Изготовление заготовок гибких волноводных секций космического аппарата лазерной сваркой

В настоящее время в АО «ИСС» имени академика М. Ф. Решетнева проводятся работы по освоению производства заготовок гибких волноводных секций (ГВС) сечениями от 20 ´ 10 до 70 ´ 30, с толщиной стенки 0,1 мм из медного сплава БрБ2. Предельные отклонения размеров внутреннего канала составляют не более 0,1 мм. Такие методы изготовления заготовок ГВС давлением, как раскатка и вытяжка, занимают до 20 рабочих смен и включают в себя большое количество циклов (от 6 до 8), требуют проведения термообработки и травления деталей после каждого цикла. В связи с этим была поставлена задача по снижению трудоёмкости изготовления заготовок ГВС. Решением задачи может являться сварка обечаек из листовых заготовок на формирующем приспособлении с последующим выполнением продольного шва. В рамках решения поставленной задачи выполнен расчет количества энергии, необходимого для проплавления кромок детали, проведен анализ возможности сборки различными способами сварки тонкостенных оболочек с точными размерами. Анализ материала показал, что сварка должна проводиться в инертных средах. Для сварки образцов были выбраны способы: дуговая сварка в среде защитного газа аргона неплавящимся электродом, микроплазменная и лазерная сварка. В ходе работ были сварены 30 образцов 100 ´ 200, показывающие, что при дуговой и микроплазменной сварке образуются дефекты у 70 % образцов, в то время как при лазерной сварке - только у 5 %. Получены следующие выводы: при дуговых способах сварки малых толщин возникают недопустимые дефекты из-за нестабильности дуги, тогда как при использовании лазерной сварки наблюдается равномерное формирование сварного шва. На образцах, сваренных лазерной сваркой, были проведены металлографические исследования и испытания на разрыв, показывающие удельную прочность металла сварного шва не менее 90 % от прочности основного металла и отсутствие дефектов в сечении металла шва.