Способ изготовления листовых армированных

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3ll5I3

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства . й!

К.-1 Я 231 1) . 6

В 21с 3, j02

Заявлено 28.IV.1969 (№ 1331339/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22Х.1973. Бюллетень ." 22

Дата опубликования описания 2б.1Х.1973

Государственный комитет

Соаета Министров СССР по делам изобретений и открытий

",-1, 1:; О -; . 9 1 .".: д 3, . 4

;>.uq

Авторы изобретения

Б. C. Натапов, Ф. П. Банас и Б. В. Александров

Заявитель

Запорожский маш;:нос-роительны, 1 институт им. В. Я. Чубаря

СГ1ОСОБ НЗ-. О 1ОВЛ ЕН ИЯ Л ИСТОВЫХ АРМ И РОЬАН Н ЫХ

ИЕТАЛЛ И-- ECKHX АътАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области изготовления листовых армированных металлических материалов, в которых металлическую матрицу армируют металлическими, более прочными волокнами, имеющими температуру плавления выше, чем металл матрицы.

Известны способы получения листовых армированных металлических материалов, заключающиеся в приготовлении пакета, состоящего из чередующихся пластин матрицы и армирующих волокон, обварки пакета по контуру в вакууме или среде инертного газа, с целью защиты соединяемых поверхностей матрицы и волокон от окисления при высоких температурах при дальнейшем горячем прессовании пакета или его горячей .прокатки и т. и.

Однако при статическом динамическом горячем прессовании и горячей прокатке соединение листов матрицы между собой и с армирующими волокнами происходит диффузионной сваркой без расплавления металла матрицы. Такое соединение во многих случаях не обеспечивает надежности, например, при вибрационных нагрузках.

Методом статического горячего прессования затруднительно получать листы большого размера. Для получения оеспористого материала этим методом требуется удельное давление прессования не менее 2 кг/мм при 0,8 — 0,9 С (T. пл. металла матрицы). Для,получения листа, например, площадью 1 я - статическим горячим прессованием уже необходим пресс с усилием 2000 т.

Метод д1гнамического горячего прессования ввиду кратковременности процесса не позволяет получать совершенно плотный материал, не гарантирует прочного д11111фузионного соединения матрицы и волокна, Получение лис10 тов больших размеров этим методом также требует создания специального оборудования, Метод горячей прокатки требует значительной степени общей деформации пакета до 75—

900,",1. что приводит к разрывам волокон или

15 дроблению Нх H 1 отдельные сегменты. При разрыве волоко::1 образуются поры, являющиеся очагами будущего разрушения. Если в качестве арматуры используют сетку, то при прокатке размер ячейки сетки увеличивается, 20 что приводит к уменьшению обьемного содержания арматуры в полученном материале.

Цель изобретеш1я — обеспечение высококачественного соединения листов матрицы между собой и волокнами без пористости в армиро25 ванном лиcòå, сохранение формы и расположения арматуры в листе (как заложено в пакете) . Для этого по предлагаемому способу кон такт11 10 роп:1ков ю свар к производят по всей площади пакета, обеспечивая пропитку

30 арматуры расплавленным металлом матрицы, 3115!3 с последовательным пропусканием пакета ÷åрез ролики, накладывая приблизительно 20О/о ширины последующего шва на предыдущий.

В процессе пол чения листового армированного металлического материала контактной роликовой сваркой металл матрицы расплавляется внутри вакуумпрованноги или наполненного инертным газом пакета в местах контакта с армирующими металлическими волокнами за счет пропускапия электрического тока и пропитывает пространства между волокнами под давлением роликов. Давление роликов на расплавленный металл передается через нерасплавленные, охлаждаемые водой наружные поверхности листов матрицы, Продвижение пакета между роликами обеспечивает кратковременность процесса пропигки волокон и быстрое охлаждение листа, что не вызывает нежелательного растворения волокон в расплавленном металле матрицы. В результате этого обеспечивается высококачественное соединение листов матрицы между собой и армирующими волокнами и достигается совершенная монолитная плотность армированного листа

По предлагаемому способу используют любые машины для контактной роликовой сварки, широко применяемые в настоящее время в промышленности. Изготовление армированного листа производят последовательным пропусканием пакета через ролики, накладывая приблизительно 20 ширины последующего шва на предыдущий, Ширину роликов принимают наибольшей, исходя из мощности применяемой сварочной машины.

Предлагаемый способ позволяет получать армированный лист высокого качества при использовании широко доступного в промышленности оборудования.

Пример. Для создания листового жаропрочного армированного материала используют очищенные от окисных пленок листы окалиностойких сплавов ЗИ435 и В%98, которые армируют сеткой из жаропрочной вольфрамовой проволоки.

На фиг. 1 изображен пакет, поперечное сечение; на фиг. 2 — сетка из жаропрочной вольфрамовой проволоки, состоящая из продольных диаметром 0,5 и поперечных диаметром 0,2 мя проволок.

Из указанных материалов приготавливают пакет, который состоит из трех листов матрицы, между которыми проложены два слоя армирующей сетки 1. Наружные листы 2 пакета изготовлены из сплава ЭИ435 толщиной

0,5 л л, средний лист 3 — из сплава ВЖ98 толщиной 0,3 м.я. Пакет помещают в камеру аргоно-дуговой сварки. Из камеры откачивают всздух до остаточного давления 1 10 †мм ,г,т. ст., затем наполняют аргоном до атмосферного давления. Пакет заваривают по контуру герметичным швом 4. Полученный пакет толщиной 3,1 мм с внутренней полостью, наполиpHilOli аргоном и изолированной от внешней среды, сваривают на контактной роликовой машине МШ1150 последовательным пропуска15 нием пакета через ролики, накладывая 20Я ширины последующего шва на предыдущий.

Ширина po IHKB 12 лл. КраЙ пакета шириной

10 ил оставляют незаваренным, для того чтоI имелось пространство вытесненному арго20 из свапеппой зоны.

Режимы сварки следующие:

Ступень

Импульс

Нагрев

Пауза

Давление

11

2,5 атл

Предмет изобретения

1. Способ изготовления листовых армированны. . металлически ; материалов с мягкой металлической матрицей и высокотемператур55 ными металлическими высокопрочными волокнами, предусматривающий приготовление пакета пз чередующихся листов матрицы и ар мирующих волокон и обварку его по контуру и вакууме или атмосфере нейтрального газа с

40 последующей контактной роликовой сваркой, oi .гичающийся тем, что, с целью получения монолитной плотности армированного листа и сохранения рормы и расположения арматуры в листе, контактную роликовую сварку

45 роизводят по всей площади пакета, обеспечивая пропитку арматуры расплавленным металлом матрицы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контактную роликовую сварку пакета ведут последовательным пропусканием пакета через ролики, накладывая приблизительно 20 /о ширины последующего шва на предыдущий.

Редактор h. Воликова

Составитель В. Кравченко

Текрсд Л. Богданова

Корргкторьп А. Николаева

Л. Корогод

Заказ 2551 1 Изд. № 1617 Тираж 888 Подписное

11НИИП.! Ко., итета по делам изобретежш н огнры пн1 при Соге:с . 1пнпстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская .аб.. д. 4,5

Типография, пр. Сапунова. 2