VI Международную конференцию «Электронно-лучевая сварка и смежные технологии» принимал в 2025 году славный город Томск и ООО «НПК ТЭТА». Более ста ведущих ученых и инженеров из России, Китая, Индии, Мексики и других стран собрались в очном и онлайн-формате, чтобы обсудить мировые тенденции развития электронно-лучевых технологий и представить результаты новейших исследований в области соединения материалов и аддитивного производства. В доклады вслушивался корреспондент журнала «РИТМ машиностроения» Владимир Сорокин.

 

 

 

Стратегическая повестка

 

 

Для обсуждения актуальных вопросов вместе собрались представители ключевых отраслей: от космической и авиационной промышленности до нефтегазохимии и энергетического машиностроения. Встреча в первую очередь была направлена на развитие профессионального сообщества, а представленные на форуме идеи демонстрировали уровень компетенции участников.

 

Томск для такого разговора был выбран неслучайно: здесь сложилась синергия сильной научной базы (институты СО РАН), системы подготовки кадров (ТГУ, ТУСУР, ТПУ) и действующих высокотехнологичных производств (и ООО «НПК ТЭТА», и другие предприятия). В регионе, как отметил в своем докладе заместитель губернатора Томской области Василий Потёмкин, разрабатываются и внедряются уникальные технологии сварки, 3D-печати и нанесения покрытий с использованием электронного луча. Эти технологии критически значимы для целого ряда отраслей, что напрямую связано с задачей достижения технологического суверенитета.

 

 

«Производство — это технологическое применение науки» (Карл Маркс)

 

 

Деятельность ученых, разработчиков и исследователей в конечном итоге всегда нацелена на промышленность, на то, чтобы создавались продукты, необходимые людям. Григорий Семёнов, директор ООО «НПК ТЭТА», в докладе показал значимость различных технологий электронно-­лучевой обработки, оценил текущее положение дел на рынке в России и задал неудобные вопросы, ответы на которые помогут отечественным производителям сохранить свои компетенции и компании в условиях ограниченной платежеспособности на рынке.
Объём мирового рынка сварочных установок (а это 150 сварочных методов) составляет порядка 15 млрд долларов в год, рынок электронно-­лучевых сварочных установок — порядка 200 млн долларов в год, что менее 1,5% мирового. Объем мирового рынка оборудования для аддитивных технологий по металлу — порядка 2 млрд долларов в год, а электронно-­лучевых 3D-принтеров — примерно 20 млн долларов в год (доля — порядка 1%). То есть производители электронно-­лучевых установок всегда работают в условиях высокой конкуренции с другими технологиями. Всего в мире действует порядка 4000 электронно-­лучевых сварочных установок, в России — 200–300 установок. Где ниша данной технологии в России?

 

Если рассмотреть пример компании «НПК ТЭТА», которая специализируется на производстве прежде всего сварочного оборудования, развивает аддитивное направление, разрабатывает новые темы — нанесение покрытий и металлургию, то ее клиенты — предприятия высокотехнологичного машиностроения, прежде всего финансируемые за счет государственного бюджета: «Ростех», «Роскосмос», «Росатом», приборостроение (в основном в пользу названных корпораций). В меньшей доле в 2023–2025 годах поставки осуществлялись в научные учреждения, авиастроительную, автомобильную отрасли, на экспорт.

 

«Наша компания на фоне роста заказов в 2023–2025 годах столкнулась с систематическими задержками оплат за выполненную работу. То есть компания была загружена работой, которая регулярно не оплачивалась. Какие можно из этого сделать выводы, что с этим делать?» — порассуждал вслух Григорий Семёнов.

 

 

Очевидно, продажи нового оборудования в стране на текущий момент вряд ли будут расти, денег на его приобретение в бюджете не хватает, и это печально. Однако при этом с большой вероятностью будут расти запросы на сервисные и ремонтные работы. Также уже наблюдается рост обращений в компанию для осуществления производственных услуг. Одно из возможных направлений деятельности с государственным бюджетированием — проведение НИОКР (для малых исследовательских групп  это могут быть достаточные деньги для выживания). Есть еще вариант — экспорт. Россия — страна, где очень развиты компетенции в области электронного луча, — по факту слабо представлена на мировом рынке. Почему?

