1Введение

Сварка, как прогрессивный способ получения неразъемных соединений, заняла ключевые позиции во всех отраслях машиностроения. Применение сварки во многих отраслях промышленности является одним из основных факторов, определяющих технический прогресс и эффективность производства. В технически развитых странах мира большое внимание уделяется развитию сварочной науки, созданию новых видов сварки, производству автоматизированных сварочных машин, роботизированных сварочных линий и комплексов, применению прогрессивных сварных конструкций, обеспечивающих экономию металла, улучшение качества изделий, снижение трудоемкости и стоимости сварных конструкций. Благодаря творческому труду ученых, инженеров, научно-исследовательских институтов, ВУЗов, предприятий сварочная наука и производство в Украине стоит на высоком научно- техническом уровне.

Широкое применение сварки в машиностроении обусловлено возможностью создания наиболее целесообразных и одновременно технологичных конструкций из заготовок и деталей, полученных наиболее рациональными методами изготовления (штамповкой, прокаткой, литьем, ковкой). Сварные конструкции можно изготовить более легкими на 15-20 %, что особенно важно при производстве летательных аппаратов. До недавнего времени при производстве планеров самолетов из алюминиевых сплавов преобладала клепка. С переходом на новые материалы (жаропрочные, нержавеющие стали, титановые сплавы и др.) сварка стала основным технологическим процессом изготовления планеров, корпусов и двигателей летательных аппаратов.

Если раньше на авиационных заводах слесарносварочные цехи играли вспомогательную роль и больше обслуживали процесс производства (изготовление стапельной оснастки, приспособлений и т.п.), то при изготовлении цельносварных самолетов и летательных аппаратов основные цехи, в первую очередь цехи агрегатной сварки, превратились в сварочные цехи, что потребовало полной перестройки технологического процесса, где преобладает сварка и сопутствующие ей операции (контроль качества сварки, термообработка сварных конструкций). Производство цельносварных летательных аппаратов из титановых, жаропрочных сплавов, никелевых сплавов, нержавеющих сталей, новых алюминиевых и магниевых сплавов с большим диапазоном свариваемых толщин потребовало разработки техпроцессов и оборудования для материалов с ограниченной свариваемостью, механизации и автоматизации сварки кольцевых и продольных швов, криволинейных швов, коротких стыков сложного переменного сечения, швов на панелях двойной кривизны, крупногабаритных ребристых панелей, сотовых панелей. Широко применяется сварка для изготовления современных двигателей летательных аппаратов и их узлов (камеры сгорания, сопла ЖРД, охлаждаемые лопатки, роторы компрессоров, жаровые трубы, трубопроводы, корпусные и другие детали и узлы).

Прогресс авиационной, ракетной и космической техники не мыслим без расширения применения сварки, без создания и развития новых видов сварки на основе достижений науки и техники. Поэтому все новейшие разработки в области в первую очередь находят применение при производстве летательных аппаратов.

Дуговая сварка в защитных газах, автоматическая сварка под слоем флюса, электроннолучевая, плазменная, лазерная, диффузионная сварка, контактная, ультразвуковая, холодная сварка являются основными видами, применяемыми в настоящее время при производстве самолетов, ракет и космических аппаратов.

Если в земных условиях сварка завоевывала свои позиции, последовательно вытесняя традиционные методы получения неразрывных соединений, то при изготовлении конструкций в условиях космоса сварка заняла сразу ведущее положение. Первые опыты по сварке в условиях космоса проводили советские космонавты Шонин и Кубасов на «Союзе 6» еще в 1969 году и получили хорошие результаты. « Вулкан» создан в институте сварки им. Патона.

Сварка конструкций, ремонт космических аппаратов, космическая металлургия стали задачей сегодняшнего дня. Над этими задачами активно работают ученые и инженеры, проводится широкий комплекс исследований металлургических процессов в условиях космоса и невесомости, что создает предпосылки для сборки, монтажа космических станций с применением сварки.

В 1984 году советские космонавты Джанибеков и Савицкая испытали универсальный рабочий инструмент (УРИ) для сварки, резки, пайки и напыления с использованием двух малогабаритных электронных пушек (вторая пушка для напыления). Работы велись на космической станции «Салют 7». Работы по испытанию УРИ проводились в открытом космосе. УРИ разработал институт сварки им. Патона.

В 1997 году институт сварки им. Патона, имеющий большие достижения по разработке оборудования для электронно- лучевой сварки в космосе, заключил соглашение с американским научно-исследовательским центром NACA о проведении совместных работ в этой области.