Сварочные работы в космосе

Впервые, о необходимости проведения сварочных работ в космосе, была высказана С. Королевым, еще в 1965 году. Основными отличиями условий для проведения качественной сварки являются наличие глубокого вакуума и невесомость. Кроме этого, на качество производимых сварочных работ влияет ограниченность действий космонавтов, которые находятся в скафандре и повышенные требования к соблюдению техники безопасности.

Впервые, попытки произвести сварочные работы, были предприняты уже 1969 году с применением установки «Вулкан». С помощью такой установки можно было производить электронно-лучевую, плазменную и дуговую сварку металла.

При использовании дуговой сварки, которая осуществляется в безвоздушном пространстве, перенос электродного металла существенно изменяется. Капля на конце электрода получается больших размеров и держится около трех секунд, чего на земле добиться не получается. Из-за увеличения размеров капли, снижается плотность тока, уменьшается устойчивость горения дуги. Шов по своим техническим характеристикам получается хороший и имеет дефектов не больше, чем на земле.

Наиболее качественную сварку в космосе можно сделать с помощью электронно-лучевого метода. Питание электронная пушка получает от аккумуляторной батареи. Для того чтобы преобразовать постоянное напряжение в переменное, применяли инверторы. Выпрямление и повышение осуществлялось с помощью трансформатора. В пушке была применённая вместо магнитной, электростатическая фокусировка, что позволило снизить вес установки и упростить конструкцию.

В 1984 году, впервые были проведены сварочные работы в открытом космосе. Для проведения сварки был применен универсальный сварочный инструмент, который использовал метод электронно-лучевой сварки. С помощью такого инструмента можно было осуществлять пайку, резку, сварку, нанесение покрытий, нагрев металла. Все эти работы можно было производить с помощью короткофокусной электронно-лучевой трубкой, которая находилась у космонавта в руке. Электронно-лучевая пушка весила 2,5кг., а вес всего инструмента составлял 30кг.

При проведении испытаний, сваривались образцы из титана и стали. Качество свариваемого шва получалось достаточно высоким, но в связи с тем, что работы производятся в невесомости, расплавленный металл из разреза удалялся плохо.

В невесомости также трудно контролировать степень нагрева поверхности металла.