Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки
Разработана технология ремонтной сварки повреждений промежуточного корпуса авиадвигателя из магниевого сплава МЛ10, включающая электродинамическую обработку сварных швов с целью снижения уровня остаточных сварочных напряжений. Экспериментально установлено, что обработка практически устраняет остат...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101890 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки / Л.М. Лобанов, Н.А. Пащин, А.В. Черкашин, Г.И. Ткачук, В.В. Савицкий, О.Л. Миходуй, К.В. Шиян, В.К. Левчук, В.В. Жыгинас, А.П. Лященко // Автоматическая сварка. — 2012. — № 11 (715). — С. 31-36. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859820667406385152 |
|---|---|
| author | Лобанов, Л.М. Пащин, Н.А. Черкашин, А.В. Ткачук, Г.И. Савицкий, В.В. Миходуй, О.Л. Шиян, К.В. Левчук, В.К. Жыгинас, В.В. Лященко, А.П. |
| author_facet | Лобанов, Л.М. Пащин, Н.А. Черкашин, А.В. Ткачук, Г.И. Савицкий, В.В. Миходуй, О.Л. Шиян, К.В. Левчук, В.К. Жыгинас, В.В. Лященко, А.П. |
| citation_txt | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки / Л.М. Лобанов, Н.А. Пащин, А.В. Черкашин, Г.И. Ткачук, В.В. Савицкий, О.Л. Миходуй, К.В. Шиян, В.К. Левчук, В.В. Жыгинас, А.П. Лященко // Автоматическая сварка. — 2012. — № 11 (715). — С. 31-36. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Разработана технология ремонтной сварки повреждений промежуточного корпуса авиадвигателя из магниевого
сплава МЛ10, включающая электродинамическую обработку сварных швов с целью снижения уровня остаточных
сварочных напряжений. Экспериментально установлено, что обработка практически устраняет остаточные напря-
жения в шве. Причем при зарядном напряжении до 200 В за рабочую смену оператор электродинамической
обработки может выполнить не более 1100 актов электродинамического воздействия, а при напряжении 500 В —
не более 100, что полностью удовлетворяет требованиям производственного цикла ремонтной сварки промежуточного
корпуса авиадвигателя.
The technology was developed for repair welding of damages in air engine intermediate cases (AEIC) of magnesium
alloy ML10. The technology comprises electrodynamic treatment (EDT) of the welds aimed at reducing the level of
residual welding stresses. It was experimentally proved that the treatment provides elimination of residual stresses in the
welds. At a charging voltage of up to 200 V per shift the EDT operator can perform maximum 1100 electrodynamic
actions, and at 500 V — maximum 100 actions, which fully meets requirements of the production cycles of repair
welding of AEIC.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:25:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791:621.43/.75
РЕМОНТНАЯ СВАРКА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ КОРПУСОВ
АВИАДВИГАТЕЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНОГО
МАГНИЕВОГО СПЛАВА МЛ10 С ПРИМЕНЕНИЕМ
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Академик НАН Украины Л. М. ЛОБАНОВ, Н. А. ПАЩИН, канд. техн. наук,
А. В. ЧЕРКАШИН, Г. И. ТКАЧУК, инженеры, В. В. САВИЦКИЙ, О. Л. МИХОДУЙ, кандидаты техн. наук,
К. В. ШИЯН, В. К. ЛЕВЧУК, инженеры (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины),
В. В. ЖЫГИНАС, А. П. ЛЯЩЕНКО, инженеры (ГП Завод № 410 Гражданской авиации, г. Киев)
Разработана технология ремонтной сварки повреждений промежуточного корпуса авиадвигателя из магниевого
сплава МЛ10, включающая электродинамическую обработку сварных швов с целью снижения уровня остаточных
сварочных напряжений. Экспериментально установлено, что обработка практически устраняет остаточные напря-
жения в шве. Причем при зарядном напряжении до 200 В за рабочую смену оператор электродинамической
обработки может выполнить не более 1100 актов электродинамического воздействия, а при напряжении 500 В —
не более 100, что полностью удовлетворяет требованиям производственного цикла ремонтной сварки промежуточного
корпуса авиадвигателя.
