Способ плакирования титана медью

 

(1% (и) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) В 23 К 20/04

I Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф """ :- "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3358662/25-27 ,(22) 24.11.81 (46) 15,08.83 ° . Бюл. )) 30 (72) С.В. Воронов, Д.Г. Девойно, P.В. Стефанович, С.П. Гурин и Ю.A. Исправников (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 62-419. 4(088.8) (56) 1. Патент Японии У 54-133459, . кл. В 21 В 3/00, опублик. 17.10.79. (54)(57) спосоБ пллкировлния титлнл

МЕДЬЮ, включающий сборку пакета из основы и плакирующих слоев, соедине ние слоев сваркой взрывом, нагрев полученной заготовки и последующую прокатку, î T л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения прочности соединения путем устранения неравномерности послойной деформации, заготовку нагревают до

750-800 С со скоростью 0,750,8 град/с, затем производят принудительное подстуживание плакирующих слоев до достижения перепада температур между медью и титаном

70-120 С, а прокатку осуществляют о с обжатием за проход 30-40%.

1034864.Изобретение относится к производству многослойных материалов.

Известен способ планирования титана медью, включающий сборку пакета из основы и плакирующих слоев, соединение слоев сваркой. взрывом, нагрев полученной заготовки.и последующую прокатку 1).

Однако этот способ не обеспечивает- прочности соединения по той причине„ что имеет место неравномерность послойной деформации.

Цель изобретения - повышение прочности соединения путем устранения неравномерности послойной деформации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу плакирования титана медью, включающему сборку пакета из основы и плакирующих слоев, соединение слоев сваркой взрывом, нагрев получен- ной заготовки и последующую прокатку, заготовку нагревают до температуры 750-800 С со скоростью 0,750,8 град/с, затем производят принудительное подстуживание плакирующих слоев до достижения перепада температур между медью и титаном 70-120 С, а прокатку осуществляют с обжатием эа проход 30-40%.

Способ осуществляют следующим образом.

На титановую плиту последовательно. с двух. сторон сваркой взрывом наносят слои меди, причем максимальные габариты титановой пли ты и толщину плакирующих медных слоев выбирают из условия обеспечения высокой прочности соединения.

Полученную слоистую заготовку нагревают со скоростью 0,8 град/с до 750-800 С, затем принудительно, с помощью гидросбива, подстуживают планирующие слои. Прокатку. заготовки начинают при достижении разности между. температурой меди и титана 70-120 С и заканчивают прокатку при температуре заготовки не ниже 500 С. Подстуживание меди проводят для уменьшения разности в сопротивлении деформации меди и титана с целью выравнивания послой. ной деформации и предотвращения сползания медного слоя.

Оптимальнвй разностью температур меди и титана, с точки зрения

<феспечения равномерной послойной деформации, является диапазон 70120 С., Разность температуры слоев менее 70 С не обеспечивает полного выравнивания послойных обжатий, а

0 01 мм.

Трехслойные заготовки медь-титанмедв прокатывают по различным режимам с варьированием температуры нагрева, степени обжатия, скорости нагрева и градиента температур титановой основы и медной плакировки.

Результаты прокатки приведены в таблице.

Разница в температурах свыше 1204 С практически трудно достижима.

Прокатку осуществляют с обжати- ем за проход 30-40%.

Применение больших обжатий приво5 дит к разрывам основного титанового слоя, а при обжатиях меньше 30% длительность цикла прокатки увели чивается, происходит подстуживание раската и возникает необходи30 мость дополнительного подогрева раската, что ведет к снижению прочности соединения в результате Роста интерметаллидной прослойки при вы.соких температурах.

П Р и м е Р . Сваркой взрывом по параллельной схеме последовательно на обе стороны титановой плиты BT-1-0 размерами 12 ° 550 700 мм наносят слои меди М1 толщиной 1 мм.

