Никитенко Костянтин Олександрович. Розробка технології виготовлення довгомірних ба-гатошарових труб для літальних апаратів методом газодетонаційного футерування

brief description

Никитенко Костянтин Олександрович. Розробка технології виготовлення довгомірних ба-гатошарових труб для літальних апаратів методом газодетонаційного футерування : Дис... канд. наук: 05.07.04 - 2002.

Никитенко К.О. Розробка технологi виготовлення довгомiрних багатошарових труб для літальних апаратів методом газодетонацiйного футерування. Дисертація є рукописом, представленим на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.07.04 Технологія виробництва літальних апаратів”. Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", Харків, 2002 р.
Дисертацію присвячено розробці та впровадженню в виробництво науково обґрунтованої технології виготовлення довгомірних бішарових труб методом газодетонаційного футерування для підвищення ресурсу трубопроводів систем живлення ракет та інших літальних апаратів, та дослідженню умов, пов’язаних з технологічним забезпеченням якості цих труб. Містить теоретичні та практичні результати стосовно розробки нового технологічного процесу виробництва точних бiшарових труб та критеріїв оцінки їх якості. Проаналізовано вплив технологічних параметрів процесу на якість труб. Основні результати впроваджені на підприємствах "Мотор Січ", м. Запоріжжя, та ДКБ Південне”, м. Дніпропетровськ.

Відповідно до поставленої цілі, в дисертації отримані наступні наукові і практичні результати:

Обґрунтований і сформульований загальний підхід вирішення технологічної задачі виготовлення якісних довгомiрних (L/D > 40, 150 мм D 15 мм) біметалевих труб для аерокосмічної галузі та загального машинобудування, в основі якого покладена технологія футерування бiшарових труб детонаційними хвилями при їх проходженні по каналу труби і впливу безпосередньо на заготовку.
Розроблена методика оцінки якості бішарової труби, отриманої газодетонаційним футеруванням, і визначені основні параметри, за допомогою яких можливо керувати технологічним процесом, що дозволило:

рекомендувати граничні відхилення розмірів бішарової труби: по зовнішньому діаметру ±(0,25 0,40) мм (0,6 1,0% ); по сумарній товщині стінки ±10%, по товщині плакувального шару ±15% (кольоровий метал) для питомої товщини плакувального шару (відношення товщини плакувального шару до товщини стінки бішарової труби) 20-40%; сумарну площу контактної поверхні 60-75%; контактний тиск запресовки максимально припустимий при даних розмірах і властивостях металів заготовок, що концептуально узгоджується з прийнятою на виробництві оцінкою якості труб;
вивчити вплив величини навантаження в детонаційній хвилі, розмірів заготовок і їх механічних властивостей (термічної обробки) на умови забезпечення заданої якості бішарової труби.

Запропонована і обґрунтована математична модель динамічного формозмінення тонкостінної оболонки при вільному і сумісному деформуванні навантаженням, що рухається її порожниною, яка дозволила:

прогнозувати граничні амплітудні і часові параметри при вільній роздачі тонкостінної оболонки і при запресовуванні в товстостінний пружній циліндр, досліджувати динаміку розгону та руху стінки оболонки в залежності від основних параметрів управління технологічним процесом;
враховувати вплив швидкості радіального руху стінки оболонки в момент зіткнення на величину контактного тиску запресовки.

На основі аналізу теоретичної моделі та експериментальних даних встановлено причини виникнення можливих дефектів футерування: зменшений на 35-40 % контактний тиск запресовки на початковій дільниці труби, довжиною біля декількох діаметрів труби, що пов’язано з формуванням фронту пластичності на цій дільниці; мала площа контакту шарів або знижений контактний тиск запресовки, викликаний недостатньо високою швидкістю оболонки під час удару.
На основі математичної моделі та експериментальних даних проведені розрахунки по проектуванню оптимального технологічного процесу на прикладі виготовлення бiшарових труб із сполученням нержавіюча сталь (12Х18Н10Т) алюмінієвий сплав (АМг-2М). Результати аналізу отриманих даних дозволили:

рекомендувати застосування трубчатих заготовок шарів, що мають якість і точність, порівняну з точністю і якістю виготовляємих бішарових труб;
визначити найкращий діапазон початкового зазору, який забезпечує максимальний контактний тиск запресовки і максимальну площу контакту шарів, 30-60% від максимально можливої вільної деформації оболонки при заданому тиску;
встановити принципи вибору раціональних параметрів, за допомогою яких можливо керувати технологічним процесом.
Розроблено технологічний процес газодетонацiйного футерування довгомiрних бiшарових труб. Показано, що технологія забезпечує точність розмірів труби, порівняну з точністю та якістю застосованих заготовок.

Результати дослідження використані на виробництві для розробки експериментальної технології виготовлення бiшарових труб (ДКБ Південне”); технологічна установка впроваджена на підприємстві "Мотор Січ", м. Запоріжжя.

Основні результати роботи, а також розроблене технологічне обладнання можуть бути використані у виробничих організаціях, пов’язаних з випуском біметалевих труб.