 

Любая промышленная установка электронно-­лучевой обработки — сложный составной продукт. И для того чтобы конкурировать с зарубежными аналогами, каждая из сложных подсистем установки должна быть высококонкурентной, оптимальной, экономичной и так далее. Одной малой или средней компании не под силу развивать каждую подсистему до мирового топ-уровня. Да, в комплексе все будет работать, но обеспечить использование энергоблока, пушки, софта, контроллеров в СЧПУ, как у лучших в мире аналогов, достаточно сложно. Чтобы побеждать на рынке в производстве каждой системы, необходимо объединение сил. Если бы в России появилась компания, которая делает отличные источники питания, всем было бы дешевле купить, чем производить собственные. Кроме того, цены на оборудование с собственной комплектацией подходят только для конкуренции на внутреннем рынке. Взять для примера софт (а это многоуровневая система): наряду с основным ПО от компании — производителя оборудования клиенту могут потребоваться приложения для аддитивных, прецизионных, крупногабаритных работ и так далее. Есть компании, которые на этом специализируются. Здесь также напрашивается кооперация.

 

Можно рассмотреть решения для исключения эффекта smoking, когда при аддитивном спекании порошок электризуется, взрывается и разлетается. Как часто встречается его упоминание в мировой литературе? Встречается… Да, у многих проблема решена подбором разверток, режимов, но исследования продолжаются. Компания «ТЭТА» также заинтересована в проведении подобных технологических исследований, готова их финансировать, предоставлять свое оборудование ученым.

 

Если есть желание развивать высококонкурентный продукт, сразу встает вопрос совместимости систем, которые создаются различными компаниями. Опять же — нужно определить условия, при которых компания — разработчик оборудования может иметь документацию на внешние подсистемы, чтобы обеспечить долгосрочную гарантию на установку в целом, не завися через годы от сторонней поставки. Есть и другие вопросы для обсуждения. Однако, конкурируя только между собой внутри и избегая совместных проектов, российские компании обрекают себя на отсутствие на внешнем рынке в магистральных направлениях. Поэтому «ТЭТА» как компания, которая поставила порядка 100 установок в России, более 10 установок в другие страны, заинтересована в кооперации, в которой каждый может найти место, чтобы привнести свои топовые разработки в общее дело. Например, сейчас есть запрос сделать электронно-­лучевые 3D-принтеры эффективными, дешевыми, качественными.

 

Если подвести итог, в России наблюдается падение платежеспособности промышленности, снижение спроса, насыщение рынка. Возможный ответ — диверсификация продуктов и услуг, новые рыночные ниши. Мировые вызовы — протекционизм, ценовая конкуренция. Ответ — локализация производства, управление издержками, платформенные решения.

 

 

Александр Зылёв, заместитель генерального директора АО «НИТИ «Прогресс», в свою очередь выразил уверенность, что технология электронно-­лучевой сварки была и будет востребована на рынке и «прогресс неизбежен!».

 

НИТИ «Прогресс» знаменит своими крупногабаритными установками, является компанией полного цикла, которая ориентирована на импортозамещение. По словам докладчика, при наличии на рынке применяются отечественные комплектующие, осуществляется работа с партнерами в надежде на появление отечественных серводвигателей, высокоточных редукторов и др. Будучи в тренде на роботизацию, НИТИ «Прогресс» является единственным производителем оборудования в мире, который закрепляет электронно-­лучевую пушку на антропоморфном роботе-­манипуляторе, что позволяет добиваться большой степени универсальности установок. Новые проекты направлены на автоматизацию и с разработкой системы автоматического поиска сварного шва позволили заменить слово «автоматизированный» в названиях комплексов на слово «автоматический». Система впервые была реализована в автоматическом высокопроизводительном комплексе АЭЛТК‑8 для сварки валов трансмиссии. Другая новая разработка — установка с локальным вакуумом, когда в зоне сварки находится небольшая часть изделия, а остальная — вне зоны вакуумной камеры. Для нее были использованы появившиеся на рынке магнитожидкостные уплотнения. 

 

То есть на предприятии ищут новые решения и используют новые возможности.

 

Александр Зылёв подтвердил рост запросов на услуги в адрес компании и привел пример расчёта стоимости отработки технологии и электронно-­лучевой сварки (рис. 1).

 

Рис. 1. Расчет себестоимости отработки и услуг электронно-лучевой сварки. Из презентации А. Зылёва.

