vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2014-3-83-88vguit-395Research ArticleИнформационные технологии, моделирование и управлениеInformation technologies, modeling and managementВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНО-УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАМЕР ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙTHE POSSIBILITY OF USING LASER-ULTRASOUND TO MONITOR THE QUALITY SOLDERED CONNECTIONS CHAMBERS OF LIQUID ROCKET ENGINESАстрединоваН. В.AstredinovaN. V.

аспирант факультета точной механики и технологий

graduate faculty of fine mechanics and technology

astra-nadezhda@ya.ruБариновА. В.BarinovA. V.

аспирант факультета точной механики и технологий

graduate faculty of fine mechanics and technology

astra-nadezhda@ya.ruСергеевД. С.SergeevD. S.

аспирант факультета точной механики и технологий

graduate faculty of fine mechanics and technology

astra-nadezhda@ya.ruСанкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптикиРоссияSt. Petersburg national research University of information technologies, mechanics and opticsRussian Federation201405122015038388Copyright © Астрединова Н.В., Баринов А.В., Сергеев Д.С., 20142014Астрединова Н.В., Баринов А.В., Сергеев Д.С.Astredinova N.V., Barinov A.V., Sergeev D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/395

В процессе изготовления к конструкции современных жидкостных ракетных двигателей предъявляются важные требования, такие как: минимальная масса, максимальная жесткость и прочность узлов, максимальный ресурс работы в условиях эксплуатации, высокая надежность и качество паяных и сварных швов. В связи с высокими требованиями к качеству паяных соединений и особенностями конструкции сопла, возникла необходимость в разработке и отработке нового нетрадиционного неразрушающего метода контроля - лазерно-ультразвуковая диагностика. В соответствии с нормативной документацией, при контроле качества паяных соединений допускается применять акустический вид контроля методами отраженного излучения, прошедшего излучения, резонансного, свободных колебаний и акустико-эмиссионным. Попытки использования традиционным методов неразрушающего контроля не привели к положительным результатам. Это связано, прежде всего, с размерами типовых дефектов паяного соединения, а также с конструкционными особенностями ЖРД, данные конструкции является неконтролепригодными. В связи с этим был разработан новый метод, обеспечивающий контроль качества паяных соединений камер ЖРД, основанный на термооптическом возбуждение ультразвука. Методы ультразвуковой дефектоскопии с оптоакустическим эффектом, в большинстве случаев обладают рядом преимуществ по сравнению с методами, которые применяют стандартные (традиционные) пьезопреобразователи. В ходе проведения исследований получили, что чувствительность лазерно-ультразвукового метода и дефектоскопа УДЛ-2М позволяет обнаруживать непропаи в паяных соединениях по ребрам сопла верхнего в зоне подколлекторного узла.

During the manufacturing process to the design of modern liquid rocket engines are presented important requirements, such as minimum weight, maximum stiffness and strength of nodes, maximum service life in operation, high reliability and quality of soldered and welded seams. Due to the high quality requirements soldered connections and the specific design of the nozzle, it became necessary in the development and testing of a new non-conventional non-destructive testing method – laser-ultrasound diagnosis. In accordance with regulatory guidelines, quality control soldered connections is allowed to use an acoustic kind of control methods of the reflected light, transmitted light, resonant, free vibration and acoustic emission. Attempts to use traditional methods of non-destructive testing did not lead to positive results. This is due primarily to the size of typical solder joint defects, as well as the structural features of the rocket engine, the data structure is not controllable. In connection with this, a new method that provides quality control soldered connections cameras LRE based on the thermo generation of ultrasound. Methods of ultrasonic flaw detection of photoacoustic effect, in most cases, have a number of advantages over methods that use standard (traditional) piezo transducers. In the course of studies have found that the sensitivity of the laser-ultrasonic method and flaw detector UDL-2M can detect lack of adhesion in the solder joints on the upper edges of the nozzle in the sub-header area of the site.

жидкостной ракетный двигательконтролькачествопаянное соединенияультразвукдиагностиканепропайliquid rocket enginecontrolqualitysoldering connectionsultrasounddiagnosticslack of adhesionobject of verificationReferencesРахманин В.Ф., Сагалович В.В. Разработка технологии пайки камер сгорания отечественных ЖРД // Двигатель. 2009. №1(61). С. 34-37.1 Rakhmanin V.F., Sagalovich V.V. Soldering technology combustors domestic rocket engine. Dvigatel’. [Engine], 2009, no. 1(61), pp. 34-37. (In Russ.).Астрединова Н.В. Производственный контроль качества паяных соединений камер жидкостных ракетных двигателей // XLI Неделя науки СПбГПУ: материалы научно-практической конференции с международным участием. 2012. Ч. IV. С.122-1242 Astredinova N.V. Production quality conrol solder joint chambers of rocket engines. XLI Nedelia nauki SPbGPU. [XLI Weeks of science SPbSPU: materials of scientific-practical conference with international participation], 2012, part. IV, pp 122-124. (In Russ.).Ермолов И.Н., Ермолов М.И. Ультра-звуковой контроль: учебник для специалистов первого и второго уровней квалификации. М.: Азимут, 2006. 208 с.3 Ermolov, I.N., Ermolov M.I. Ul’trazvukovoi kontril’: uchebnik dlia spetsialistov pervogo i vtorogo urovnei kvalifikatsii [Ultrasonic testing: a textbook for professionals first and second skill levels]. Moscow, Azimut, 2006. 208 p. (In Russ.).ГОСТ 17325-79 Пайка и лужение. Основные термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1989. 22 с.4 GOST 17325-79 Paika i luzhenie. Osnovnye terminy i opredeleniia [Soldering and tinning. Basic terms and definition-ing], Moscow, Izd-vo standartov, 1989. 22 p. (In Russ.).Карабутов А.А., Матросов М.П., Подымова Н.Б., Пыж В.А. Импульсная акустическая спектроскопия с лазерным источником звука // Акустический журнал. 1991. Т.37 (2). С. 311.5 Karabutov A.A., Matrosov M.P., Podymova N.B., Pyzh V.A. Impulse acoustic specroscopy with a laser source of the sound. Akusticheskii zhurnal. [Acoustic journal], 1991, vol. 37 (2), pp. 311. (In Russ.).Карабутов А.А., Пеливанов И.М., Подымова Н.Б., Скипетров С.Е. Измерение оптических характеристик рассеивающих сред оптико-акустическим методом // Квантовая электроника. 1999. Т. 29. №3. С. 215.6 Karabutov A.A., Pelivanov I.M., Pody-mova N.B., Skipetrov S.E. Measurement of the optical characteristics of scattering media optical-to-acoustic method. Kvantovaia elektronika. [Quantum electronics], 1999, vol. 29, no. 3, pp. 215. (In Russ.).Карабутов А.А., Керштейн И.М., Пеливанов И.М., Подымова Н.Б. Распространение широкополосных акустических сигналов в однонаправленных волокнистых композитах // Вестник МУ. 1997. № 5. С. 47.7 Karabutov A.A., Kershtein I.M., Peivanov I.M., Podymova N.B. Spread of broad-band acoustic signals in one sonapravlennykh fibrous composites. Vestnik MU. [Bulletin of MU], 1997, no. 5, pp. 47. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.