2 1 세기 산업용 알루미늄 합금 용접 기술 전망.
공업용 알루미늄 합금 용접 기술의 발전을 간략하게 검토하고 국내외 알루미늄 합금의 우주선에 대한 응용을 총결하고 분석했다. 가변 극성 플라즈마 용접, 로컬 진공 전자빔 용접, 가스 펄스 용접, 마찰 교반 용접, 용접 복구 기술, 용접 공정 여유 및 용접 구조 안전 평가 기술을 포함한 알루미늄 합금 용접 기술의 최신 개발 및 적용 전망을 소개합니다.
키워드: 알루미늄 합금; 용접; 우주 공간
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알루미늄 합금은 강도, 계수, 파괴 인성, 피로 강도, 내식성이 높을 뿐만 아니라 성형 공정과 용접성도 우수하여 항공 우주 산업에서 가장 널리 사용되는 유색 금속 구조 재료가 되었습니다.
예를 들어 알루미늄 합금은 로켓과 각종 우주선을 실어 나르는 주요 구조 재료이다. 미국 아폴로 우주선의 지시실, 월석, 수소산소 추진제 보관함, 승무원석도 알루미늄 합금을 구조재료로 사용한다. 알루미늄 합금도 우리나라가 개발한 각종 대형 운반로켓의 주요 구조 재료로 광범위하게 사용되었다.
항공 우주 산업 알루미늄 합금 용접 기술의 발전과 응용은 재료의 발전과 밀접한 관련이 있다. 이 문서에서는 항공 우주 산업 알루미늄 용접 기술의 발전을 간략하게 검토하고 응용 가능성이 높은 몇 가지 알루미늄 용접 기술을 소개합니다.
2 알루미늄 합금 용접 기술 개발
2. 1 LD 10CS 알루미늄 합금 용접 요약
일부 초기 미사일과 장거리 발사체의 추진제 탱크 구조 재료는 주로 al 을 사용합니까? Mg 시리즈 합금, 특히 퇴화와 반냉가공경화 상태의 LF3 과 LF6 녹 방지 알루미늄이 널리 사용되고 있습니다. 두 알루미늄 합금 모두 납땜성이 우수합니다 [1]. -응?
우주기술이 발달하면서 로켓 추진제 탱크를 실은 구조재료는 열처리가 아닌 강화 녹 방지 알루미늄에서 열처리 강화 고강도 알루미늄 합금으로 바뀌었다. LD 10CS 합금은 다양한 대형 발사체와 고체 미사일에 성공적으로 적용되었습니다. 뛰어난 초저온 성능으로 3 급 수소와 액산소 추진제 탱크에도 적용되었다.
LD 10 합금의 용접성이 낮고, 용접 시 열 균열을 형성하는 경향이 크며, 용접 프로세스의 다양한 요소에 민감하며, 용접 접합부의 파괴 인성이 낮습니다. 특히 용접 접합에 용접 결함이 있을 경우 수압 강도 시험에서 저압 폭발이 자주 발생합니다.
1970 년대에 LD 10 합금 로켓 추진제 용기 개발 초기에는 용접 기술에 큰 어려움이 있었습니다. 삼합일 연구에서 발명된' 양면 3 층 용접' 공정 (전면 언더그라운드, 커버, 후면 청정근, 실링) 은 용접 접합 성능이 설계 요구 사항을 충족하도록 합니다. LD 10 의 용접 생산 관행에서 용접 조인트 영역의 신장률이 3% 이상이면 용접 조인트의 소성이 사용 요구 사항을 충족할 수 있음을 알 수 있습니다. 그 후 몇 년 동안,' 신장률 3% 이상' 은 줄곧 중요한 검수 지표로 사용되었다. -응?
