Визначення оптимальних умов для герметичного зварювання тонких фольг при використанні в конструкціях мембранного типу

Abstract

UK: Мета роботи. Розробка оптимальної технології зварювання тонкостінних оболонок зі сталі 12Х18Н10Т (δ = 0,15 мм), що працюють при знакозмінних навантаженнях. Методи дослідження. Для автоматичного аргонно-дугового зварювання (ААДЗ) використовувалось устаткування для орбітального зварювання, до складу якого входить джерело струму MW 2600 (фірми FRONIUS) із блоком програмного керування й зварювальна голівка закритого типу MW40. Дослідні роботи показали, що при даному виді зварювання для настільки малих товщин не вистачає концентрації зварювальної дуги, що не дозволяє стабільно формувати ванну й одержати суцільний рівномірний шов. Для мікроплазмового зварювання використовувався спеціальний роботизований комплекс STARWELD 190H, до складу якого входять: джерело живлення чергової дуги INV 50; джерело живлення основної дуги INV 190; блок управління SIEMENS Simatic S 7-300; робот CR3-535M (MITSUBISНI); маніпулятор та плазмотрон HPH 80. Контроль якості зварювання проводили візуальним оглядом та металографічним дослідженням. Враховуючи умови експлуатації деталей, згідно технічних умов креслення також був передбачений пневмогідравлічним метод контролю. Отримані результати. Візуальний огляд зовнішньої поверхні зварних швів показав відсутність дефектів у вигляді пор, тріщин, раковин, не сплавлень, підрізів та ін. Геометричні розміри зварного шва відповідали вимогам нормативної документації, діючої на підприємстві. Проведені металографічні дослідження коробок мембранних, з’єднаних мікроплазмовим зварюванням, дали позитивний результат. Дефектів металургійного характеру в зварних швах не виявлено. Практична цінність. Визначений оптимальний спосіб зварювання, що може бути застосований для виготовлення тонкостінних мембранних конструкцій, з огляду технологічності та економічної доцільності. Встановлено, що мікроплазмове зварювання дозволяє одержувати герметично щільний шов, при товщині деталей, що зварюються, близько 0,15 мм. Підтверджена працездатність зварних мембранних коробок у складі баростатичного клапана авіаційного двигуна. Встановлено, що мікроплазмове зварювання може бути застосоване при виготовленні тонкостінних оболонок зі сталі 12Х18Н10Т (δ = 0,15 мм), що працюють при знакозмінних навантаженнях. Технологічний процес зварювання впроваджений у серійне виробництво. EN: Purpose. Development of optimal technology for welding thin-walled shells mode of 12Х18Н10Т steel (δ=0.15 mm), working at alternating loads. Research methods. Research methods. For welding automatic argon-arc welding (AAAW) equipment was used for of orbital welding, which includes a MW 2600 current source (FRONIUS) with software control unit and welding head of closed type MW40. Research warks showed that this type of welding is not enough for such small thicknesses concentration of the welding arc, which does not allow stable forming of the bath and obtaining solid uniform seam. A special robotic complex was used for microplasma welding STARWELD 190H, which includes: a power source for the regular arc INV 50; source main arc power supply INV 190; SIEMENS Simatic S 7-300 control unit; robot CR3-535M (MITSUBISHI); manipulator and HPH 80 plasmatron. Welding quality control was carried out by visual inspection and metallographic examination. Taking into account the conditions of operation of the parts, according to the technical conditions of the drawing, it was also provided pneumohydraulic control method. Obtained results. Visual inspection the outer surface of the welds showed the absence of defects in the form of pores, cracks, shells, no fusions, undercuts, etc. The geometric dimensions of the weld met the requirements of the standard documentation valid at the enterprise. Metallographic studies of the boxes membranes, welded by microplasma welding, gave a positive result. Defects of metallurgical character were not found in the welds. Practical value. The optimal method of welding that can be applied is determined for the manufacture of thin-walled membrane structures, from the point of view of manufacturability and economy expediency It has been established that microplasma welding allows obtaining a hermetically tight seam, when the thickness of parts to be welded is about 0.15 mm. The performance of welded membrane boxes is confirmed in the barostatic valve of an aircraft engine. It is established that micro plasma welding can be used in the manufacture of thin-walled shells made of 12X18H10T steel (δ=0.15 mm), which work at variable loads. The technological process of welding is introduced into the series production.