Заготовки при сварке взрывом устанавливают с зазором 1 мм, на медном листе размещают заряд из аммонита

Р 6ЖВ толщиной 8 мм. Инициирование заряда осуществляют с помощью электродетонатора ЭД-8 и отрезка детонирующего шнура ДШ-A.

Полученную трехслойную заготовку размерами 14 ° 550 700 мм после нагрева до 800вC со скоростью

0,8 град/с с помощью гидросбива

30 охлаждают до температуры поверхности 650 С, при этом температура центральной части заготовки нахо-. дится в пределах 720-760 С.

Прокатку проводят с обжатиями

40% за проход. B результате эа 2 прохода получен трехслрйный лист размерами 5 700. ° 1500 мм с толщиной плакирующего слоя 0,37 мм.

Металлографические исследова40 ния эоны соелинения медь-титан после сварки взрывом показывают отсутствие интерметаллидного слоя.

Испытания на отрыв слоев подтверждают высокую прочность соединения медь-титан после сварки вэрывом45 180 МПа.

Контроль толщины слоев титана и меди после сварки и прокатки осуществляют на инструментальном микроскопе БМИ1-ц с точностью до

::1034864

0,75-0,8

10-20

650

50- 100

50-100

0,75-0 8

10-20

30-40

0,75-0,8

0,75-0 8

20-30

То же

0,75-0,8 .0,75-0,8

5 750

0,6-0,7

0,75-0,8

30-70

30-40

0I75-О,8

30-40

30-40

30-40

° О 30-40

70-120 30-40

70-120 30-40

800, 0,75-0,8 70120

0,6-0,7 70-120

Прочность соединения высокая (180 ИПа). Резко выраженная неравномерность дефор-. мации слоев

Прочность соедине-. ния высокая (180 Mila) . Трещины на кромках в слое титана

Прочность соединения высокая (160 ИПа}; Существенная разница в деформации медного и титанового слоев.

Прочность соедине-ния высокая

С.ЫО Ипа). Обжатия слоев меди и титана равны.

Пониженная прочность соединения (100 ИПа) . Обжатия .слоев меди н титана равны.

Прочность соединения высокая

{ 160 Ийа). Неравномерная деформация слоев.

Прочность соединения высокая (140 ИПа). Неравномерная деформация слоев.

Прочность соединения высокая (140 ИПа). Обжатия слоев равны.

Пониженная прочность соединения. (80 ИПа). Обжатия слоев равны. ) 1

1034864

Продолжение таблицы з В

4 5 б

Прочность соединения высокая (140 МПа). Неравномерная деформация слоев.

О, 75-0, 8

30-70

30-40

0 75-0,8

30" 40

Низкая прочность соединения (40 МПа).

Неравномерная деФормация слоев, 0,75-0,8

Низкая прочность соединения (40 МПа).

Обжатия слоев равны.

70-120 30-40

850

70-120 . 30-40

0,6"0,7

Очень низкая прочность соединения, имеются расслоения. Обжатия слоев равны..Составитель Н. Чернилевская

РедактороН. Кйштулинец Техред И.Гайду Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5721/13 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из таблицы видно, что нагрев и прокатка трехслойных листов медьтитан-медь по режимам б и 10 обес- 3Q печивает высокую производительность процесса прокатки, хорошую прочность соединения слоев 140-180 МПа, равные обжатия слоев, и исключает потери меди в облой. Прокатка при высоких температурах (режимы 13 " 15) а также нагрев с низкой скоростью (режимы 7 и 11) приводит к образованию хрупкого .интерметаллидного .! слоя и резкому снижению прочности соединения вплоть до расслоения.

Прокатка по режимам 1-5, 8, 9, 12 и

13 сопровождается неравномерной послойной деФормацией и потерей меди в обльй. Кроме того, при температурах прокатки 6500С возрастает общее число проходов из-за применения пониженных обжатий, а при использовании обжатий 30-40% в титановом слое возникают . разрывы.