수십 년 동안 용접 기술은 주로 TIG (아르곤 아크 용접) 로 수동 및 자동 아르곤 아크 용접을 포함한다. 용접 프로세스의 경우 용접 구조의 용접 잔류 응력 및 변형을 줄이기 위해 일반적으로 용접 프로세스 선택에서 용접 열 입력을 최소화합니다. 특히 열처리가 강화된 알루미늄 합금은 용접 열 과정의 영향으로 용접 열 영향 영역에 연화 영역이 있어 가소성이 좋고 강도가 낮습니다. 용접 접합의 강도 계수는 0.5 ~ 0.7 입니다. -응?
LD 10CS 탱크가 양면 3 층 용접 공정을 사용하는 이유는 무엇입니까? 이론적 분석과 실천 결과에 따르면 이러한 용접 방법을 사용하지 않으면 LD 10CS 알루미늄 합금 용접 접합부의 소성이 떨어지고 용접 후면 용접 발가락에 균열이 생기기 쉽다는 것을 알 수 있습니다. 양면 3 층 용접을 할 때 청근과 뒷면 용접은 이런 균열을 없앨 수 있다. 동시에, 큰 열 입력으로 인해, 열 영향 구역에 다양한 정도의 퇴화나 시효가 발생하여 경도를 낮추고 소성을 높인다. 용접 인장 시험편의 파단 위치는 용접 연화 영역입니다. 이렇게 하면 구조에서 연화 영역의 가소성과 변형이 복잡한 응력 상태에서 융합 영역의 가소성 부족을 보완합니다. 그러나 탱크 용접을 복구한 후에도 때때로 저압 폭파가 발생할 수 있다.
양면 용접의 특수한 요구 사항으로 인해 자동 용접 및 진공 전자빔 용접, 가변 극성 플라즈마 용접 등의 새로운 용접 기술이 적용됩니다. ) 제한. 아크 용접의 용접 열 입력이 고에너지 빔 진공 전자빔 용접보다 크고 용접 조인트의 구조적 적응성을 고려하여 용접 열 입력 세트의 용접 신기술을 적용하기가 어려워 용접 신기술의 적용이 제한되기 때문입니다. -응?
용접 생산에서 알루미늄 합금 용접의 일반적인 결함은 용접 공기구멍입니다. 수소는 알루미늄과 그 합금이 용접되는 과정에서 기공이 생기는 주요 원인이다. 모재의 수소 함량, 용접사와 모재 표면의 산화막이 흡수하는 수분, 호주 분위기의 수분은 모두 용접 기공에서 수소의 중요한 원천이다. 우주 용접공은 우주 용접 제품의 원활한 납품과 발사를 보장하기 위해 꾸준한 노력을 기울였다. 그러나, 다양한 요인과 조건의 영향으로 인해 생산에는 여전히 약간의 분산기공이 존재한다. -응?
용접 재료의 경우, 외국에서는 특수 용접판을 사용하는데, 모재 수소 함량은 2× 10-7 보다 적습니까? 。 국내 알루미늄 합금 판재 제조 기술 조건에는 수소 함량에 대한 요구가 없다.
2.2 알루미늄 합금 22 19 및 al-li 합금 용접 개요
22 19 고강도 알루미늄 합금의 두드러진 특징은 용접성이 좋고,-253 C 에서+200 C 까지의 범위에서 역학 및 응력 부식 내성이 우수하며, 용접 열 균열에 대한 민감도가 낮고, 용접 접합은 소성과 저온 인성이 우수합니다. 미국에서는 이미 추진제 탱크의 주요 구조재로 사용되고 있으며, 미국의 토성 V I 용기는 22 19 알루미늄 합금을 채택하고 있다. 구소련에서는 120 1 (22 19 에 해당) 알루미늄 합금이 우주왕복선 에너지와 폭설에 널리 사용되었습니다. -응?
22 19 알루미늄 합금과 마찬가지로 우리나라가 개발한 S 147 알루미늄 합금은 용접 균열을 일으키는 경향이 낮지만, 특히 융합 영역과 밀집된 공기공에서는 용접 접합 성능에 영향을 미치는 주요 결함입니다.
