Лаборатория контроля качества материалов и конструкций

Контакты ЛККМиК

г. Томск, пр. Академический, 8/2, каб. 104

Страницы ЛККМиК в социальных сетях

Youtube: https://www.youtube.com/channel/UC6-fRo8ONGq5HdNgQ1Y7pfg

Instagram: https://www.instagram.com/best_laboratory/?hl=ru

Состав подразделения

Общая численность 20 человек, в том числе:
докторов наук - 3;
кандидатов наук - 4;
инженеров, техников, главных специалистов - 10;
молодых сотрудников (до 35 лет) - 7.

Основные направления исследований:

• Изучение влияния интенсивного термомеханического воздействия на формирование структуры неразъемных соединений.
• Исследование специфичных механизмов локализованной пластической деформации в условиях внутреннего фрикционного взаимодействия.
• Исследование механизмов и выявление физических закономерностей формирования структуры и факторов, приводящих к образованию структурных неоднородностей и несплошностей в алюминиевых сплавах при одновременном интенсивном пластическом деформировании и термическом воздействии, которым материал подвергается в зоне формирования сварного соединения в процессе сварки трением с перемешиванием (СТП).
• Разработка методов контроля качества сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием.Разработка практических рекомендаций для получения оптимальных параметров термомеханического воздействия с целью получения сварных соединений, имеющих прочностные характеристики, приближенные к основному металлу.
• Совершенствование технологии сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием для формирования неразъемных соединений дисперсно-упрочненных алюминиевых сплавов транспортного и авиакосмического назначения.
• Разработка 3D-принтера для печати на борту Международной космической станции специалистами лаборатории контроля качества материалов и конструкций ИФПМ СО РАН, Томского политехнического университета и ПАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва» в рамках проекта «Научная аппаратура «3D-принтер».
• Разработка и создание линейки промышленного роботизированного оборудования на основе мультипучковой электронно-лучевой технологии для высокопроизводительного аддитивного производства крупноразмерных металлических и полиметаллических деталей, узлов и конструкций для ключевых отраслей РФ.
• Разработка интеллектуальной технологии гибридной лазерной сварки с ультразвуковым воздействием и адаптивным управлением для производства танк-контейнеров, в том числе криогенных для транспортировки сжиженного природного газа в труднодоступных районах и Арктике.
• Создание производства высокотехнологичного крупногабаритного оборудования интеллектуальной адаптивной сварки трением с перемешиванием для авиакосмической и транспортной отраслей РФ

Важнейшие научные результаты:

• Совокупность экспериментальных данных о механизмах формирования макро- и микроструктуры при воздействии интенсивной пластической деформации и температуры в процессе сварки трением с перемешиванием.
• Совокупность экспериментальных данных о механизмах формирования структурных неоднородностей в алюминиевых сплавах в зоне сварного соединения, полученного при сварке трением с перемешиванием.
• Проанализированы особенности микроструктуры сварного шва алюминиевых сплавов, сформировавшейся при сварке трением с перемешиванием. Показано, что в результате сварки трением с перемешиванием формируется слоистая структура с ультрадисперсным зерном в центре сварного соединения. Проведена аналогия между микроструктурой шва, образованной при сварке трением с перемешиванием и микроструктурой, образующейся при трении скольжения.
• Разработан технологический процесс неразрушающего контроля качества неразъемных соединений алюминиевых сплавов, полученных сваркой трением с перемешиванием, для диагностики корпусных элементов ракетно-космической техники. Комплексное применение шести методов неразрушающего контроля обеспечивает гарантированное выявление дефектов различного типа и различной локализации в сварном соединении. Сочетание выбранных методов контроля позволяет с максимальной достоверностью и эффективностью выявлять специфические дефекты различного типа, характерные для сварки трением с перемешиванием. Применение разработанной комплексной технологии контроля позволяет повысить надежность сварных соединений ответственных конструкций из перспективных алюминиевых сплавов.
• Разработан автоматизированный комплекс диагностики сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием, позволяющий проводить неразрушающий контроль на крупных корпусных изделиях ракетно-космической отрасли.
• Разработана усовершенствованная технология сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием, позволяющая улучшать механические характеристики сварных швов. Посредством комплекса сложных эффектов формируется определенное структурно-фазовое состояние и меняется кинетика процесса.

