Технологии

Image 0
Гальванохимические покрытия
Image 1
Газотермическое нанесение покрытий
Image 2
Испытание космических аппаратов
Image 3
Испытания емкостей и агрегатов на прочность и герметичность
Image 4
Контактная стыковая сварка
Image 5
Люминесцентный контроль
Image 6
Плавка в вакуумно-индукционных печах
Image 7
Плазменное напыление
Гальванохимические покрытия

ЮЖМАШ обладает всем спектром технологий и оборудования для гальванохимической обработки деталей и сборочных единиц производимых изделий.

Для обеспечения коррозионной стойкости деталей из конструкционных сталей и алюминиевых сплавов выполняются следующие гальванохимические и химические покрытия: цинкование, кадмирование, оксидирование, анодирование, химическое пассивирование. При необходимости коррозийная стойкость повышается дополнительным нанесением лакокрасочных покрытий.

Выбор покрытий и способ их нанесения производится с учетом гарантийных сроков на изделия.

Для повышения износостойкости деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов применяются процессы хромирования, химического никелирования и твердого анодирования.

Для получения размерных и весовых характеристик крупногабаритных деталей из алюминиевых сплавов производится химическое фрезерование окунанием деталей в раствор, струйным методом или наливом раствора непосредственно в деталь в тех случаях, когда механической обработкой получить необходимые характеристики деталей невозможно.

Широко используется нанесение меди, серебра, никеля, марганца в качестве припоя при термодиффузионной пайке. Покрытия серебром, оловом, сплавом олово-висмут применяются для низкотемпературной пайки.

Для защиты стенок детали от прогорания при высоких температурах наносится пористый хром или толстослойное никель-хромовое покрытие.

Герметичность отдельных соединений обеспечивается нанесением на уплотнительные прокладки толстослойного медно-серебряного покрытия.

Качество наносимых покрытий соответствует требованиям международных стандартов и ТУ на изделие.

Покрытия обеспечивают высокую надежность эксплуатации выпускаемых изделий.
Газотермическое нанесение покрытий

Газотермическое нанесение покрытий (ГТП) заключается в локальном расплавлении (размягчении) материала и разбрызгивании расплава высокоскоростной струей сжатого воздуха или газа. При попадании на твердую подложку капли расплющиваются, перемешиваются и создают корку (покрытие).

Материалом покрытия может быть проволока, порошок или наполненный порошком полимерный шнур.

Источником нагрева является: 

 - сжатая сварочная дуга (плазменное напыление); 
 -электрическая дуга, горящая между двумя подвижными проволоками (электродуговое напыление); 
 -взрывная волна смеси горючий газ-кислород (детонационное напыление). 

Газотермическое нанесение (ГТН) позволяет наложить покрытия любого состава и назначения на внутренние и наружные поверхности разнообразных деталей. Покрытия могут состоять из металлов, сплавов, керамики, металлокерамики, полимеров и их смесей толщиной от 20-30 мкм. Верхний предел толщины ограничивается экономической целесообразностью нанесения.

Преимущество

Существенным преимуществом ГТП является простота оборудования, сравнительно невысокая стоимость, универсальность, возможность организовать процесс напыления в "полевых" условиях, а также возможность получения различных по свойствам покрытий на различных подложках.

Полезность применения ГТП доказывается в каждом конкретном случае:

 - сокращение стоимости и сроков ремонтных работ; 
 -применение более дешевых материалов или в меньшем количестве за счет использования износостойких, коррозионностойких, жаростойких, теплозащитных, теплопроводных, электропроводящих и электроизоляционных покрытий; 
 -создание конструкций, которые без применения спецпокрытий невозможны: ракетные и авиационные двигатели, элементы атомных реакторов и МГД-генераторов, шасси самолетов из титановых сплавов и т.д.; 
 -снижение массы изделий за счет применения покрытий вместо втулок, облицовок, рубашек, снижения градиента температур и т.д. (космические объекты, химическое и энергетическое оборудование). 

Область применения

ГТП применяется в ядерной технике, физике высоких температур, в металлургии, горнодобывающей промышленности, химическом и сельскохозяйственном машиностроении, медицинской технике, строительстве, транспортном машиностроении, электротехнике и других отраслях производства, где требуются покрытия жаро-, эрозионно- и износостойкие, коррозионностойкие, электропроводные и электроизоляционные, с высоким или низким коэффициентом трения, для восстановления изношенных поверхностей, заделки трещин и др. назначения.

На предприятии данная технология используется при нанесении бронзовых антифрикционных, керамических термоэрозионных и антикоррозионных покрытий.

