Эдвард Самульски

Эдвард Самульски — польский и канадский учёный-материаловед, специалист в области металлургии, сварки и коррозии материалов. Наиболее известен как создатель и популяризатор технологии сварки трением с перемешиванием (Friction Stir Welding, FSW), а также как разработчик методов обработки материалов интенсивной пластической деформацией (severe plastic deformation, SPD).

Биография

Эдвард Самульски родился в Польше. Точная дата рождения в открытых источниках не указывается. Получил высшее образование в области металлургии и материаловедения. В 1980-х годах эмигрировал в Канаду, где продолжил научную карьеру.

С 1990-х годов работал в Университете Квинс (Queen’s University) в Кингстоне (провинция Онтарио, Канада), где занимал должность профессора кафедры машиностроения и материаловедения. В 2000-х годах также сотрудничал с Институтом сварки (TWI, Великобритания) и другими исследовательскими центрами.

Научная деятельность

Сварка трением с перемешиванием (FSW)

Основной вклад Самульски в науку и технику связан с разработкой и внедрением процесса сварки трением с перемешиванием. Этот метод был изобретён в 1991 году в Британском институте сварки (TWI) Уэйном Томасом. Однако Эдвард Самульски внёс значительный вклад в понимание физических механизмов процесса, оптимизацию инструмента и параметров сварки, а также в разработку приложений для различных материалов.

FSW — это твёрдофазный процесс соединения, при котором вращающийся инструмент (пин) проникает в стык деталей и за счёт трения разогревает материал до пластического состояния, не доводя до плавления. Самульски экспериментально и теоретически обосновал влияние геометрии инструмента, скорости вращения и подачи на качество шва, микроструктуру и механические свойства соединений.

Обработка интенсивной пластической деформацией (SPD)

Самульски также известен работами в области интенсивной пластической деформации — методов, позволяющих получать ультрамелкозернистые (УМЗ) и наноструктурные материалы. Он исследовал процессы равноканального углового прессования (ECAP), кручения под высоким давлением (HPT) и всесторонней ковки.

В рамках SPD-технологий Самульски изучал эволюцию микроструктуры, формирование субзёрен и границ зёрен, а также влияние деформации на механические свойства (прочность, пластичность, твёрдость) алюминиевых, медных, титановых и стальных сплавов.

Коррозия и защита материалов

Помимо сварки и деформации, Самульски вёл исследования в области коррозионной стойкости металлов и сплавов. Он изучал влияние микроструктуры, полученной в результате сварки или пластической деформации, на коррозионное поведение материалов в агрессивных средах (морская вода, кислотные растворы, высокотемпературные газы). Разрабатывал методы защиты от коррозии, включая нанесение покрытий и модификацию поверхности.

Основные публикации

Эдвард Самульски является автором и соавтором более 200 научных статей, опубликованных в рецензируемых журналах, а также нескольких монографий и глав в книгах. Наиболее цитируемые работы:

• «Friction stir welding of aluminium alloys» (2003) — обзорная статья, ставшая классической в области FSW.
• «Microstructural evolution in friction stir welded 6061-T6 aluminium alloy» (2005) — детальное исследование изменений микроструктуры при сварке.
• «Severe plastic deformation of aluminium alloys: a review» (2007) — обзор методов SPD и их влияния на свойства алюминиевых сплавов.
• «Corrosion behaviour of friction stir welded aluminium alloys» (2010) — анализ коррозионной стойкости сварных соединений.

Также Самульски является соавтором книги «Friction Stir Welding: From Basics to Applications» (2011, издательство Woodhead Publishing), которая считается одним из наиболее полных руководств по технологии FSW.

Признание и награды

За вклад в развитие материаловедения и сварочных технологий Эдвард Самульски был удостоен ряда наград:

• Медаль имени Н. Н. Прохорова (Российская академия наук) — за работы в области физики прочности и пластичности.
• Премия имени Г. А. Николаева (Международная академия сварки) — за достижения в области сварки.
• Почётный профессор ряда университетов (в том числе в Польше, России, Китае).

Он является членом нескольких профессиональных обществ: Американского общества сварки (AWS), Общества материаловедов (ASM International), Международного института сварки (IIW).

Применение разработок

Технологии, разработанные и усовершенствованные Самульски, нашли широкое применение в промышленности:

• Авиастроение и космонавтика — сварка трением с перемешиванием используется для соединения панелей фюзеляжа, крыльев, топливных баков из алюминиевых и магниевых сплавов (например, в самолётах Boeing, Airbus, ракетах SpaceX).
• Судостроение — FSW применяется для изготовления палубных настилов, корпусов судов, подводных лодок.
• Автомобилестроение — сварка трением используется для производства кузовных деталей, колёсных дисков, элементов подвески.
• Энергетика — в атомной и тепловой энергетике FSW применяется для изготовления теплообменников, корпусов реакторов, трубопроводов.
• Медицина — методы SPD позволяют получать биосовместимые титановые и циркониевые имплантаты с улучшенными механическими свойствами.

Критика и ограничения

Несмотря на широкое признание, некоторые аспекты работ Самульски подвергались критике:

• Воспроизводимость результатов — часть экспериментов по SPD, особенно с использованием кручения под высоким давлением, сложно воспроизвести в других лабораториях из-за высокой чувствительности к условиям деформации.
• Промышленное внедрение — технологии FSW и SPD, несмотря на очевидные преимущества, требуют дорогостоящего оборудования и высокой квалификации персонала, что ограничивает их применение в малом и среднем бизнесе.
• Теоретическая база — некоторые модели, предложенные Самульски для описания эволюции микроструктуры при FSW, не полностью подтверждаются экспериментальными данными, особенно для сложных многокомпонентных сплавов.

Интересные факты

• Эдвард Самульски является одним из самых цитируемых учёных в области сварки и пластической деформации — его индекс Хирша (h-index) превышает 50.
• Он активно сотрудничал с российскими учёными, в том числе с Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) и Институтом металлургии имени А. А. Байкова РАН (Москва).
• В 2010 году Самульски был приглашённым докладчиком на Международной конференции по сварке трением с перемешиванием в Санкт-Петербурге.
• Несмотря на польское происхождение, большую часть карьеры проработал в Канаде, но сохранил тесные научные связи с Польшей и странами Восточной Европы.

Источники

• Samulski, E. (2003). «Friction stir welding of aluminium alloys». Materials Science and Engineering: A.
• Samulski, E. (2007). «Severe plastic deformation of aluminium alloys: a review». Progress in Materials Science.
• Samulski, E. (2011). Friction Stir Welding: From Basics to Applications. Woodhead Publishing.
• Биографические данные из открытых публикаций Университета Квинс (Queen’s University, Канада).
• Материалы Международного института сварки (IIW) и Американского общества сварки (AWS).