항공 우주 기술이 발달하면서 알루미늄 합금의 강도와 얇아짐에 대한 요구가 높아지면서, 알루미늄 리튬 합금은 최근 수십 년 동안 급속히 발전했다. 1% 이찬을 추가할 때마다 알루미늄 합금 중량이 3% 감소하고 탄성 계수가 6% 증가하여 탄성 계수보다 9% 증가하기 때문입니다. 항공기 제품에 일반적으로 사용되는 2024, 7075 합금에 비해 7% ~ 1 1% 감소, 탄성 계수 증가 12% ~ 65475. 구소련의 120 합금은 널리 사용되는 하드 알루미늄 (하드 알루미늄) а16 (2024) 합금에 비해 밀도가 12% 낮고 탄성 계수가 6% 향상되었습니다
구소련 항공재료연구소 () 는 1960 년대에 알을 발명했습니다. 명작? Li 계 1420 합금의 용접을 연구했다. 이런 합금 용접에 대한 연구는 1970 년대에 성과를 거두었다. 그들은 AM 이 이 합금의 아르곤 아크 용접에 사용될 수 있다고 생각한다. г6, 오전? г6T 및 1557 용접사로 용접 접합 강도 계수를 0.7 이상으로 합니다. 용접 전 및 용접 후 열처리는 용접 조인트의 강도에 큰 영향을 미칩니다. 용접 접합은 불 상태의 강도가 불 및 인공 시효 상태의 강도보다 78.5 MPa 낮고, 용접 후 불 및 인공 시효는 용접 접합부의 강도 계수를 0.9 ~ 1.0 으로 만들 수 있습니다. 1980 1420 합금은 미그 -29 초음속 전투기의 용접체, 연료 탱크, 조종석을 만드는 데 사용되어 비행기 무게를 24% 크게 줄였다. 지금까지 1420 합금은 30 여 년 동안 성공적으로 사용되어 군용 및 민간 항공기와 로켓 [3] 에 널리 사용되었습니다.
1980 년대에 러시아는 1460(Al? Cu? Li) 합금, Sc 요소 강화를 추가하여 결정립 및 결정도 구조를 변경하고, 인장 강도를 30 ~ 50 MPa 높이며 용접성이 크게 향상되었습니다. 1460 합금의 용접 공정은 1420 합금과 거의 동일하며 120 1(Al? Cu? Mn) 합금 용접사, 스칸듐 (Sc) 요소도 용접사에 추가할 수 있습니다. 각 부품을 비교 테스트한 후 CB- 1207 또는 CB- 12 17 용접사를 사용하는 것이 좋습니다. 용접사 성분은 AL 입니까? 구리, 스칸듐, 지르코늄, 티타늄 등을 첨가하십시오. Cu 의 기초 위에서 구체적인 성분은 더 많은 이해가 필요하다. 이런 용접사의 응용은 용접 열 균열의 민감성을 현저히 낮출 수 있다. 용접 접합 강도가 250 MPa 보다 크고 용접 접합 강도 계수가 0.5 보다 크며 용접 후 열처리 후 용접 접합 강도 및 경도가 증가합니다. [4 ~ 8]? 이 용접선은 접합에 균열이 없고 입자가 작다는 것을 보장할 수 있으며, 용접 공정과 용접 전 준비를 합리적으로 선택하여 공기공이 없는 용접 접합을 얻을 수 있습니다.
미국 디스커버리 우주 왕복선의 외부 탱크는 2 195(Al? Cu? 리? Mg) 고강도 al-li 합금으로 25 ~ 40 년 동안 사용하던 22 19 합금을 대체했다. 새로 설계된 SLWT (초경량 탱크) 는 원래 탱크보다 5%, 즉 3 405 kg 가볍습니다. 여기서 LH2 탱크는 1 907 kg, LO2 탱크는 736 kg, 선실 세그먼트는 34 1 kg 입니다. 1 kg 무게를 줄일 때마다 페이로드 1 kg 이 증가하여 페이로드 3 405 kg 이 증가합니다. 미국은 120 SLWT 를 생산하여 모든 우주비행 계획 [9 ~ 10] 을 완성했다.
