Влияние режимов механической обработки стыкуемых кромок на качество неразъемных соединений, выполненных сваркой плавлением, при сборке титановых конструкций летательных аппаратов

Приведены результаты исследования влияния механической обработки на качество неразъемных соединений, полученных сваркой плавлением. Установлена зависимость уровня дефектности неразъемных соединений, выполненных автоматической аргонодуговой и электронно-лучевой сваркой, от вида механической обработки (высокоскоростного фрезерования, рубки на гильотинных ножницах, шлифования). Выявлено, что параметром шероховатости некорректно оценивать качество механической обработки стыкуемых кромок под сварку. Наиболее приемлемым оценивающим параметром служит насыщенность капиллярно-конденсированной влагой. Показано, что тепловые процессы, возникающие при высокоскоростном фрезеровании в приповерхностном и поверхностном слоях, независимо от шероховатости приводят не только к минимальному параметру насыщенности капиллярно-конденсированной влагой (1,12…2,18), но и к обезводораживанию в поверхностном слое стыкуемых кромок будущих неразъемных соединений. Результаты исследований могут быть применены в технологических процессах производства крупногабаритных силовых элементов летательных аппаратов, выполняемых сваркой.

Литература

[1] Братухин А.Г., Муравьев В.И., Долотов Б.И. Эффективность применения титана и его сплавов в авиастроении. Авиационная промышленность, 1997, № 3-4, с. 3–9.

[2] Редчиц В.В., Фролов В.А., Казаков В.А., Лукин В.И. Пористость при сварке цветных металлов. Москва, Технология машиностроения, 2002. 448 с.

[3] Муравьев В.И. Проблемы порообразования в сварных швах титановых сплавов. МиТОМ, 2005, № 7, с. 30–37.

[4] Редчиц В.В., Никифоров Г.Д., Фролов В.В., Колачев Б.А. Основные закономерности образования пор при сварке плавлением титана и его сплавов. Сварочное производство, 1987, № 5, с. 28–30.

[5] Лозеев Г.Е., Черницын А.И., Фролов В.В. Процессы, протекающие в стыке сварного соединения, и их влияние на пористость металла шва. Автоматическая сварка, 1977, № 2, с. 25–30.

[6] Гуревич С.М., Замков В.Н., Блащук В.Е., Кушниренко Н.А., Харченко Г.К., Новиков Ю.К., Прилуцкий В.П., Сабокарь В.К., Волков В.Б. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов. Киев, Наукова Думка, 1986. 240 с.

[7] Братухин А.Г., Иванов Ю.Л., ред. Современные технологии авиастроения. Москва, Машиностроение, 1999. 832 с.

[8] Муравьев В.И., Бахматов П.В., Долотов Б.И. Обеспечение надежности конструкций из титановых сплавов. Москва, Эком, 2009. 752 с.

[9] Kar J., Chakrababarti D., Roy S.K., et al. Beam oscillation, porosity formation and fatigue properties of electron beam welded Ti-6Al-4V alloy. J. Mater. Process. Tech., 2019, vol. 266, pp. 165–172, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.10.040

[10] Ханьжин П.С., Яблоник Л.М. Влияние технологии контроля на выявление дефектов капиллярным методом. Дефектоскопия, 1980, № 6, с. 64–71.

[11] Муравьев В.И., Бахматов П.В. Доминирующие факторы образования поверхности раздела, вызывающие капиллярную конденсацию загрязнений и дефектность металла шва титановых конструкций. Сварка и диагностика, 2016, № 3, с. 11–16.

[12] Муравьев В.И., Бахматов П.В., Лончаков С.З., Логвинов О.П. Влияние разделительных операций на дефектность поверхности кромок заготовок из титановых сплавов под сварку. Заготовительные производства в машиностроении, 2012, № 3, с. 7–16.

[13] Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. Москва, Машиностроение, 1981. 279 с.

[14] Кабалдин Ю.Г. Резание металлов в условиях адиабатического сдвига элемента стружки. Вестник машиностроения, 1995, № 7, с. 19–25.

[15] Schweizer M., Form W. New concepts of the recrystallizations phenomenon. J. Inst. Metals. 1973, vol. 101, no. 1, pp. 24–32.

[16] Горелик С.С., Добаткин С.В., Капуткина Л.М. Рекристаллизация металлов и сплавов. Москва, Изд-во МИСиС, 2005. 432 с.

[17] Сазонов Б.Г. Экстремальная диффузионная активность в стали в состоянии предпревращения. МиТОМ, 1990, № 7, с. 13–15.

[18] Терентьев В.Ф. Сопротивление усталости сплавов титана и железа с субмикрокристаллической и наноструктурой. Обзор. МиТОМ, 2007, № 10, с. 21–28.