Использование атрибутивной базы данных для определения параметров диффузионной сварки разнородных материалов Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 658

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТРИБУТИВНОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ*

С. И. Пономарев, С. П. Ереско, Т. Т. Ереско

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Рассмотрена методика определения параметров диффузионной сварки разнородных материалов.

Ключевые слова: диффузионная сварка, параметры технологического процесса, атрибутивная база данных.

ATTRIBUTE-DATABASE TO DETERMINE THE PARAMETERS OF DIFFUSION WELDING OF DISSIMILAR MATERIALS

S. I. Ponomarev, S. P. Eresko, T. T. Eresko

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation

The method of determining the parameters of diffusion bonding of dissimilar materials is described.

Keywords: diffusion welding, process parameters, attribute database.

При проектировании технологических процессов диффузионной сварки разнородных материалов для создания системы поддержки принятия решений разработана атрибутивная база данных существующих режимов диффузионной сварки разнородных материалов. При этом была решена задача по созданию алгоритма, который способен анализировать данные информационного массива и выполнять поиск в созданном массиве по задаваемым параметрам. Для реализации этого были решены следующие задачи:

- разработана структура таблиц базы данных;

- проведён анализ существующих режимов диффузионной сварки в вакууме разнородных материалов, по результатам которого осуществлено наполнение таблиц базы данных;

- разработан алгоритм реализации поиска и вывода результатов по запросам пользователя.

Выбор системы управления базами данных (СУБД) определялся следующими ее свойствами:

- возможностю одновременно работать с несколькими приложениями;

- удобством работы для пользователя.

Для решения поставленной задачи в качестве инструментального средства был выбран Microsoft Access 2007 как продукт, сочетающий в себе особенности визуального и объектно-ориентированного программирования с дружественной программисту средой разработки и поддержки всех форматов баз данных. Microsoft Access 2007 не требует специальной процедуры установки на компьютер, так как входит в программный пакет Microsoft Office.

При создании базы данных и заполнении таблиц использовалась информация реферируемых изданий. Атрибутивная база данных представлена в виде семантических таблиц, в которых указаны описательные характеристики объектов. В частности, созданы

таблицы, содержащие информацию о материалах, применяемых для изготовления деталей аэрокосмического производства, керамических материалах, используемых в производстве деталей аэрокосмического производства и оборудования для диффузионной сварки для отработки технологии и изготовления деталей аэрокосмического производства. Таблицы созданной базы данных постоянно обновляются в соответствии с созданием новых материалов, изменениями требований к свариваемым деталям и вводом в действие вновь спроектированного и изготовленного сварочного оборудования. Приводится пример использования предлагаемой методики для получения неразъёмного соединения.

Задача: найти материалы и определить режимы диффузионной сварки металлокерамических роторов турбонасосного агрегата.

Порядок выполнения:

1. Используя созданную базу данных материалов, применяемых в аэрокосмическом производстве [1], определяем материалы для изготовления ротора тур-бонасосного агрегата (рис. 1) и керамические материалы для изготовления деталей аэрокосмического производства (рис. 2).

2. Определяем режимы диффузионной сварки материалов, используемых в производстве деталей роторов турбонасосных агрегатов (рис. 3).

3. Определяем крайние точки диапазонов режимов диффузионной сварки (рис. 4, 5).

В результате получаем диапазон режимов диффузионной сварки металлокерамических роторов турбона-сосного агрегата: температура 900-1200 оС, время выдержки 10-30 минут, сварочное давление 9,8-19,6 МПа.

* Результаты получены в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки РФ № 2014/211.

