| Название НИОКТР |
Исследование и разработка плазменно-жидкостной сварки изделий из алюминия и его сплавов.
|
| Аннотация |
Алюминий - самый востребованный металл в мире. Мировое производство алюминия в 2023 году увеличилось почти на 2,3% и достигло 70,593 млн тонн (согласно данным международной организации International Aluminium Institute (IAI). Алюминий отлично поддаётся литью, формовке, механической обработке; имеет высокую тепло- и электропроводность. Имеется возможность образовывать сплавы фактически со всеми металлами. Благодаря этим свойствам, применение алюминия и его сплавов можно «встретить» повсеместно – в домах, транспорте, современных гаджетах, предметах быта и пр.
Сварка алюминиевых изделий остается одной из ведущих технологических операций изготовления разнообразных деталей и обеспечения целостности различных объектов. В настоящее время сварка алюминия и его сплавов осуществляется тремя основными способами:
1. Сварка вольфрамовым электродом в инертных газах (режим AC TIG);
2. Сварка полуавтоматами в среде инертных газов и автоматизированной подачей проволоки (режим DC MIG);
3. Сварка покрытыми плавящимися электродами без использования защитного газа (режим MMA).
Особенность сварки алюминия и его сплавов связана с наличием оксидной пленки которая имеет высокую температуру плавления - 2050 градусов Цельсия. Наличие тугоплавкой пленки препятствует эффективному сплавлению металла в атмосфере воздуха. Наряду с этим высокая текучесть жидкого алюминия требует применение специальных теплоотводящих подкладок. Кроме того, сам шов подвержен многочисленным дефектам сварки, такие как трещины, сварочная сажа/копоть и пористость. В совокупности, это приводит к увеличению издержек на предприятиях и в некоторых случаях нивелирует конкурентные преимущества применения алюминиевых изделий в тех или иных конструкциях.
В рамках проекта планируется исследовать пределы и перспективы нового метода плазменно-жидкостной сварки алюминиевых изделий. Особенностью данной технологии является то, что процесс сваривания изделий осуществляется в электролите. Плазменно-жидкостные системы являются одной из интенсивно развивающихся научных направлений в мире и включают в себя науку о плазме, гидрогазодинамике, тепломассопереносе, многофазной химии и фотолизе [The 2022 Plasma Roadmap: low temperature plasma science and technology / I Adamovich, S Agarwal, E Ahedo, LL Alves, S Baalrud, N Babaeva, et al // Journal of Physics D: Applied Physics 55 (37), 373001, 2022]. В отличие от газоразрядной плазмы с традиционными (твердыми) электродами (тлеющий, дуговой, искровой и др.), данный тип разряда генерируется постоянным или переменным током в межэлектродном промежутке, где один или оба электрода являются проточной или непроточной жидкостью. В качестве жидкого электрода, как правило, используются растворы солей в технической, дистиллированной или водопроводной воде.
Актуальность проекта обусловлена отсутствием достаточного количества экспериментальных и теоретических данных по формированию газоразрядной плазмы с жидким (неметаллическим) электродом в процессах сварки алюминиевых изделий, что ограничивает возможность их практического применения.
Научная новизна проекта состоит в том, что впервые будут установлены характеристики электрического разряда с жидким (неметаллическим) электродом в процессе плазменно-жидкостной сварки алюминиевых изделий. Наряду с этим впервые будут установлены пределы и перспективы инновационного метода плазменно-жидкостной сварки металлов в электролите.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-04-17
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
25-29-20147
|
| Дата контракта |
2025-04-17
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
621.039.6
|
| Количество просмотров |
7
|
| Руководитель работы |
Гайсин Алмаз Фивзатович
|
| Руководитель организации |
Бабушкин Виталий Михайлович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-06-19 09:26:43 UTC, 2025-06-19 09:26:43 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
Плазменно-жидкостные системы, сварка, алюминий, дюралюминий, жидкие (неметаллические) электроды, оксидная пленка
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.27.51 - Применение плазмы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика жидкости, газа и плазмы (включая физику поверхностей)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
