зварних з’єднань броньових сталей вітчизняного та закордонного виробництва. Проведений порівняльний аналіз фізико-механічних властивостей основних та перспективних матеріалів для виготовлення захисних протикумулятивних екранів (ЗПКЕ). Визначені особливості структурно-фазових перетворень цих матеріалів в залежності від температурного циклу зварювання та їх вплив на механічні властивості металу зварних з’єднань.

     Розвиваються розрахункові методи теплових полів та напружено-деформованого стану при зварюванні, термодинамічні розрахунки і математичне комп’ютерне моделювання окислювально-відновлювальних та інших металургійних реакцій між рідиною і газовою фазами в реакційній зоні зварювання під флюсом. Досліджується вплив зварювальних теплових, термомеханічних, процесів на структуру, технологічну міцність, якість металевих і композиційних матеріалів при зварюванні та адитивних технологіях. Розробляються процесно орієнтовані моделі координації зварювальних робіт та ризик орієнтовані плани вибіркового контролю. Розвивається співробітництво з науковцями КНР.

Видатні випускники школи:

Послідовник засновника Академік, Лауреат Державних премій Хрєнов Костянтин Костянтинович.

Випускник школи 1950 року Академік, Лауреат Державних премій Походня Ігор Костянтинович

Випускник школи 1958 року Академік, заступник директора інституту Електрозварювання імені Є.О. Патона, Лауреат Державних премій Ющенко Костянтин Андрійович (http://irbis-nbuv.gov.ua>>>>>)