Механика специальных систем

Л .СТАЛИ АКП

К Митериил Де гиль АКП Категорий

ш 47 5Í3N4 ротор турбонасосного агрегата Керамика нитрид кремния

m 62 ЭИ395 ротор турбонасос!юго агрегата Молибдсносодсржащая оысоколсгироо*

в ьижс роюр lypGonutuuiuio йгрешш Никилеиый жаропрочный сплав

ы 70 XI 157ГШЮТМГ>/ ротор турбонасосного агрегата Никелевый жаропрочный гпляя

m 71 ХН77ТЮР ротор турбонасосного агрегата Никелевый жаропрочный сплав

Fi 72 ЖС6 роюр lypGoHUCociroio uipeiuiu Нииелеиый жирипричный сплав

Ы 75 ЭИ437 ротор турбонасосного агрегата Никелевый жаропрочный сплав

ш Я4 ОХНЗМ ротор турбонасосного агрегата Никельсодержащая сталь

F 101 37Х12Н8(8МФ1 1 роюр lypGoHucociroto шршш Ci иль жаропрочная иысоколсч ирииинни»-

Ы 102 10X16ÏI25AM6 ротор турбонасосного агрегата Сталь жаропрочная высоколегирован нар

Ш 103 ЭИ415 ротор турбонасосного агрегата Сталь жаропрочная релаксационностойк

Fi 104 20X3МВФ роюр lypGoHUCoCiroio uiperuiu Ci иль жаропрочная рилансационносюйн

Ы 110 ЭИ233 ротор турбонасосного агрегата Сталь конструкционная легированная

Ш 111 IftXHRA ротор турбонасосного агрегата Сталь конструкционная легированная

F 112 3ÖXJ CA роюр lypGoHucociroto иг реют Cl иль HOIICI рунционмия МИ люлег ироииш

Ы 117 ЭП288Ш ротор турбонасосного агрегата Сталь коррозионно-стойкая (нержавеющ

Ш 11Я 07X16H6ÜJ ротор турбонасосного агрегата Сталь коррояионно-стойкзп (нержавеюи.

Fl 143 ЭИ431 pol up (лбин г<л о -л (JLLI л ü Хрипли i |Н|КЯМЫ|! ИЭРОСТОЙКИЙ СТХЯвв

Рис. 1. Материалы, используемые для изготовления ротора турбонасосного агрегата

Детали АКП

К MaTej Деталь АКП Категория

Ш 39 ВК94-1 плаяменно-ионный двигатель (ПИД) Керамика вакуумплотная

В 40 22ХС плазменно-ионный двигатель (ПИД) Керамика вакуумплотная

Fl 44 ноирц высокотемпературные солнечные эиергетичео i Керамики диоксид кремнии

Ш 45 SiC барьер для твердых Продуктов деления Керамика карбид кремния

В 46 SiC теллона груженные узлы и детали конструкцио! Керамика карбид кремния

F 4? SÎ3N4 ротор турбонасосного агрегата Керамики нитрид кремния

Рис. 2. Керамические материалы, используемые для изготовления деталей аэрокосмического производства

3 СборРеж

Код

I

Рис. 3. Режимы диффузионной сварки материалов, используемых в производстве деталей роторов турбонасосных агрегатов

I] С6орР«с

Ко/ Материал Материал2 Температур. Время выде Сварочное давлен Вакуу

1 ВКУ4 1 X18H10Î 1200 20 18

Z 22ХС Cu 1000 1Ъ 19,6

3 22ХС Ti 1000 10 11,/

4 SiC Mg 900 10 9,8

5 Кварц Cu 1100 30 10

6 SÍ3N4 07Х16Н6Ш 900 30 17

7 20ХЗМ0Ф 25Х17Н4Г15АФ 1100 20 14,7

В 20ХЗМВФ ОХ20Н4АГ10 1000 10 14,7

Q 07X1 fil 161 ti SI3N4 400 30 17

HC (№>)

Итог jJ r_ 1200 30 19,6000003814S97

Рис. 4. Максимальные значения режимов диффузионной сварки

СйорРеж

К и/ Muí ери ил Материал? 1 емпери iyp¡ Время иыде Сиирич! tue диилен Bl

1 ВК94-1 Х1ЯН10Т 1200 ?0 IS

2 22ХС Си 1000 15 19,6

3 22ХС Ti 1000 10 11,7

4 SiC МО 900 10 9,8

$ Киирц leu 1100 30 10

6 SÎ3N4 0/Х16Н6Ш 900 30 1?

I 20ХЗМВФ 2ЬХ17Н411ЬАФ 1100 20 14,7

8 20ХЗМВФ OX20H4AI10 1000 10 14,7

9 0/Х16Н6Ш SÎ3N4 900 30 17

(N5)

