Введение. 
Сварка и пайка в авиационной промышленности

Сварка и пайка принадлежат к тем технологическим процессам, которые широко используются в самых различных отраслях промышленности, в том числе авиационной. При производстве современных воздушных лайнеров, вертолетов, изделий космической техники сварку и пайку применяют для изготовления фюзеляжей, панелей, крыльев, двигателей, топливных баков, трубопроводов, узлов шасси, деталей приборов и радиоаппаратуры и т. п. При ремонте авиационной техники около 60% всех деталей и узлов может быть восстановлено с помощью сварки и пайки.

Возможности применения сварки в производстве летательных аппаратов со времени изобретения ее русскими инженерами Н. Н. Бенардосом и Н. Г. Славяновым неизмеримо расширились, особенно благодаря появлению новых способов сварки и ее разновидностей: электрошлаковой, электронно-лучевой, лазером, сварки в углекислом газе, термодиффузионной, взрывом и др.

Русские ученые внесли значительный вклад в разработку способов сварки и пайки, а также в совершенствование их технологии и создание теории сварочных процессов. В частности, ими проведены фундаментальные исследования в области распространения теплоты при сварке, природы возникновения остаточных напряжений, холодных и горячих трещин, пористости; разработаны новые сварочные материалы и припои, высокопроизводительное оборудование, рекомендации по рациональному проектированию сварных соединений и конструкций.

В сварной конструкции имеется принципиальная возможность соединять в одном узле металлы или сплавы различных марок разных свойств, например сталь с алюминием, титан с медью, металлы с неметаллами. Этим обеспечивается максимальное соответствие свойств материала условиям его работы в каждом отдельно взятом элементе конструкции.

Преимуществом процессов сварки и пайки является их технологичность. С помощью этих процессов сложный узел можно расчленить на простые элементы, которые изготавливают высокопроизводительными методами: штамповкой, прокаткой, прессованием, литьем. Затем отдельные детали с помощью сварки или пайки соединяют в узел. Поэтому технологичность сварного изделия в большой степени зависит от того, насколько правильно использовал конструктор возможности указанных технологических процессов.

б.

Рис. В.1. Примеры инструментов для ручной сварки в защитных газах: слева — горелка для сварки угольной дуги в защитных газах по месту сварки неплавящимся электродом Н. Н. Бенардоса; справа — клещи для контактной сварки.

Рис. В.2. Схема поста для наплавки зубьев шестеренок по методу Н. Г. Славенова:

1 — сварочный генератор; 2 — шестерня; 3 — плавящийся электрод; 4 —.

полуавтомат Сварка и пайка — наиболее эффективные методы создания герметичных сосудов и емкостей, изготавливаемых из любых, в том числе высокопрочных сплавов.

В то же время сварка и пайка являются сложными технологическими процессами, которые могут сопровождаться взаимодействием расплавленного металла с кислородом и азотом воздуха, изменением структуры и свойств основного металла в околошовной зоне, появлением внутренних остаточных напряжений и деформаций, образованием трещин, пористости, выгоранием легирующих элементов. Степень воздействия этих факторов на качество авиационной конструкции зависит не только от технолога, но и от умения конструктора правильно учитывать особенности указанных процессов при проектировании, выбирать материал, способы сварки и пайки, оценивать их влияние на исходные свойства металлов и сплавов, деформацию и напряжения в конструкциях.

Задачи создания высококачественных изделий требуют от конструктора знания основных дефектов и причин их возникновения при сварке и пайке, а также методов их контроля.