CC BY
42
Секция «Двигателии энергетические установки летательньш и космических аппаратов»
УДК 621.45
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПАЙКИ ОБОЛОЧЕК КАМЕРЫ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
А. А. Халявин, Н. Т. Локтионов Научный руководитель - В. П. Назаров
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Представлен обзор методов неразрушающего контроля качества пайки камеры ЖРД. Рассмотрены возможные дефекты и проведен анализ перспективных методов контроля качества пайки.
Ключевые слова: камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, методы контроля, контроль качества пайки.
INCREASING EFFICIENTY OF QUALITY CONTROL OF SOLDERING SHELLS COMBUSTION CHAMBER LIQUID ROCKET ENGINE
A. A. Khalyavin, N. T. Loktionov Scientific Supervisor - V. P. Nazarov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
Presents review of the methods of non-destructive quality control of the soldering chamber rocket engine. Consideration of possible defects and consideration of promising existing methods of quality control.
Keywords: combustion chamber of liquid rocket engine, control methods, quality control, soldering.
Пайка - это технологическая операция, применяемая для получения неразъемного соединения оболочек камеры ЖРД путем введения между ними расплавленного металла (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей.
Требования к пайке сборочных единиц, установлены ОСТ 92-1190-78 и ОСТ 92-1189-78.
К наиболее типичным дефектам паяных соединений относятся поры, раковины, шлаковые и флюсовые включения, непропаи, трещины. Эти дефекты классифицируют на две группы: связанные с заполнением расплавом припоя зазора между соединенными пайкой деталями и возникающие в процессе охлаждения изделия с температуры пайки. Дефекты первой группы связаны главным образом с особенностями заполнения капиллярных зазоров в процессе пайки. Дефекты второй группы обусловлены уменьшением растворимости газов в металлах при переходе их из жидкого состояния в твердое, а также усадочными явлениями [1-4].
Правильное конструирование паяного соединения (отсутствие замкнутых полостей, равномерность зазора), точность сборки под пайку, дозированное количество припоя и флюсующих сред, равномерность нагрева является условием без дефектности паяного соединения. В настоящее время для контроля качества паянных соединений оболочек камеры жидкостных ракетных двигателей, камеру подвергают гидроиспытаниям в нормативных документах эти испытания названные как «испытания на прочность». Для контроля паяных соединений на предмет выявления дефектов и проходимости каналов охлаждающего тракта камеры подвергают рентгеновскому
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1
контролю. Этот метод применяют с целью определения внутренних дефектов, трещин в шве или паяемом металле, локального отсутствия припоя, пор и инородных включений.
Для рентгенконтроля характерен разрыв во времени между просвечиванием объекта и довольно сложным анализом изображения по рентгеновской пленке, что является недостатком метода, также к недостаткам этого метода можно отнести вредность. Более подробный объём контроля, и испытаний на каждую сборочную единицу ракетно-космической техники регламентируется и устанавливается в ТУ на изделие.
К перспективным методам контроля качества пайки следует отнести:
Ксерорадиографический метод. Получение изображения на фотополупроводниковых слоях из аморфного селена, получения изображений на поверхности, электрические свойства которой изменяются под действием рентгеновского и (гамма) у-излучения, называется ксерорадиографи-ей, или электрорадиографией. Технология просвечивания паяных соединений этим методом аналогична технологии радиографического контроля. Ксерорадиографический метод контроля имеет преимущество в отношении производительности и стоимости, однако ксерорадиографические пластины не могут изгибаться, поэтому этим методом возможен контроль швов только на плоской поверхности изделий.
Акустический контроль. К акустическому относится контроль ультразвуковой, основанный на способности ультразвуковых колебаний отражаться от поверхности внутренних неоднородно-стей материала. Дефекты паяных соединений в двух- и трехслойных конструкциях выявляются акустико-топографическим методом. Он эффективен для контроля дефектов, залегающих на глубине не более 3.. .5 мм. Преимущество метода - высокая производительность, наглядность результатов, возможность контроля большого ассортимента слоистых материалов.
Магнитографический метод обеспечивает запись на магнитную ленту магнитных полей рассеяния. Информация о результатах контроля считывается с помощью магнитографического дефектоскопа: возникающий на экране электрический сигнал пропорционален величине остаточного магнитного потока полей рассеяния дефектов, записанных на ленте.
В заключение следует отметить, что применение в серийном производстве камер жидкостных ракетных двигателей новых методов, контроля качества пайки требует длительной отработки и проверки достоверности результатов контроля.
Библиографические ссылки
1. Svarkainfo.ru [Электронный ресурс] : сайт. URL: www.svarkainfo.ru главная/технологии/ пайка/контроль качества пайки (дата обращения: 02.03.2017).
2. Румянцев С. В., Добромыслов В. А., Борисов О. И. Неразрушающие методы контроля сварных соединений. М. : Машиностроение, 1976. 335 с.
3. Ремизов А. Л. Ультразвуковая дефектоскопия паяных соединений строительных металлоконструкций // Пайка 2000. Тольятти, 2000. С. 89-95.
4. Ковшиков Е. К. Неразрушающий контроль качества эвтектической пайки кристалла кремния при сборке интегральных схем // Неразрушающий контроль и системы управления качеством сварных и паяных соединений. М. : ЦРДЗ, 1992. С. 129-133
© Халявин А. А., Локтионов Н. Т., 2017
