Трофимов Виктор Николаевич

совершенствование технологии волочения

длинномерных осесимметричных

композиционных электропроводников

Специальность: 05.03.05 – Технологии и машины обработки

давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Глазов 2007

Работа выполнена в Глазовском инженерно-экономическом институте (филиале) Ижевского государственного технического университета

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор, Колмогоров

Герман Леонидович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Михайлов

Юрий Олегович

доктор технических наук, профессор Шеркунов

Виктор Георгиевич

доктор технических наук, профессор Чукин

Михаил Витальевич

Ведущее предприятие: ОАО «Чепецкий механический завод», г. Глазов

Защита состоится «_14_» _ноября__ 2007 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д212.065.02 в Ижевском государственном техническом университете по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7, ИжГТУ

Отзывы (в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения) просим направлять на имя секретаря диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ижевского государственного технического университета

Автореферат разослан «____» октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Беневоленский И.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Значительную часть изделий машиностроения, приборостроения и энергетики составляют осесимметричные слоистые композиционные изделия, получаемые волочением. Уникальные свойства композитов компенсируют высокую стоимость их производства. Деформирование композиционных заготовок при волочении исследовалось в работах Аркулиса Г.Э., Белова М.И., Бояршинова М.И., Белалова Х.М., Залазинского А.Г., Ейльмана Л.С., Маковского В.А., Колмогорова В.Л., Щеголева Г.А., Кучеряева В.Б., Паршина В.С., Соколовского В.И., Тарнавского А.Л. и др.

Волочением получают би- и триметаллические электропроводники диаметром 0,1-1,0 мм для работы в агрессивных средах, в условиях высоких температур, переменных нагрузок и др. Технология получения конечных изделий из слоистых электропроводников, например, кабелей, предусматривает длину единичного отрезка до 20 - 30 км при обеспечении сплошности покрытия и сердечника.

В соответствии с федеральной целевой программой «Реформирование и развитие оборонно-промышленного комплекса», на основании приказа Министра РФ по атомной энергии №232 от 20.05.2002г., Программы конверсии ОАО ТВЭЛ утвержденной 23.07.2002 г., приказа руководителя Федерального агентства по атомной энергии РФ №261 от 02.12.2004 г. на ОАО «Чепецкий механический завод» организуется производство нового класса композиционных изделий - проводов из низкотемпературных сверхпроводников (НТСП) для сверхпроводящих магнитных систем (СМС), с ежегодной программой производства до 100 тонн. Пуск производства позволит РФ выполнить обязательства в рамках работ по созданию международного термоядерного реактора ИТЭР и выйти на рынок сверхпроводящих материалов, объем которого по оценкам экспертов к 2015 г.г. превысит 200 млрд.$.

Проводники для СМС имеют диаметр 0,1-0,7 мм и должны иметь длину единичного отрезка 3-30 км при обеспечении строгой геометрии многожильного композита в сечении при отсутствии пережимов, обрывов, инородных включений, высокой однородности сверхпроводящих волокон по длине и заданном уровне дефектности для обеспечения эффекта пиннинга. Указанные требования обеспечиваются на волочильном переделе, являющемся наиболее продолжительным этапом в технологии производства проводников для СМС.

Пластические свойства слоев композиционных заготовок могут существенно различаться, поэтому технология многопереходного волочения должна обеспечивать их деформирование без обрыва, так как после обрыва при последующей сварке заготовки структура композита и его параметры не восстанавливаются. Особенно важно выполнение условия безобрывности на последних переходах при тонком волочении, когда стоимость заготовки многократно возрастает.

Таким образом, актуальной задачей является разработка критериев и методик проектирования маршрута волочения, позволяющих получать длинномерные композиционные изделия и отвечающих заданным требованиям по длине и дефектности.

Основные результаты работы получены при выполнении НИР по темам:

«Повышение стойкости алмазного волочильного инструмента при волочении медной никелированной проволоки» (договор между Пермским политехническим институтом и ПО «Камкабель» №86/71-13, 1986 г.).

«Разработка технологии волочения сверхпроводящих материалов (договор между ОАО «Чепецкий механический завод» (г. Глазов) и Пермским государственным техническим университетом (ПГТУ) № 2003/147, 2003 г.).

«Математическое моделирование процессов волочения композиционных Cu/NbTi и Cu/Nb прутков и проводов, расчет минимальных и максимальных величин разовой деформации, обусловленных неравномерностью деформации при волочении» (договор между ПГТУ (г. Пермь) и ФГУП ВНИИНМ им. академика А.А. Бочвара № 2006/146/423-47, 2006 г.).

Цель и задачи исследования. Целью исследования является совершенствование технологии волочения композиционных электропроводников путем прогнозирования и управления уровнем дефектности деформируемых композиционных заготовок на основе критериев разрушения и поврежденности, учитывающих влияние технологических параметров процесса волочения и условий трения.