 

Поскольку для сварки, как правило, поступают такие стали, которые требуют длительного цикла обработки (5–6 часов и более), когда изделие предварительно надо прогреть лучом, а потом остудить в вакууме, стоимость заказчику сначала кажется большой. Сварка одного изделия (загрузки) обходится примерно в 65 тысяч руб­лей. Однако в процессе обсуждения заказчики понимают ее обоснованность.

 

Осуществляя услуги на имеющемся на предприятии опытном оборудовании, в компании часто берутся за исполнение сложных задач на специальных условиях, поскольку видят свою миссию в том, чтобы нести электронно-­лучевую технологию в ранее неизведанные отрасли промышленности.

 

 

Поступательное развитие отрасли упирается в технологический суверенитет в вакуумном машиностроении, считает Евгений Капустин, генеральный директор АО «Вакууммаш». Речь идет о наличии в стране под национальным контролем критических и сквозных технологий, собственных линий разработки и производства, без которых государство и общество неспособны добиваться национальных целей развития и реализовывать национальные интересы.

 

Технологический суверенитет, пояснил он, держится на двух основаниях: исследования, разработка и внедрение критических технологий и производство высокотехнологичной продукции на их основе. Применительно к вакуумному машиностроению это означает возможность разрабатывать и производить безмасляные (сухие) средства откачки: спиральные вакуумные насосы; турбомолекулярные вакуумные насосы; винтовые вакуумные насосы; двухроторные вакуумные насосы (Рутса); криогенные вакуумные насосы. Ускорить движение в этом направлении могло бы создание консорциума «Отечественное вакуумное оборудование». В него, по мнению Капустина, способны вой­ти АО «Вакууммаш», КНИТУ, ООО «ВЦМО», ООО НПП «Системы контроля» и другие организации, готовые обеспечить разработку и постановку на производство вакуумного оборудования для электронной промышленности. АО «Вакууммаш» — единственное предприятие в России, выполняющее полный цикл работ в данном направлении — готово возглавить эту работу.

 

 

 

Обратная связь

 

 

Алексей Поляков, к. т. н., главный сварщик ПАО «ОДК-Сатурн», представил практический опыт применения электронно-­лучевой сварки на своем предприятии, где имеется целый ряд сварочных установок, и поделился историей внедрения нового оборудования.
Предприятие изготавливает газотурбинные двигатели различного типоразмера и мощности. Свариваемые толщины от 0,8 до почти 100 мм. Используется широкий спектр материалов: жаропрочная мартенситная сталь, никелевые сплавы, титановые сплавы и др. Имея 25‑летний опыт эксплуатации комплекса ЭЛУР‑1АТ для крупногабаритных узлов изделия ГТД‑110, к составлению технического задания на новую установку электронно-­лучевой сварки подошли рационально. Вместо двух решили использовать одну пушку. Конструкторы компании «ТЭТА» смогли перейти от объема камеры 102 м3 на 68 м3 для той же номенклатуры изделий, что и ранее. Это позволило быстрее откачивать вакуум (25 минут вместо полутора часов — очень ощутимый результат). Для управления установкой ЭЛУР‑1АТ использовались три пульта (один центральный и два для управления энергоблоками) — на установке ТЕТА 60Е2500 один центральный пульт управления.
Самые ответственные детали в ГДТ — это барабаны (роторы компрессора, турбины). Причина в том, что диски роторов, как правило, окончательно обработаны. Жёсткие допуски на расстояния между дисками до сварки учитывают величину усадки после ЭЛС. Повторное исправление ЭЛС негативно сказывается на геометрии ротора (барабана).

 

При отработке технологии осуществлялось не слепое копирование режимов ЭЛС. На установке ТЕТА 60Е2500 специалисты ОГСв смогли отработать режим ЭЛС без разворота электронно-­лучевой пушки на 8–10 градусов. Данный разворот применялся на ЭЛУР‑1АТ для исключения или значительного уменьшения величины подрезов при ЭЛС дисков компрессора или турбины. Наличие подрезов требовало дополнительного «косметического» прохода электронным лучом. Сейчас пушка устанавливается под прямым углом к сварному шву.

 

Сварка обычно идет 9–10 часов. Ранее катод из гексаборида лантана был рассчитан на 8–10 часов с 4–5 термосменами максимум и перед сваркой ответственного узла подлежал замене, сейчас танталовые катоды стоят до 50 часов, при этом анализируется эмиссионная способность катода, что исключает сбой в работе энергоблока из-за потери катодом эмиссионной способности. Отдельно была отмечена отличная работа видеокамер, которые раньше на предприятии не применяли.

