Коррозионные испытания алюминиевых сплавов с МДО-покрытием Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Секция «Проектирование и производство летательньк аппаратов»

Европейское космическое агентство в настоящее время эксплуатирует КРБ EPS (L-9,7), ESC-A (Н-14,4), EPS-V (L-10) на РН «Ариан-5», а на перспективу ведутся работы по созданию блока ESC-B (Н-21) с более мощным двигателем с повторным включением [2].

Страны азиатского тихоокеанского региона такие как Китай эксплуатирует Н-18 и L-14 соответственно на третьих ступенях РН типа CZ-3 и CZ-4, Япония Н2А-2 на РН Н-2А и Н-2В, Индия эксплуатирует жидкостные разгонные блоки PS-2 на РН легкого класса PSLV, а на РН среднего класса GSLV кислородно-водородный блок CS-12 (12КРБ), разработанный в России на предприятии ГКНПЦ им. М. В. Хру-ничева, попытка запуска кислородно-водородного КРБ собственной разработки CUS была неудачной и пока находится в процессе доработки. Индийские специалисты очень активно продвигают свои разработки для коммерческих запусков и, в ближайшем будущем, они могут составить конкуренцию российским КРБ [2].

Из анализа развития КРБ видно, что к КРБ проявляется все больший интерес, как в России так и за рубежом, а в связи с этим имеется потребность в постоянном исследовании развития КРБ всех стран в сравнении, так как в настоящее время это направле-

ние не достаточно полно изучено. Также видно, что российские КРБ сегодня находятся на высоком техническом и технологическом уровнях относительно зарубежных КРБ. Однако продолжающаяся финансовые проблемы в ракетно-космической отрасли России не дает нам гарантии, что это будет продолжаться и далее.

По выявленным основным тактико-техническим характеристикам КРБ были построены графики, которые четко показывают положение отечественных разработок КРБ в сравнении с зарубежными аналогами. Для примера, на рисунке приведен график тенденции развития коэффициента конструктивного совершенства.

Библиографические ссылки

1. Евтифьев М. Д., Ковригин Л. А., Кольга В. В., Лебедева Л. Н., Филатов В. В. Современные отечественные ракеты-носители. Ракетно-космическая техника : учеб. пособие ; СибГАУ. Красноярск, 2005.

2. Евтифьев М. Д., Ковригин Л. А., Кольга В. В., Лебедева Л. Н., Филатов В. В. Современные ракеты-носители зарубежных стран. Ракетно-космическая техника : учеб. пособие ; СибГАУ. Красноярск, 2010.

© Суханов А. С., Евтифьев М. Д., 2011

УДК 669.713.7

Т. В. Трушкина, Е. В. Вахтеев Научный руководитель - А. Е. Михеев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

КОРРОЗИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С МДО-ПОКРЫТИЕМ

Алюминиевые сплавы нашли широкое применение в производстве ракетно-космической техники. Детали из алюминиевых сплавов необходимо защищать от коррозии в агрессивных средах. Метод классического анодирования не полностью обеспечивает защиту. Рассматривается возможность нанесения защитных покрытий микродуговым оксидированием.

Для защиты деталей ЛА из алюминиевых сплавов от коррозионного разрушения применяют различные покрытия. Основным способом нанесения является электрохимический метод формирования покрытия с образованием оксидных пленок толщиной 40-60 мкм, обладающих высокой твердостью, износостойкостью, диэлектрическими свойствами, коррозионной стойкостью [1]. Для некоторых деталей входящих в конструкцию ЛА данная технология не обеспечивает требуемого качества. Например, на деталях ЛА выполненных литьем из сплава АМг-6 наблюдается отслаивание и разрушение покрытия. В ходе проведенных исследований выявили причину отслаивания покрытии. В структуре металла обнаружены интерметалид-ные включения, которые в сплаве, вызывают нарушение сплошности покрытия, снижающие их защитные свойства.

Одним из перспективных методов нанесения защитных покрытий на алюминиевые сплавы является микродуговое оксидирование (МДО). Технология

МДО позволяет формировать на металлах вентильной группы защитные покрытия различного функционального назначения, отличающиеся высокими механическими, электро- и теплофизическими параметрами, коррозионной стойкостью. В отличие от традиционного анодирования, процесс ведут при режимах, соответствующих условиям протекания микроплазменных процессов на обрабатываемой поверхности [2].