К л ю ч е в ы е с л о в а : аргонодуговая ремонтная сварка,
электродинамическая обработка, магниевый сплав, корпуса
авиадвигателей, напряженность магнитного поля, импуль-
сный ток, зарядное напряжение, емкость конденсаторов,
сварочные напряжения, эффективность обработки
Развитие современных технологий ремонта ави-
ационной техники связано с поиском новых путей
увеличения ресурса работы металлических кон-
струкций из жаропрочных магниевых сплавов,
восстановленных ремонтной сваркой. При этом
одной из причин уменьшения эксплуатационного
ресурса летательных аппаратов являются остаточ-
ные сварочные напряжения в ремонтных швах,
негативно влияющие на сопротивление усталости,
коррозионную стойкость и остаточные формоиз-
менения конструктивных элементов самолета.
Это вызывает необходимость исследования прог-
рессивных способов регулирования напряженного
состояния сварных соединений, одним из которых
является обработка импульсами электрического
тока [1, 2].
Методом реализации воздействия импульсного
тока на металлы является электродинамическая об-
работка (ЭДО), основанная на инициировании в ма-
териале электродинамических сил, возникающих
при прохождении в обрабатываемом материале раз-
ряда тока [3]. Подробно механизмы электродина-
мического воздействия на обрабатываемый мате-
риал при ЭДО изложены в работе [4].
Одним из конструктивных элементов самоле-
та, при ремонте повреждений которого исполь-
зуется сварка, является промежуточный корпус
авиадвигателя (ПКА). Назначение ПКА — креп-
ление авиадвигателя на крыле самолета и термо-
изоляция конструктивных элементов планера от
термического воздействия работающего двигате-
ля. Внешний вид ПКА в сборе с двигателем Д-36
представлен на рис. 1, а. Условия эксплуатации
ПКА определяют высокие требования к характе-
ристикам усталостной и статической прочности
конструкции при высоких (до 400 °С) темпера-
турах, а также к ее размерной стабильности, оп-
ределяющей аэродинамические и тяговые харак-
теристики двигателя Д-36. Исходя из этого ста-
тическая и усталостная прочности ремонтных
сварных соединений ПКА должны соответство-
вать механическим характеристикам основного
металла, а уровень остаточных сварочных нап-
ряжений — минимальным. Таким образом, пред-
ставляется целесообразным оценить возможности
ЭДО для снижения уровня остаточных сварочных
напряжений в ремонтных швах ПКА.
Целью настоящей работы является разработка
технологии ремонтной сварки повреждений ПКА
с применением ЭДО.
ПКА представляет собой крупногабаритную
литую конструкцию из магниевого сплава МЛ10
(рис. 1, б), которая состоит из наружной 1 и внут-
ренней 2 цилиндрических обечаек, сопряженных
между собой ребрами жесткости — стойками 4.
Одной из конструктивных особенностей стоек яв-
ляется наличие в них внутренних полостей, по
которым циркулирует охлаждающая жидкость,
предназначенная для минимизации термического
© Л. М. Лобанов, Н. А. Пащин, А. В. Черкашин, Г. И. Ткачук, В. В. Савицкий, О. Л. Миходуй, К. В. Шиян, В. К. Левчук, В. В. Жыгинас,
А. П. Лященко, 2012
11/2012 31
влияния работающего двигателя на ПКА. Наруж-
ная обечайка предназначена для монтажа ПКА
на крыле самолета, а внутренняя — для крепления
авиационного двигателя 3.