 

Специалисты предприятия отказались от использования в новой установке ТЕТА 60Е2500 системы слежения за стыком РАСТР5 из-за её конструктивной особенности. Для визуализации процесса сварки это отключение тока на 3 мс через каждые 20 мс. Для ЭЛС на скоростях до 12 м/час это не оказывало влияния на качество сварки. Однако для ЭЛС на скоростях 60 м/час и более (на данных скоростях свариваются титановые узлы) расплавленный металл в сварочной ванне не успевает заполнить пародинамический канал сварного шва, в котором на 3 мс происходило отключение тока сварки, и на этих участках оставались незаваренные кратеры по всей высоте сварного шва. Наличие таких кратеров для качественной ЭЛС неприемлемо.

 

 

Для повышения качества ЭЛС Алексей Поляков выделил необходимую для разработки и внедрения в производство технологию определения и автоматического регулирования величины проплава, а также назвал технические и технологические проблемы в электронно-лучевом производстве.

 

Технические:
1. Низкая скорость создания вакуума.
2. Низкая эмиссионная стойкость катодов из гексаборида лантана.
3. Оценка эмиссионной способности катода (заключение о работоспособности катода).
4. Отсутствие системы контроля пространственно-­энергетических параметров электронного луча (диагностика ЭЛ: положение фокуса относительно поверхности изделия, минимальный диаметр, угол сходимости, максимальная плотность тока и её распределение в луче).
5. Отсутствие систем контроля совмещения электронного луча со свариваемым стыком.
6. Отсутствие систем контроля за положением луча относительно свариваемого стыка при ЭЛС больших толщин (контроль по рентгеновскому излучению).
7. Отсутствие систем контроля и стабилизации глубины проплавления (существующие системы эффективны только при сквозном проплавлении).

 

Технологические:
1. Устранение корневых дефектов при ЭЛС.
2. Разработка расчётных моделей процесса ЭЛС в различных условиях.
3. Ремонт дефектных участков с подачей присадочной поволоки.
4. Размагничивание деталей перед ЭЛС.

 

Как дополнительное пожелание к разработчикам оборудования прозвучало — создание длиннофокусной малогабаритной «внутритрубной» электронно-­лучевой пушки для ЭЛС под углом 90° барабанов изнутри, аналогичной ранее изготовленной ИЭС им. Е.О. Патона.

 

 

Панорама технологий

 

 

Всего в рамках научной программы конференции было представлено 43 доклада, которые отразили актуальные направления развития электронно-­лучевой технологии обработки материалов.
Так в НИУ «МЭИ» давно занимаются темой сварки разнородных материалов (металлов и их сплавов), так как наша промышленность ставит такие задачи при производстве защитных элементов конструкций с особыми свой­ствами. В качестве примера можно выделить соединения: алюминия и железа; алюминия и титана; титана и ванадия; получение электронно-­лучевыми технологиями сплава контролируемого химического состава (нитинол). Сложность создания таких соединений заключается в различных температурах плавления, коэффициентах линейного расширения, теплопроводности и теплоемкости, ограниченной взаимной растворимости, приводящей к образованию интерметаллидных фаз, сильно снижающих свой­ства соединений, в том числе проявляющихся в хрупкости соединения, неравномерности химического состава и образовании направленных столбчатых кристаллов.

 

Виктор Драгунов, д. т. н., профессор кафедры технологии металлов НИУ «МЭИ», рассказал о двух инновационных способах — скоростной сваркопайке и сварке с использованием переходников из разнородных материалов.

 

В первом случае был предложен алгоритм, при котором заготовка из разнородных материалов вращается с большой скоростью: 300–800 об/мин. Электронным пучком нагревается стык изделия, плавится легкоплавкий материал, формируется паяное соединение. Малая допустимая интерметаллическая прослойка получается за счет малого времени существования сварочной ванны. Для его определения была разработана математическая модель процесса.

 

 

Вторая технология — использование переходников из разнородных сталей. Такие переходники, как правило, используются в теплоэнергетике, например, когда надо осуществить переход от аустенитной стали к стали перлитного класса.

