<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Transport engineering</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Transport engineering</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Транспортное машиностроение</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2782-5957</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">120475</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.30987/2782-5957-2026-4-82-94</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Материаловедение и технологии материалов</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Material Science and Materials Engineering</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Материаловедение и технологии материалов</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">STUDYING THE INFLUENCE OF THE DEVELOPED ACTIVATING FLUXES ON WELDING ARC IONIZATION AND DEPTH PENETRATION OF 09G2S STEEL  BY USING A-TIG TECHNOLOGY</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ АКТИВИРУЮЩИХ ФЛЮСОВ НА ИОНИЗАЦИЮ СВАРОЧНОЙ ДУГИ И ГЛУБИНУ ПРОПЛАВЛЕНИЯ СТАЛИ 09Г2С ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕХНОЛОГИИ A-TIG</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0000-1923-9386</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Украинцев</surname>
       <given-names>Александр Леонидович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ukrainchev</surname>
       <given-names>Aleksandr Leonidovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>alex.ukraintsev2015@yandex.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Терещенко</surname>
       <given-names>Александр Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Tereschenko</surname>
       <given-names>Aleksandr Aleksandrovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7195-0500</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Макаренко</surname>
       <given-names>Константин Васильевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Makarenko</surname>
       <given-names>Konstantin Vasilievich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>makkon1@yandex.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Брянский государственный технический университет</institution>
     <city>Bryansk</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Bryansk State Technical University</institution>
     <city>Bryansk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Аттестационный центр по сварочному производству, экспертизе и диагностике</institution>
     <city>Брянск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Certification Center for Welding, Expertise and Diagnostics</institution>
     <city>Bryansk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Брянский государственный технический университет</institution>
     <city>Брянск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Bryansk State Technical University</institution>
     <city>Bryansk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>2026</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>82</fpage>
   <lpage>94</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-12-22T00:00:00+03:00">
     <day>22</day>
     <month>12</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-02-20T00:00:00+03:00">
     <day>20</day>
     <month>02</month>
     <year>2026</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/120475/view">https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/120475/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В статье представлены результаты разработки и изучения составов активирующих флюс-паст на основе традиционных оксидных элементов для аргонодуговой сварки (A-TIG). Основное внимание уделено влиянию состава флюса на ионизацию дуги и отношение глубины проплавления к ширине шва. Проведены эксперименты с различными составами флюс-паст, содержащими плавиковый шпат (CaF₂) и сварочный флюс АН-60, при этом соотношение компонентов в составе паст варьировали. В ходе экспериментов наплавку проводили на стальные платины толщиной 10 мм, марка стали – 09Г2С. Наибольшая глубина проплавления достигнута составами №1 и №2, где глубина проплавления составляла 6,5 мм и 7 мм соответственно. Установлено, что оптимальное содержание плавикового шпата в составе пасты не должно превышать 25%, что позволяет достичь максимальной глубины проплавления. Определены главные ионизаторы сварочной дуги: Si, Ca, Mg и Mn, содержание которых можно повышать или изменять для оптимизации составов паст. На основании результатов исследования было установлено, что разработанные активирующие флюсы могут быть использованы для оптимизации процессов аргонодуговой сварки толстостенных конструкций, а также для обеспечения поверхностного упрочнения сталей взамен традиционных способов ХТО.&#13;
