Дисертація присвячена дослідженню процесу формування робочого шару дуговим наплавленням валиками регламентованої форми, розробці технології й устаткування з метою підвищення службових характеристик зміцнених виробів, зниження витрат матеріальних і енергетичних ресурсів при їхньому виробництві й експлуатації. Установлено, що для забезпечення високої якості шару, наплавленого дуговим зварюванням, його формування необхідно здійснювати валиками регламентованої форми: криволінійними з плавною і дискретною зміною траєкторії наплавлення, комбінацією безупинно наплавленого шару і шару, сформованого з дискретних ділянок. Установлено, що на початковій стадії формування зварювальної ванни теплопередача в ній здійснюється переважно за рахунок теплопровідності, а потім з появою потоків у ній - переважає транспортування тепла від джерела до границі плавлення потоками рідкого металу. При цьому в початковий момент формування ванни різко зростає її температура і незначно - об'єм. З появою потоків у ній на другій стадіїтемпература рідкого металу (осереднена по об'єму) різко зменшується і збільшується об'єм металу ванни. На основі цього розроблений спосіб безупинного наплавлення робочого шару у виді дискретних ділянок. Установлено, що домінуюча роль передачі тепла потоками рідкого металу приводить до того, що в широкому діапазоні товщин пластин, на які провадиться наплавлення валика, ширина і глибина зварювальної ванни не залежать від товщини пластини, а відбитий від зворотної її сторони потік тепла впливає тільки на форму хвостової частини ванни. При цьому показано, що границя розділу фронтів плавлення і затвердіння в зварювальній ванні може бути як опуклою, коли метал по осі шва твердіє раніш, ніж периферійні ділянки по краях ванни, так і увігнутою, коли ці процеси в часі міняються місцями. Установлено, що форма границі розділу залежить від співвідношення інтенсивностей осьового глибинного і поверхневого потоків металу ванни і впливає на якісні характеристики наплавленого валика. Розроблені технологічні процеси й автоматизоване устаткування для наплавлення робочого шару валиками регламентованої форми, які пройшли апробацію в умовах ВАТ "ММК ім. Ілліча, м. Маріуполь" і Дніпропетровського заводу металургійного устаткування, показавши високі службові характеристики обладнання, його надійність в експлуатації, простоту реалізації технологічних процесів зміцнення. Очікуваний економічний ефект від упровадження розробок складе понад 100 тисяч грн.