 

Сейчас в основном используют способ, когда создается несколько переходников, чтобы концентрация карбидообразующих элементов плавно изменялась, а швы завариваются проволокой с высоким содержанием никеля. Технология трудоемкая, проволока дорогая. Со временем при эксплуатации при высокой температуре в таких соединениях образуются диффузионные прослойки, по которым происходит разрушение. Кроме того, получают разного рода переходники с помощью аддитивных технологий, когда металл плавно переходит от одной концентрации к другой и обеспечивается низкий градиент концентраций карбидообразующего элемента. Но и в этом случае есть нерешенные вопросы. В НИУ «МЭИ» был предложен довольно простой вариант многопроходной электронно-­лучевой сварки. В этом случае на оправке собирают стыковое соединение патрубков из разнородных сталей, торцы которых в виде внутреннего и внешнего сопрягаемых усеченных конусов образуют стык для соединения многопроходным швом. Особенность: нужно обеспечить глубину проплавления одинаковую по всей длине конуса, что делается за счет снижения тока сварки, который надо правильно подобрать. Концентрация элементов легко рассчитывается по долям участия каждого материала. А число проходов определяется требуемым перепадом концентрации. При данном способе при воздействии температуры возможно уйти от образования диффузионных прослоек. Это подтверждают микрошлифы и испытания механических свой­ств.

 

 

Директор ООО «Вятский аттестационный центр» Валерий Мелюков представил результаты моделирования процесса создания кольцевых соединений труб. Проблемы при реализации технологии сварки в данном случаи связаны с замкнутостью тепловых потоков. Эффективность работы зависит и от радиуса кривизны трубы, и от толщины стенки труб.

 

Было показано, что для получения качественного соединения с требуемыми свой­ствами необходимо решить обратную задачу по подбору режимов сварки. Решение обратной задачи всегда более сложное, чем прямой, поэтому была отмечена необходимость создания для технолога-­пользователя программных продуктов моделирования и расчета тепловых процессов сварки и определения режимов на основе проведенных исследований.

 

 

В докладе Германа Рагозина, инженера лаборатории сварки и пайки металлических материалов, среди изделий, полученных в НИЦ «Курчатовский институт» — ВИАМ посредством электронно-­лучевой сварки, были представлены: роторные элементы ГТД из жаропрочного никелевого сплава ВЖ172 и титанового сплава ВТ8; детали двигателя из МПО сплава ЭП648, ВЖ159 с применением аддитивных технологий; зубчатые колеса двигателей ПС‑90А, ПС‑90А‑76 из сплава ЭП415-Ш; кольца диффузора двигателя ПД‑14 и его модификаций из сплава ЭП718; элементы шасси самолета SSJ‑75 из сплава ВТ22М. Среди планируемых к реализации задач: разработка технологии аргоно-дуговой и электронно-­лучевой сварки синтезированных материалов КХ28М, Х15H5Д4Б, ВЛК1-ПС, ВТ6-ПС применительно к изготовлению и ремонту элементов камеры сгорания ГТД; разработка технологии изготовления сварной заготовки ДСЕ «Плунжер» из подшипниковой стали ШХ15.

 

Также организацией были успешно проведены работы с помощью электронно-­лучевой сварки по изготовлению роторов турбокомпрессоров для дизельных двигателей магистральных тепловозов. Для турбокомпрессора ТК32-11 тепловозов 2ТЭ26КМ совместно с конструкторами ОАО «Пензадизельмаш» была разработана технология сборки и электронно-­лучевой сварки вала из конструкционной стали с дисками из жаропрочных сплавов. Герман Рогозин сообщил, что внедрение этой технологии в серийное производство позволило: повысить в 1,5 раза межремонтный период обслуживания; обеспечить высокое качество балансировки ротора и снизить вибрацию турбокомпрессора в 2,1 раза; снизить до 50% трудоемкость механической обработки и сборки роторов; добиться повышения надежности за счет замены штифтового соединения на сварку.

 

 

По направлению электронно-­лучевой сварки также были затронуты темы: особенностей фокусировки электронно-­лучевого пучка при конструкциях большой толщины, сварки сплава ВЖЛ12У с высокотемпературным подогревом (НИУ «МЭИ»), исследования структуры сварного соединения сплава ВЖ172 (филиал АО «ОДК» «НИИД»), проведения многоцикловых испытаний имитаторов изделий для ГТД (АО «ОДК», «ОДК-Салют») и другие.

