Специалисты научного института «Росатома» в Троицке запустили в работу две новые технологические установки, предназначенные для обработки промышленных изделий с использованием импульсных потоков плазмы. Эти разработки являются частью Комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий, которая с 2025 года вошла в национальный проект технологического лидерства «Новые атомные и энергетические технологии». Новые установки призваны повысить качество и надежность изделий, эксплуатируемых в сложных условиях, а также значительно увеличить срок службы критически важных компонентов оборудования.
Обработка импульсными потоками плазмы позволяет улучшить устойчивость материалов к вибрационным и механическим нагрузкам, а также к воздействию агрессивных сред. Одним из практических применений технологии может стать повышение износостойкости и коррозионной устойчивости буровых долот и замковых соединений, что особенно важно в нефтегазовой отрасли при эксплуатации скважин. Увеличение срока службы таких изделий и повышение их эффективности в условиях постоянного воздействия воды и механических нагрузок открывает новые возможности для промышленности.
Введённые в эксплуатацию установки имеют разные технологические особенности. Одна из них ориентирована на обработку изделий со сложной геометрической формой с помощью аксиальных потоков плазмы, в то время как вторая установка предназначена для цилиндрических и вращающихся промышленных изделий, которые обрабатываются высокоскоростными сходящимися плазменными потоками в центре камеры. Эти технологические решения обеспечивают высокую точность и эффективность обработки, что особенно важно для специализированных задач.
Кроме того, завершены пусконаладочные работы на установке лазерного наклепа, принцип которой заключается в обработке поверхностного слоя металла лазерным излучением. Такая обработка увеличивает плотность дислокаций и твердость металла, что подтверждается положительными результатами при испытаниях в машиностроении, атомной, нефтяной, легкой промышленностях, а также в медицине. Технология позволяет многократно улучшить эксплуатационные характеристики изделий, что зависит от конкретного материала и вида изделия.
«Мы разработали комплексную технологию обработки металлических материалов, которая сочетает импульсные потоки плазмы и лазерное ударное излучение. Созданы установки, адаптированные под широкий спектр промышленных изделий. Для различных групп материалов — низколегированных конструкционных сталей, спецсталей, чугунов и цветных сплавов — подобраны оптимальные режимы обработки. Определён последовательный цикл операций для таких изделий, как буровые замковые соединения, пуансоны и термопарные защитные чехлы. Проверка эксплуатационного ресурса на объектах заказчиков показала, что методы упрочнения значительно повышают порог усталостной прочности и устойчивость к локальным нагрузкам и агрессивным средам. Это приводит к увеличению ресурса компонентов, используемых в авиационной, судостроительной, нефтяной, строительной и других отраслях», — рассказал начальник лаборатории научного института «Росатома» в Троицке Антон Кутуков.
Разработка и внедрение этих технологий — важный шаг в развитии отечественного промышленного производства и технологического лидерства, направленный на повышение эффективности и долговечности оборудования, используемого в различных сферах промышленности.