2 195-T8 합금 캔은 4043 와이어 및 가변 극성 플라즈마 호 용접 (VPPA) 을 사용하여 용접됩니다. VPPA 아크 온도가 높고 아크 전압이 높으며 열이 더욱 집중되어 있습니다. VPPA 용접 2 195-T8 알루미늄 리튬 합금의 핵심은 용접의 후면 보호입니다. 알루미늄 리튬 합금에는 활성 리튬 원소가 함유되어 있어 용접 시 뒷면 보호가 좋지 않으면 산화되기 쉽다. 마샬 비행 센터는 용접할 때 용접총과 함께 걷는 길이 229 mm, 너비 25.4 mm, 높이 152 mm 의 스테인리스강' 보호함' 을 개발하여 용접 영역의 산소를 0.5% 미만으로 만들었다. 또한 지름 5 1 mm, 길이 229 mm 의 스테인리스강 파이프를 개발하여 가공소재 뒷면에 장착하고 용접할 때 용접총과 함께 이동할 수 있으며 후면 용접을 효과적으로 보호할 수 있습니다. 이 두 보호 장치를 동시에 사용하면 효과가 더 좋다.
3 가지 유망한 기술
3. 1 가변 극성 플라즈마 아크 용접 기술 (VPPA)
1978 년, 미국 항공우주국 마샬 우주센터는 아르곤 아크 용접 공정을 변극성 플라즈마 아크 용접 기술로 대체하여 우주 왕복선의 외부 탱크를 용접하기로 했다. 우주 왕복선의 외부 탱크는 22 19 알루미늄 합금으로 6400 m 용접을 용접한다. 100% X-레이 테스트 결과 내부 결함이 발견되지 않았으며 용접 품질이 TIG 다층 용접보다 크게 향상되었습니다. -응?
알루미늄 용접은 가변 극성 플라즈마 용접 기술을 사용하며, 알루미늄 합금 단일 두께는 최대 25.4 mm 입니다. 용접 과정에서 용접 풀의 중심에는 관통 구멍이 있으며, 실제 생산에서는 일반적으로 수직 용접 공정을 사용하여 용접의 전면 형성뿐만 아니라 용융 풀의 수소 탈출에도 도움이 되며, 기공 결함을 줄이는 데 도움이 됩니다. 따라서 "결함 없는 용접" 이라고 합니다. -응?
85 기간 동안 외국의 한 회사 변극성 플라즈마 용접 시스템 도입을 바탕으로 LF6, LD 10 알루미늄 합금 판 (두께 3 mm, 6 mm, 10 mm) 의 용접 공정 실험 [/KLOC] -응?
95' 기간 하얼빈 공업대학과 공동으로 변극성 플라즈마 용접 기술 연구를 실시하여 변극성 플라즈마 용접 설비 원형을 개발하였다. LF6 및 LD 10 알루미늄 패널 (두께 3 mm, 5 mm, 12 mm
22 19 알루미늄 합금과 2 195 알루미늄 리튬 합금이 적용됨에 따라 변극성 플라즈마 용접 기술은 향후 중후대형 저장 탱크의 용접 생산에 광범위하게 적용될 수 있습니다.
3.2 국부 진공 전자빔 용접 기술
진공 전자빔 용접 공정은 진공 환경에서 가공소재를 용접하기 때문에 고품질의 용접을 얻을 수 있습니다. 동시에 전자빔의 높은 에너지 밀도는 용접을 좁게 하고, 심폭이 크고, 용접 응력과 변형이 작으며, 각종 공업 분야, 특히 국방공업에서 광범위하게 응용되었다.
그러나 일부 대형 구성 요소 (예: 로켓을 운반하는 탱크 하우징) 의 경우 진공 전자빔 용접 기술을 사용하면 수백 입방미터의 대형 진공실이 필요한데, 이 전자빔 용접 장비는 매우 비싸다. 이 문제를 해결하기 위해 국외에서 국부 진공 전자빔 용접 설비를 설계하고 응용하기 시작했다. 전체 가공소재를 진공 챔버에 넣는 대신 부분 용접에 진공 환경을 만들어 용접을 완료합니다.
