Техническая справка об анализе металлических материалов, применяемых в конструкции ракетных двигательных установок, и факторы ог. Справка материалы применяемые в РД. Техническая справка
 Скачать 21.26 Kb.
|
|
Техническая справка № об анализе металлических материалов, применяемых в конструкции ракетных двигательных установок, и факторы ограничивающие применение аддитивных технологий Решение совокупности сложных конструкционных, схемотехнических и технологических задач при разработке, создании и эксплуатации двигателей и двигательных установок невозможно без широкого развития и внедрения результатов отечественного материаловедения. При разработке ракетно-космической техники, требуются материалы, которые должны выдерживать нагрузки космических полетов (высокие температура и давление, вибрационные нагрузки на этапе выведения, низкие температуры космического пространства, глубокий вакуум, радиационное воздействие, микрочастицы и т.д.) и иметь достаточно низкую удельную массу. Материалы, применяемые в конструкции ракетных двигателей и двигательных установок тягой свыше 2 кН. В современных жидкостных ракетных двигателях применяют широкую номенклатуру различных сплавов. Ниже приведены некоторые материалы и области их применения в различных деталях и сборочных единицах. Сплав БрХ0,8 – используются в качестве огневой стенки для обеспечения эффективной передачи тепла от продуктов сгорания внутри камеры компоненту топлива, проходящему через рубашку охлаждения, а также для изготовления элементов форсуночной головки. Сплавы ЭИ 654, ЭИ 698, ЭП 760 применяются в качестве внешней силовой стенки рубашки охлаждения. 12Х18Н10Т применяется в качестве неохлаждаемых насадков двигателей второй и третьей ступеней, а также для изготовления трубопроводов. В качестве материалов, применяемых в турбонасосных агрегатах используют: 07Х16Н6 и 07Х16Н4Б – для корпусов, 20Х13 – для валов и крыльчаток. Кронштейны, удерживающие элементы двигательных установок, а также ферменные, несущие конструкции изготавливают из сплавов типа АМг6. Материалы, применяемые в конструкции ракетных двигателей малой тяги (РДМТ). Применение материалов для изготовления РДМТ связано с высокой теплонагруженностью как всего двигателя, так и отдельных его частей. Связано это в первую очередь с импульсными режимами работы и невозможностью применения регенеративного охлаждения. Для изготовления деталей камеры двухкомпонентных двигателей применяют ниобиевые сплавы типа Нб5В2МЦ с последующим покрытием жаропрочным покрытием MoSi2. Для изготовления деталей форсуночных головок применяют сплавы типа 12Х18Н10Т. В частности для изготовления однокомпонентных ЖРДМТ применяют такие сплавы, как ХН70Ю, 12Х18Н10Т. На данный момент известны РДМТ зарубежных и отечественных производителей, изготовленных из сплавов типа Inconnel 718 и GP1 методами аддитивных технологий. Ограничения применения аддитивных технологий в отечественном ракетном двигателестроении. В условиях современной рыночной экономики существуют несколько факторов, препятствующих широкому внедрению аддитивных технологий. К таким факторам можно отнести: отсутствие достаточного ассортимента гранулированных материалов, режимов их сплавления, национальных стандартов, а также высокая стоимость порошкового металла в целом; высокая стоимость импортного оборудования аддитивного производства и запчастей к ним; недостаточная квалификация персонала, как в области конструкции двигателей, так и в области исследования новейших материалов; ограниченные размеры камеры для сплавления деталей; необходимость проведения постобработки готовых изделий. Таким образом, существует потребность в создании моделей отечественных устройств аддитивного производства, в разработке методов контроля и общей системе национальных стандартов. Преимущества применения аддитивных технологий в отечественном ракетном двигателестроении. Развитие промышленного производства в современном мире не может обойтись без применения новых технологий. Использование аддитивных технологий позволяет обеспечить выпуск относительно дешевой, качественной и надежной продукции в кратчайшие сроки. К преимуществам применения новейших технологий можно отнести: существенное ускорение процесса производства, благодаря возможности изготовления большой партии деталей за один процесс; снижение номенклатуры деталей в сборочных единицах, благодаря изготовлению последних «зацело», что позитивно отражается на сокращении времени, затраченного на производство изделия в целом; значительное сокращение коэффициента использования материала; возможность значительного облегчения конструкций благодаря реализации топологической и генеративной оптимизации; улучшение свойств материалов, такие как: увеличение прочности, уменьшение количества пор в итоговом изделии. Подытоживая все выше сказанное, стоит отметить существенный вклад аддитивных технологий в развитие производства. Многие двигателестроительные отечественные предприятия на практике убедились, что такое оборудование при правильном его применении помогает добиться высоких результатов, снизить себестоимость продукции без потери качества и решать более сложные проблемы, стоящие перед конструкторами ракетных двигателей. Новые технологии позволяют создать высококачественную, надежную, конкурентоспособную на мировом рынке ракетную технику. |