На станциях, которые функционируют в космических условиях, используют большое количество трубопроводов, изготовленных из различных коррозионностойких материалов (нержавеющая сталь, титановые сплавы и др.). Они расположены как в средине станции, так и за ее бортом. В процессе длительной эксплуатации станций трубопроводы по различным причинам (коррозия, механические повреждения и др.) могут приходить в негодность и требуют ремонта в космических условиях. Исследованиями, проведенными в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины, установлено, что надежным и перспективным технологическим процессом для ремонта трубопроводов в космических условиях является сварка.

       Целью данной работы является разработка специализированного оборудования и технологий сварки для ремонта трубопроводов внутри и за бортом космических пилотируемых станций. Для проведения исследований по сварке трубчатых соединений было создано лабораторное оборудование, разработаны технологии сварки и ремонта неповоротных трубопроводов для космических условий. Для этого были разработаны технологии орбитальной сварки труб из нержавеющих сталей и титановых сплавов аргонно-дуговым и электронно-лучевым способами. Определены режимы сварки (ток сварки, напряжение дуги и ускоряющее напряжение электронного пучка, скорости сварки). Исследованы предварительные режимы орбитального проплавлення сплошных трубчатых образцов, и режимы сварки неповоротных стыковых соединений одно- и многопроходными швами. При первом проходе сварку выполняли со сквозным проплавлением для формирования корневого валика, а повторные проходы по первому и последующему швам выполняли как наплавочные с завершающим формированием верхнего валика и постепенным выводом кратера. Изучены механические свойства полученных сварных соединений при комнатных и низких температурах и их химический состав. Исследованы макро-и микроструктура и твердость полученных сварных соединений. Проведены испытания стойкости сварных соединений на межкристаллитную коррозию. Полученные результаты испытаний на временное сопротивление разрыву стыковых трубчатых соединений нержавеющих и титановых сплавов при температурах испытаний +20 °С и –196 °С показали, что сварка орбитальными аргонно-дуговым и электронно-лучевым способами позволяет получить соединения, близкие по прочности к основному металлу . Проведенные исследования на химическую неоднородность показали, что сваркые соединения, полученные аргонно-дуговым и электронно-лучевым способами, равнозначны по химическому составу с основным металлом. Исследования макро-и микроструктур, геометрии и твердости соединений из нержавеющих и титановых сплавов, полученных орбитальными способами, показали удовлетворительное и стабильное качество этих соединений. Проведенные испытания на МКК свидетельствуют о стойкости к межкристаллитной коррозии трубчатых соединений из стали 12Х18Н10Т и титанового сплава ПТ-3В, которые получены орбитальными способами аргонно-дуговой и электронно-лучевой сваркой. Впервые разработаны и изготовлены опытные образцы оборудования и принципиальные технологии орбитальной аргонно-дуговой и электронно-лучевой сварки внутри и снаружи функционирующей космической станции. Проведены испытания изготовленного оборудования, на котором получены орбитальным способом опытные образцы стыковых трубчатых соединений для механических и физико-химических исследований.

       Результаты механических и физико-химических исследований показали, что орбитальные способы аргонно-дуговой и электронно-лучевой сварки позволяют получить качественные соединения, близкие по прочности и химическому составу к основному металлу.