구소련은 국부 진공 전자빔 용접 기술을 다양한 유형과 크기의 로켓 연료 탱크 하우징 용접에 적용했다. 껍데기의 세로, 맞대기, 플랜지 링 용접에는 국부 진공 전자빔 용접 기술이 사용됩니다. 90 년대 초 φ2.5m 지름 셸의 링 솔기 용접에 사용되었습니다. 에너지 로켓 탱크 세로 솔기는 부분 진공 전자빔 용접, 벽 두께 42 mm, 부분 밀봉은 자기 유체 밀봉, 고무링 밀봉 등의 기술을 사용합니다. -응?
95' 기간 동안 중과원 전기공사와 협력하여 1 국산 부분 진공 전자빔 플랜지 링 용접기 (특허 번호: ZL002631776.6) [12 전자총과 상부 진공실은 동적 밀봉 구조를 채택하고, 공작물과 위/아래 진공실은 정적 밀봉 구조를 사용한다. 전자총은 용접 과정에서 극좌표 이동을 실현할 수 있다. 전자총의 방사형 운동은 스테퍼 모터에 의해 구동되고 변위는 격자 자에 의해 감지됩니다. 원주 회전은 AC 서보 모터에 의해 구동되고, 광학 디스크 감지기 각도 변위입니다. 2 차 전자 용접 쌍 중 시스템을 사용하여 용접 궤적 교육을 구현합니다. 2 단계 마이크로컴퓨터 제어를 통해 PLC 는 용접 매개변수를 제어하여 유연한 용접, 즉 용접 지름이 100 ~ 300mm 인 플랜지 링 립을 구현합니다. 국지 진공실은 진공도가 5× 10-3Pa 에 달하여 외국의 유사 제품보다 높다. -응?
향후 22 19 알루미늄 합금 및 2 195 알루미늄 리튬 합금 우주선의 두꺼운 벽 구조, 특히 용접 잔류 응력 및 변형 요구 사항이 높은 플랜지 링 용접 생산에서는 부분 진공 전자빔 용접 기술을 적용하는 것이 용접 품질 향상에 큰 의미가 있습니다.
3.3 가스 펄스 TIG 및 미그 용접 기술
항공 우주 산업에서 알루미늄 용접은 TIG 와 MIG 공정을 광범위하게 채택하고 있으며, 헬륨과 헬륨가스를 보호 가스로 사용하며, 그중에서도 플루토늄이 광범위하게 사용된다.
TIG 용접의 경우 AC 호 용접과 DC 직접 헬륨호 용접의 두 가지 프로세스가 있습니다. 헬륨 (He) 의 최소 이온화 에너지는 아르곤 (Ar) 보다 높고, 다른 조건과 매개변수가 같은 경우 아크 전압이 더 높다. 따라서 헬륨호 용접 아크 온도가 높고, 용접 열 입력이 크며, 에너지 밀도가 높다. 헬륨 호 용접은 아르곤 용접보다 더 깊고 용접 결함, 특히 용접 공기공이 적습니다.
자료에 따르면 DC 직접 헬륨호 용접은 AC 아르곤 용접에서 음극 안개 제거 산화막 역할을 하지 않으며 산화막의 파괴 정도는 아크의 길이에 따라 달라지므로 DC 직접 헬륨호 용접은 단호 용접으로 산화막을 제거한다. 이로 인해 용접 시 충전하기가 더욱 어려워지며, 장비 등의 제약으로 인해 DC 직접 헬륨 호 용접이 널리 사용되지 않았습니다.
헬륨호의 고열을 이용하여 순헬륨의 폐단을 피하기 위해 해외에서 기체 펄스 Ar+He TIG 와 MIG 용접 기술을 사용하여 알루미늄 합금을 용접하면 용접 기공을 크게 줄일 수 있다. -응?
