ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ ПРИ СБОРКЕ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТИТАНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

摘要

Настоящая работа посвящена исследованию образования специфических дефектов при сборке силовых конструкций летательных аппаратов (ЛА) методом создания неразъемных соединений титановых сплавов ВТ20 и ВТ23 высококонцентрированным источником энергии (электронным лучом). Установлено, что доминирующее влияние на образование субмикропор оказывает наличие капиллярно-конденсированной влаги в дефектах поверхности кромок. Выявлены условия образования неразъемных соединений сваркой, которые могут привести к появлению в них специфических дефектов: неудовлетворительная сборка и подготовка стыкуемых кромок подсбо-рок, силового элемента летательного аппарата, режимы технологического процесса узловой сборки сваркой, образование твердофазного соединения перед фронтом расплавленной ванны, колебательные процессы электронного луча (~ 0,5 мм), которые могут привести к неравномерному плавлению (из-за недостаточной температуры общего плавления кромок) по границам зерен с образованием субмикропор (менее 0,00025 мм), не выявляемых современными рентгеновскими аппаратами, гидродинамический коллапс кратера, приводящий к образованию корневого дефекта в виде пикообразований. Радиографическим контролем и посредством растровой электронной микроскопии установлено, что дефекты в виде темных полос представляют собой цепочки субмикропор, спроецированных друг на друга. Установлено, что специфические дефекты в неразъемных соединениях могут оказывать существенное влияние на прочностные свойства силовых конструкций летательного аппарата, а также на стадийность их разрушения. Из проведенных исследований следует вывод о необходимости контроля в технологическом процессе образования неразъемных соединений электронно-лучевой сваркой таких основных факторов, как качество поверхности стыкуемых кромок силового элемента конструкции под узловую сборку, условия фокусировки электронного луча, его мощность и колебательные процессы, уровень гидродинамической нестабильности в канале проплавления.