Наиболее характерными повреждениями ПКА
(рис. 2), устраняемыми ремонтной сваркой, яв-
ляются усталостные трещины, нарушающие це-
лостность стоек в местах их сопряжения с на-
ружной и внутренней обечайками (рис. 2, шов
№ 1, вид A). Реже встречается образование ус-
талостных трещин на наружной поверхности
внешней обечайки в зоне усиления под фланец
трубопровода охлаждения (рис. 2, шов № 2, разрез
A–A) и на усилении под систему крепления ПКА
к крылу. Конструктивно узел крепления ПКА к
крылу подобен представленному на разрезе A–A.
Результатом приведенных эксплуатационных де-
фектов являются частичная потеря несущей спо-
собности конструкции и нарушение герметичнос-
ти охлаждающих полостей ПКА.
Ремонт повреждений ПКА осуществляли с ис-
пользованием ручной одно- и многопроходной ар-
гонодуговой сварки неплавящимся электродом
(АДС НЭ) в среде защитного газа на следующих
режимах: Uд = 20 В, vсв = 1,5 мм/с. В качестве
защитного газа использовали чистый аргон марки
A, рекомендуемый для сварки герметичных со-
единений, к которым относятся швы № 1 и 2
(расход аргона 0,25…0,30 л/с). Ремонт стойки
(рис. 2, шов № 1) осуществляли при токе
200…350 А за пять проходов, ремонт усиления
под охлаждающую магистраль (рис. 2, шов № 2)
— при токе 200…250 А за два прохода. Подго-
товку соединений под сварку проводили механи-
ческой зачисткой с обеих сторон ремонтного со-
единения на ширину 15…30 мм с помощью сталь-
ной щетки (диаметр нержавеющей проволоки до
0,2 мм) и шабрением. Временной промежуток
между механической зачисткой и сваркой не пре-
вышал 24 ч. Использовали присадочные прутки
марки МЛ9 диаметром 6 мм, поверхность кото-
рых перед сваркой обрабатывали химическим
травлением. Разделку кромок трещин выполняли
с углом раскрытия 50…70°, с радиусом в корне
более 3 мм до остаточной толщины 0,3…0,5 мм.
АДС НЭ выполняли с сопутствующим местным
подогревом зоны сварки, который реализовывали
посредством наложения на основной металл спе-
циализированных нагревательных элементов на
базе электрических тэнов. Температура нагрева
составляла 150…200 °С. Первый проход выпол-
няли на минимальном токе с выходом начального
и концевого участков ремонтного шва на основ-
ной металл. При этом обеспечивали плавный пе-
реход от наплавленного металла к основному с
заваркой кратера в режиме плавного гашения ду-
ги. При вынужденной остановке процесса сварки
из-за замены присадочного прутка выполняли пе-
рекрытие ранее наложенного шва на 20…30 мм.
Поверхность перекрытия предварительно зачища-
ли механическим путем.
Наличие остаточных напряжений в ремонтных
швах ПКА в ряде случаев вызывает необходи-
мость проведения послесварочной термообработ-
ки изделия в крупногабаритных электропечах, что
является достаточно энергозатратной операцией.
Рис. 2. Схема расположения ремонтных швов при эксплуата-
ционных повреждениях ПКА в зоне сопряжения стойки с
внешней и внутренней обечайками (шов № 1) и в зоне креп-
ления трубопровода охлаждения (шов № 2)
Рис. 1. Внешний вид ПКА (1) в сборе с авиадвигателем Д-36
(2) (а) и ПКА (б): 1–4 — см. в тексте
32 11/2012
Применение термообработки необходимо, когда
проводится ремонтная сварка более двух повреж-
дений ПКА. В то же время имеют место случаи,
когда восстановлению подлежит единичный де-
фект незначительной глубины и протяженности.
Тогда применение общей термообработки не це-
лесообразно. Практика применения послесвароч-
ного местного нагрева ремонтного шва посредс-
твом тэнов, используемых для сварки, показала
низкую эффективность в результате высокой теп-
лопроводности сплава МЛ10. Применение ЭДО
позволит снизить не только уровень остаточных
напряжений в ремонтных швах малой протяжен-
ности без использования термообработки, но и
заменить ее в перспективе, что снизит себесто-
имость восстановления ПКА. Следует отметить,
что по результатам испытаний на статическое рас-
тяжение ЭДО не оказывает отрицательного вли-
яния на механические характеристики ремонтных
сварных соединений ПКА.