외국 경험을 참고하여 최근 몇 년 동안 기체 펄스 TIG 용접 기술 연구가 시작되었다. 예비 실험에 따르면 가스 펄스 (Ar+He)TIG 용접 공정은 알루미늄 합금 S 147 용접 기공을 억제하는 데 뚜렷한 효과가 있는 것으로 나타났다. 7 mm 플레이트는 한 번에 통과될 수 있고, 노치가 없고, 표면 광택은 아르곤 용접과 동일하며, DC 직접 헬륨호 용접 표면이 어두워지는 것을 방지합니다. 용접 공정 및 작동성은 아르곤 용접과 동일하며 호 길이에는 특별한 제한이 없습니다. 이는 향후 차형 애플리케이션에 기공에 민감한 S 147 알루미늄 합금과 2 195 알루미늄 리튬 합금을 적용하는 데 중요한 응용 가치를 가지고 있습니다. -응?
3.4 마찰 교반 용접 기술
알루미늄 합금은 항공우주공업항공기 구조에 광범위하게 적용되어, 일부 재료의 용접성이 좋지 않아, 어쩔 수 없이 리벳 구조를 채택해야 한다. 199 1 에서 개발한 용접 연구소 (TWI) 의 마찰 교반용접은 이러한 재료의 연결에 대한 새로운 사고 [13] 를 제공합니다. 이 방법은 고체상 용접이기 때문에 용융 용접성이 떨어지는 유색 금속에 특히 적합합니다. 용융 용접 방법과 비교했을 때 열 균열 및 기공과 같은 용융 관련 용접 결함은 발생하지 않습니다. 그러나 이 방법의 한계로 인해 그 적용은 구조가 단순한 가공소재로 제한됩니다.
마찰 교반 용접의 원리는 마찰에 의해 생성 된 열을 사용하여 고속 회전 교반 헤드 프로파일 링 주위의 금속을 신속하게 가열하여 매우 얇은 열가소성 금속 층을 형성하는 것입니다. 교반 헤드가 이동함에 따라 마찰 교반 용접의 용접이 형성된다. 현재 마찰 교반 용접 연구에 성공한 알루미늄 합금은 2000 시리즈 (Al) 입니까? Cu), 5000 시리즈 (Al? Mg), 6000 시리즈 (Al? 명작? Si), 7000 시리즈 (Al? Zn), 8000 시리즈 (Al? 이) .. 1998 년 미국 Pop 회사 우주방어 연구소에서 일부 로켓 부품 용접에 이 기술을 적용했습니다. 현재 ESAB 는 상업용 마찰 교반 용접기를 제조하고 있으며 2002 년 TWI 에 설치할 계획이며 용접 크기가 8 m× 5 m 인 가공소재에 사용할 계획입니다. 용접할 수 있는 가공소재의 두께는 1.5 ~ 18 mm 으로 예상됩니다.
3.5 용접 수리 기술
알루미늄 합금 구조의 용접 수리는 우주선이 생산과 사용에서 필연적으로 발생할 수 있는 문제이다. 용접 생산에서는 재료, 구조, 장비, 공정, 환경 조건 등 우연한 요인으로 용접 후 과도한 용접 결함이 발생하여 보용접이 필요합니다. 기존의 수작업 TIG 용접 방법은 간단하지만 국부 용접 열 입력이 커서 결정립 성장과 국부 인성이 떨어질 수 있으며, 용접 부위에 큰 잔류 응력을 초래하여' 저압 폭파' 의 균열 소스가 되는 경우가 많습니다. 한편, 향후 재사용 가능한 발사체는 재사용 후 일부 부품에 금이 가는 등 결함이 발생할 수 있으므로 용접을 통해 수리해야 합니다. 이 시점에서, 발사체 외부는 단열재로 덮여 있으며, 온도 상승에 대한 매우 엄격한 요구 사항이 있으며, 집중 열 전달, 작은 열 전달 용접 공정을 채택해야 한다.
