Способ изготовления многослойных панелей



Способ изготовления многослойных панелей
Способ изготовления многослойных панелей

 

B23K103/14 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2555260:

Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") (RU)

Изобретение может быть использовано в аэрокосмическом машиностроении для изготовления многослойных панелей из титанового сплава ВТ-23. После предварительного отжига листов заполнителя при температуре 680°C с последующей выдержкой на воздухе в течение 25 минут осуществляют сборку в пакет упомянутых листовых заготовок. Соединяют листы локально между собой электроконтактной сваркой рядом непрерывных ортогональных швов и герметизируют пакет по периметру. Располагают пакет между листами обшивок, его нагревают до температуры 875°C и производят формовку и сварку заполнителя с обшивкой путем подачи газа под давлением. Предварительный отжиг листов с соблюдением указанных режимов увеличивает значение показателя скоростной чувствительности напряжения, что позволяет повысить прочностные характеристики готовых изделий из титанового сплава. 2 ил.

 

Изобретение относится к сварке давлением и подогревом и может быть использовано для изготовления многослойных металлических панелей в различных отраслях аэрокосмического машиностроения.

Основные преимущества обработки сверхпластичных материалов - малые напряжения течения и большой ресурс деформационной способности - могут быть использованы наиболее эффектно только в процессах формообразования, основанных на деформации растяжения. Наиболее распространенным из процессов такого типа в настоящее время является метод сверхпластичной формовки и диффузионной сварки (СПФ/ДС). Под сверхпластичной формовкой понимают совокупность способов формоизменения заготовки под действием небольшого давления формующей среды в оптимальных температурно-скоростных условиях сверхпластичности, предназначенных для производства полых тонкостенных деталей и полуфабрикатов. Основными характеристиками проявления эффекта сверхпластичности, как правило, считают показатель скоростной чувствительности напряжения m=d·lgτ/d·lgε и характерную S-образную форму зависимости напряжения течения от скорости деформации в логарифмических координатах. Условно считается, что сверхпластическое поведение материалов имеет место при m≥0,3 (у обычных металлов m=0,01…0,2) и при таких значениях m обеспечивается достаточное скоростное упрочнение материала, замедляющее развитие локализации деформации, и, как следствие, большая пластичность металлов и сплавов (см. фиг.1).

В настоящее время известно большое число металлов и сплавов, проявляющих эффект сверхпластичности. Принято считать, что любой сплав с ультрамелким равноосным зерном при повышенных температурах и достаточно низких скоростных деформациях может в большей или меньшей мере проявлять признаки сверхпластичности. Однако для практического использования эффекта сверхпластичности недостаточно иметь в исходной заготовке ультрамелкое зерно. Необходимо еще сохранить малый размер зерна в течение всего времени СПФ/ДС, причем следует отметить, что для мелкозернистой структуры характерна большая склонность к росту зерна.

Известны способы изготовления многослойных металлических панелей, при которых листовые заготовки заполнителя собирают в пакет, предварительно соединяют между собой электроконтактной сваркой в определенных местах, затем располагают их между обшивками и размещают в печи, где нагревают до определенной температуры и при помощи штампа производят формовку и сварку заполнителя с обшивкой давлением газа (патенты США №39201754, 1975 г., №4882833, 1987 г., а также А.с. СССР №1662790, B23K 20/14, 1991 г.).

Недостатком данного способа является неполное диффузионное соединение сварных швов на контактных поверхностях заполнителя и обшивки, что приводит к снижению прочностных характеристик и качества продукции.

Указанная цель достигается тем, что предварительно листы заполнителя локально соединяют между собой по пересекающимся зонам, сваренные листы заполнителя размещают в штампе между листами обшивок, нагревают их и производят формовку заполнителя путем подачи газа под давлением между листами заполнителя, осуществляя диффузионную сварку между собой и с листами обшивок.

Способ осуществляют следующим образом. Изготовляют заготовку (заполнитель) из двух листов 1 и 2 (фиг.1) титанового сплава BT23 толщиной 1 мм, предварительно проведя отжиг при T=680°C и выдержке на воздухе в течение 25 минут. Пакет из листовых заготовок сваривают по контуру рядом непрерывных ортогональных швов 3 контактной сваркой. Далее пакет размещают между листами обшивок, нагревают до температуры 875°C и подачей в него аргона осуществляют формообразование заполнителя и сварку с обшивками.

Сущность положительного влияния отжига заключается в следующем.

Основными механизмами СПД/ДС является зернограничное скольжение, диффузионная ползучесть и внутризеренное дислокационное скольжение. Для стадии I (фиг.2) характерным механизмом является диффузионная ползучесть. Стадия II характеризуется развитым зернограничным скольжением, сопровождающимся интенсивными смещением, сопровождающимся интенсивными смещениями и разворотами структурных составляющих металла или сплава относительно друг друга без значительного изменения начальной равноосной формы. Т.е. при предварительном отжиге и обязательной выдержке происходит предварительный раздел двух фаз с разным типом кристаллической решетки и замедляется взаимное торможение роста зерен этих фаз. Иными словами говоря, происходит снижение напряжения течения и увеличение значения m, что, в конечном итоге, и позволяет увеличить диффузионное соединение сварных швов.

