Способ нагрева длинномерных листовых алюминиевых конструкций для формообразования или правки

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, а именно к местному нагреву для правки или формообразования длинномерных листовых конструкций из алюминиевых сплавов, в том числе вафельных и ребристых панелей, и может быть использовано в авиакосмической, судостроительной и других областях промышленности. Способ нагрева длинномерных листовых алюминиевых панелей для последующего формообразования или правки включает размещение в камере проходной печи обрабатываемой зоны панели и нагрев ее до температуры 100-150°С, при этом на выступающие из печи части алюминиевой панели накладывают нагревательные маты и осуществляют их обогрев при регулировании температуры матов в диапазоне от 50 до 150°С. Задачей изобретения является исключение или уменьшение отрицательных факторов внешних условий, влияющих на процесс нагрева, правки или формообразования. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, а, именно, к местному нагреву для правки или формообразования листовых конструкций из алюминиевых сплавов, в том числе вафельных и ребристых панелей, и может быть использовано в авиакосмической, судостроительной и других областях промышленности.

Известен способ термообработки алюминиевых сплавов ПИ 1.2.255-83. Производственная инструкция «Термическая обработка полуфабрикатов и деталей из алюминиевых деформируемых сплавов (ВИАМ г. Москва)». Известный способ предусматривает нагрев в печи. Недостатком известного способа является то, что размеры детали могут превышать размеры рабочего пространства печи, а местный нагрев способ не предусматривает.

Известен способ нагрева для правки и гибки алюминиевых конструкций Инструкция ВИАМ 1021-73 «Конструирование и технология изготовления высокопрочных алюминиевых сплавов В95, В95ПЧ, В93 и В93ПЧ». Известный способ предусматривает нагрев в печи или другом устройстве до температуры 120-150°С. Недостатком известного способа является то, что он не предусматривает конструкцию устройства для местного нагрева листовых крупногабаритных деталей.

Самым распространенным способом нагрева для формообразования или правки конструкций из алюминиевых сплавов является нагрев в печи, где вся конструкция нагревается в диапазоне температур от 120°С до 150°С. Процесс формообразования или правки всей крупногабаритной конструкции технологически трудноосуществим. Поэтому на практике наиболее приемлем процесс зонального (поочередного) формообразования или правки, используя при этом местный нагрев определенной зоны.

Известны устройства камерного типа для местного нагрева листовых конструкций - так называемые проходные печи, где ширина детали определяет габариты печи. Наиболее близким, принятым за прототип, является способ нагрева в камерной электропечи сопротивления, предназначенной для правки длинномерных алюминиевых деталей перед формообразованием или правкой при температуре до 150°С в воздушной атмосфере (Электропечи производит ЗАО «Накал» - Промышленные печи» 141806, Московская обл., г. Солнечногорск). Нагрев детали происходит через теплоноситель - воздух внутри печи. Основным недостатком известного способа является то, что конструкция проходной печи не позволяет надежно изолировать нагретый воздух печи от окружающего воздуха, и, посредством конвективных потоков воздуха, часть тепла отводится из зоны нагрева. Кроме этого части длинномерной детали (панели), находящейся в печи, посредством теплового переноса, нагревают выступающие за пределы печи части детали. В результате чего, теплонеизолированные части детали отводят часть тепла в окружающее пространство, и при изменяющихся условиях окружающей среды (перепады температуры, сквозняки) имеет место нестабильность технологического процесса.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа местного нагрева длинномерных листовых конструкций (панелей) из алюминиевого сплава в диапазоне температур от 120°С до 150°С для последующей правки или формообразования с исключением или уменьшением отрицательных факторов внешних условий, влияющих на процесс нагрева, правки или формообразования. То есть необходимо сократить тепловые потери, увеличить скорость нагрева и сократить процессы остывания при правке, формообразовании.

Решение поставленной задачи достигается тем, что на выступающую из проходной печи часть детали накладываются съемные нагревательные элементы - нагревательные маты, которые, с одной стороны, теплоизолируют деталь от окружающего воздуха, а с другой - являются активными источниками тепла. Посредством регулирования температуры нагревательных матов в диапазоне от 50°С до 150°С достигается сокращение времени нагрева детали в печи и сокращение скорости остывания обрабатываемой зоны при правке, формообразовании.