Применение на ЮЖМАШе

При изготовлении деталей агрегатов шасси самолетов Ан применяются ГТП следующего назначения:

 - износостойкое антифрикционное бронзовое покрытие на поршнях, штоках, буксах, которое позволяет сократить количество деталей, снизить вес и упростить конструкцию; 
 -несхватывающиеся покрытия типа ВКНА, позволяющие использовать титановые сплавы в конструкции шасси;
 -коррозионностойкое цинковое покрытие, обеспечивающее коррозионную стойкость стальных деталей на весь срок эксплуатации шасси.

Таким образом, без ГТП конструкция шасси к самолетам марки Ан неработоспособна и любые затраты на разработку и применение их на деталях шасси оправданы.

На ЮЖМАШе с 1963 г. работает участок напыления, оснащенный установками плазменного напыления УПУ-3Д, УПУ-8М, комплексом электродуговой металлизации КДМ-2. Напыление осуществляется на специализированных станках, позволяющих наносить покрытия на наружные и внутренние поверхности деталей переменного сечения. 

Гарантия качества

Качество покрытий, выполняемых на ЮЖМАШе отвечает требованиям к тем изделиям, которые изготавливаются для международных программ и проектов – ракета-носитель "Циклон", блок маршевого двигателя ракеты-носителя "Вега", агрегаты шасси к маркам самолетов Ан.
Квалификация ИТР на ЮЖМАШе позволяет решать сложные технические задачи, имеет 40-летний опыт работы с покрытиями.
Испытание космических аппаратов

На ЮЖМАШе эксплуатируется единственная в Украине камера испытания функционирования космических аппаратов. Вся аппаратура испытательной камеры изготовлена с применением нанотехнологий.

Испытания на функционирование космических аппаратов при имитации влияния космического пространства проводятся на стенде температурно-вакуумных испытаний, который воссоздаёт эффект солнечного излучения, инфракрасного излучения Земли и космического вакуума. На стенде проводится комплекс электрических и функциональных испытаний.

Качественные характеристики специализированных микроспутников и технология испытательного процесса отвечают мировым стандартам. 
Испытания емкостей и агрегатов на прочность и герметичность

В цехе главной сборки ракет-носителей производятся испытания на прочность и герметичность топливных баков ракет-носителей "Зенит", "Таурус-II", "Циклон-4".

Испытания на прочность проводятся давлением сжатого воздуха с использованием специальных пневмопультов в бронебоксах размерами 30×11 м, прочностная характеристика бронебокса P.V = 2160000 кгс/см2×л.

Испытания на прочность топливных баков гидравлическим давлением производятся на гидростенде с использованием антикоррозионного раствора в вертикальном положении.

Испытания на герметичность топливных баков производятся следующими способами:

 - методом "накопления" воздушно-гелиевой смесью с использованием приборов типа ПТИ (передвижной течеискатель) при допустимой негерметичности 1×10-7 м3×Pa/c; 
 -методом "вакуумирования" воздушно-гелиевой смесью в вакуумной камере диаметром 6,3 м длиной 25 м. Прочностная характеристика P.V = 750000 кгс/см2л при допустимой негерметичности 1×10-7 м3×Pa/c. 

Требования к чистоте внутренних полостей топливных баков с установленными внутри элементами конструкции обеспечиваются специальной технологией струйной очистки внутренних полостей узлов от механических загрязнений (стружки, металлической пыли и других инородных частиц) антикоррозийным раствором на гидростенде.
Контактная стыковая сварка

Контактная стыковая сварка (КСС) – высокопроизводительный технологический процесс, при котором соединение свариваемых деталей происходит по стыкуемым торцам.

Учитывая высокие требования, предъявляемые к качеству сварных соединений, на ЮЖМАШе применяются сварочные материалы лучших российских и зарубежных производителей.

На предприятии осуществляется контактно-стыковая сварка прессованных профилей, трубных заготовок из стальных и алюминиевых материалов.

ЮЖМАШ применяет технологию КСС в полутвердой фазе, что радикально упрощает процесс сварки нетермоупрочняемых алюминиевых сплавов марок АМГ-6, 01570.

КСС обеспечивает высокое качество и надежность сварных соединений. Процесс контактной сварки осуществляется за короткий промежуток времени, что обеспечивает экономию электроэнергии. КСС выполняется в автоматическом режиме, что обеспечивает высокую стабильность процесса сварки в соответствии с заданными режимами.

Преимущества КСС:
 
 - высокая производительность; 
 -качество сварных соединений; 
 -надежность соединений; 
 -высокие технико-экономические показатели производства. 

В процессе КСС не требуется специальных разделок кромок как при ручной и автоматической аргоно-дуговой сварке, соответственно, не требуется шабрения и обезжиривания кромок. При контактной сварке исключается применение вспомогательных материалов – сварочной проволоки, аргона, влияющих на качество сварных соединений.