Влияние ЭДО на распределение остаточных
напряжений, возникающих при двухпроходной
наплавке шва № 1, изучали на образцах размером
350×200×8 мм. Перед выполнением наплавки по
длине сварного шва ручной фрезой проводили над-
рез длиной, шириной и глубиной соответственно
200, 1,6…2,0 и 8…10 мм с последующей разделкой
кромок по методике, изложенной выше. С целью
воспроизведения операций ремонтной сварки
ПКА по надрезанному участку выполняли двух-
проходную сварку на режиме, приведенном выше.
При этом геометрические характеристики наплав-
ленного шва соответствовали параметрам ремон-
тного соединения, выполняемого на ПКА в за-
водских условиях.
Исследование влияния ЭДО на значение и рас-
пределение остаточных напряжений при выпол-
нении шва № 2 проводили на образцах размерами
300×200×8 мм, содержащих элементы усиления
под фланец трубопровода охлаждения, представ-
ленного на рис. 3 (разрез A–A). Перед наплавкой
между бобышками выполняли надрез длиной, ши-
риной и глубиной соответственно 50, 1,6…2,0 и
8…10 мм, имитирующий разрушение, разделку
которого выполняли аналогично шву № 1. С
целью имитации ремонтной сварки, проводимой
при восстановлении повреждения, выполняли од-
нопроходную наплавку длиной 50 мм между бо-
бышками на режиме, указанном выше. После на-
плавки валика и полного остывания образцов вы-
полняли ЭДО сварных соединений образцов на
режимах, представленных в табл. 1.
Обработку сварных соединений выполняли
вдоль продольной линии сварного шва в направ-
лении от середины к краям.
Перед выполнением АДС НЭ на поверхности
образцов методом электронной спекл-интерферо-
метрии проводили оценку начального уровня нап-
ряжений в сплаве МЛ10. После сварки перед вы-
полнением и после ЭДО определяли значения
продольной составляющей σхх остаточных нап-
ряжений в зоне ремонтных швов. По результатам
сопоставления параметров напряженного состоя-
ния до и после ЭДО оценивали эффективность
обработки.
Оценка начального напряженного состояния на
поверхности образцов сплава МЛ10 до сварки по-
казала, что распределение напряжений на их внеш-
ней поверхности имело равномерный характер, а
значения σхх находились в диапазоне 4…6 МПа.
Проводили ЭДО образцов с наплавленными
швами № 1 и 2 сериями из пяти токовых разрядов
на режимах, соответствующих зарядному напря-
жению U = 200 и 500 В. Обрабатывали участки
на поверхности наплавленных валиков, на которые
воздействовали импульсами тока с текущим кон-
тролем изменения σхх в зоне ЭДО. Начальные и
конечные участки швов длиной 10 мм, в которых
значения начальных напряжений минимальны, об-
рабатывали на режиме № 1, а остальные поверх-
ности валиков — на режиме № 2 из табл. 1.
Начальные значения σхх в металле однопро-
ходного шва № 2 до и после обработки составляли
соответственно 120 и 20 МПа. Начальный уро-
вень σхх в двухпроходном шве № 1 до обработки
был ниже и составлял 87 МПа. Это вызвано мес-
тным отпуском наплавленного первым проходом
металла шва после выполнения второго прохода.
После ЭДО значения σхх в измеряемой зоне не
превышали 6,5 МПа, что сопоставимо с уровнем
напряжений в основном металле до наплавки. Из-
менения значений σхх в швах № 1 и 2 в зави-
симости от количества импульсов тока n предс-
тавлены на рис. 3, из которого видно, что мак-
симальная эффективность электродинамического
воздействия достигается после первого токового
разряда (n = 1), что позволяет снижать начальные
значения σхх более чем на 50 %.