Итог J 900 10 9,80000019073486

Рис. 5. Минимальные значения режимов диффузионной сварки

Материал Материал2 [Температур; Время выде Сварочное} Вакуум Па

0ВК94-1 Х18Н10Т 1200 20 18 0,133

2 22ХС Си 1000 15 19,6 ОД

3 22ХС Ti 1000 10 11,7 0,1 jsiC__Mo 900 10 9,з1 0,01

5 Кварц Си 1100 30 10 0,7

6 SÍ3N4 07Х16Н6Ш 900 30| 17 0,1з|

7 20ХЗМВФ 25Х17Н4Г15АФ 1100 20 14,7 0,13

8 20ХЗМВФ ОХ20Н4АГ10 1000 lÖ| 14,7 0,1з[

9 07Х16Н6Ш SÍ3N4 900 30 1?| 0,13

Предлагаемая методика позволяет значительно сократить время подготовки производства при проектировании технологических процессов получения деталей и узлов аэрокосмического производства.

Библиографическая ссылка

1. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2013621572 Российская Федерация. Атрибутивная база данных для создания технологических процессов получения деталей аэрокосмического производства диффузионной сваркой / Пономарёв С. И., Ере-ско С. П., Ереско Т. Т.; заявитель и правообладатель: ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева». Заявка № 2013621404; заявлено 31.10.2013; дата гос. регистрации в Реестре баз данных 19.12.2013.

Reference

1. Certificate of state registration database number 2013621572 Russian Federation, attributive database to create the technological processes of production of aerospace components by diffusion welding / Ponoma-rev S. I., Eresko S. P., Eresko T. T.; applicant and copyright: Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev". Application number 2013621404; stated 31.10.2013; date of state registration in the Registry database 19.12.2013.

© Пономарёв С. И., Ереско С. П., Ереско Т. Т., 2014

УДК 621.623.025

ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРИ АЛМАЗНОЙ ОБРАБОТКЕ КРУГАМИ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ1

В. Ю. Попов1, А. С. Янюшкин2

Братский государственный университет Российская Федерация, 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40 E-mail: 1berkutoff@rambler.ru 2yanyushkih@brstu.ru

Показано, что затачивание металлорежущего инструмента происходит при непосредственном контакте поверхностного слоя круга с обрабатываемым материалом и взаимодействии с естественной внешней средой. Исследована граница контакта, где создаются специфические условия для протекания сложнейших механических, физических, химических процессов и реакций. Доказано, что именно эти процессы и реакции ответственны за формирование рабочего слоя затачиваемого инструмента, т.е. за его качественные характеристики, а также за потерю работоспособности поверхности шлифовального круга.

Ключевые слова: комбинированная электроалмазная обработка, металлическая связка, быстрорежущая сталь, засаленный слой.

DEVELOPING A SURFACE LAYER OF CUTTING TOOLS IN DIAMOND GRINDING

WHEELS ON A METAL BOND

V. Y. Popov1, A. S. Yanyushkin2

Bratsk State University 40, Makarenko str., Bratsk, 665709, Russian Federation E-mail: 1berkutoff@rambler.ru 2yanyushkih@brstu.ru;

It is shown that the sharpening of cutting tools takes place by direct contact of the surface layer of a circle with the cutting material and the interaction with the natural environment. The boundaries of the contact are explored, where there are the specific conditions for the occurrence of complex mechanical, physical, chemical processes and reactions. We prove that these processes and reactions are responsible for the formation of the working layer of a sharpened instrument that is for its qualitative characteristics, as well as for the loss of efficiency of the grinding wheel surface.

Keywords: combined electro-diamond grinding, metal bonds, high-speed steel, loading layer.

1 Работа выполнена в рамках государственного задания. Регистрационный номер НИР: 7.2117.2011.