 

По теме производства и совершенствования оборудования для электронно-­лучевой обработки были представлены доклады о разработке высоковольтного источника питания электронной пушки и производстве линейки оборудования («Фабметалл»); о диагностике параметров электронно-­лучевого пучка, применении тепловизорной техники (НИУ «МЭИ»), о новых магнитных системах для сварочных пушек (ИЯФ СО РАН), о форвакуумном плазменном источнике электронов для осуществления технологических задач, системе визуализации на основе анализа тока отраженных электронов (ТУСУР), о тестировании источников питания электронной пушки (ООО «НПК ТЭТА») и другие.

 

 

Большой блок докладов как никогда ранее был связан с аддитивным формообразованием.

 

О результатах работ по выращиванию заготовок наплавкой проволоки концентрированными источниками энергии рассказал профессор Пермского национального исследовательского политехнического университета и генеральный директор компании xWeld Дмитрий Трушников. По его словам, реализацией технологии на оборудовании российского производителя 3D-принтеров xWeld удалось достичь высоких технико-­экономических показателей:
• кратное снижение срока получения заготовок;
• снижение стоимости до 50%;
• повышение коэффициента использования материала в три и более раз;
• снижение сроков изготовления на 30% и более;
• снижение складских издержек;
• высокое качество получаемого материала;
• повышение степени контроля процесса изготовления;
• расширение номенклатуры материалов.

 

В компании производят компактные, портальные, роботизированные 3D-принтеры с плазменными, дуговыми, лазерными системами. Научные работы по моделированию ведутся в нескольких направлениях: деформация конструкций, моделирование тепломассопереноса, движение металла в жидкой ванне.

 

К проблеме ремонта изделий с направленной структурой привлек внимание Сергей Фортуна из Института физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН (ИФПМ СО РАН). В результате выполненных работ было установлено, что посредством проволочного электронно-­лучевого аддитивного производства (ЭЛАП) на подложке из жаропрочного сплава на основе никеля с направленной структурой возможно формирование аддитивных слоёв из аналогичного сплава с целью наращивания (восстановления) подложки. Рост аддитивных слоев реализуется по эпитаксиальному механизму с наследованием направленной структуры подложки.

 

 

Алексей Панин, ИФПМ СО РАН, отметил перспективность использования электронно-­лучевой технологии в космосе, напомнил целый ряд преимуществ проволочной печати, остановился на результатах исследования микроструктур титановых сплавов. Научные исследования показали, что характерной особенностью микроструктуры образцов титановых сплавов, изготовленных методом проволочной электронно-­лучевой аддитивной технологии, является наличие крупных столбчатых первичных β-зерен, содержащих фрагментированные рейки/пластины α/α'-фазы.

 

Была также продемонстрирована возможность 3D-печати титановых металломатричных композитов на основе системы Ti-­Al-­V методом проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии путем: одновременного плавления титановой проволоки и порошка TiC; предварительного диффузионного насыщения титановой проволоки углеродом или бором; электроискрового легирования проволоки ВТ6 электродами, полученными путем спекания порошков TiC, TiB или WC.

 

 

Доклад Филиппа Дьяченко, ИФПМ СО РАН, касался улучшения свой­ств сплава никилида титана (TiNi) и был посвящен в том числе актуальной задаче создания на его поверхности тонкого (~2 мкм) функционального барьерного слоя Ti-­Ni-­Ta, обладающего высокими физико-­меха-ническими свой­ствами и механической совместимостью к подложке.

 

Сплавы на основе никелида титана с эффектами памяти формы и сверхэластичности широко используются для изготовления исполнительных элементов микроэлектромеханических систем, которые применяют в работе миниатюрных изделий медицинского и немедицинского назначения — хирургический инструментарий, имплантаты, актуаторы, датчики температуры.

 

Тему применения проволочного электронно-­лучевого аддитивного производства для получения биметаллических образцов на основе железных и медных сплавов рассмотрел Евгений Сидоров, также представлявший ИФПМ СО РАН. Биметаллические материалы системы сталь — медь позволяют сочетать в одном изделии свой­ства стали: прочность, усталостную прочность, низкую теплопроводность — и свой­ства медных сплавов: высокую теплопроводность и электропроводность, износостойкость, коррозионную стойкость.

 

 

В представленной работе методом проволочного электронно-­лучевого аддитивного производства были получены бездефектные образцы посредством непрерывной подачи металла в зону 3D-печати сразу из двух проволочных податчиков.