По результатам экспериментов, проведенных
на фрагментах ПКА, можно сделать вывод, что
ЭДО ремонтных наплавок в зоне характерных
повреждений конструкции позволяет снизить уро-
Та б л и ц а 1. Режимы ЭДО сварных соединений магни-
евого сплава МЛ10 (емкость накопителя C = 6600 мкФ,
скважность разрядов tс = 60 с)
Номер
режима
ЭДО
Напряжение
заряда U, В
Ток заря-
да* I, А
Давление
электрода*
P, Н
Время
разряда*
tр, мс
1 200 1195 2792 1,2
2 500 3080 20461 1,6
* Методика определения параметров ЭДО изложена в работе
[4].
11/2012 33
вень начальных сварочных напряжений практи-
чески до уровня основного металла.
Проводили ЭДО натурных ПКА в местах ре-
монтной наплавки на участках повреждения стой-
ки (см. рис. 1, б) и усиления под фланец крепления
трубопровода охлаждения (рис. 4). ЭДО выпол-
няли на режимах, представленных в табл. 1 в пос-
ледовательности, соответствующей обработке на-
турных образцов. В течение цикла ЭДО регист-
рировали уровень начальных напряжений до и
после наплавки, а также после ЭДО. Анализ те-
кущих измерений параметров напряженного сос-
тояния ремонтных наплавок позволяет заключить,
что после ЭДО уровень напряженного состояния
в ремонтных наплавках близок к уровню основ-
ного металла ПКА.
Следует отметить, что ручной инструмент для
ЭДО (рис. 4) обеспечивает доступ к ремонтным
швам ПКА во всех пространственных положени-
ях. Источник питания для ЭДО, масса которого
не превышает 3 кг, является достаточно компак-
тным, что позволяет размещать его на поверх-
ности обрабатываемой конструкции в зоне дейс-
твия оператора ЭДО. При этом операторы ЭДО
подвержены воздействию импульсных электро-
магнитных полей. Это связано с тем, что инс-
трумент, являющийся источником магнитного из-
лучения, в процессе ЭДО находится в прямом кон-
такте с рукой оператора. При этом показатели
напряженности H магнитного поля (МП) не дол-
жны превышать предельно допустимые уровни
(ПДУ), регламентируемые «Державними санітар-
ними нормами та правилами при роботі з дже-
релами електромагнітних полів» (ДСН 3.3.6.096–
2002). Определение параметров МП, соответству-
ющих режимам обработки ПКА, является акту-
альной задачей, связанной с обеспечением мер
производственной безопасности операторов ЭДО.
Основным источником МП является плоский
индуктор, входящий в состав рабочего инстру-
мента [4]. Амплитудное значение напряженности
МП на рабочем месте оператора ЭДО зависит от
импульсного тока, размеров и формы разрядного
контура, а также расстояния между исполнителем
и источником поля. При этом такие источники
МП, как разрядный контур и блок емкостных на-
копителей, ввиду малых значений магнитного из-
лучения не рассматривались.
На основании анализа амплитудно-частотных
характеристик импульсов тока, применяемых при
ЭДО [4], условия излучения МП при ЭДО отно-
сятся к нижнему пределу радиочастотного диа-
пазона. Это позволило выделить диапазон частот
от 1 до 10 кГц, в котором необходимо определять
уровень МП, соответствующий электродинами-
ческим воздействиям с зарядным напряжением
200…500 В.
Источником излучения МП являлся плоский
индуктор, а в качестве зоны, максимально приб-
лиженной к источнику МП, выбрали кисть руки
Рис. 3. Изменение значений напряжений σхх в одно- № 1 (а)
и двухпроходном № 2 (б) швах в зависимости от количества
токовых разрядов n
Рис. 4. ЭДО ПКА в зоне ремонтной наплавки усиления под
фланец крепления трубопровода охлаждения стойки: 1 —
усиление под фланец; 2 — ручной инструмент для ЭДО; 3 —
источник питания для ЭДО
34 11/2012
оператора, расположенную на расстоянии 70 мм
от индуктора.
Для оценки параметров МП использовали плас-
тину с наплавленным валиком из сплава МЛ10.
Напряженность Н импульсного МП определя-
ли с помощью аппаратурного комплекса ГФИ-1
(датчик Холла), аналоговый сигнал которого ре-
гистрировал осциллограф ТДС-1002 с функцией
преобразования Фурье. Аттестованный датчик и
осциллограф обеспечивали измерения спектра
напряженности МП Н от 8 до 16000 А/м. Амп-
литудные значения импульсного тока регистри-
ровали с использованием пояса Роговского по ме-
тодике, изложенной в работе [4]. Исследовали три
диапазона частот МП при разряде емкостного на-
копителя: 0…5, 50…1000 и 1000…10000 Гц. Зна-
чения зарядного напряжения емкостного накопи-
теля энергии, при котором проводили измерения
напряженности МП Н, принимали равными 200
и 500 В, что обеспечивает энергию заряда соот-
ветственно 300 и 800 Дж и близко к параметрам
ЭДО, используемым при обработке ремонтных
швов ПКА. Датчик Холла крепили на внешней
поверхности индуктора в зоне расположения руки
оператора (рис. 5), что позволило изучать пара-
метры горизонтальной и вертикальной составля-
ющих Н магнитного потока при ЭДО. Регистра-
цию значений Н проводили в процессе одиноч-
ного разряда емкостного накопителя через индук-
тор, установленный на образец сварного соеди-
нения (рис. 5).
Значения импульсного тока I и вертикальной
составляющей напряженности Н импульсного МП
при ЭДО с зарядным напряжением 200 и 500 В
представлены на рис. 6. Следует отметить, что
соотношение значений напряженности Н в вер-
тикальной и горизонтальной плоскостях равно
10/1, что позволяет не учитывать последнюю при
расчетах характеристик МП.
Установлено, что амплитудные значения I при
U = 200 и 500 В соответственно равны 1200 и
3000 А, а время протекания тока не превышает
1,4 мс (рис. 6, кривые 1). Амплитудные значения
Н при аналогичных значениях U соответственно
равны 10000 и 30000 А/м, а период воздействия
МП составляет 2,2 мс (рис. 6, кривые 2). Следует
отметить, что при сопоставлении кривых 1 и 2,
отражающих соотношение значений импульсного
тока и напряженности МП за период токового
разряда, видно, что при затухании I до нулевых
значений в измеряемой зоне регистрировали ос-
таточный магнитный поток, период действия ко-
торого составляет 0,75…0,9 мс. В момент дос-
тижения I нулевых значений напряженность Н
остаточного МП при U = 200 и 500 В составляла
соответственно 4000 и 10000 А/м. Наличие МП
после прекращения действия тока в разрядном
контуре можно объяснить остаточной намагни-
ченностью плоского индуктора, а также проте-
канием затухающего тока в диске из неферро-
магнитного материала, входящего в состав рабо-
чего инструмента.
На основании полученных данных провели
расчетную оценку относительной энергетической
нагрузки (ОЭН) в исследуемом спектре частот
МП, которую выполняли по методике [5]:
Рис. 5. Комплекс ГФИ-1 для измерения напряженности им-
пульсного МП при ЭДО: 1 — источник питания для ЭДО;
2 — датчик Холла; 3 — плоский индуктор; 4 — образец
сварного соединения; 5 — регистратор напряженности МП
Рис. 6. Амплитудные значения импульсного тока I (1) и нап-
ряженности магнитного поля H (2) при зарядном напряжении
200 (а) и 500 (б) В
Т а б л и ц а 2. Спектральный состав и относительная
энергетическая нагрузка МП при ЭДО ПКА (время раз-
ряда tp = 0,0022 c)
Зарядное
напряже-
ние U, В
ОЭН МП Допусти-
мое время
разряда
tдоп, с
Допусти-
мое кол-
во разря-
дов nдоп
Диапазон частот, Гц
0...5 50...1000 1000...10000
200 0,64 4197 1705 2,45 1100
500 8,35 51968 13426 0,22 100
11/2012 35
ОЭН =
Hм
ПДУ,
(1)
где Hм — напряженность МП, А/м (показания
датчика Холла); ПДУ — данные стандарта ДСН
3.3.6.096–2002.
