Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0218U000612, 0117U006064 , Науково-дослідна робота Назва роботи ІЕЗ-2017/3 (Розробка обладнання та відпрацювання технології лазерного зварювання складнопрофільних тонкостінних елементів) Назва етапу роботи Керівник роботи Шелягін Володимир Дмитрович, Кандидат технічних наук Дата реєстрації 05-02-2018 Організація виконавець Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона Опис етапу Об'єкт досліджень - процес лазерного зварювання тонкостінних деталей аеродинамічного керма ракети. Метою роботи було розробити обладнання та відпрацювати технології лазерного зварювання тонкостінних деталей аеродинамічного керма ракети; спроектувати на підставі розроблених технологій лазерний зварювальний комплекс, який може бути впроваджений на підприємствах ракетобудівної галузі України. Виконано аналіз сучасних розробок у галузі зварювання тонкостінних складнопрофільних конструкцій з високолегованих сталей. Встановлено перспективні напрямки проведення власних досліджень, а саме, для спрощення розв'язання задачі зварювання, складну просторову траєкторію зварювання аеродинамічного керма ракети було умовно відокремлено на просторові примітиви, тобто окремі зварні з'єднання (стикові, таврові, напусткові). Це дало змогу розглянути проблеми лазерного зварювання конструкції аеродинамічного керма ракети, з позиції зварювання окремих примітивів. Було запропоновано варіант конструкції аеродинамічного керма ракети у якому використовувалось 4 варіанти зварних з'єднань з нержавіючих сталей : стикове, з товщиною обох деталей 1,5 мм; стикове, з товщиною обох деталей 3,0 мм; напусткове, з товщиною верхньої деталі 1,5 мм та товщиною нижньої деталі 3,0 мм; таврове, з товщиною полки 1,5 мм та товщиною ребра 3,0 мм. Для виготовлення контрольних зразків зварних з'єднань з тонколистових високолегованих сталей, що відповідають вимогам діючих стандартів, було розроблено ескізний проект та виготовлено макети технологічного оснащення для одержання за допомогою лазерного зварювання: 1) таврових; 2) стикових та напусткових; 3) кутових зварних з'єднань. Проведено відпрацювання режимів лазерного зварювання та ремонту контрольних зварних таврових, стикових та напусткових з'єднань з тонколистових нержавіючих сталей на лабораторному стенді, створеному на базі Nd:YAG-лазері "DY044" (виробництва "ROFIN-SINAR" (Німеччина)). За результатами візуального, радіографічного, капілярного контролю та металографічних досліджень одержаних зварних з'єднань виконана оцінка параметрів, що передбачені стандартом ДСТУ EN ISO 13919-1:2015. Встановлено оптимальні режими лазерного зварювання зварних з'єднань (стикових товщиною 1,5+1,5 мм та 3,0 +3,0 мм; таврових (полка)1,5 мм + (ребро) 3,0 мм; напусткових (верх) 1,5 мм + (низ) 3,0 мм). Встановлено, що всі зразки, піддані контролю відповідають рівню якості "високий В", згідно з ДСТУ EN ISO 13919-1:2015. За результатами механічних випробувань на статичний розтяг встановлено, що рівень зусилля руйнування контрольованих зварних з'єднань складає не менше 0,8 від зусилля руйнування основного матеріалу, що відповідає вимогам, що пред'являються до таких зварних з'єднань. Встановлено основні причини виникнення дефектів, що виникають при лазерному зварюванні тонкостінних зварних з'єднань з нержавіючих сталей та запропоновано методики їх усунення та запобігання їх утворенню, а саме: для усунення дефектів в вигляді пор, ланцюгу пор, несплавлення, непроварів, - переварювання шва, з додаванням присаджувального матеріалу (за необхідністю); для запобігання утворенню усадочних раковин та раковин в кратері, - використання вивідних планок та присаджувальних матеріалів; для усунення підрізів, перевищення випуклості та перевищення провару зварного з'єднання - виконання додаткового переплавлення розфокусованим променем; для збільшення критичного перерізу у тавровому зварному з'єднанні з товщиною полки 1,5 мм та товщиною ребра 3,0 мм,- застосування об'єктиву лінзового з подільником лазерного випромінювання для розширення зони дії. Виконано розробку технологічних рекомендацій з лазерного зварювання елементів конструкції аеродинамічного керма ракети для відповідних зварних з'єднань (стикових товщиною 1,5+1,5 мм та 3,0 +3,0 мм; таврових (полка) 1,5 мм + (ребро) 3,0 мм; напусткових (верх) 1,5 мм + (низ) 3,0 мм). Розроблено комплект ескізної конструкторської документації на виготовлення технологічного комплексу для лазерного зварювання елементів конструкції аеродинамічного керма ракети. Надалі розроблений лазерний технологічний комплекс, може бути тиражований для промислового впровадження на підприємствах ракетобудівної галузі промисловості України, зокрема на ДП КБ "Південне" ім. М.К. Янгеля" (м. Дніпро). Опис продукції Макет пристрою складально-зварювального призначений для забезпечення послідовного складання та надійної фіксації деталей, при виконанні технологічної операції лазерного зварювання складнопрофільних тонкостінних елементів на лазерному зварювальному комплексі. Автори роботи Бернацький Артемій Володимирович Бондарева Валентина Іванівна Кузнець Олена Михайлівна Курило Володимир Андрійович Мащак Володимир Васильович Сіора Олександр Васильович Сучек Олександр Михайлович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити