Свыше полутора десятков изобретений и на счету заведующего кафедрой сопротивления материалов В.В.Мелюкова, и многие из них так или иначе касаются научных исследований в области разработки новых способов и устройств электронно-лучевой сварки.
Для большинства из нас познания в описываемой области ограничиваются именами изобретателей электросварки русских инженеров Н.Н.Бенардоса и Н.Г.Славянова. Да еще знаем, что в Киеве есть институт Патона, неизмеримо двинувший вперед сварочное дело.
Электродуга - это вчерашний день. Сейчас в технике применяется сварка пучком электронов, ионов, излучением лазера, световыми лучами. В каждой отрасли свои требования к источнику энергии и к технологии.
Валерий Васильевич Мелюков определился со своей научной направленностью еще на 3-м курсе Горьковского политехнического, когда познакомился с трудами в области технологии сварки академика Н.Н.Рыкалина из Института металлургии им. А.А.Байкова АН СССР. Особенно привлекла его проблема обработки новых, неизученных материалов, тугоплавких и высокопрочных.
С этой же проблемой столкнулись в свое время и постоянно работали над ее наилучшим решением производственники с Чепецкого механического завода в г. Глазове, предприятия, где выпускается оборудование для атомных электростанций: от стационарных, вроде Белоярской или Сосновоборской, до станций, идущих на оснащение атомных подводных и надводных кораблей.
Потому что там постоянно имели дело с цирконием, металлом высоких температур и потрясающих мощностей. В частности, его тугоплавкость, прочность, а главное, нейтронная инертность делали этот светлый, с легким "загаром" металл незаменимым материалом для деталей атомных двигателей. Он был совершенно "прозрачным"для низкоскоростных нейтронов, и это обусловило его приоритетное применение в устройстве технологических каналов атомных станций - грубо говоря, широких тонкостенных труб, куда вставляются рабочие ядерные стержни, испускающие нейтроны.
Каналы эти многометровые, и чтобы получить трубу нужной длины, прибегали к сварке. Представляете, каким ответственным был процесс этой сварки? Да еще если учесть, что цирконий показал себя довольно капризным металлом.
Атомщики из Глазова в своих поисках пришли в Научно-исследовательский конструкторский институт энерготехники (НИКИЭТ). И В.В.Мелюков, к тому времени уже кандидат технических наук, пришел туда же. Они нашли друг друга - проблема и человек, жаждущий ее решить с помощью милой его сердцу электронно-лучевой сварки.
Начал Валерий Васильевич, конечно, с теории. На основе вычислительного эксперимента, выполненного на ЭВМ, он разработал метод численного определения оптимальных режимов сварки. Нашел, как получать новые по форме пятна нагрева. Определил оптимальные комбинации источников, действующих одновременно, если того требуют условия. Получил алгоритм непрерывного управления мощностью источника. Выходило само собой, что управление это должен бы осуществлять автомат, и Мелюков привлекает к сотрудничеству двух доцентов, кандидатов наук с кафедры радиоэлектронных средств ФАВТа А.Г.Корепанова и В.П.Медведева. Вместе с уже работающим по проблеме доцентом кафедры теоретической и строительной механики Б.Л.Тимофеевым и доцентами кафедры сопромата Д.И.Василевичсм и В.Н.Дубровым образуется слаженный коллектив. Следующим шагом была разработка программного обеспечения для ЭВМ, позволяющая строить температурные поля, термические циклы и изотермы.
Наконец, окончательно разработан технологический процесс сварки, оптимальные режимы ее и конкретные устройства, осуществляющие процесс. Решена была и проблема автоматического управления. Забегая вперед, скажем, что блок программного управления сваркой БПУ-2 был впоследствии отмечен на ВДНХ серебряной медалью.
На этом дело не кончилось. Тут была еще одна тонкость. Дело в том, что в зоне сварки портился металл: структура его под температурным воздействием менялась и становилась уязвимой для процесса коррозии. Ведь циркониевые каналы-трубы внешней своей стороной постоянно контактировали с перегретой водой, средой достаточно агрессивной. Структуру необходимо было восстанавливать. В Глазове для этого применяли длительный отжиг швов - процесс, занимающий без малого сутки и не очень надежный. В.В.Мелюков со своей группой предложил новинку: термоциклическую обработку, осуществляемую с помощью все того же электронного потока. Схематически, это многократный нагрев-охлаждение по особой программе. Нововведение значительно ускорило и улучшило дело; кировчане явились в данном вопросе первооткрывателями в мировой практике. Вообще, предложенные учеными ВятГУ способы и устройства были разработаны в мире впервые.
В 1990 году группой под руководством Д.И.Василевича и В.Н.Дуброва были разработаны метод и аппаратура контроля качества диффузного соединения циркониевого сплава уже не с себе подобным металлом, а со сталью. Таких соединений не избежать в переходниках, технологических каналов. Сконструирована и изготовлена уникальная установка по оценке динамических характеристик диффузного слоя контакта сталь-цирконий.
Способы и установки электронно-лучевой сварки защищены авторскими свидетельствами и внедрены в НИКИЭТ. Подсчитан и экономический эффект от применения кировских разработок. Он немал, но главное не в нем. Главное - в повышении надежности оборудования будущих атомных станций.
По результатам этой научной работы В.В.Мелюковым в 1993 году была защищена докторская диссертация. Он с благодарностью вспоминает имена ученых, наставников, тех, кто помогал ему ступенька за ступенькой идти к вершине: профессоров В.Н.Тюрина из НИКИЭТа, А.А.Углова из Института металлургии, конечно, уже упомянутого академика Н.Н.Рыкалина и других.
Сейчас на кафедре в числе других открыта аспирантура по специальности "Технология и оборудование сварочного производства". У Мелюкова - семь аспирантов и один соискатель. Идет работа над созданием нового, усовершенствованного сварочного комплекса на базе современных средств вычислительной техники.
Из книги В.Шишкина «ВятГУ: страницы биографии»