Время работы оператора tо задавали восьми-
часовой рабочей сменой, что составляет 28 800 с.
Полный период действия tр импульсного МП, как
показано на рис. 6, а, составлял 2,2 мс для всех
исследуемых значений зарядного напряжения.
Допустимые значения экспозиции оператора
tдоп и количество включений инструмента nдоп в
исследуемом МП вычисляли по методике [5]:
tдоп =
to
2∑ОЭН
, (2)
nдоп =
tдоп
tp
. (3)
Из данных расчета параметров МП, представ-
ленных в табл. 2, можно заключить, что при за-
рядном напряжении до 200 В за рабочую смену
оператор ЭДО может выполнить не более 1100
актов электродинамического воздействия, а при
напряжении 500 В — не более 100.
При этом количество электродинамических
воздействий на одно изделие не превышает
20…30 разрядов. Таким образом, производствен-
ный цикл восстановления ПКА, включающий
ЭДО, обеспечивает безопасные условия работы
операторов ЭДО при условии заряда емкостного
накопителя до максимального значения напряже-
ния в 500 В.
Выводы
1. Разработана технология ремонтной сварки пов-
реждений ПКА из магниевого сплава МЛ10,
включающая ЭДО сварных швов с целью сни-
жения уровня остаточных сварочных напряжений.
2. По результатам ЭДО натурных фрагментов
ПКА с характерными повреждениями изделия,
восстановленными ремонтной сваркой, установ-
лено, что ЭДО позволяет устранить остаточные
напряжения в шве.
3. Разработана экспериментальная методика,
на базе которой исследовано влияние зарядного
напряжения на напряженность магнитного поля
при ЭДО сварных соединений магниевого сплава
МЛ10.
4. Установлено, что при зарядном напряжении
до 200 В за рабочую смену оператор ЭДО может
выполнить не более 1100 актов электродинами-
ческого воздействия, а при напряжении 500 В —
не более 100, что обеспечивает производственный
цикл ремонтной сварки ПКА из магниевого спла-
ва МЛ10.
1. Степанов Г. В., Бабуцкий А. И. Моделирование релак-
сации напряжений при действии импульсного электри-
ческого тока высокой плотности // Пробл. прочности. —
2007. — № 2. — С. 113–120.
2. Антонов Ю. А., Рагозин Ю. И. Импульсный метод сня-
тия остаточных напряжений // Физ. и хим. обработки ма-
териалов. — 2001. — № 3. — С. 91–95.
3. Лобанов Л. М., Пащин Н. А., Логинов В. П. Влияние
электродинамической обработки на напряженное состо-
яние сварных соединений алюминиевого сплава АМг6 //
Автомат. сварка. — 2007. — № 6. — С. 11–13.
4. Эффективность электродинамической обработки алю-
миниевого сплава АМг6 и его сварных соединений /
Л. М. Лобанов, Н. А. Пащин, А. В. Черкашин и др. // Там
же. — 2012. — № 1. — С. 3–7.
5. Левченко О. Г. Охорона праці в зварювальному вироб-
ництві. — К.: Основа, 2010. — 240 с.
The technology was developed for repair welding of damages in air engine intermediate cases (AEIC) of magnesium
alloy ML10. The technology comprises electrodynamic treatment (EDT) of the welds aimed at reducing the level of
residual welding stresses. It was experimentally proved that the treatment provides elimination of residual stresses in the
welds. At a charging voltage of up to 200 V per shift the EDT operator can perform maximum 1100 electrodynamic
actions, and at 500 V — maximum 100 actions, which fully meets requirements of the production cycles of repair
welding of AEIC.
