Основные направления деятельности отдела:

• Исследование основных и сварочных материалов сварных конструкций.
• Разработка технологий сварки, в том числе исключающей термическую обработку.
• Разработка в рамках конструктивно-технологического проектирования сварных узлов из разнородных отечественных и импортных сталей с гарантией требуемого ресурса эксплуатации.
• Выполнение расчетов на статическую, динамическую, усталостную, хрупкую прочность, трещиностойкость, потерю устойчивости сварных конструкций.
• Выполнение моделирования процессов сварки и проведение расчетов на технологическую прочность с целью исключения технологических горячих, холодных трещин и трещин при термической обработке.
• Экспертиза промышленной безопасности технических устройств подведомственных Ростехнадзору.
• Расследование (экспертиза) разрушения элементов и узлов энергооборудования, в том числе и в рамках судебных дел.
• 3D моделирование технологий сварки с целью оптимизации технологий сварки, сокращения длительности разработки технологий и исключения технологических трещин в процессе изготовления сварных конструкций и прогнозирование свойств различных зон сварных соединений.
• Разработка технологий термической обработки.
• Аттестационные исследования сварочных технологий и выдача экспертных заключений о соответствии свойств металла сварных узлов нормативным требованиям надзорных органов.
• Правка конструкций с применением сварки, в том числе корпусных литых деталей, балок, сосудов и др.

Исследование основных и сварочных материалов сварных конструкций

• Проведение статических испытаний:
  • На растяжение при температуре от -100° до +900°С.
  • Проведение испытаний на изгиб, сдвиг и кручение.
  • Определение трещиностойкости материалов и сварных соединений в интервале температур от -100°С до +400°С.
  • Проведение технологических испытаний труб на раздачу, сплющивание.
  • Проведение испытаний на ударную вязкость с определением критической температуры хрупкости Tk50.
  • Исследование неоднородности свойств металла по результатам оценки твердости.
• Проведение динамических испытаний:
  • Определение температуры нулевой пластичности (Тнп).
  • Определение трещиностойкости металла при динамическом нагружении (KId).
• Проведение испытаний на длительную прочность:
  • Определение длительной прочности и длительной пластичности.
  • Определение трещиностойкости при ползучести (KIcth).
• Определение трещиностойкости при релаксации напряжений (KIrth).
• Исследование коррозионной трещиностойкости (KIscc).
• Проведение испытаний натурных сварных узлов и сварочных проб.
• Определение предела усталости и циклической трещиностойкости (KItn, KIfc) при циклическом нагружении.
• Исследование макро- и микроструктуры металла и сварных соединений.
• Выполнение фрактографических исследований изломов разрушенных при авариях и отказах элементов с определением величин действующих нагрузок в момент разрушений (аварий).
• Исследования наплавок и покрытий на металл.

Разработка технологий сварки

Конструктивно-технологическое проектирование сварных узлов

Разработка технологии сварки композитных роторов из разнородных сталей и сплавов

Перечень созданных и внедренных разработок

• Разработаны физические критерии предельной длительности эксплуатации оборудования из жаропрочных материалов, в том числе для разнородных соединений перлитного-мартенситного класса.
• Разработана методика расчета размеров допустимых дефектов в сварных соединениях роторов при их изготовлении и ремонте.
• Разработана методика расчетного прогнозирования технологической трещиностойкости сварных узлов энергетического оборудования при изготовлении и ремонте.
• Разработаны и внедрены в производство на отечественных заводах технологии сварки роторов для атомных турбин нового поколения с применением современных отечественных и импортных материалов.
• Разработаны и внедрены в производство на отечественных заводах технологии сварки композиционных роторов, эксплуатируемых в турбинах с суперсверхкритическими параметрами пара с применением современных отечественных и импортных материалов.
• Разработаны и внедрены в производство на отечественных заводах технологии сварки узлов и элементов турбин, эксплуатируемых на суперсверхкритических параметрах пара с применением современных материалов класса Р91, Е911, Р92.
• Разработаны и внедрены в производство на отечественных заводах технологии низкочастотной виброобработки сварных конструкций гидравлических турбин взамен дорогостоящей термической обработки.
• Разработаны и внедрены технологии ремонта с применением сварки (наплавки) роторов, узлов и элементов атомных турбин и турбин, эксплуатируемых на суперсверхкритических параметрах пара.
• Определены механизмы разрушения разнородных (стали перлитного-мартенситного класса) сварных соединений при длительной эксплуатации на суперсверхкритических параметрах пара.
• Определены пороговые величины трещиностойкости Kth при циклическом нагружении для сварных соединений роторных сталей: Р2МА+Р2МА, Р2МА+X12CrMoVWNbN 10-1-1, 26ХН3М2ФА+26ХН3М2ФА, используемых для атомных турбин нового поколения и турбин, эксплуатируемых на суперсверхкритических параметрах пара.

Оценка температурных полей ротора на различных этапах сварки

Расследование (экспертиза) разрушения энергооборудования

Отдел выполняет расследования разрушений элементов и узлов энергооборудования. При расследовании причин аварии выполняется следующий объем работ:

• Анализ данных вибрационного мониторинга турбины до и в процессе аварии.
• Фрактографическое исследование изломов элементов регулирующей ступени и проточной части турбины.
• Исследование качества основного металла и сварных соединений лопаток в пакетах.
• Оценка кинетики роста трещин в лопатках.
• Определение характера нагрузок и величин разрушающих напряжений по изломам.
• Анализ причин повреждений с выполнением расчетного моделирования аварии.

На основе выполненных работ устанавливаются причины и последовательность разрушения.

Проведение расчетов на прочность и 3D моделирование

Отдел выполняет моделирование технологий сварки с целью оптимизации технологий сварки, сокращения длительности разработки технологий и исключения технологических трещин в процессе изготовления сварных конструкций и прогнозирование свойств различных зон сварных соединений.