Министерство образования и науки Украины Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского

„Харьковский авиационный институт”

А. К. Горлов, Е. П. Рогачов, С. Н. Лашко

Основы технологии сварки

в аэрокосмической технике

Часть 1 Учебное пособие

Харьков „ХАИ” 2007

УДК 621.791:629.7

Основы технологии сварки в аэрокосмической технике. Ч. 1 / А. К. Горлов, Е. П. Рогачов, С. Н. Лашко . – Уч. пособие. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т „Харк. авиац. ин-т”, 2007. – 72 с.

Описаны различные дуговые способы сварки, работу и характеристики сварного оборудования, различные сварные соединения материалов, а также электрические, тепловые, металлургические процессы, что влияют на образование соединений. Рассмотренна специфика дуговой сварки в авиационной промышленности: ручной дуговой сварки покрытыми электродами, в среде инертных и активных газов, под флюсом и плазменная сварка.

Для студентов механических специальностей при проведении практических занятий в лаборатории и самостоятельном изучении соответствующих разделов курса „Сварка в авиации”, „Физико-химические основы технологических процессов”.

Ил. 25. Табл.24. Библиогр.: 9 назв

Рецензии: канд.техн.наук, доц. В.Г. Чистяк, О.Ю. Шигимага

© Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского „Харковский авиационный институт”, 2007 р.

Введение

На протяжении последнего столетия сварка стала одним из наиболее распространенных технологических процессов. Трудно назвать какой-нибудь другой процесс, что розвивался б с такой же интенсивностью, а по разнообразию и объему применения был бы сравнен со сваркой. Решение многих важных технических проблем современности неразрывно связано з необходимостью получения соединений, способных работать в разных условиях, в том числе и экстримальных. Без сварки просто невозможно представить современное производство.

В соответствии с терменологией, предложенной Европейской сварной федерацией, под термином сварка понимают соединение, резание и обработка поверхности всех типов материалов такими процессами, как сварка, пайка (твердая и мягкая), термическое резание, газотермическое напыление, адгезионное сцепление, микросоединение. Этот перечень содержит в себе и такие смежные области, как управление и обеспечение качества, неразрушающий контроль, гигиена труда и охрана здоровья персонала, проектирование, производство и строительство сварных конструкций.

Сварными изготавливают разные конструкции из стали, цветных металлов и сплавов. Все глубже проникает сварка в производство разнообразных изделий из синтетических материалов. Новая техника нуждается в создании технологии сварки разнообразных металлов и сплавов. Освоена сварка разнообразных композиционных материалов.

Про масштабы применения сварки можна судить на основе того, что приблизительно 70 % всего стального проката, выпускается в мире, используется в сварных конструкциях. Наиболее ответственные гражданские и военные машины,а так же инженерные сооружения изготавливают в сварном выполнении.

Во всех истребителях марки МиГ самые ответственные и наиболее нагруженные элементы конструкции изготовленные с применением сварки, как основного технологического процесса производства. Это относится и к ряду русских и зарубежных самолетов: СУ-25, СУ-27, ТУ-160, F-14, F-111, В-1, F-22 и др.

В абсолютных цифрах объем сварных работ на МиГ-25 характеризуется следующими данными: точечная сварка - 1 400 000 точек (~15 000 м швов); роликовая сварка - 1300 м; аргонодуговая сварка- 400 м; газовая сварка - 113 м и дуговая сварка - 32 м (покрытыми электродами).Опыт эксплуатации сварных авиационных конструкций при правильном проектировании и производстве показала ихнюю высокую надежность и трудоспособность.

Методы сварки и пайки имеют такие преимущества:

- позволяют получить герметичные монолитные детали и узлы, в которых отсутствуют конструктивные концентраторы напряжений в виде креплений и отверстий под крепления;

- дают возможность изготовлять сварные конструкции с отдельных элементов, изготовленных по оптимальной для каждого производства технологией, с оптимальной, с точки зрения прочности и ресурса, конфигурацией;

- обеспечивают получение герметичных узлов и агрегатов и уменьшения массы конструкции путем исключения герметиков, накладок и крепежных элементов;

- позволяют увеличить КИМ (коэффициент использования металла - отношение массы детали к массе заготовки), снизить объем механической обробки и сделать дешевле производство;

- обеспечить герметичность уже на стадии образования соединения, что требует каких-нибудь дополнительных мер, кроме контрольных;

- ремонт представляет собой несложную технологическую операцию.

- один из разновидностей сварки (наплавка) позволяет предоставлять фрагментам деталей специфические свойства: жаропрочность, жаростойкость, коррозионную стойкость, антифрикционность и др.;

- дают возможность соединять между собой разнородные металлы как непосредственно, так и через вспомогательные элементы различных конструкций, получаемые также методами сварки.

- опыт производства сварных конструкций показал, что при правильном проектировании и необходимой подготовке процессы сварки могут буть практически полностью автоматизированы.

Безусловно, что сварка и в дальнейшем будет интенсивно развиваться, поскольку она является ключевой для многих отраслей производства, строительства, транспорта, электронной техники и связи.