Таким образом, целью исследования является разработка технологии нанесения износостойких и кор-розионностойких покрытий на литые детали в режиме микроплазменного оксидирования, исследование их защитных свойств, сравнение коррозионной стойкости МДО покрытий и оксидных пленок полученных классическим анодированием.

Методика проведения эксперимента заключалась в получении покрытия на образцах из сплава АМг6 методом микродугового оксидирования (МДО) в двух различных электролитах №1 КОН 4г/л №28Ю3 10г/л; № 2 Ма2НР04* 12 Н2О 40г/л, Ма2Б407* 10Н20 30 г/л,

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

МаР 10г/л, Н3ВО3 20 г/л, а также получение покрытий на образцах классическим анодированием и твердым анодированием. Коррозионную стойкость проверяли лабораторными ускоренными испытаниями [3]. Сущность метода заключается в выдержке образцов с нанесенными покрытиями в ванне с заполненным раствором, содержащим 5 % №С1 и СН3СООН рН среды 3,5. Время выдержки образцов определялось до появления первых признаков коррозионного эффекта в данном случае 100 часов. На образце без покрытия мы наблюдаем, коррозионное разрушение металла, на образце с классическим анодированием точечную коррозию, и образец с МДО покрытием остался в первоначальном состоянии. Образцы представлены на рисунке.

Без покрытия Анодирование

Следовательно, классическое анодирование по сравнению с микроплазменным оксидированием подвержено образованию коррозионных очагов в агрессивной среде. Получаемое покрытие методом микродугового оксидирования в электролите № 1 имеет достаточно большую коррозионную стойкость.

Для внедрения технологии микродугового оксидирования в производство необходимо провести комплекс исследований:

- выявить причины появления пористости и методы ее уменьшения;

- разработать технологию по равномерности роста толщины покрытия по площади детали;

- разработать технологический процесс нанесения покрытия на детали сложной формы.

Библиографические ссылки

1. Суминов И. В., Эпельфельд А. В., Людин В. Б. и др. Микродуговое оксидирование (Теория, технология, оборудование). М. : ЭКОМЕТ, 2005.

2. Белеванцев В. И., Терлеева О. П., Марков Г. А. и др. Микроплазменные электрохимические процессы. Обзор // Защита металлов. 1998. Т. 34. № 5. С. 469-484.

3. Фокин М. Н., Жигалова К. А. Методы коррозионных испытаний металлов (Защита металлов от коррозии). М. : Металлургия, 1986.

© Трушкина Т. В., Вахтеев Е. В., Михеев А. Е., 2011

Микродуговое оксидирование

УДК 621.9.06

Л. В. Шумкова, Е. С. Гетце Научный руководитель - Л. А. Бабкина Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБОПРОВОДОВ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ В SOLIDWORKS ROUTING

Рассмотрены возможности и приведены примеры автоматизированного проектирования трубопроводов в интегрированном в пакет трехмерного твердотельного моделирования SolidWorks модуле SolidWorks Routing.

Кафедра компьютерного моделирования СибГАУ является авторизованным учебным центром SolidWorks Russia с 2005 г. и официальным пользователем лицензионного интегрированного комплекса программ на базе SolidWorks, с помощью которого решается широкий круг инженерных задач, например моделирование элементов трубопроводов летательных аппаратов (ЛА), изогнутых в одной или нескольких плоскостях.

Трубопроводы являются распространенными и ответственными элементами конструкций ЛА [1]. Проектирование конструкций ЛА связано с жесткими весовыми ограничениями, что обуславливает плотную компоновку, сложную пространственную разводку

трубопроводов и применение тонкостенных труб. Трубопроводы имеют сложную пространственно изогнутую оболочечно-стержневую конструкцию, криволинейные участки которой имеют разные радиусы и углы гиба, поэтому их проектирование весьма трудоемко и требует значительных затрат времени, сил и средств.

Для автоматизированного проектирования трубопроводов в пакете трехмерного твердотельного моделирования SolidWorks предусмотрен специальный модуль - SolidWorks Routing. Он включает библиотеку стандартных изделий, которая содержит более 1700 стандартизованных деталей и узлов с различными вариантами исполнения, которую может попол-