Устройство для нагрева (фиг. 1) состоит из камерной печи 1, роликового стенда 2, нагревательных матов 3, 4 и детали (панели) 5.

Устройство для правки или формообразования (фиг. 2) состоит из роликового стенда 2 гидравлического пресса 6, стола 7, нагревательных матов 3, 4, панели 5.

Процесс нагрева длинномерной листовой конструкции (панели) для формообразования или правки осуществляется следующим образом: панель 5 укладывают на роликовый стенд 2 и помещают обрабатываемую зону панели в камеру печи 1. Затем на выступающую из печи поверхность панели укладывают нагревательные маты 3 и 4 (количество и габариты матов определяют исходя из габаритов детали и обрабатываемой площади). После чего включают печь 1 и нагревательные маты 3 и 4, осуществляют нагрев обрабатываемой зоны до температуры от 100°С до 150°С. Температуру нагревательных матов регулируют в диапазоне от 50°С до 150°С в зависимости от влияния внешних факторов и требуемой скорости нагрева. После нагрева в печи обрабатываемой зоны детали до заданной температуры, панель 5 вынимают из печи 1 и вместе с нагревательными матами 3 и 4 перемещают на правильный стол 7 к прессу 6, где с его помощью производят формообразование или правку.

Таким образом, процесс местного нагрева панели происходит за меньшее время и практически не зависит от изменения параметров окружающей среды (фиг. 3). Так как последующий процесс формообразования (правки) зоны происходит на открытом воздухе в помещении цеха, то имеет значение время сохранения температурного режима от 120°С до 150°С обрабатываемой зоны на весь период обработки. При контакте нагретой детали с воздухом и частями пресса, охлажденными до цеховой температуры, происходит быстрое охлаждение детали. По условиям технологического процесса, не допускается формообразование или правка при температуре ниже 100°С. В этом случае использование съемных нагревательных матов позволит компенсировать потери тепловой энергии, т.е. при необходимости продлить время формообразования или правки, сохранить температуру детали в диапазоне от 120°С до 150°С и исключить повторный цикл нагрева в печи. Также изоляция части поверхности панели и дополнительный подогрев во время формообразования или правки ускорит процесс нагрева следующих зон.

Применение съемных нагревательных матов позволит повысить теплоэффективность нагревательных приспособлений, снизить время нагрева, стабилизировать процесс нагрева панелей из алюминиевых сплавов.

Способ нагрева длинномерных листовых алюминиевых панелей для последующего формообразования или правки, включающий размещение в камере проходной печи обрабатываемой зоны панели и нагрев ее до температуры 100 - 150°С, при этом на выступающие из печи части алюминиевой панели накладывают нагревательные маты и осуществляют их обогрев при регулировании температуры матов в диапазоне от 50 до 150°С .



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способам получения изделий из сплавов алюминия обработкой давлением с последующим нанесением на них разнофункциональных вакуумно-плазменных покрытий.
Изобретение относится к способам получения отливок из литейных сплавов алюминия с последующим нанесением на них разнофункциональных вакуумно-плазменных покрытий.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении полуфабрикатов из слитков алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к алюминиевым сплавам для использования в производственной технологии ударного прессования для создания формованных контейнеров и других изделий промышленного производства.