Цель исследования: разработка и экспериментальные исследования комплексных активирующих флюсов, созданных на базе широко распространенных, не дефицитных компонентов, для повышения глубины проплавления при сварке толстолистовых конструкций стыковыми и нахлесточными соединениями.&#13;
Задачи исследования: изучение влияния разработанных активирующих флюсов на ионизацию сварочной дуги и глубину проплавления стали 09Г2С при выполнении поверхностной наплавки аргонодуговым способом.&#13;
Методы исследования.  Подготовка исходных компонентов и на их основе активирующих флюс-паст; наплавка аргонодуговым способом на поверхности стальных образцов; подготовка образцов, измерение ширины шва и глубины проплавления металлографическим методом; расчеты степени ионизации компонентов флюс-паст и оценка их влияния на дугу в процессе наплавки.&#13;
Новизна работы. Применение разработанных составов активирующих флюс-паст для аргонодуговой наплавки/сварки (A-TIG) толстостенных сталей. Увеличение глубины проплавления и сужение ширины шва при активной ионизации дуги. Применение составов активирующих флюсов как базовый компонент флюс-паст для поверхностного упрочнения сталей.&#13;
Результаты исследования. Активирующие флюс-пасты составов №1 и №2 показали наилучшие результаты проплавления, при их использовании была достигнута наибольшая глубина проплавления 6,5-7 мм, что в 1,5-1,8 раз выше, чем без применения активирующих флюсов. При изучении составов флюсов было определено оптимальное содержание компонентов, где CaF2 суммарно не должно превышать 25%.  Дефекты в макроструктуре при наплавке не обнаружены.&#13;
Вывод: Составы активирующих флюс-паст №1 и №2 для аргонодугового способа наплавки/сварки (A-TIG) обеспечивают увеличение глубины проплавления стальных образцов, рекомендованы для дальнейшего применения в составах флюс-паст для поверхностного упрочнения сталей и дальнейшей модификации химического состава.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The paper presents the results of the development and study of activating flux paste compositions based on traditional oxide elements for argon arc welding (A-TIG). The main attention is paid to the effect of the flux composition on the ionization of the arc and the ratio of the penetration depth to the weld width. Experiments were carried out with various compositions of flux pastes containing fluorspar (CAF₂) and welding flux AN-60, while the ratio of components in the composition of the pastes varied. During the experiments, the coating was carried out on steel plates with a thickness of 10 mm, steel grade – 09G2C. The greatest penetration depth was achieved by compositions No. 1 and No. 2, where the penetration depth was 6.5 mm and 7 mm respectively. It is found out that the optimal fluorspar content in the paste should not exceed 25%, which makes it possible to achieve the maximum penetration depth. The main ionizers of the welding arc are identified: Si, Ca, Mg and Mn, which content can be increased or changed to optimize the paste compositions. Based on the study results, it is found that the developed activating fluxes can be used to optimize argon arc welding of thick-walled structures, as well as to provide surface hardening of steels instead of traditional chemical and thermal treatment methods. &#13;
The study objective: to develop and conduct experimental studies of complex activating fluxes based on widespread components to increase the penetration depth when welding thick-sheet structures with butt and lap weld joints. &#13;
The study tasks: to study the effect of the developed activating fluxes on the ionization of the welding arc and the penetration depth of09G2C steel when performing surfacing by argon arc method. &#13;
The research methods. Preparation of the initial components and activating flux pastes based on them; argon arc surfacing on the steel samples; sample preparation, measurement of the weld width and penetration depth by metallographic method; calculations of the ionization degree of the flux pastes components and assessment of their effect on the arc during surfacing. &#13;
The novelty of the work. Application of the developed compositions of activating flux pastes for argon arc surfacing/welding (A-TIG) of thick-walled steels. An increase in the penetration depth and a narrowing of the weld width during active ionization of the arc. The use of compositions of activating fluxes as a basic component of flux pastes for surface hardening of steels.  &#13;
The study results. Activating flux pastes of No. 1 and No. 2 compositions showed the best penetration results, with their use the greatest penetration depth of 6.5-7 mm was achieved, which is 1.5-1.8 times higher than without the use of activating fluxes. When studying the composition of the fluxes, the optimal content of the components was determined, where the total amount of CaF2 should not exceed 25%. No defects were found in the macrostructure during surfacing.  &#13;
