Моделирование технологических параметров электронно-лучевой сварки для изделий ракетно-космической техники

Статья содержит результаты научных исследований по моделированию технологических параметров электронно-лучевой сварки. При моделировании использовался материал ВТ-14 толщиной 0,16 см. Целью моделирования выбрано повышение качества сварного шва за счет оптимальной формы и отсутствие дефектов в виде пор и трещин. В расчетах применен концентрированный источник энергии, эквивалентный электронно-лучевому пучку. В ходе исследования теплового процесса нагрева материала авторами разработаны и опробованы критерии, позволяющие оптимизировать такие параметры сварки, как скорость сварки и положение фокусного пятна относительно поверхности нагреваемой детали. Авторы в своих расчетах применили оригинальный метод нахождения скорости сварки и координаты фокусного пятна по функционалам тепловой модели. Используемые математические модели позволили построить контуры зон термического влияния, соизмеримые с формами шва, полученными на образцах во время сварки с технологическими режимами, соответствующими расчетным при моделировании параметров. Такой способ исследований позволил существенно сэкономить затраты на отработку технологического режима сварки для макетного узла. Разработанный авторами алгоритм был успешно опробован на материале АМГ-6 с толщиной 10 см. В процессе моделирования сварки для больших толщин получены результаты, которые необходимо учитывать при оптимизации параметров сварки изделий с большой толщиной. Актуальность излагаемого материала подтверждается востребованностью к качеству технологии сварки конструкций электронным пучком. Исследования авторами этого направления позволят существенно расширить возможности в применении электронно-лучевой технологии для ракетно-космической техники.