Изобретение относится к полуфабрикатам из алюминиевого сплава, изготовленным полунепрерывной вертикальной разливкой с прямым охлаждением, которые могут быть использованы для изготовления конструкционных элементов для авиационно-космической промышленности.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изготовлению биметаллических заготовок из алюминиево-оловянных антифрикционных сплавов путем изменения их физической структуры сочетанием термической обработки и пластической деформации, и может быть использовано, например, в производстве подшипников скольжения.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия, и может быть использовано при получении деформированных полуфабрикатов в виде прессованных профилей, прутков, труб, катаных плит и листов, предназначенных для использования в строительстве, судостроении, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к высокопрочным кованым изделиям из алюминиевых сплавов и способам их получения. Кованое изделие, выполненное из деформируемого алюминиевого сплава, упрочняемого термообработкой, имеет кристаллическую микроструктуру, содержащую зерна первого типа с отклонением зерен от ориентации текстуры ≤3°, имеющие среднее отношение размеров в плоскости LТ-ST по меньшей мере 3,5:1, и зерна второго типа, отличные от зерен первого типа, причем зерна первого типа содержатся в количестве от 5 об.% до 50 об.%, при этом максимальная интенсивность текстуры по графику ODF составляет по меньшей мере 30.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к деформируемым сплавам на основе алюминия системы Al-Fe-Si в виде тонколистового проката, фольги, листов, плит, прессованных профилей, проволоки и др.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, более конкретно к способам изготовления листовых заготовок из деформируемых термически неупрочняемых алюминиево-магниевых сплавов с добавками переходных металлов.
Изобретение относится к технологиям изготовления и реставрации барабанов для копировальных аппаратов. Способ включает шлифовку и полировку поверхности барабана с последующей промывкой до обеспечения полной смачиваемости его поверхности водой и сушку. Причем шлифовку и полировку поверхности барабана проводят до получения класса чистоты поверхности не ниже 11-12, а промывку осуществляют путем обработки поверхности барабана растворителем с последующими промывкой в теплом мыльном растворе и омыванием проточной и дистиллированной водой. После промывки и сушки барабан нагревают до температуры 360-390 °C со скоростью 7-20 °C/с, а перед нанесением покрытия обеспечивают его естественное остывание до комнатной температуры. Техническим результатом изобретения является обеспечение высоких фотоэлектрических параметров барабана, качественной печати и увеличение срока службы поверхности барабана, а также снижение трудозатрат на его реставрацию.

Изобретение относится к холоднокатаной полосе, изготовленной из алюминиевого сплава AlMg, а также к способу ее изготовления и может быть использовано для изготовления компонентов автомобиля, в частности частей кузова и его комплектующих. Полоса изготовлена из алюминиевого сплава системы AlMg, содержащего следующие компоненты, мас.%: Si≤0,2, Fe≤0,35, Cu≤0,15, 0,2≤Mn≤0,35, 4,1≤Mg≤4,5, Cr≤0,1, Zn≤0,25, Ti≤0,1, остальное - Al и неизбежные примеси, составляющие не более 0,05 мас.% по отдельности и не более 0,15 мас.% в сумме, при этом полоса из алюминиевого сплава имеет рекристаллизованную микроструктуру со средним размером зерна от 15 мкм до 30 мкм. Способ изготовления полосы включает отливку слитка, его гомогенизацию при 480-550°C в течение по меньшей мере 0,5 ч, горячую прокатку при температуре 280-500°C, холодную прокатку полосы до конечной толщины при степени прокатки от 40% до 70% или от 50% до 60% либо до промежуточной толщины с промежуточным отжигом при 300-500°C, а затем до конечной толщины, и мягкий отжиг готовой катаной полосы при 300-500°C в печи непрерывного действия. Изобретение направлено на создание однослойной полосы из алюминиевого сплава, которая достаточно устойчива к межкристаллитной коррозии и, тем не менее, является хорошо формуемой, так что можно получать достаточно прочные изготовленные глубокой вытяжкой части с большой площадью поверхности. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 табл., 4 ил.