Conclusion: Compositions of activating flux pastes No. 1 and No. 2 for the argon arc surfacing/welding (A-TIG) method provide an increase in the penetration depth of steel samples, are recommended for further use in flux pastes for surface hardening of steels and further modification of chemical composition.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>флюс</kwd>
    <kwd>глубина</kwd>
    <kwd>проплавление</kwd>
    <kwd>сталь</kwd>
    <kwd>наплавка</kwd>
    <kwd>паста</kwd>
    <kwd>плавиковый шпат</kwd>
    <kwd>макроструктура</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>flux</kwd>
    <kwd>depth</kwd>
    <kwd>penetration</kwd>
    <kwd>steel</kwd>
    <kwd>surfacing</kwd>
    <kwd>paste</kwd>
    <kwd>fluorspar</kwd>
    <kwd>macrostructure</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Украинцев А.Л., Макаренко К.В. Анализ ионизации сварочной дуги компонентами активирующих флюсов при применении технологии A-TIG // Новые горизонты: сборник материалов и докладов XII научно-практической конференции с международным участием.  Брянск: БГТУ, 2025.  С. 717-722.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ukraintsev AL, Makarenko KV. Analysis of the welding arc ionization by components of activating fluxes using A-TIG technology.  Collection of Papers of the XII Scientific and Practical Conference with Internationall Participation, 2025: New Horizons; Bryansk: BSTU; 2025.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Украинцев, А. Л. Разработка состава активирующего флюса на базе традиционных оксидных элементов для технологии A-TIG / А. Л. Украинцев, К. В. Макаренко // Новые горизонты: сборник материалов и докладов X научно-практической конференции с международным участием, Брянск, 14 апреля 2023 года. – Брянск: Брянский государственный технический университет, 2023. С. 321-324.  EDN ROCABD.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ukraintsev AL, Makarenko KV. Development of an activating flux composition based on traditional oxide elements for A-TIG technology.  Collection of Papers of the XII Scientific and Practical Conference with Internationall Participation, April 14, 2023: New Horizons; Bryansk: BSTU;  2023.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Паршин С.Г. Технология сварки. Сварка плавлением. Технология сварки высоколегированных сталей / С.Г. Паршин.  СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2015.  102 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Parshin SG. Welding technology. Fusion welding. Welding technology of high-alloy steels. St. Petersburg: Polytechnic University Publishing House; 2015.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кузьменко В.Г., Токарев В.С., Галинич В.И, Сокольский В.Э., Казимиров В.П., Выбор составов сварочных флюсов с учетом структурных характеристик их расплавов / Автоматическая сварка.  2002.  № 10.  С.24-29.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kuzmenko VG, Tokarev VS, Galinich VI, Sokolsky VE, Kazimirov VP. Selection of welding flux compositions taking into account the structural characteristics of their melts.  Avtomaticheskaya Svarka (Automatic Welding). 2002;10:24-29.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Исследование энергоэффективности процесса А-ТИГ сварки нержавеющих сталей с использованием индивидуальных флюсов-оксидов. Саидов Р.М., Куш М., Майр П., Хоефер К., Хуанг Й., Комилова Д.Р. Computational Nanotechnology. 2017. № 3. С. 36-44.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Saidov RM, Kush M, Mayr P, Hoefer K, Huang Y, Komilova DR. Study of the energy efficiency of A-TIG welding of stainless steels using individual flux oxides. Computational Nanotechnology. 2017;3:36-44.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ющенко, К. А. Применение активаторов при дуговой сварке вольфрамовым электродом в инертных газах сталей и сплавов / К. А. Ющенко, Д. В. Коваленко, И. В. Коваленко // Автоматическая сварка. 2001.  № 7.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Yushchenko KA, Kovalenko DV, Kovalenko IV. Use of activators in arc welding with a tungsten electrode in inert gases of steels and alloys.  Avtomaticheskaya Svarka (Automatic Welding). 2001;7.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Макаренко, К. В. Науглероживание поверхности стальных деталей с использованием паст по аргонодуговой технологии / К. В. Макаренко, А. Л. Украинцев // Технологическое обеспечение и повышение качества изделий машиностроения и авиакосмической отрасли : сборник научных статей 14-ой международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию Брянской научной школы технологов-машиностроителей, Брянск, 05–07 октября 2022 года.  Брянск: Брянский государственный технический университет, 2022.  