Техника - молодёжи 2001-09, страница 9

СТАНОВЛЕНИЕ НАУЧН

ОЙ ШКОЛЫ

Институт физико-технических проблем Севера

СО РАН основан в 1970 г. В 1980 г. на базе подразделений института сформирован Институт горного дела Севера СО РАН, а в 1990-м — Институт неметаллических материалов СО РАН.

ИФТПС состоит из 15 лабораторий. Основные научные направления института: физика и механика прочности и разрушения металлов в том числе сварных соединений и конструкции при

низких климатических температурах; теплофизика и тепломассоперенос применительно к инженерным сооружениям Крайнего Севера; физико-технические проблемы энергетики Крайнего Севера.

Общая численность работников — 137 человек, в том числе 74 научных сотрудника, из них 10 докторов и 35 кандидатов наук. Директор ИФТПС — Владимир Петрович Ларионов, член-корреспондент Российской академии наук действительный член Международной и Российской инженерных академий, Академии наук PC (Я), доктор технических наук, профессор ■

относятся величина расходуемой энергии при определенной толщине соединений и скорость охлаждения околошовной зоны — при сварке на морозе оно происходит быстрее обычного, что может послужить причиной возникновения упомянутых трещин. Поэтому было предложено будущий стык шириной 200 — 250 мм предварительно прогревать до 100 — 200°С.

Заметим, что результаты теоретических, практических исследований и экспериментов носили отнюдь не отвлеченный, академический, характер, а незамедлительно находили применение. Например проанализировали случаи простоя используемой на северо-востоке страны техники из-за разрушения металлических деталей Анализ показал, что максимум таких простоев приходится именно на зимний период.

Считалось, что подобные досадные и дорогостоящие происшествия объясняются охрупчиванием переохлажденных изделий либо некачественной работой сварщиков на предприятиях-изготовителях. Действительно, у машин, работающих в карьерах и открытых выработках, почти все несущие детали и узлы обычно соединены электросваркой. Значит, у тех машин, которые предна-

На якутских морозам ломаются и геяме конструкции.

значены для эксплуатации в экстремальных погодных условиях их следует выполнять из сталей повышенной прочности, а при сборке непременно следовать предписанной технологии.

К таким выводам Ларионов и его коллеги пришли, исследовав характерные отказы техники, в том числе карьерной. На добывающих предприятиях и в открытых карьерах Якутии даже в сильные холода работают большегрузные само

климатом, учитывая виды техники, время года, повторяемость аварийных ситуаций, устанавливая, какие запасные части наиболее часто бывают востребованы, какие детали и узлы — самые надежные. Так удалось выявить зону опасных для технических устройств температур, при которых в металле могут возникать трещины и деформации

Надежность и работоспособность техники обычного исполнения в экстремальных климатических условиях Крайнего Севера во многом определяется поведением сварных соединений. Да и производительность такой техники на открытых работах в зимний период по сравнению с нормативной снижается в среднем в 1,5 раза, а наработка на отказ и фактический срок службы сокращается в 2 — 3,5 раза, что приводит к народнохозяйственным потерям, исчисляемым миллионами рублей в год

Организовали серию экспериментов, чтобы установить, каким образом технология электросварки может повлиять на способность изделия выдер-

Севера (ИФТПС) и Института горного дела Севера. На его счету — 5 авторских свидетельств и 7 патентов.

Расскажем о некоторых работах В.П. Ларионова, посвященных особенностям эксплуатации техники в специфических условиях зимней Якутии, славящейся необычно сильными морозами.

«Металлургические, конструктивные и технологические недостатки сварных соединений оказывают существенное влияние на ухудшение работоспособности при отрицательных температурах, — писал Ларионов. — Между тем, выявить специфику этого явления достаточно трудно». Для этого якутские ученые разработали свою методику. Они изучали журналы, которые ведет персонал, обслуживающий машины и агрегаты; акты расследования аварий и чрезвычайных происшествий, отчеты о различных ремонтах техники, в местах разрушения брали пробы металла. Проанализировали сведения о ее применении в 3 — 4 районах Якутии и сравнили их с данными, полученными из такого же числа мест с «контрастным»

живать холода. Для этого подбирали разные режимы, использовали электроды и стали нескольких марок, постепенно нащупывая слабые участки. Исследователи пришли к выводу, что без правильного подбора материалов и оборудования становится вероятным повторение аварий.

Аварийное разрушение сварного соединения обусловлено склонностью конструкционного материала околошовной зоны к хрупкому разрушению при знакопеременном нагружении и недостаточной хладостойкостью металла шва. Природа образования холодных трещин связана также с наличием в металле шва и околошовной области активного водорода. Растворенный водород поступает в микротрещины и, скапливаясь в виде молекулярного газа, выполняет роль расклинивающей силы.

Разработали количественную оценку деталей машин и элементов конструкций на основе рассчитанного коэффициента тяжести их отказов и поломок и установили совокупность параметров процесса сварки. К ним, в частности,

Закончив в 1962 г. МВТУ, Ларионов пришел на работу в созданную по предложению академика Н.В. Черского Группу хладостойкости машин и металлоконструкций якутского филиала Сибирского отделения АН СССР. И уже в следующем году опубликовал первые научные труды.

Начинал он простым лаборантом, потом последовательно поднимался по всем ступеням институтской служебной лестницы: младший, старший научный сотрудник; заведующий лабораторией, а затем отделом; директор института, генеральный директор объединенного института. Ларионов первым в Якутии был удостоен ученой степени доктора технических наук и первым же из соотечественников избран академиком РАН. Ему довелось участвовать в создании Института физико-технических проблем

Т Е X Н И К А - М ОИЦЕ Ж И 9 2 0 0 1