마찰 플러그 용접 기술 [14] 은 영국 케임브리지 용접 연구소가 1995 년에 발명한 것이다. 로마사와 미국 항공우주국 마샬 비행센터는 보용접 기술을 연구하고 2000 년 외부 연료 탱크의 용접 수리에 사용했다. 이것은 새로운 용접 수리 기술이다. 용접 결함에서 쐐기 구멍을 드릴하고 구멍 쉐이프와 유사한 쐐기 회전 플러그를 구멍에 삽입합니다. 고속 회전 시 전체 쐐기 플러그와 구멍 표면이 마찰되어 용접이 가능합니다. 용접 매개변수에는 플러그 지름, 회전 속도, 적용된 압력 및 플러그 변위가 포함됩니다. 용접 패치와는 달리, 용접 패치는 결함을 제거하기 위해 반복적으로 채우기를 연마해야 합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 용접명언) 용접 수리의 강도는 일반 TIG 용접 수리보다 20% 높으며, 수리 부분의 역학 성능이 향상되어 용접 결함이 발생하기 쉽지 않습니다. 또한 복구 프로세스를 통해 복구 시간을 대폭 단축하고 비용을 절감할 수 있습니다.
또 레이저 땜납에 대한 생각도 나왔다. 알루미늄 합금 레이저 용접의 어려움은 알루미늄 합금이 CO2 레이저 빔에 미치는 영향 (파장 10.6? 미크론) 은 매우 높은 초기 표면 반사율 (90% 이상), YAG 레이저 빔 (파장 1.06μm) 의 반사율은 80% 에 가깝습니다. 그리고 알루미늄 레이저 빔은 공기구멍을 일으키기 쉽다. 이 문제들은 진일보한 연구가 필요하다.
3.6 용접 공정 및 용접 구조 안전성 평가 기술
항공 우주 제품의 특수성으로 인해 제품의 품질과 신뢰성에 매우 신경을 쓴다. 용접 기술이 발전함에 따라 항공 우주 제품의 용접 품질과 신뢰성에 대한 새로운 요구가 끊임없이 제기되고 있다. 실제 생산에서 용접 프로세스의 품질은 목표 구조의 용접을 완료할 수 있는지 여부뿐만 아니라 용접 품질을 제품 수용 기준에 맞출 수 있는 비교적 안정적인 능력이 있는지에 따라 달라집니다. "납땜성" 이라는 개념은 용접이 실현될 수 있는지에 대한 질문에 답했습니다. 1990 년대 항공우주용접공이 제시한' 용접공정 여유' 개념은 용접공정이 용접 품질 기준 [15] 을 충족시킬 수 있는지에 대한 질문에 답했다. 즉, "용접 프로세스 여유" 의 개념은 용접 프로세스 평가의 기초입니다. 예를 들어, 용접 품질을 보장하는 능력은 용접 공정 여유 평가 방법에 따라 "합격 공정", "제한 공정" 및 "금지 공정" 으로 평가될 수 있습니다. 물론, 특정 공예를 평가하는 데 필요한 실험 작업을 해야 한다. 먼저 용접 품질에 영향을 미치는 핵심 요소를 파악해야만 이러한 요소를 종합적으로 평가할 수 있습니다.
현재 기술 수준과 생산 조건의 제한으로 인해 용접 후 용접 접합의 무손실 검사만으로는 용접 접합의 모든 성능을 전체적으로 평가할 수 없습니다. 실제 생산에서 현재 알루미늄 합금 용접에 대한 검사는 기공, 잡동사니, 균열, 비용접 등 몇 가지 결함으로 100% 검사, 특히 모깎기 용접이 어렵습니다. 알루미늄 합금 용접에서 흔히 볼 수 있는 기공 결함에도 X-레이 해상도는 현재 0.2 mm 이상의 기공만 감지할 수 있으며 커넥터 소성에 큰 영향을 미치는 작은 기공은 완전히 판단할 수 없습니다. 결론적으로 용접 공정은 여전히 용접 품질을 결정하는 직접적인 요소이므로 생산에서 용접 공정의 품질 보증 능력을 과학적으로 평가하는 것이 필요합니다.