С. 218-222.  EDN MHDYOH.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Makarenko KV, Ukraintsev AL. Carburization of the surface of steel parts using pastes according to argon arc technology.  Collection of Scientific Papers of the 14th International Scientific and Technical Conference dedicated to the 50th anniversary of the Bryansk Scientific School of Engineering Technologists, 05-07 October, 2022: Technological Support and Quality Improvement of Mechanical Engineering and Aerospace Products; Bryansk: Bryansk State Technical University; 2022.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Новый способ науглероживания поверхности стальных изделий с использованием специальной пасты методом аргонодуговой наплавки / К. В. Макаренко, А. В. Вдовин, А. Л. Украинцев [и др.] // Транспортное машиностроение.  2025.  № 6(42).  С. 62-76.  DOI 10.30987/2782-5957-2025-6-62-76.  EDN AWNSBM.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Makarenko KV, Vdovin AV, Ukraintsev AL, Savinov DN, Baydimirov MA, Dmitrieva NV. A new method of carburizing the surface of steel products using a special paste by argon arc welding. Transport Engineering. 2025;6: 62-76. DOI 10.30987/2782-5957-2025-6-62-76.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Красиков, П.П. Исследование формирования корневых швов при сварке в защитных газах с применением флюсовых паст: дис. канд. техн. наук 2.5.8 Сварка, родственные процессы и технологии (технические науки) / Волгоградский государственный технический университет.  Волгоград, 2022.  169 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Krasikov PP. Study of forming root welds during welding in protective gases using flux pastes [dissertation]. [Volgograd (RF)]: Volgograd State Technical University; 2022.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Исследование анализа физико-химических свойств флюсов-оксидов на флюсы сварных швов нержавеющих сталей / Саидов Р.М., Куш М., Майр П., Хоефер К. и др. // Вычислительные нанотехнологии, №4, 2016, 10-20 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Saidov RM, Kush M, Mayr P, Hoefer K. Analysis of physico-chemical properties of oxide fluxes on stainless steel weld fluxes, Computational Nanotechnologies. 2016;4:10-20.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Рябцев, И.А. Теория и практика наплавочных работ / И.А. Рябцев, И.К. Сенченков.  К.: «Екотехнологiя», 2013.  400 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ryabtsev IA, Senchenkov IK. Theory and practice of surfacing operations. Kiev: Ecotekhnologiya; 2013.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Haynes, W.M. (Ed.). (2012). CRC Handbook of Chemistry and Physics (93th ed.). CRC Press. https://doi.org/10.1201/b12286.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Haynes WM, editor. CRC Handbook of Chemistry and Physics [Internet]. CRC Press; 2012. Available from:  https://doi.org/10.1201/b12286.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Исследование энергоэффективности процесса а-тиг сварки нержавеющих сталей с использованием индивидуальных флюсов-оксидов / Р. М. Саидов, М. Куш, П. Майр [и др.] // Computational Nanotechnology.  2017.  № 3.  С. 36-44.  EDN ZIFSQR.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Saidov RM, Kush M, Mayr P. Study of the energy efficiency of a-tig welding of stainless steels using individual flux oxides. Computational Nanotechnology. 2017;3:36-44.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник: Справ. изд./ Под ред. А.А. Потехина и А.И. Ефимова.   3-е изд., перераб. и доп.  Л.: Химия, 1991. 432 с. ISBN 5–7245–0703–X.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rabinovich VA, Khavin ZYa. A short chemical reference book. 3rd ed. Leningrad: Khimiya; 1991.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Патент № 2755912 C1 Российская Федерация, МПК B23K 35/36. Науглероживающая паста для наплавки : № 2021103164 : заявл. 09.02.2021 : опубл. 22.09.2021 / К. В. Макаренко, Д. Н. Савинов, А. В. Вдовин ; заявитель ФГБОУ «Брянский государственный технический университет».  EDN AIHIZF.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Makarenko KV, Savinov DN, Vdovin AV. Carburizing paste for surfacing. RF Patent No. 2755912 C1 MPK B23K 35/36. 22 Sept 2021.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Плазменно-электролитическое модифицирование поверхности металлов и сплавов. В 2-х т. Т. I. / И.В. Суминов, П.Н. Белкин, А.В. Эпельфельд, В.Б. Людин, Б.Л. Крит, A.M. Борисов // Под общей редакцией И.В. Суминова.  М.: Техносфера, 2011.  464 c.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Suminov IV, Belkin PN, Epelfeld AV,  Lyudin VB, Crete BL, Borisov AM. Plasma-electrolytic modification of the surface of metals and alloys. Moscow: Technosphere; 2011.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