Способ изготовления многослойных панелей из титанового сплава ВТ-23, включающий предварительный отжиг листов заполнителя при температуре 680°C с последующей выдержкой на воздухе в течение 25 минут, сборку в пакет упомянутых листовых заготовок, локальное соединение их между собой электроконтактной сваркой рядом непрерывных ортогональных швов и герметизацию пакета по периметру, после чего располагают пакет между листами обшивок, нагревают до температуры 875°C и производят формовку и сварку заполнителя с обшивкой путем подачи газа под давлением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу диффузионной сварки изделий из разнородных материалов и может быть использовано для бронзирования внутренних, глубоких отверстий корпусов плунжерных гидронасосов, работающих в условиях трения-скольжения.

Изобретение может быть использовано для изготовления сваркой давлением с подогревом многослойных металлических панелей корпусов летательных аппаратов. Локально соединяют листы заполнителя и собирают пакет в штампе с размещением их между листами обшивок.

Изобретение может быть использовано для изготовления многослойных металлических панелей, например, в аэрокосмическом машиностроении. Предварительно листы заполнителя локально соединяют между собой по пересекающимся зонам.
Изобретение может быть использовано при изготовлении слоистых тонкостенных титановых конструкций из листового материала, в частности, выпускных окон энергетических установок для вывода пучка электронов.

Изобретение может быть использовано при соединении деталей из титана и стали путем диффузионной сварки, в частности, для получения турбинных валов для газотурбинных двигателей.

Изобретение может быть использовано при изготовлении аппаратов для нефтегазопереработки и сварки технологических трубопроводов. После механической обработки поверхностей деталей их покрывают защитной консервирующей смазкой и соединяют между собой обработанными поверхностями.

Изобретение относится к сварке давлением, а именно к диффузионной сварке с низкоинтенсивным силовым воздействием, и может быть использовано для изготовления тонкостенных конструкций из титанового сплава ОТ4-1.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству изделий из литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе, и может быть использовано при изготовлении деталей газотурбинных двигателей, в особенности полых тонкостенных лопаток турбины.
Изобретение относится к приборостроению и может применяться при изготовлении полупроводниковых микромеханических устройств, например, чувствительных элементов интегральных датчиков.

Изобретение относится к способам неразъемного соединения изделий из сплавов на основе никелида титана (TiNi, нитинол) и представляет собой диффузионную сварку с использованием жидкой фазы.

Изобретение может быть использовано при контактной стыковой сварке длинномерных изделий, в т.ч. профильного проката и труб.
Изобретение может быть использовано при контактной стыковой сварке труб из углеродистых и легированных сталей. Во внутреннюю полость труб перед сваркой подают инертный газ, в который вводят газообразные галогениды при следующем соотношении инертного газа и газообразных галогенидов, мас.%: инертный газ 80…97, газообразные галогениды 3…20.

Способ может быть использован при получении сварных изделий, имеющих протяженную поверхность с привариваемыми ребрами, в частности, оребренных труб, например, при изготовлении теплообменных аппаратов.

Изобретение относится к способу импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминиевых сплавов. Изобретение может быть использовано в судостроении, авиастроении, ракетостроении и других отраслях машиностроения.
Способ может быть использован для соединения алюминиевых деталей пайкой, например, при изготовлении радиотехнических устройств. Осуществляют предварительную подготовку деталей путем нанесения гальванического покрытия из никеля, меди и олово-цинка.

Изобретение относится к способу изготовления сваренной лазером стальной трубы. Лазерная сварка включает испускание двух лазерных лучей вдоль краев на верхней поверхности открытой трубы.

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к способу получения сварного сталеалюминиевого соединения, и может быть использовано в судостроении, при строительстве железнодорожного транспорта и автомобилестроении.

Изобретение относится к способу электрошлаковой наплавки покрытия на внутреннюю поверхность трубы и может найти применение при нанесении защитных актикоррозионных покрытий на внутреннюю поверхность труб для оборудования атомной и химической промышленности.

Изобретение относится к способу изготовления из разнородных материалов высокопрочной тонкостенной сварной конструкции, работающей под давлением, состоящей из обечайки со сферическим дном и горловины.

Изобретение может быть использовано для соединения материалов на основе алюминия. Между двумя соединяемыми материалами прокладывают материал прокладки, состоящий из сплава, содержащего в качестве основных компонентов цинк и алюминий; или цинк и магний; или цинк, магний и алюминий; или цинк, медь и алюминий; или цинк, олово, алюминий; или цинк, серебро и алюминий.

Изобретение может быть использовано для изготовления сваркой давлением с подогревом многослойных металлических панелей корпусов летательных аппаратов. Локально соединяют листы заполнителя и собирают пакет в штампе с размещением их между листами обшивок.
Наверх