Автоматическая сварка, 2015, №12



2015 №12 (05)

2015 №12 (07)

---

Автоматическая сварка, № 12, 2015, с. 31-35
 

Электронно-лучевая сварка камеры среднего давления газотурбинного двигателя

В.М. Нестеренков¹, Л.А. Кравчук¹, Ю.А. Архангельский¹, И.А. Петрик², Ю.А. Марченко²

¹ИЭС им. Е.О. Патона НАН У. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²ОАО «Мотор-Сич». 69068, г. Запорожье, пр. Моторостроителей, 15. E-mail: motor@motorsich.com
 
Реферат
Проведены исследования по разработке технологии изготовления цельносварной наружной части переднего корпуса камеры среднего давления газотурбинного двигателя и выбраны схемы сварки наружных и внутренних стыков стоек, обеспечивающие бездефектное формирование лицевого и корневого валиков шва при сквозном проплавлении литейного титанового α-сплава ВТ5Л толщиной δ_м = 5…26 мм за один проход. Система компьютерного управления процессом электронно-лучевой сварки на установке УЛ-209М поволяет выполнять в едином технологическом цикле чистку прилегающей зоны стыка от остатков загрязнений и окислов с помощью сфокусированного на поверхности металла маломощного электронного пучка, а также точечные, короткие и сплошные прихватки. Для установки, фиксации и вращения изделия относительно электронно-лучевой пушки предусмотрены вращатели с вертикальной и горизонтальной осями вращения. В программах для электронно-лучевой сварки, представленных в виде таблиц, задаются значения координат точек каждого отрезка пути, куда необходимо переместиться, значения токов сварки и фокусировки, амплитуды технологических разверток, а также скорость перемещения на данном отрезке. При постоянной скорости сварки v_св = 12 мм/с величины тока сварки I_п и тока фокусировки I_ф в переходных местах изменения рабочего расстояния и толщины свариваемых кромок меняли по линейному закону, что обеспечивало формирование лицевого и корневого валиков сварного шва без подрезов и занижений по всей длине стыка. Библиогр. 15, рис. 7.
 
Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, электронный пучок, сквозное проплавление, лицевой и корневой валики шва, переменная толщина, схема сварки, пористость, макроструктура, компьютерное управление, видеоконтрольное устройство, программа сварки
 
Поступила в редакцию 13.07.2015
Подписано в печать 02.12.2015
 

1. Электронно-лучевая сварка многосекционного рабочего колеса ГТД из титанового сплава / В.Н. Павленко, Ю.Т. Руднев, В.В. Баринов и др. // Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. по электронно-лучевой сварке в машиностроении. – Николаев, 1989. – С. 13–14.
2. Гейкин В.А., Поклад В.А. Сварные соединения в авиационных двигателях // Технология металлов. – 2001. – № 1. – С. 9–14.
3. Остаточные напряжения в сварных элементах роторных конструкций газотурбинных двигателей, выполненных ЭЛ С / Л.М. Лобанов, В.А. Пивторак, Б.А. Задерий и др. // Мат. конф. по электронно-лучевой сварке. – Сборн. 2. – М.: ЦРДЗ, 1993. – С. 57–61.
4. Imamura T. Current states and trend of applicable material technology for aero space structure // J. of Japan Institute of light metals. – 1999. – 1, № 7. – P. 302–309.
5. Компьютерное управление процессом электронно-лучевой сварки с многокоординатными перемещениями пушки и изделия / Б.Е. Патон, О.К. Назаренко, В.М. Нестеренков и др. // Автомат. сварка. – 2004. – № 5. – С. 3–7.
6. Кравчук Л.А. Устранение подрезов при ЭЛ С со сквозным и несквозным проплавлением // Там же. – 2010. – № 6. – С. 26–29.
7. Нестеренков В.М. Особенности капиллярных волн в парогазовом канале при электронно-лучевой сварке металлов большой толщины // Там же. – 2003. – № 4. – С. 8–13.
8. Электронно-лучевая сварка / О.К. Назаренко, А.А. Кайдалов, С.Н. Ковбасенко и др. – Киев: Наук. думка, 1987. – 256 с.
9. Blakely P.Y., Sanderson A. The origin and effect of magnetic fields in electron beam welding // Welding J. – 1984. – № 1. – P. 42–49.
10. Фритс Д. Электронно-лучевая сварка сегодня // Меж. конф. по электронно-лучевым технологиям «ЭЛТ -88». – Варна, 31 мая–4 июня, 1988 г. – С. 1048–1063.
11. Sayegh G. State of the art of high energy density beam welding: Houdremont lecture. – Tokyo: IIW, 1986. – 41 p.
12. Effects of welding parameters and prevention of defects in deep penetration EBW of heavy section steel / T.Shida, H.Kita, H.Okamura, Y.Kawada. – IIW-IV-239–78.
13. Stocker G. Erfahrungen beim Elektronenstrahlchweissen dick wandiger Bauteile aus der Tstanlegierung Ti6Al4V gegliht // Schweis. und Schneid. – 1974. – № 3. – S. 91–93.
14. Нудельман Я.Б., Задерий Б.А. Формирование швов при электронно-лучевой сварке сплавов титана толщиной до 25 мм // Автомат. сварка. – 1988. – № 5. – С. 29–30.
15. Anderl P., Scheffels W. Process control for electron beam welding // Weld. world. – 1992. – № 5-6. – P. 138–144.