Поступила в редакцию 20.07.2012
36 11/2012
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101890 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:25:33Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лобанов, Л.М. Пащин, Н.А. Черкашин, А.В. Ткачук, Г.И. Савицкий, В.В. Миходуй, О.Л. Шиян, К.В. Левчук, В.К. Жыгинас, В.В. Лященко, А.П. 2016-06-09T07:23:48Z 2016-06-09T07:23:48Z 2012 Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки / Л.М. Лобанов, Н.А. Пащин, А.В. Черкашин, Г.И. Ткачук, В.В. Савицкий, О.Л. Миходуй, К.В. Шиян, В.К. Левчук, В.В. Жыгинас, А.П. Лященко // Автоматическая сварка. — 2012. — № 11 (715). — С. 31-36. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101890 621.791:621.43/.75 Разработана технология ремонтной сварки повреждений промежуточного корпуса авиадвигателя из магниевого сплава МЛ10, включающая электродинамическую обработку сварных швов с целью снижения уровня остаточных сварочных напряжений. Экспериментально установлено, что обработка практически устраняет остаточные напря- жения в шве. Причем при зарядном напряжении до 200 В за рабочую смену оператор электродинамической обработки может выполнить не более 1100 актов электродинамического воздействия, а при напряжении 500 В — не более 100, что полностью удовлетворяет требованиям производственного цикла ремонтной сварки промежуточного корпуса авиадвигателя. The technology was developed for repair welding of damages in air engine intermediate cases (AEIC) of magnesium alloy ML10. The technology comprises electrodynamic treatment (EDT) of the welds aimed at reducing the level of residual welding stresses. It was experimentally proved that the treatment provides elimination of residual stresses in the welds. At a charging voltage of up to 200 V per shift the EDT operator can perform maximum 1100 electrodynamic actions, and at 500 V — maximum 100 actions, which fully meets requirements of the production cycles of repair welding of AEIC. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки Repair welding of intermediate cases of aircraft engines of heat-resistant magnesium ML10 alloy applying electrodynamic treatment Article published earlier |
| spellingShingle | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки Лобанов, Л.М. Пащин, Н.А. Черкашин, А.В. Ткачук, Г.И. Савицкий, В.В. Миходуй, О.Л. Шиян, К.В. Левчук, В.К. Жыгинас, В.В. Лященко, А.П. Производственный раздел |
| title | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки |
| title_alt | Repair welding of intermediate cases of aircraft engines of heat-resistant magnesium ML10 alloy applying electrodynamic treatment |
| title_full | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки |
| title_fullStr | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки |
| title_full_unstemmed | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки |
| title_short | Ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава МЛ10 с применением электродинамической обработки |
| title_sort | ремонтная сварка промежуточных корпусов авиадвигателей из жаропрочного магниевого сплава мл10 с применением электродинамической обработки |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101890 |
| work_keys_str_mv | AT lobanovlm remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT paŝinna remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT čerkašinav remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT tkačukgi remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT savickiivv remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT mihoduiol remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT šiânkv remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT levčukvk remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT žyginasvv remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT lâŝenkoap remontnaâsvarkapromežutočnyhkorpusovaviadvigateleiizžaropročnogomagnievogosplavaml10sprimeneniemélektrodinamičeskoiobrabotki AT lobanovlm repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT paŝinna repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT čerkašinav repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT tkačukgi repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT savickiivv repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT mihoduiol repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT šiânkv repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT levčukvk repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT žyginasvv repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment AT lâŝenkoap repairweldingofintermediatecasesofaircraftenginesofheatresistantmagnesiumml10alloyapplyingelectrodynamictreatment |