Технология сварки корпуса телескопа из сплава АМг3

Различают три основных метода ультразвуковой дефектоскопии: теневой, зеркально-теневой и эхо-метод. Для контроля сварных соединений наиболее широкое применение получил эхо-метод, при котором признаком обнаружения дефекта является прием искателем эхо-импульса от самого дефекта.

Для выявления дефектов в швах применяют способы прозвучивания прямым однократно, двукратно или многократно отраженным лучом. Основными измеряемыми характеристиками выявленных дефектов, кроме амплитуды эхо-сигнала и координат, являются условная протяженность и условная высота дефекта, условное минимальное расстояние между дефектами, число дефектов на определенной длине шва.

Различают два основных способа реализации манометрического метода контроля герметичности: способ падения давления (для величины интегральных утечек) и дифференциального манометра (для определения величины локальных утечек).

Испытание сварных соединений изделий на герметичность способом падения давления проводят после контроля их неразрушающими методами. После устранения имеющихся в сварных соединениях  недопустимых дефектов, выявленных неразрушающими методами контроля. Проводят опрессовку изделия.

Для опрессовки изделие заполняют контрольным веществом под давлением, превышающем рабочее, и выдерживают его под этим давлением в течение определенного времени. Величина давления и время опрессовки определяются техническими условиями на изделие или рабочими чертежами. После опрессовки давление контрольного вещества в изделии снижают до испытательного избыточного и выдерживают изделие под этим давлением в течении времени, как правило , превышающего время опрессовки. Величину испытательного давления и время выдержки  также указывают в технических условиях или рабочих чертежах на изделие.

Интегральную утечку изделия устанавливают по падению давления контрольного вещества в изделии  за время выдержки,  падение давления при этом измеряют манометрами.

Способ дифференциального манометра применяют для обнаружения и оценки величины локальных утечек. Сущность его заключается в следующем. С помощью вакуумного насоса контролируемое изделие вакуумируется до давления, оговоренного техническими условиями или технологическим процессом на контроль. Снаружи сварные соединения обдувают пробным газом или опрыскивают жидким пробным веществом. Наличие пробного вещества в вакуумной системе устанавливают с помощью дифференциального манометра. 

Дифференциальный манометр содержит два тепловых манометрических преобразователя, чувствительные элементы которых включены в мостовую схему. Перед одним из манометров расположена ловушка, охлаждаемая жидким азотом. Принцип действия теплового манометрического преобразователя основан на зависимости теплопроводности газа от давления.

При отсутствии пробного вещества через течи сварных соединений проникает лишь атмосферный воздух, который не вымораживается в ловушке и потому проникает в оба манометрических преобразователя (условия измерений для обоих преобразователей одинаковы). В это время проводится балансировка моста.

При обдувании или опрыскивании сварных соединений пробным веществом (эфиром, ацетоном, бензином и т. п.) вымораживаемые в ловушке пары пробного вещества попадают в один из преобразователей и не проходят через ловушку во второй, в результате чего происходит разбалансировка моста, а напряжение разбалансировки позволяет судить о величине течи в изделии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4. Разработка директивной технологии

 

Директивная технология на изготовление корпуса из сплава АМг3 представлена в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4. Директивная технология.

№	Наименование операции	Оборудование и инструменты	Режим обработки	Эскиз
1	Входной контроль	Рулетка l=2000 мм, штангель-циркуль
2	Подготовка  кромок свариваем-ых деталей 1) травление 2) механичес-кая обработка	1. Ванна для травления 2. Шабер, очки защитные	Время: 5—10 мин Температура: 60°С Состав раствора: 350 см3 в растворе NaОН, обезжиривание в бензине Раствор для осветления поверхности: Т=200 300—400 г/л азотной кислоты
3	Сборка и сварка продольного шва  1	УСПО-1300, Сварочная головка АГВ-2, СвАМг3, диаметр присад. проволоки 2 мм Вольфрамовый электрод ЭВИ-1 Ø 3 мм	РТ: Переменный ток Iсв : 110-120А Uд : 7-10 В Vсв : 30,5-32,5м/ч Vпр : 39,6м/ч ЗС: Ar Расход аргона для защиты зоны сварки  и шва: 10-12 л/мин
4	Контроль	Лупа 4х	Проверить визуально св. шов обечайки  на отсутствие дефектов.
5	Сборка и сварка фланца1 и обечайки2	АРК-3, МАС-1(2), оснастка, ИСВУ, СвАМг3, диаметр присад. проволоки 2 мм Вольфрамовый электрод ЭВИ-1 Ø 3 мм	РТ: Переменный ток Iсв : 110-120А Uд : 7-10 В Vсв : 30,5-32,5м/ч Vпр : 39,6м/ч ЗС: Ar Расход аргона для защиты зоны сварки  и шва: 10-12 л/мин
6	Контроль	Лупа 4х	Проверить визуально св. шов обечайки  на отсутствие дефектов.
7	Сборка и сварка полусферы 3 с обечайкой 2	АРК-3, МАС-1(2), оснастка, ИСВУ, СвАМг3, диаметр присад. проволоки 2 мм Вольфрамовый электрод ЭВИ-1 Ø 3 мм	РТ: Переменный ток Iсв : 110-120А Uд : 7-10 В Vсв : 30,5-32,5м/ч Vпр : 39,6м/ч ЗС: Ar Расход аргона для защиты зоны сварки  и шва: 10-12 л/мин
8	Контроль	Лупа 4х	Проверить визуально св. шов обечайки  на отсутствие дефектов.
9	Контроль	1)УЗК, дефектоскоп УД-11УА  2)манометр ОБМ1-100	1)УЗК сварных швов 2) Проверка  готового изделия на герметичность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

1. В качестве материала выбираем АМг3, так как он обладает нужными свойствами при условиях эксплуатации в космосе.

2. Для сварки продольного шва обечайки из алюминиевого сплава АМг3 выбираем автоматическую аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродом и сварочной проволокой СвАМг3 в среде защитного газа- аргона, для выполнения сварных швов предложено стыковое соединение без разделки кромок.  Сварка происходит переменным током.

3. Установка УСПО-1300 автоматицированна и обеспечивает надежную фиксацию обечайки на опорной балке, а стыковое соединение обеспечивают прижимы расположенные на всей длине обечайке.

4. Методы контроля качества  проводятся после каждой операции. Внешний контроль с помощью лупы предотвращает пропуск изделия с внешниеми дефектами, затем соединения подвергают физическим методам для определения внутренних дефектов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Авиационные материалы. Справочник в девяти томах. Том 5 / М.Б. Альтман, С.Г. Глазунов, С.И. Кишкина; Под ред. А.Т. Туманова.— Москва: ОНТИ — 1973

2. Технология и оборудование сварки плавлением / Г.Д. Никифоров, Г.В. Бобров, В.М. Никитин, В.В. Дьяченко; Под общ. ред. Г.Д.Никифорова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. – 320с.

3. Технология сварки плавлением и термической резки металлов / В.А. Фролов, В.Р. Петренко, А.В. Пешков, А.Б. Коломенский, В.А. Казаков; под ред. В.А. Фролова. — М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2011.— 448 с.

4. Сварка в  машиностроении. Справочник в четырех  томах. Том 4 / Г.А. Николаев, В.И. Махненко; под ред. Ю.Н. Зорина. – М.:  Машиностроение, 1979 

5. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением /  Под редакцией академика Б.Е. Патона – М.:  Машиностроение, 1974

6. ГОСТ 14806-80 «Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные».

7. ГОСТ 4784-97 «Алюминий и сплавы алюминевые деформируемые»