Воронежский авиазавод обновляет оборудование и готовит высококлассных специалистов
В современной авиационной промышленности требования к качеству сварных соединений крайне высоки. Исходя из материала, нагрузки и требований к надежности на Воронежском авиазаводе применяют разные методы сварки, у каждого из которых свои преимущества и область применения.
«Благодаря развитию технологий, в частности цифровизации сварочных установок, растет производительность и качество сварки, – рассказывает начальник лаборатории сварки Александр Клычев. – Больше становится специалистов – профессию сварщика многие осваивают как вторую, что говорит о востребованности направления».
Электронно-лучевая сварка (ЭЛС): передовое решение
«Электронная пушка генерирует сфокусированный луч электронов, разогнанных до высоких скоростей, – объясняет принцип действия ЭЛУ Александр Клычев. – При ударе о металл кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую, мгновенно расплавляя материал и формируя глубокий, узкий шов. Процесс происходит в вакуумной камере, что исключает окисление и гарантирует высочайшее качество соединения».
Для большинства высокопрочных титановых сплавов метод ЭЛС обеспечивает исключительную точность и прочность швов. «Высокопрочные титановые сплавы, например, ВТ-22, из которого у нас сваривается кронштейн, требуют минимального интервала между сваркой и термообработкой, – продолжает Клычев. – А термообработка таких материалов сложная, трехступенчатая, и не каждый завод располагает крупногабаритными печами для этих задач. У нас они есть, что делает процесс полностью автономным. Поскольку аутсорсинг ЭЛС крайне дорог, наличие собственного оборудования дает предприятию преимущество: входит в узкий круг компаний, способных выполнять такие работы на собственном оборудовании».
Кстати, произведена электронно-лучевая пушка томской фирмой «ТЭТА» – одним из немногих разработчиков подобных систем. Она отличается высокой надежностью. Программное обеспечение оборудования также отечественное. Энергокомплекс установки недавно прошел модернизацию: состоявший из нескольких громоздких шкафов, после обновления стал компактнее – теперь это всего один управляющий модуль и компьютер для контроля и задания параметров сварки.
Новые возможности для кольцевых швов
Двумя специализированными установками сварочный участок заготовительно-штамповочного цеха пополнился не так давно. Каждая предназначена для работы с определенными материалами. УСТ-9М, изготовленная ржевским НПО «Электромеханика», выполняет сварку алюминиевых сплавов с использованием присадочной проволоки. Установка 38 СА-71 производства ростовской компании «ДК» работает без присадочного материала и предназначена для нержавеющих сталей и титановых сплавов. Процесс на новых установках полностью автоматизирован, параметры контролируются через цифровые интерфейсы.
Внедрение оборудования позволило повысить точность и воспроизводимость кольцевых соединений, сократить время на переналадку между разными типами сварки. Обеспечено соответствие автоматической сварки кольцевых швов труб растущим требованиям к качеству узлов.
От старой школы к цифровым технологиям
Контактная сварка мотогондол – еще одна уникальная технология. Внедрение нового оборудования ускоряет процесс, но ключевым фактором остаются квалифицированные кадры. Благодаря системному обучению слесарей-сборщиков агрегатно-сборочного цеха второй профессии участок готов к росту производства без потери качества.
«Сварщик должен интуитивно чувствовать изменения тока, температуры и давления, – поясняет Клычев. – Поэтому работа требует глубокого опыта – малейший сбой параметров может привести к браку. Чтобы допустить к сварке диафрагм, пятерых слесарей цеха мы обучали полгода».
Качество сварки повышает современный аналог, приобретенный менее года назад, – машина для контактной точечной сварки крупногабаритных изделий МТВ-105 производства псковского КБ АСТ. Оснащенная цифровым управлением, она позволяет быстро адаптировать настройки при изменении режимов сварки, например, сварочного тока из-за изменения толщины. Поскольку все параметры отображаются на мониторе, это оборудование снижает зависимость от «чутья» сварщика, но понимания физики процесса все равно требует.
«Главный вызов тут – поддержание навыков, оно возможно только при регулярной практике, – говорит Клычев. – Так что к ритмичной загрузке мы готовы – только так можно добиться стабильного качества и снижения трудоемкости».
Техпроцесс и этимология
Как сообщает «Словарь-справочник по сварке», сварка – это технологический процесс получения неразъемного соединения частей изделия путем местного сплавления или совместного пластического деформирования металлов этих частей по их примыкающим поверхностям. В результате этого процесса и возникает прочное сцепление металлов, основанное на межатомном взаимодействии. Сплавление частей осуществляется в основном с добавлением присадочного металла.
Первые простейшие методы сварки появились около 4,5 тысяч лет назад, когда человек начал обработку металлов. Поначалу сваривались детали из высокопластичных материалов, таких как медь, бронза, свинец и благородные металлы. Разогретые элементы из них объединялись в целое изделие при помощи проковки. Позднее появилась кузнечная сварка. При ней заготовки из железа, нагретые до «сварочного жара» в кузнечном горне, соединяли, а шов заливали расплавленным металлом с последующей проковкой. И лишь в 1881-1882 годах русский инженер греческого происхождения Николай Бенардос и поляк Станислав Ольшевский (Польша тогда была частью Российской империи) изобрели электрическую дуговую сварку с использованием графитовых электродов. Они назвали ее «Электрогефест», соединив слово «электричество» и имя греческого бога огня Гефеста.
Кстати, слово «сварка» тогда тоже уже было известно и давно применялось. Оно произошло от глагола «варить», имеющего старославянские корни и восходящего к слову «варъ», то есть «зной», «жара». В Древней Руси был глагол «вьрѣти» – «заставлять кипеть (над огнем)». Но уже в XIII веке глагол «варить» стал использоваться в ремесленном языке для описания изготовления железа. Была даже поговорка: «Лучше бы ми железо варити, нежели со злою женою быти». А в XVI веке словом «сварка» стали называть присоединение к старому железному изделию нового элемента при помощи ковки.
И в английском языке этимология слова welding (сварка) примерно та же. Оно произошло от среднеанглийского глагола well или welling, что означало «нагревать (до максимально возможной температуры)» или «доводить до кипения». Оксфордский словарь английского языка (Oxford English Dictionary) сообщает, что первое упоминание древнеанглийского слова «well» в значении «размягчать металл при помощи нагрева, соединять при помощи нагрева, сваривать» относится к 1424 году.
Текст: Наталья Захарченко, Константин Лантратов
