Развитие авиационной металлургии в России

 

Содержание.

1)Введение………………………………………………………………………………………………………….2

2)Всероссийский Институт  Легких Сплавов……………………………………………………….3

3)Всероссийский Институт Авиационных Материалов…………………………………….5

4)Заключение……………………………………………………………………………………………………..7

5) Список литературы………………………………………………………………………………...........8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)Введение. 

1 июля 1933 года в подмосковной Сетуни был введен в строй первый специализированный завод по производству алюминиевого проката. Эту дату и принято считать началом истории российской металлургии легких сплавов. До этого крупномасштабного производства подобных материалов в СССР не было и оборудование для него закупалось в Германии. Возросший в начале 30-х годов интерес к развитию промышленности алюминиевого и титанового проката в первую очередь связан с удачными экспериментами по его применению в самолетостроении. Впоследствии прокат из легких сплавов стал применяться и в производстве космической техники.  
       Если называть наиболее громкие достижения аэрокосмического строительства, на базе отечественной авиационной металлургии, то следует отметить космический корабль "Буран", один из самых грузоподъемных в мире самолетов Ан-225 ("Мрия"), гражданские лайнеры Ил-96, Ту-204, боевые машины МиГ-31, МиГ-29, Су-27.  
       Основным заказчиком авиационной металлургии долгое время был оборонный комплекс. Только в 1961 году благодаря усилиям академика Александра Белова доказывавшего необходимость гражданского использования алюминиевых и титановых сплавов, на базе ОКБ-65 и Сетуньского металлургического завода было основано научно-производственное объединение "Всесоюзный институт легких сплавов" (в настоящее время Всероссийский), а затем и еще ряд предприятий. В настоящий момент в России практически весь конструкционный прокат из алюминиевых, титановых и специальных сплавов сконцентрирован на 8 заводах спецметаллургии: НПО ВИЛС, Верхнесалдинское металлургическое ПО, Самарская металлургическая компания, Красноярский металлургический завод и другие. Хотя мощности этих предприятий загружались преимущественно военными заказами, гражданская продукция также производилась. Во-многом благодаря этому в настоящий момент сбытовые проблемы предприятий металлургии легких сплавов потенциально решаемы, хотя избежать их полностью не удалось. 

 

 

 

1)ВИЛС

В наши дни основную долю рынка  авиационной металлургии заняли несколько предприятий.

ОАО "ВИЛС" - стратегическое предприятие в области создания новых технологий и производства металлургической продукции из специальных сплавов

ВИЛС обладает замкнутым металлургическим производственным циклом, интегрированным  с испытательной и исследовательской  базой. Научные кадры и производственные мощности сосредоточены на единой площадке, имеющей развитую испытательную, энергетическую, природоохранную и транспортную инфраструктуру. В инновационном  портфеле института находятся 42 патента. Практически вся выпускаемая  продукция является эксклюзивной, наукоемкой и требует постоянного научного сопровождения.

• Продукция из жаропрочных сплавов на основе никеля
• Слитки
• Литые прутковые заготовки (ЛПЗ)
• Гранулы  
• Заготовки из гранул
• Заготовки турбинных и компрессорных дисков 
• Заготовки пустотелых тонкостенных валов  
• Детали сложной формы и переменного химического состава с функционально-градиентными свойствами из гранул
• Моноколеса ("блиски" и "блинги")
• Крыльчатки          
• Плакированные детали  
• Детали корпусов и статоров 
• Штампованные заготовки из слитков
• Заготовки дисков ГТД 
• Заготовки объемно-пустотелых валов КВД 
• Заготовки цапф            
• Заготовки корпусов жаровых камер ГТД 
• Штампованные заготовки дисков из гранулированных жаропрочных сплавов
• Лигатуры
• Продукция из сплавов на основе титана
• Слитки из титана и сплавов 
• Гранулы
• Заготовки компрессорных дисков ГТД из гранул титановых сплавов
• Детали сложной конфигурации из гранул сплавов
• Моноколеса (блиски и блинги), закрытые центробежные колеса КВД, ГТД, крыльчатки насосов   
• Корпусные статорные детали двигателей 
• Заготовки штампованные и кованые
• Заготовки компрессорных дисков 
• Заготовки пустотелых валов 
• Заготовки штамповок полусфер  
• Поковки                      
• Кованые прутки         
• Пресcованные
• Тонкостенные точные профили
• Трубы                         
• Прутки                        
• Прутки горячекатаные шлифованные и обточенные, в т.ч. для изготовления крепежа   
• Проволока сварочная    
• Продукция из сплавов на основе алюминия
• Слитки                              
• Чушки                               
• Гранулируемые сплавы
• Заготовки штампованные, особо точные штамповки, поковки 
• Прессованные
• Трубы                          
• Прутки                         
• Профили и панели     
• Проволока                           
• Плоский прокат: плиты, листы и прокатно-сварные заготовки (теплообменники)              
• Лигатуры                            
• Продукция из сплавов на основе магния
• Слитки                                
• Поковки                               
• Преcсованные
• Профили                         
• Прутки                             
• Полосы                            
• Проволока                       
• Плоский прокат: плиты, листы 
• Продукция из сталей
• Штамповки длинномерных полых валов из высокопрочных сталей  
• Крупногабаритные штамповки (поковки) из конструкционных сталей   
• Профили прессованные, в т.ч. для сварных кольцевых деталей 
• Профили точные тонкостенные прессованные 
• Продукция из сплавов на основе молибдена
• Поковки                              
• Пресcованные
• Профили                       
• Прутки                           
• Продукция из многослойных металлов