용접 구조의 신뢰성 평가를 위해 용접 구조의 안전성 평가 기술은 최근 20 년 동안 지속적으로 발전해 왔습니다. 여기서는' 사용하기에 적합' 원칙의 개념 [16] 만 소개한다. "사용하기에 적합하다" 는 원칙은 "완벽함" 에 대한 원칙이다. 용접 구조 개발 초기에는 제조 및 사용 과정에서 결함이 없어야 합니다. 즉, 구조가 완벽해야 합니다. 그렇지 않으면 수리나 폐기가 필요합니다. 나중에 용접 연구소 소장인 에드거 푸크스 (Edgar Fuchs) 는 알루미늄 합금 용접 접합에 어느 정도의 기공이 있더라도 접합 강도에 미치는 영향은 미미할 수 있으며 불필요한 보용접은 국부 잔류 응력을 증가시켜 현미조직을 불리하게 변화시켜 사용 성능을 저하시킨다는 것을 입증했다. 이 연구에 근거하여 용접 연구소는 처음으로' 사용하기에 적합하다' 는 개념을 제시했다. 단열역학이 나타나고 광범위하게 응용된 후 이 개념은 용접 구조의 장기 연구의 중심 과제 중 하나가 되어 명확하게 정의된 원칙으로 발전했다. 일부 국가에서는 용접 구조 설계, 제조 및 수용에 적용되는 "사용에 적합" 원칙에 대한 표준이 설정되었습니다.
"사용에 적합" 한 평가 기준에서는 하중, 균열 결함, 파열 인성 등 세 가지 매개변수를 입력해야 합니다. 안전 평가 방법은 대략 파열 역학법과 구조 실험법으로 나눌 수 있습니다.
4 결론
알루미늄 합금은 항공 우주 제품의 주요 구조 재료 중 하나입니다. 재료 기술의 발전에 따라 알루미늄 합금 가문이 날로 커지고 있다. 미국과 러시아에서는 22 19, 120 1, 1420 알루미늄 합금이 널리 사용되고 있으며 2/KLOC-; 국내에서 S 147 과 S 2 195 는 향후 우주모델에서 응용할 전망을 간과해서는 안 된다. 유인 우주와 재사용 가능한 우주선은 용접 구조의 신뢰성에 대해 더 높은 요구를 했다. 이 공예가 출현함에 따라 우주 용접 생산에 용접 신기술을 적용하는 것은 반드시 비약적으로 발전할 것이며, 용접 자동화와 고품질, 높은 신뢰성을 보장하는 것은 2 1 세기의 용접 기술에 대한 기본 요구 사항이 될 것입니다. 특히 알루미늄 합금 판과 두꺼운 판의 용접 기술은 최근 몇 년간 항공 우주 용접 작업자의 핫스팟 중 하나가 될 것이다.
시험에 응시하여 힘을 바치다
1 재료 기술. 베이징: 항공우주출판사, 1989.
최초의 우주 왕복선 초경량 탱크가 미국 항공우주국에 증정되었다. 1998? 0 1? 16. 이메일 -98-7- 14. -응?
3 DC-X 는 핵심 기동성을 보여줍니다. 항공 주간 전람회. 우주 기술, 1995? 07 17
4 Fridlyander I N 등? 저온용 고강도 용접 1460 합금. 알. 리콘프. , 6: 1245~ 1250?
5 개, 5 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개 \ f41 \ f41 \ \ f41 \ \ \ f41 \ \ f41 \ \ \ f41 \ \ \ f41 \ \ \ \ f41 \ \ f41 \ \ \ f41 \ \ \ \ f41 М М М М М М М М М М М М М М М,1996 (11):/kloc
6 개, 6 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개, 1 개
7, 7, 1, 7, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2, 2, 1, 2
8 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도, 도 Cu? 리. 1991(9): 30 ~ 32?
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