|
|
|
 |
Шаробаллоны высокого давления, используемые в летательных аппаратах, должны обеспечивать
заданную емкость при минимальной массе. Материалы, используемые для их изготовления,
должны уметь высокую удельную прочность. Этому критерию в наибольшей степени отвечают титановые сплавы.
|
На предприятии освоено изготовление шаровых баллонов высокого давления из
титановых сплавов ВТ6С и ВТ14 диаметром от 154 до 660 мм. Баллоны рассчитаны на рабочее давление
от 200 до 320 кгс/см и имеют толщину стенки от 5 до 14 мм.
Конструктивно шаробаллоны состоят из двух сваренных между собой полусфер.
В полусферы предварительно ввариваются штуцера с биметаллическим переходником.
Равнопрочность конструкции обеспечивается увеличением толщины в зонах
расположения сварных швов.
Баллоны изготавливаются партиями. При их изготовлении применяют два основных способа сварки:
- аргоно-дуговую сварку погруженной дугой в камерах с загрязненной атмосферой;
- сварку горячим полым катодом в вакууме.
В настоящее время на предприятии второй способ сварки является основным.
В основе способа сварки "горячим полым катодом в вакууме" лежит получение
дугового разряда при низких давлениях окружающей среды. Основным источником тепловой энергии при
этом способе является дуга, поддерживаемая за счет ионизации аргона, поступающего в полость трубчатого
катода и термоэлектронной эмиссии с его внутренней поверхности.
Полый катод изготавливается из вольфрама. Установка для сварки полым катодом в вакууме
включает в себя:
- вакуумную камеру со сварочным манипулятором и системой вакуумирования;
- источник питания с аппаратурой управления;
- сварочную головку с горелкой для сварки полным катодом в вакууме;
- систему газоснабжения.
К преимуществам этого способа сварки следует отнести:
1) получение оптимальной формы сварного шва (проплава и усиления) при выполнении замыкающего кольцевого шва;
2) исключение возможности замыкания электрода со сварочной ванной;
3) повышение производительности за счет высокой скорости сварки;
4) повышение качества защиты сварочной ванны и экономия инертного газа аргона за счет сварки в вакууме.
Технологический процесс сборки-сварки шаробаллона предусматривает определенный порядок выполнения операций.
Все входящие детали и сборочные единицы проходят входной контроль на соответствие требованиям чертежа
и отсутствие механических повреждений. Сначала выполняется сборка и сварка штуцера с полусферой, а затем
сборка-сварка полусфер между собой.
Сварка шаробаллонов производится в приспособлениях. Контролируется зазор в стыке и смещение
кромок. Проседание штуцера не допускается. Прихватки при сборке выполняются ручной аргоно-дуговой сваркой с
обеспечением качественной защиты. Сварка шаробаллонов (приварка штуцеров к полусферам и сварка замыкающего шва,)
выполняется в установке челночного типа 923.50.208 М.
Одновременно со сваркой экваториального шва свариваются образцы-свидетели для проверки
механических свойств сварочных швов.
После сварки швы подвергают контролю внешним осмотром и измерениями.
Обратная сторона замыкающего кольцевого шва осматривается с применением эндоскопа.
Швы проходят рентгеноконтроль.
Сварные швы шаробаллонов подвергаются термической обработке
(индукционному отжигу) для снятия внутренних напряжений и выравнивания структуры металла.
Отжиг выполняется в вакууме или среде аргона. После индукционного отжига сварные швы проходят
повторный рентгеноконтроль.
Каждый шаробаллон также проходит прочностные испытания и испытания на герметичность
по определенной программе.
Два баллона от партии проходят гидроиспытания до разрушения для определения
фактического запаса прочности.
|
|