 

 

По сообщению Андрея Чумаевского, основными направлениями работы ИФПМ СО РАН в области электроннолучевого аддитивного производства являются: получение конструктивно подобных элементов ГТД из титановых сплавов и биметаллических элементов; разработка системы управления тепловложением в процессе печати с реализацией онлайн-­мониторинга состояния ванны расплава; модернизация оборудования для проволочного аддитивного электронно-­лучевого производства; управление структурой изделий в процессе печати, формирование композиционных материалов и покрытий непосредственно в процессе печати; обобщение данных по проволочному аддитивному электронно-­лучевому производству различных металлов и сплавов, биметаллических элементов, функционально-­градиентных материалов и композитов; получение сложноорганизованных деталей и другие.

 

По результатам проводимых работ были сформулированы преимущества метода проволочного аддитивно-­лучевого производства для печати крупногабаритных изделий: производительность метода, энергоэффективность; возможность модификации материала при печати; получение биметаллических изделий; печать высоколегированных никелевых сплавов; печать титановых сплавов различного типа; печать чистой меди и низколегированных бронз; умеренные механические свой­ства материалов при циклическом нагружении.

 

Ограничениями при печати являются: мелкие детали и необрабатываемые материалы; материалы с интенсивным испарением в вакууме; объемные градиентные изделия из хрупких материалов с различным коэффициентом термического расширения; сложная геометрия изделия с нависанием элементов.

 

 

Степан Веретенников, магистр Ижевского государственного технического университета имени М.Т. Калашникова, инженер-­технолог АО «НИТИ «Прогресс», представил комплекс аддитивного выращивания с собственным способом позиционирования проволоки. В течение 2025 года была реализована система сопоставления по траектории, разработан механизм отслеживания высоты по координате Z, достигнута автоматизация по контролю параметров наплавки. Универсальность разработанного модуля позволяет любую установку электронно-­лучевой сварки производства АО «НИТИ «Прогресс» переоборудовать в 3D-принтер по металлу.

 

Также по направлению аддитивных технологий поднимались темы: подавления анизотропии микроструктуры в титановых славах и исследования аддитивных титановых структур, подвергнутых высокотемпературному наводороживанию, влияния технологических параметров двухпроволочного аддитивного формообразования на формирование структуры нитинола (НИУ «МЭИ»), влияния условий электронно-­лучевого аддитивного производства на структурно-­фазовое состояние титанового сплава ВТ6 (ИФПМ СО РАН), влияния развертки электронного луча на свой­ства жаропрочных сплавов на основе кобальта (ИФПМ СО РАН), сравнения структурно-­фазового состояния сплавов AZ31 и ZK60, изготовленных традиционным и проволочным электронно-­лучевым аддитивным методом (НИТУ «МИСИС»), разработки изделий с помощью селективного электронно-­лучевого сплавления (НИЦ «Курчатовский институт» — ВИАМ), осаждения теплозащитных покрытий (НИЦ «Курчатовский институт» —  ВИАМ, ТУСУР), мониторинга зоны расплава (НТЦ УП РАН), ремонта компонентов ГТД методом наплавки (ИММиТ СПбПУ, ООО «С7Инжиниринг») и другие.

 

Интересный доклад был сделан представителем научного сообщества из Мексики — доктором, профессором F. R. Saucedo Zendejo на тему «Пространственно-­временной метод конечных разностей для анализа задач с движущимися источниками тепла».
Также в рамках пленарного заседания был представлен обзор истории и развития электронно-­лучевой техники, подготовленный совместно сотрудниками НИУ «МЭИ» и ПНИПУ.

 

Стоит отметить, что для участников конференции были организованы экскурсии на предприятия, имеющие серьезные компетенции в области электронно-­лучевых технологий, — производственные компании «ТЭТА» и «Фабметалл», а также в Институт сильноточной электроники (ИСЭ СО РАН) и Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР). Их посещение вызвало большой интерес.

 

 

Вместо послесловия

 

На конференции был представлен широкий спектр тем — от производственных решений до фундаментальных исследований новых материалов. Читатель может составить целостное представление о новых возможностях технологии, о проблемах и задачах при их реализации, направлениях развития.

 

Следующую, седьмую конференцию «Электронно-лучевая сварка и смежные технологии» планируется провести в 2027 году в городе Пермь на площадке, предоставленной ПНИПУ.

 

Материалы VI Международной конференции «Электронно-лучевая сварка и смежные технологии» размещены на сайте конференции: ebw.mpei.ru

 

Фото: НИУ «МЭИ»

Источник журнал "РИТМ машиностроения" № 4-2026