Методы соединения металлических деталей, применяемые в авиации, весьма разнообразны. Одних только видов сварки насчитывается около десятка. К новым, автоматизированным видам относят диффузионную и электронно-лучевую сварку.

Преимуществами электронно-лучевой сварки (ЭЛС) являются малые размеры зоны термического разогрева, идеальная вакуумная защита сварочной ванны, глубокое однопроходное проплавление, дистанционное ведение сварки, малые деформации сварного изделия, возможность регулирования с высокой точностью и быстродействием основных энергетических и геометрических параметров электронного пучка (мощность, уровень фокусировки, направление, угол и скорость отклонения). Это позволяет вводить в металл при сварке точно дозированную энергию, реализовывать различные технологические приемы, обеспечивая высокую производительность процесса сварки.

До недавнего времени НПО "Сатурн" располагало установками для ЭЛС отечественного производства первого поколения ЭЛУ-5, ЭЛУ-9Б, ЭЛУ-9КУ, ЭЛУ-10А и ЭЛУ-25 и второго поколения ЭЛУ-20, общими особенностями которых является: цилиндрическая вакуумная камера; расположение электронной пушки непосредственно на камере; осуществление сварки только вертикальным лучом.

Такие установки позволяли сваривать лишь определенную номенклатуру деталей, ограниченных по габаритам, толщине и весу (максимальный диаметр свариваемой кольцевыми швами детали - до 800 мм, торцевыми швами - до 900 мм, толщина детали - до 25 мм и масса - до 900 кг).

При освоении предприятием изготовления двигателя энергетической тематики ГТД-110, у которой к деталям и узлам (барабаны компрессора, детали ротора и статора компрессора) предъявляются повышенные требования, а также с целью расширения номенклатуры свариваемых деталей силами технических служб произведена модернизация установок ЭЛУ-10 и ЭЛУ-25. На ЭЛУ-10 был установлен энергоблок ЭЛА-60Б, позволяющий производить качественную сварку деталей толщиной до 60 мм из сталей мартенситного класса (ЭП 609, ЭИ 961, ЭП 866).

Установленный на ЭЛУ-10А новый манипулятор оснащен механизмом с планшайбой, ось вращения которой может перемещаться по высоте на 700 мм, что позволяет изменять высоту центра свариваемой детали для обеспечения требуемого фокусного расстояния. Проведенная модернизация позволила существенно расширить диапазон возможностей сварки кольцевыми швами деталей, имеющих массу до 3…4 т и диаметр до 1700 мм, а торцевыми швами - деталей диаметром до 900 мм на манипуляторе и до 1500 мм на задней опоре.

Однако модернизация установок не смогла решить все проблемы, связанные со сваркой деталей гораздо больших размеров и масс.

Чтобы обеспечить сварку всей номенклатуры деталей осваиваемого изделия ГТД-110 и повысить качество их изготовления НПО "Сатурн" выдало ЗАО "Авиационные технологии" техническое задание на разработку и изготовление новой электронно-лучевой установки, удовлетворяющей современным требованиям к технологии электронно-лучевой сварки. ЗАО "Авиационные технологии" и ОАО "Электромеханика" разработали и изготовили уникальный автоматизированный многофункциональный комплекс электронно-лучевой сварки ЭЛУР-1АТ, не имеющий в настоящее время аналогов в России и СНГ и соответствующий лучшим мировым образцам.

Технические преимущества установки ЭЛУР-1АТ (высокая эффективность использования объема вакуумной камеры, в которой установлены две электронные пушки, наличие системы телевизионного наблюдения за процессом формирования сварного шва во время сварки и автоматического совмещения электронного луча со стыком свариваемых деталей) выгодно отличают ее от зарубежных аналогов.

Комплекс ЭЛУР-1АТ позволяет обрабатывать изделия диаметром до 3,2 м, высотой до 1,8 м, толщиной 110 мм и массой с оснасткой до 10 т. Все основные операции обработки детали осуществляются с использованием компьютерной системы "СУПЭЛ".

Установка ЭЛУР-1АТ оснащена двумя энергоблоками ЭЛА-60В фирмы SELMI. На сегодня это - лучшие энергоблоки.

Вакуумная камера установки ЭЛУР-1АТ состоит из трех секций. Отличительной особенностью вакуумной системы является то, что предварительное разрежение воздуха до 150 мм рт. ст. осуществляют с помощью двух эжекторных воздухоструйных насосов.

Установка ЭЛУР-1АТ оснащена двумя системами "РАСТР" для наблюдения на экранах мониторов за процессом формирования сварного шва и контроля точности автоматического совмещения электронного луча со стыком свариваемых деталей.

Таким образом, установка ЭЛУР-1АТ является уникальной и открывает перед НПО "Сатурн" большие возможности освоения технологических процессов ЭЛТ, таких как электронно-лучевая наплавка, пайка, электронно-лучевая термообработка (закалка, зональный отжиг), легирование и модифицирование поверхностей изделий.

Располагая многофункциональным автоматизированным комплексом электронно-лучевой сварки ЭЛУР-1АТ и другими электронно-лучевыми установками, НПО "Сатурн" направило комплект документов в Министерство науки, промышленности и технологий для участия в открытом конкурсе "Национальная технологическая база на 2002-2006 гг." на выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию национального центра технологий электронно-лучевой сварки деталей, узлов газотурбинных двигателей.

В основе работы лежит организация научно-производственной базы электронно-лучевой сварки, создание современных технологий ЭЛС, деталей и узлов газотурбинных двигателей, развитие межотраслевой кооперации.