Президент РАН, академик Александр Сергеев, председатель СО РАН, академик Валентин Пармон и академик Геннадий Месяц с дирекцией и сотрудниками ИФПМ СО РАН на презентации оборудования для электронно-лучевого аддитивного производства крупногабаритных изделий

Губернатор ТО Сергей Жвачкин и Академик Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского Владимир Солнцев посетили презентацию совместной разработки ИФПМ и НИ ТПУ - технологии сварки трением с перемешиванием и оборудования для контроля качества сварных соединений		Герой Советского Союза, Герой Российской Федерации космонавт Сергей Константинович Крикалев в лаборатории

Ресурсы:

Лаборатория оснащена современным оборудованием, в том числе самостоятельно разработанным совместно с партнерами: стендом для экспериментальных исследований технологических режимов сварки трением с перемешиванием, уникальным оборудованием неразрушающего и разрушающего контроля, макетом мультипучкового электронно-лучевого блока, экспериментальным образцом мультипучкового электронно-лучевого блока, сервогидравлической нагружающей машиной BISS 100 kN и др.

Связь с вузами. Педагогическая деятельность сотрудников

Лаборатория сотрудничает Алтайским государственным университетом, а также с Национальным исследовательским Томским политехническим университетом. Совместно выполняются крупные проекты, связанные с промышленным внедрением современной технологии создания неразъемных соединений методом сварки трением с перемешиванием в производственном цикле крупных предприятий ракетно-космической и транспортной отрасли.

Плотников В.А. - заведующий кафедрой общей и экспериментальной физики Алтайского государственного университета.

Поляков В.В. - заведующий кафедрой информационной безопасности Алтайского государственного университета.

Сотрудничество с промышленными предприятиями:

Лаборатория контроля качества материалов и конструкций ИФПМ СО РАН сотрудничает со следующими предприятиями:

• ОАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королева» при выполнении государственного контракта «Разработка и внедрение высокоэффективной технологии активно-пассивного контроля качества соединений, полученных методом сварки трением с перемешиванием, для изготовления корпусных элементов ракетно-космической техники нового поколения» в рамках реализации постановления Правительства № 218;
• ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель» при выполнении проекта по теме: «Совершенствование технологии сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием для формирования неразъемных соединений дисперсно-упрочненных алюминиевых сплавов транспортного и авиакосмического назначения» в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».
• ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель», Новосибирский государственный технический университет, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова при выполнении проекта по теме: «Разработка и создание линейки промышленного роботизированного оборудования наосновемультипучковой электронно-лучевой технологии для высокопроизводительного аддитивного производства крупноразмерных металлических и полиметаллических деталей, узлов и конструкций для ключевых отраслей РФ» в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».
• ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель» при выполнении проекта по теме «Разработка интеллектуальной технологии гибридной лазерной сварки с ультразвуковым воздействием и адаптивным управлением для производства танк-контейнеров, в том числе криогенных для транспортировки сжиженного природного газа в труднодоступных районах и Арктике» в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»;
• ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель» при выполнении проекта по теме «Создание производства высокотехнологичного крупногабаритного оборудования интеллектуальной адаптивной сварки трением с перемешиванием для авиакосмической и транспортной отраслей РФ» в рамках реализации постановления Правительства № 218.

Лаборатория контроля качества материалов и конструкций в СМИ

Совместные разработки ЛККМиК с промышленными предприятиями привлекают внимание прессы. С более подробной информацией о разработках ЛККМиК можно ознакомиться в различных СМИ: «Первый канал», «Россия 1», «Пятый канал», НТВ, информационное агентство ТАСС, Tomsk.ru, РИА Томск, НИА Томск, пресс-служба ТПУ и др.

