CC BY
25
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2019. Том 1
УДК 621.791.92
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ
АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
С. В. Назаров*, Д. Е. Гришков Научный руководитель - Л. А. Оборин
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Рассматриваются технологические проблемы при аргонодуговой сварке алюминиевых сплавов в ракетно-космической отрасли.
Ключевые слова: аргонодуговая сварка, алюминиевые сплавы.
TECHNOLOGICAL PECULIARITIES OF ARGON-ARC WELDING OF ALUMINUM ALLOYS
S. V. Nazarov*, D. E. Grishkov Scientific Supervisor - L. A. Oborin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
Technological problems in argon arc welding of aluminum alloys in the rocket and space industry are considered.
Keywords: argon arc welding, aluminum alloys.
Современные скорости развития ракетно-космической промышленности диктуют повышенные требования как к конструкциям, работающим в космосе, так и к сварным швам этих конструкций. Предъявляются высокие требования равнопрочности металла шва по отношению к основному металлу. Экстремальные условия с эксплуатации изделий специальной техники, связанные с воздействием внутреннего давления, температурными колебаниями, вибрацией, коррозионным поражением, мощными динамическими и статическими нагрузками, предъявляют особые требования к качеству этих изделий.
Таким образом, бак окислителя разгонного блока должен удовлетворять следующим требованиям:
- обладать высокой конструктивной прочностью;
- выносливостью;
- высокой коррозионной стойкостью.
Вышеперечисленные свойства соединил в себе сплав на основе алюминия АМг-6.
Алюминий - один из космических «первопроходцев»: конструкторы первых спутников даже не задавались вопросом, какой именно металл использовать в конструкции своих аппаратов.
Легкий и прочный сплав на основе алюминия, стал неотъемлемой частью всех космических проектов. Около половины веса современной ракеты приходится на алюминиевые конструкции. Наибольшее распространение при изготовлении сварных конструкций из легких цветных сплавов получила аргонодуговая сварка [2].
Особенности сварки сплава АМг-6 предопределяют повышенные требования к ее технологии. Первостепенное значение приобретает культура производства. В сборочно-сварочных цехах не
Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»
допускается выполнение работ, связанных с интенсивным образованием пыли и дыма (газовая резка, электродуговая сварка, зачистка абразивными кругами и т. п.). Сварка алюминиевых сплавов производится в чистых помещениях, чистота которых достигается их отделкой, тщательной уборкой. Все подгоночные и сварочные работы выполняются в чистой специальной одежде и в сухих чистых хлопчатобумажных перчатках. Сварные изделия изготавливают в цехах с относительной влажностью воздуха не более 70 %, в районах повышенной влажности не более 80 %. При этом цеховая температура поддерживается для холодного периода в пределах +18±2°С и теплого +20±2 °С.
Наиболее целесообразным, с точки зрения качества сварных швов, является химический способ обработки поверхности основного металла и проволоки. После химического травления допустимая продолжительность хранения заготовок перед механической зачисткой свариваемых поверхностей составляет не более 120 ч (I и II категории сварных соединений) и 200 ч для соединения III категории.
Детали, прошедшие механическую обработку, поступают на сварку не позднее 3 ч (I категория), 5 ч (II категория) и не более 8 ч для сварных соединений III категории. Срок хранения проволоки после химического травления не более 8 ч. При хранении проволоки в герметичной упаковке (под вакуумом, в среде инертных газов), ее срок хранения возрастает до 72 ч.
Неукоснительное соблюдение технологической дисциплины позволит избежать существенных дефектов сварных соединений, присущих сварке алюминиевых сплавов, таких как:
- кристаллизационные (горячие) трещины
- оксидные пленки
- газовая пористость
- вольфрамовые включения
Одним из основных условий получения высококачественного сварного соединения алюминия и его сплавов является правильный выбор способа и параметров сварки.
Аргонодуговую сварку целесообразно применять при работе с изделиями толщиной до 6-8 мм, если они выполнены из термически упрочняемого алюминиевого сплава, и толщиной до 1214 мм. Ручной сваркой неплавящимся электродом обычно выполняют небольшие объемы сварочных работ, в некоторых случаях при ремонте и исправлении дефектов сварных соединений, при сварке в потолочном, вертикальном и других сложных положениях, при невозможности или нецелесообразности автоматизации процесса.
При применении автоматической сварки неплавящимся электродом следует ориентироваться на сварку за один проход или за два прохода при двусторонней сварке, так как формирование шва происходит в основном (на 65-75 %) за счет расплавления основного металла [1; 3].
При отработке технологического процесса сварки бака окислителя также необходимо уделять внимание точности сборки заготовок под сварку и возможности применения специальной сбо-рочно-сварочной оснастки.
Библиографические ссылки
1. Еремин Е. Н., Кац В. С. Технологические основы дуговой сварки в защитных газах: учеб. пособие. Омск : Изд-во ОмГТУ, 2002. 80 с.
2. Рабкин Д. Н. Дуговая сварка алюминиевых сплавов. М. : Металлургия, 1982. 487 с.
3. Сварка в машиностроении : справ. В 4-х т. М. : Машиностроение, 1978-1979.
© Назаров С. В., Гришков Д. Е., 2019