3)ВИАМ - крупнейшее материаловедческое государственное предприятие, которое на протяжении 79 лет разрабатывает материалы, определяющие облик изделий авиакосмической техники. Заказчиками ВИАМ являются ведущие предприятия авиационно-космического комплекса России и мира.

 

Рассмотрим  развитие металлургии на примере  ВИАМ.

 

28.06.1932 г. Приказ по народному комиссариату тяжелой промышленности СССР от 28 июня 1932 г. № 435 об образовании Всесоюзного (ныне Всероссийского) научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ). Из приказа: «На ВИАМ возложить: изучение авиационных материалов, изучение сырьевых баз, изыскание новых материалов и внедрение их в производство самолетов и моторов; разработку технологических процессов по производству и применению материалов и полуфабрикатов в моторо-, самолето-, дирижабле- и авиаприборостроении...».

1932 г. Организована лаборатория общего металловедения, коррозии металлов и их защиты (отделы: авиалеса, экспериментальной металлургии, цветных металлов, черных металлов, химико-технологический, химико-аналитический).

1932 г. Разработана и внедрена в промышленность первая высокопрочная сталь «хромансиль» 30ХГСА с прочностью 1600-1700 МПа, что позволило освободиться от экспортных поставок. Разработана теория рекристаллизации алюминиевых сплавов

1932-1950 гг. Созданы основы теории многоэлектродной структурной коррозии металлов

1937 г. Создана авиационная броня. Организована лаборатория авиационной брони.

1940 г. Создан высокопрочный древесный композит дельта-древесина

1942-1943 гг. Созданы мягкие фибровые баки повышенной живучести. Внедрены в конструкциях боевых самолетов недешифруемые маскировочные лакокрасочные покрытия .

1942-1944 гг. Созданы наплавочные сплавы для клапанов авиационных двигателей .

1944-1949 гг. Создан комплекс материалов, технологий и методов контроля для атомной энергетики.

1947 г. Организованы лаборатории неметаллических материалов и экспериментально-технологическая база (ЭТБ) неметаллов

Создана отраслевая лаборатория стандартизации (М.Д. Глезер).

1948-1955 гг. Разработана гетерофазная теория жаропрочности ,Созданы литейные и деформируемые жаропрочные никелевые сплавы  для газотурбинных двигателей.

1950-1960 гг. Разработаны первые герметизирующие.

Разработаны технологии вакуумно- индукционной плавки, вакуумного дугового переплава  жаропрочных сплавов и высокопрочных  сталей.

1950-1970 гг. Созданы основы теории легирования высокопрочных алюминиевых сплавов.

заложены основы технологического процесса точного литья крупногабаритных деталей для изделий авиакосмической техники

3 июня 1951 г. Создана первая в СССР лаборатория титановых сплавов, что послужило началом развития титана в стране

1952 г. Разработаны первый отечественный титановый сплав и основы технологии плавки, литья и термомеханической обработки полуфабрикатов из титановых сплавов

1955-1956 гг. Созданы первые бериллиевые сплавы.

1958-1968 гг. Разработаны высокопрочные коррозионностойкие свариваемые стали «стального» истребителя МиГ-25.

1960-1970 гг. Разработана технология точного литья деталей из жаропрочных сплавов, созданы технологические процессы и оборудование для направленной кристаллизации и литья лопаток ГТД с монокристаллической структурой

1955-1975 гг. Создан и внедрен в ракетной технике класс специальных кислотостойких сталей для работы в сильноокислительных средах.