Важнейшие публикации

Монографии

1. Биокомпозиты на основе кальцийфосфатных покрытий, наноструктурных и ультрамелкозернистых биоинертных металлов, их биосовместимость и биодеградация. Томск, Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. Ответственный редактор Н.З. Ляхов, академик РАН

2. Устинов Г.Г., Поляков В.В. Структура и физико-механические свойства желчных камней: монография. Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2014. - 184 с.

3. Плотников В.А., Богданов Д.Г., Макаров С.В. Детонационный наноалмаз. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2014. - 222 с.

4. Макаров С.В., Плотников В.А. Акустическая волновая корреляция элементарных деформационных актов при высокотемпературной деформации металлов и сплавов. - Барнаул: Изд-во Алт. Ун-та, 2015. - 180 с.

5. Минакова Н.Н., Поляков В.В., Толстошеев С.Н. Методы технической и правовой защиты информации в сети Интернет: монография. Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2015. - 154 с.

Патенты

1. Костиков К.С., Выгонский В.И., Колубаев Е.А., Рубцов В.Е. и др. Сканер вихретокового контроля. Патент РФ №156049 от 02.10.2015.

2. Плотников В.А., Макрушина А.Н., Макаров С.В. Способ получения монофазной интерметаллической тонкой пленки. Патент РФ № 2553148 от 15.05.2015.

3. Дмитриев А.В., Жуков Л.Л., Рубцов В.Е., Псахье С.Г., Колубаев Е.А., Чернявский А.Г. Программное обеспечение обработки результатов контроля качества соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием. Гос. Регистрация программы для ЭВМ №2015619194 от 26.08.2015

4. Плотников В.А., Макрушина А.Н., Макаров С.В. Способ получения тонкой нанокристаллической интерметаллической пленки на стеклянной подложке. Патент РФ №2566129 от 24.09.2015.

5. Плотников В.А., Макрушина А.Н., Макаров С.В. Способ получения тонкой нанокристаллической интерметаллической пленки на стеклянной подложке. Патент РФ №2566129 от 24.09.2015.

6. Патент РФ на изобретение № 2623191 от 22.06.2017 г. Устройство и способ подачи и отвода контактной жидкости в процессе ультразвукового контроля объекта, преимущественно сварного соединения / Колубаев Е.А., Рубцов В.Е., Иванов А.Н., Псахье С.Г., Чубик П.С., Чернявский А.Г., Солнцев В.Л.; патентообладатель ФГАОУ ВО НИ ТПУ.

7. Патент РФ на изобретение № 2616313 от 14.04.2017 г. Способ сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием / Колубаев Е.А., Рубцов В.Е., Иванов А.Н., Псахье С.Г., Фортуна С.В., Бакшаев В.А., Васильев П.А.; патентообладатель: ФГАОУ ВО НИ ТПУ.

8. Патент РФ на изобретение № 2614330 от 24.03.2017 г. Способ получения наноалмазной пленки на стеклянной подложке / Плотников В.А., Ярцев В.И., Соломатин К.В. патентообладатель: ФГБОУ ВПО АлтГУ.

9 Патент RU 2 700 439 C1 от 2018.12.11. Способ аддитивного производства изделий из титановых сплавов с функционально-градиентной структурой. Авторы: Колубаев Е.А. Псахье С.Г. Рубцов В.Е. Фортуна С.В. Калашников К.Н. Калашникова Т.А. Хорошко Е.С. Савченко Н.Л. Иванов А.Н

10 Патент RU 2 704 874 C1 от 2018.12.13 «Способ гибридной лазерной сварки с ультразвуковым воздействием и устройство для его осуществления»

Статьи сотрудников лаборатории за период с 2013 по 2020 гг.