Уникальное  стыкосварочное  оборудование  надежно  соединяет  заготовки  профилей,  диаметр  которых  свыше 800 мм, а высота до 400 мм.

Особенно широко применяется технология КСС при производстве высоконагруженных узлов ракет-носителей.

Отрасль применения КСС:

Узлы ракетных носителей с повышенной нагрузкой:

 - шпангоуты из высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов, включая термоупрочняемые; 
 -обечайки корпусов из сплава АМГ6 диаметром от 1800 мм и более, сечением до 100000 мм2 (50 х 200 мм); 
 -элементы фитинг+стрингер из высокопрочных сталей. 

Оригинальное решение с применением КСС реализовано в конструкциях узлов ракет-носителей, имеющих элементы фитинг+стрингер, ранее соединявшиеся клепкой.

Замена клепаных соединений сварными позволила снизить вес конструкции и обеспечить высокие эксплуатационные свойства изделий.
Люминесцентный контроль

С сентября 2009 года на ЮЖМАШе внедрена и широко используется линия люминесцентного контроля GS-1206-04.4. Данная линия предназначена для обнаружения поверхностных несплошностей, дефектов методом капиллярной дефектоскопии (ОСТ 190282-79 ЛЮМ 1-ОВ, неразрушающий контроль).

Ультравысокий уровень чувствительности (соответствует условному уровню I по ОСТ 190282, ГОСТ 18442 или IV уровню чувствительности по зарубежным стандартам) позволяет выявить дефект (трещину) при минимальной величине раскрытия - 0,5 мкм. Предельная чувствительность может быть достигнута при классе шероховатости не ниже пятого.

Линия люминесцентного контроля имеет ручную систему управления, оснащена циркуляционным (монорельсовым) конвейером подвесного типа. Кронштейн для перемещения деталей выдерживает нагрузку до 150 кг.

Наличие специального ультрафиолетового распылительного оборудования и затемненной кабины осмотра, позволяет использовать при контроле в качестве расходных материалов особо контрастные флуоресцентные пенетранты.

Линия имеет две камеры сушки, каждая из которых настроена как сушка непрерывным потоком воздуха t=70-90 ºC. Размер камеры сушки позволяет осуществлять контроль деталей крупных габаритов.

Метод люминесцентного контроля ОСТ 190282-79 ЛЮМ 1-ОВ дает возможность осуществлять контроль основного металла, а также сварочных соединений, узлов на различных стадиях изготовления, в процессе эксплуатации, при ремонте изделий авиационной, ракетно-космической техники, а также в других видах промышленности. Капиллярный метод позволяет контролировать объекты любых форм, различных габаритов, изготовленных из черных и цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла, керамики, а также других твердых неферромагнитных материалов.

Полный цикл проверки деталей занимает от 2 часов.

Экологическую чистоту линии обеспечивают угольные фильтры.

По окончанию проверки делается заключение о состоянии проверяемой детали.

Работники предприятия прошли специализированную подготовку для работы на линии, а также имеют Сертификаты специалистов по неразрушительному контролю, выданные Уполномоченным Органом по сертификации персонала в сфере неразрушительного контроля. Аттестация специалистов по люминесцентному контролю проходит каждые три года.
Плавка в вакуумно-индукционных печах

Технология плавки в вакуумно-индукционных печах широко применяется на предприятии в течение 40 лет.

Выплавка происходит в вакууме. Для выплавки сплавов применяется прокат сплавов ЭП202, ЖС-ЗДК и других с применением легирующих добавок: вольфрама, кобальта, молибдена, титана.

По данной технологии изготавливаются отливки ответственного назначения весом до 15 кг.

Отливки из жаропрочных сплавов применяются в ракетно-космической технике.
Плазменное напыление

В производстве элементов ракет и космической техники ЮЖМАШ одним из первых стал успешно применять плазменное напыление.

Применение покрытий из карбида вольфрама на соплах первой ступени ракеты-носителей повышает их стойкость к высокотемпературной эрозии более чем в 100 раз.

Плазменное напыление способствует повышению сопротивления износу, воздействию тепловых потоков, эрозии и коррозии поверхности ракетных двигателей.

Применение покрытия не только повышает срок службы детали, но и позволяет ее многократно восстанавливать.

Техника плазменно-дугового напыления позволяет не только решать разнообразные проблемы защиты деталей и конструкции от износа, коррозии и термического воздействия в машиностроении, металлургии, энергетике, авиастроении, космической технике, электронике, медицине и других областях человеческой деятельности, но и создавать новые, более совершенные типы оборудования и приборов.