ОДК выступает интегратором работ по технологии сварки трением

Объединенная двигателестроительная корпорация Госкорпорации Ростех ведет работы по совершенствованию технологии сварки деталей из перспективных сплавов, основанной на отечественных разработках. Метод обеспечивает прочность сварного соединения, сопоставимую с прочностью основного материала, поэтому может применяться на самых высоконагруженных узлах двигателя.

Технология впервые была апробирована еще в середине ХХ века, однако до настоящего времени в отечественном авиационном двигателестроении не применялась, поскольку аргонодуговая и электроннолучевая сварка в те годы были признаны более перспективными. Со временем в процессе совершенствования газотурбинных двигателей и с появлением новых материалов, которые стало невозможно сваривать старыми методами, основанными на плавлении, возникла необходимость применения инерционной сварки трением. В частности, жаропрочный никелевый сплав, который применяется при изготовлении ротора компрессора высокого давления, невозможно сварить при помощи применяемых сегодня в производстве методов сварки.

Инерционная сварка трением позволяет сваривать любые детали, имеющие цилиндрическую форму. В первую очередь под эту категорию подходят роторы компрессоров низкого и высокого давления ГТД. В дальнейшем данную технологию можно будет внедрять для производства валов и корпусов авиадвигателя. Сварка трением обеспечивает прочность сварного соединения до 0,97% от прочности основного материала, поэтому с ее помощью можно варить любые, даже самые высоконагруженные узлы, какими и являются роторы.

Суть технологии заключается в том, что одна из соединяемых деталей вращается, а когда она свариваемыми поверхностями соприкасается с другой деталью, из-за возникающих сил трения происходит очень быстрый разогрев и переход материала в пластичное состояние. При этом детали испытывают сильное давление, под действием которого в получающемся соединении образуются металлические связи. При этом металл сваривается в пластичной фазе, но не расплавляется. Соответственно, из-за отсутствия литой структуры не происходят процессы расплавления и кристаллизации металла, не возникают типичные для таких фазовых переходов дефекты, как поры, непропаи и горячие трещины.

В проекте, помимо филиала ОДК – НИИД, принимают участие челябинский Конструкторско-технологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении, который занимается проектированием и изготовлением оборудования для инерционной сварки трением; Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, проводящий исследования сварных соединений, и Всероссийский институт легких сплавов – поставляет заготовки из перспективного жаропрочного никелевого сплава.