Изобретение относится к изготовлению ленты из алюминиевого сплава. Лента из алюминиевого сплава изготовлена путем горячей и/или холодной прокатки и состоит из алюминиевого сплава типа АА 5182, АА 6ххх или АА 8ххх, причем готовая, прошедшая прокатку лента из алюминиевого сплава после обезжиривания демонстрирует увеличение величины L* яркости (ΔL) по сравнению с необезжиренным состоянием более чем 5 при цветовом измерении поверхности в цветовом пространстве CIE L*a*b* при использовании стандартного источника света D65 и при угле наблюдения 10° с исключением прямых отражений в геометрии 45°/0°, которое достигается путем обезжиривания с использованием щелочного травильного раствора и последующей кислой промывки ленты из алюминиевого сплава. Предложенные ленты из алюминиевого сплава отличаются отчетливо улучшенной поверхностной оптикой с отчетливым визуальным восприятием более светлой поверхности по сравнению с обычными лентами из алюминиевого сплава, состоящими из того же алюминиевого сплава. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области цветной металлургии и электротехники, в частности к материалам на основе алюминия, и может быть использовано при получении изделий электротехнического назначения: проводников круглого и квадратного сечения, проводов линий электропередач и токопроводящих элементов, работающих при повышенных температурах и механических нагрузках. Проводниковый ультрамелкозернистый алюминиевый сплав содержит по крайней мере один легирующий компонент, выбранный из группы редкоземельных металлов, железо и кремний, при этом редкоземельные элементы выбраны из группы, содержащей La, Ce, Nd, Pr, при следующем содержании компонентов, мас. %: по крайней мере один легирующий компонент, выбранный из группы La, Се, Nd, Pr 7,0-9,0, железо 0,05-0,1, кремний 0,05-0,1, алюминий - остальное, при этом сплав имеет структуру со средним размером зерна не более 400 нм и частицами эвтектической фазы Al11RE3, которые равномерно распределены по объему зерен и имеют сферическую форму с размером не более 50 нм, а межчастичное расстояние составляет не более 150 нм. Способ получения сплава включает интенсивную пластическую деформацию с истинной накопленной степенью деформации е≥4 при приложении давления 0.5-6.0 ГПа в интервале гомологических температур 0.3-0.5Тпл, и отжиг в температурном интервале 280-400°C продолжительностью не менее 1 часа. Техническим результатом является повышение механической прочности и термостойкости при удовлетворительной электрической проводимости в сплаве. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 2 ил.
Изобретение относится к способу получения пористого металлического тела из алюминиевого сплава, включающему постепенную плавку части пластины из алюминиевого сплава под воздействием источника тепла с использованием водорода в качестве порообразующего газа и постепенное отверждение металла. Постепенную плавку части пластины из алюминиевого сплава ведут путем локального воздействия на ее поверхности источником тепла в виде подвижной электрической дуги переменного тока при скорости движения дуги над пластиной 0,1-10 мм/с, напряжении 20-40 В, токе 20-500 А. Порообразующий газ подают в зону локального воздействия дуги на поверхность пластины в смеси с защитным газом в виде аргона. Расход аргона составляет ≥5 л/мин, парциальное давление порообразующего газа в интервале 20 Па-2,0 МПа, а парциальное давление защитного газа 202 кПа-2,0 МПа. Обеспечивается получение металлического тела из алюминиевого сплава с изменяемой пористостью. 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии высокопрочных материалов на основе алюминия и может быть использовано при получении изделий, работающих под действием высоких нагрузок, таких как детали летательных аппаратов, автомобилей и других транспортных средств, детали спортинвентаря и др. Способ получения прутков из алюминиевых сплавов системы алюминий-цинк-магний-никель-железо-цирконий включает приготовление расплава на основе алюминия, полученного по технологии электролиза с инертным анодом и содержащего железо, введение в него цинка, магния, никеля, меди и циркония, получение цилиндрического слитка, его термическую и деформационную обработку методом радиально-сдвиговой прокатки при температуре от 270 до 300°C с суммарным обжатием от 65 до 85% и частоте вращения валков от 40 до 60 об/мин и упрочняющую термообработку полученного прутка, включающую закалку и искусственное старение. Изобретение направлено на получение высокопрочных калиброванных прутков со следующим уровнем механических свойств: временное сопротивление (σв) - не менее 600 МПа, предел текучести (σ0,2) - не менее 550 МПа, относительное удлинение (δ) - не менее 5%. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к обработке давлением металлических сплавов системы алюминий-магний, демонстрирующих прерывистую пластическую деформацию и локализацию деформации в полосах, вызывающих ухудшение качества поверхности и внезапное разрушение этих сплавов. Способ обработки листовых заготовок из промышленных алюминиевых сплавов системы Al-Mg включает механическую обработку заготовки с одновременным пропусканием постоянного электрического тока плотностью от более 30 А/мм2 до 50 А/мм2 для подавления полособразования и прерывистой деформацию с одновременным увеличением прочности сплава. Изобретение позволяет снизить затраты электроэнергии при металлообработке, повысить качество обрабатываемой поверхности, увеличить ресурс и повысить топливную эффективность алюминий-магниевых сплавов, применяемых при производстве авиакосмической техники и автомобилей. 6 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к борсодержащим алюминиевым сплавам, к которым предъявляют требования по поглощению нейтронного излучения в сочетании с низким удельным весом и высокой прочностью. Способ получения тонколистового проката из слитков борсодержащего алюминиевого сплава включает приготовление алюминиевого расплава, содержащего медь, введение бора в количестве от 2 до 2,8 масс. % в виде боридных частиц, получение слитка путем кристаллизации расплава, горячую прокатку, промежуточный отжиг, холодную прокатку, при этом в алюминиевый расплав вводят от 1,8 до 2,5 масс. % меди и от 1,4 до 2,2% марганца, литой слиток подвергают горячей прокатке при температуре от 400 до 450°C, а после холодной прокатки проводят отжиг при температуре от 360 до 400°C. Способ позволяет реализовать структуру тонколистового проката, обеспечивающую наилучшее сочетание эксплуатационных свойств, в частности прочности и пластичности. В частном случае способ позволяет получить прокат толщиной менее 0,3 мм, временным сопротивлением на разрыв σв>300 МПа и относительным удлинением δ>5%. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к борсодержащим алюминиевым сплавам, к которым предъявляют требования по поглощению нейтронного излучения в сочетании с низким удельным весом и высокой прочностью. Способ получения тонколистового проката из борсодержащего алюминиевого сплава с содержанием бора не менее 2 мас.% включает приготовление алюминиевого расплава, содержащего медь и боридные частицы, получение слитка путем кристаллизации расплава, гомогенизацию слитка, горячую прокатку, холодную прокатку и упрочняющую термообработку, при этом в алюминиевый расплав вводят от 5,5 до 6,5 мас.% меди, горячую прокатку проводят при температуре 400-450°C с суммарной степенью обжатия от 85 до 90%, а холодную прокатку проводят с суммарной степенью обжатия от 92 до 96%. Изобретение направлено на получение алюминиевого сплава с содержанием бора не менее 2 мас.%, обладающего высокими и стабильными механическими свойствами. В частности, способ позволяет получить прокат толщиной менее 0,3 мм, временным сопротивлением на разрыв σв>420 МПа и относительным удлинением δ>8%. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к способу термической обработки алюминиевой заготовки и может быть использовано для изготовления конструкционных компонентов. Способ термической обработки алюминиевой заготовки (304, 404, 504, 604, 710, 802) в структурном состоянии Т4 включает проведение на первом участке (328, 422, 522, 626, 720) заготовки (304, 404, 504, 604, 710, 802) первого процесса дисперсионного твердения посредством искусственного старения для изменения структурного состояния первого участка (328, 422, 522, 626, 720) заготовки, причем в течение первого процесса дисперсионного твердения осуществляют активное охлаждение таким образом, что температура второго участка (330, 424, 524, 628, 722) заготовки, отделенного от первого участка заготовки охлаждаемой частью, поддерживается ниже температуры искусственного старения для сохранения неизменным структурного состояния второго участка заготовки. Кроме того, изобретение относится к устройству (302, 402, 502, 602, 702) для термической обработки алюминиевой заготовки и к алюминиевой заготовке (304, 404, 504, 604, 710, 802), а именно к алюминиевой заготовке, изготовленной способом согласно изобретению. Изобретение направлено на получение алюминиевой заготовки, содержащей участки, отличающиеся по свойствам. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.

Изобретение относится к термической обработке металлов и сплавов, а именно к местному нагреву для правки или формообразования длинномерных листовых конструкций из алюминиевых сплавов, в том числе вафельных и ребристых панелей, и может быть использовано в авиакосмической, судостроительной и других областях промышленности. Способ нагрева длинномерных листовых алюминиевых панелей для последующего формообразования или правки включает размещение в камере проходной печи обрабатываемой зоны панели и нагрев ее до температуры 100-150°С, при этом на выступающие из печи части алюминиевой панели накладывают нагревательные маты и осуществляют их обогрев при регулировании температуры матов в диапазоне от 50 до 150°С. Задачей изобретения является исключение или уменьшение отрицательных факторов внешних условий, влияющих на процесс нагрева, правки или формообразования. 3 ил.

Наверх