1960-1980 гг. Разработаны литейные высокопрочные коррозионностойкие и конструкционные и литейные высокопрочные жаропрочные сплавы  для литья крупногабаритных фасонных деталей изделий аэрокосмической техники.

Разработаны теоретические основы и созданы новые виды полимерных связующих, лакокрасочных материалов, клеев, герметиков, теплозащитных и  эрозионностойких материалов, специальных  покрытий, многофункциональных неметаллических  .

1961-1968 гг. Разработан комплекс неметаллических материалов (высокопрочные стеклопластики, органические стекла, армирующие наполнители, радиотехнические материалы и др.), обеспечивающих изготовление конструкций для ракетной и авиационной.

1965-1991 гг. Разработан сверхлегкий свариваемый коррозионностойкий алюминийлитиевый сплав для конструкций планеров.

1970-1990 гг. Создана лаборатория полимерных композиционных материалов (КМ). Разработаны основы материаловедения и технология нового класса конструкционных и многофункциональных КМ.

Осуществлено внедрение полимерных КМ в конструкции планеров самолетов  Ан-124, Ан-225, МиГ-29, Ту-160, Су-26, лопастей и  планера вертолетов Ка-32, Ка-50, Ми-26, статорных лопаток и корпусных  деталей газотурбинных двигателей Д36, Д18, космических и ракетных комплексов, искусственных спутников Земли  и других изделий народного хозяйства.

1970-2000 гг. Разработано более 100 пожаробезопасных материалов для интерьера всех типов пассажирских самолетов и вертолетов, что исключило случаи возгорания материалов интерьера. ВИАМ - единственная организация в странах СНГ, которая располагает всем комплексом испытательного оборудования по оценке пожаробезопасности материалов.

1975-1995 гг. Созданы серия высокопрочных титановых сплавов и технологии их производства и применения в конструкциях.

1973-1987 гг. Разработан комплекс уникальных материалов (волокна, теплозащита, клеи, углерод-углеродные материалы, лакокрасочные покрытия), а также средств неразрушающего контроля, обеспечивший создание многоразового космического корабля «Буран».

1955-1980 гг. Создание высокотемпературных гидравлических жидкостей для сверхзвуковой авиации и взрывопожаробезопасных жидкостей для гражданской авиации, а также противообледенительных авиационных жидкостей.

1932-2000 гг. Разработаны присадочные материалы и припои, созданы технологические процессы сварки и пайки металлических конструкционных материалов.

1970-1999 гг. Развита концепция и созданы научные основы получения высокожаропрочных никелевых и интерметаллидных сплавов, а также металлических композиционных материалов

1972-1995 гг. Создана лаборатория защитных технологических и жаростойких эмалей. Разработаны основы синтеза и технология получения и нанесения нового класса высокотемпературных стеклокерамических покрытий и материалов. Осуществлено внедрение покрытий на заводах различных отраслей промышленности при производстве самолетов МиГ-25, Ил-76, Ан-22, Ту-160, Су-25, Су-27, МиГ-29, практически всех авиационных газотурбинных двигателей, жидкостных реактивных двигателей. Впервые в мировой практике созданы реакционноотверждаемые покрытия для теплозащиты МКК «Буран». Разработаны научные основы создания керамических, углеродкерамических и стеклокерамических композиционных материалов и покрытий.

Разработаны технология и оборудование для высокоградиентного литья монокристаллических лопаток  с транспирационным (проникающим) охлаждением  и их защиты от высокотемпературной  газовой коррозии; созданы высокожаропрочные  сплавы с повышенным содержанием  рения для газотурбинных двигателей. 1980-2000 гг. Предложена и реализована концепция создания интеллектуальных и адаптирующихся полимерных композиционных материалов. Впервые в мировой практике выполнено крыло обратной стреловидности из адаптирующегося углепластика для самолета С-37.

Начато широкое внедрение полимерных композитов в самолето- и вертолетостроение: Ту-204, Ил-96-300, Ту-334, Ил-114, Ка-62, С-37 и др..

Разработана и внедрена концепция  комплексной противокоррозионной  защиты авиационной техники для  эксплуатации в различных климатических  условиях

 

 

 

4)Заключение

 

Таким образом, за 79 лет,развитие авиационной металлургии России,не уступает зарубежной,и является перспективной отрослью в настоящее время.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

1: http://www.aircaft.ru/ (авиация военная и гражданская.космонавтика)

2: Газета "Коммерсантъ", №123 (346), 02.07.1993

3: http://www.advtech.ru/Vils/vilsrus.htm (ВИЛС)

4: http://www.viam.ru/index.php?id_page=97&language=ru (ВИАМ)