Способ горячего экструдирования многослойных профилей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>647026

Сеюз Совет<пик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено03127ь (21) 2424944/25-27 (51) М. Кл.

В 21 С 23/22 с присоединением заявки №вЂ”

Госудавстаеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.777.07 (088.8) Опубликовано 150279, Бюллетень № б

Дата опубликования описания 150 79

{72) Авторы изобретения

Ю.Д.Кот, Б.A.Aðåôüåâ, В.И.Попов и В.И.Михеев (7i) Заявитель (54) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО ЭКСТРУДИРОВАНИЯ

МНОГОСЛОЙНЫХ ПРОФИЛЕЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, и может быть использовано для производства многослойных профилей методом экструдиро вания, Известен способ горячего экструдирования биметаллических профилей путем выдавливания цилиндрической заготовки из коаксиально расположенных разнородных слоев металла через матрицу jig .

Недостатком этого способа являет ся то, что распределение наружного слоя по длине готового изделия проис- 15 ходит неравномерно.

Наиболее близким прототипом является способ горячего экструдирования многослойных профилей, заключающийся в том, что сначала собирают пакет из цилиндрической продольно-слоистой заготовки и компенсационной шайбы, размещенной на ней и изготовленной из материала внутреннего слоя заготовки,а затем осуществляют продавли- о5 вание его через окно матрицы $2$ .

Недостатком этого способа является неполное нанесение наружного слоя на всей длине готового изделия, а также наличие дефектов в виде надры- З0 вов на наружной поверхности.

Целью изобретения является"повышение качества наружной поверхности при экструдировании много лойных профилей ° . Указанная цель достигается тем, что в известном способе экструдирование при сборке, пакета в его основании устанавливают шайбу из материала, имеющего большую пластичность, чем материал наружного слоя заготовки.

На фиг,1 показано расположение шайб и оиметаллической заготовки перед экструдированием; на Фиг.2 схема формирования обжимающей части пластической н упругих зон; на фиг.3схема экструдирования биметаллического изделия; на фиг.4 - расположение шайб и трехслойной заготовки перед экструдированием-.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: в контейнер пресса 1 последовательно загружают нагретые шайбу 2 иэ материала, имеющего большую пластичность, чем материал наружного слоя заготовки,, продольнослоистую заготовку, состоящую из слоя 3 основного металла и слоя

4 плакирующего металла, а также компенсационную шайбу 5 из основного металла внутреннего слоя. При помощи

647026 пресс-шайбы 6 и пресс-штемпеля 7 производят распрессовку заготовки совместно с шайбой 2 и шайбой 5, после окончания Распрессовки начинается истечение металла шайбы 2 через отверстие матрицы 8 в монометаллический профиль 9. Для обеспечения быстрого и полного эаполйения обжимающей части пластической зоны

)(п>Ь >> о С Q (фиг.3) металлом наружного плакирующего слоя 4 заготовки необходимо, чтобы сопротивление де- 10 формации металла шайбы 2 в состоянии пластического течения было меньше сопротивления деформации металла нару><ного плакирующего слоя 4 заготовки,т.е. шайба дол>хна обладать повышен-15 ной пластичностью. Это достигается соответствующим выбором прочностных свойств и различным нагревом шайбы и продольной слоистой заготовки.

При заполнении об>кимающей части ф) пластической зоны металл наружного плакирующего слоя заготовки вытесняет часть объема металла шайбы 2, который вытекает через отверстие матрицы 8 в передний монометалли- >я ческий конец 9. Оставшаяся часть объема. металла шайбы 2 располагается в углах матрицы 8 в виде мертвых зон 10. Затем наступает совместное истечение основного 3 и пла- 30 кирующего 4 слоев заготовки с образованием плакированного иэделия 11 (фиг.З). Для того, чтобы в момент совместного истечения oñíoâíîãî 3 и плакирующего 4 слоев заготовки через канал матрицы 8(фигЗ)не наблюдалось также истечение металла шайбы

2 иэ "мертвых эон 10 необходимо, при выборе размеров шайбы соблюдать отношение И8

=05, 40

8, S где И 8 — высота шайбы > р — наружный диаметР продольно-слоистой заготовки;

38 — внутренний диаметР про- 45 дольно-слоистой заготовки (фиг.l)

Таким же способом возможно получение многослойных труб и полых проФилей, например, с двухсторонней плакировкой. С этой целью компенсационную шайбу 5 выполняют иэ металла внутреннего плакирующего слоя 12 трехслойной заготовки (фиг.4). Для того чтобы получить равномерное распределение плакирующего слоя по 56 длине, необходимо при выборе размеров компенсационного диска соблюдать соотношение ) /1)Т вЂ” J< 0,05-0,1> где h т — высота диска;

60 2 и <> — соответственно наружный и внутренний диаметры триметаллической заготовки.

Для получения очных геометрических размеров отпрессонанные плакированные изделия в дальнейшем могут подвергаться холодной деформации 65 (прокатке, волочению, раскатке и т.д.).

П р и и е р 1. Биметаллический слиток Р 273х104х400 мм, состоящий иэ двух слоев-наружного Р 273х240х400 мм из сплава АД1 и внутреннего 9 240х104х х400 мм иэ сплава АИгб,шайбу р 273><104>< х90 мм иэ сплава АДОО и компенсационную шайбу ф 273><104><10 мм из сплава ANrb нагревали в индукционной печи до температуры 450 С, а затем помещали в контейнер ф 280 мм горизонтального гидравлического пресса усилием 3500 т. Разница н прочностных свойствах при температуре нагрева металлов внутреннего слоя слитка иэ сплава АД1 и шайбы из сплана АДОО составЛяла от 0,5 до 1 кг/мм.

Экструдирование труб (о 96х2 мм осущестнляли без смазки контейнера с натиркой иглы графитом. В начале экструдирования отмечено истечение пеРеднего монометаллического конца из сплава АДОО длиной 1350 мм. Общая длина отпрессованной трубы составляла

25500 мм. Как показали исследования, толщина наружного плакирующего слоя по длине изделия составляла 15-203 от общей толщины стенки трубы, при этом плакировка целиком состояла из металла наружного слоя заготовки — сплава АД1.

Пример 2. Слиток g 273х104х х400 мм, состоящий из трех слоев: наружного ф 273х240х400 мм из сплава

АД1, среднего g 240х135х400 мм нз сплава АМг6 и внутреннего g 135х104х х400 мм из сплава АД1, совместно с компенсационной шайбой g 273х104х10мм из сплава АД1 нагревали в индукционной печи до температуры 400 С. Шайбы ,Э 273х104х90 мм из сплава АД1 нагревали до более высокой температуры

500 С. Затем помещали в контейнер ф 280 мм гориэонтальното ги юавлического пресса усилием 3500 т. Разница в прочностных свойствах при различной температуре нагрева металлов наружного слоя заготовки и шайбы, выполненных из сплава АД1, составляла до 1 нг/мм Экструдированне труб (<> 96х2 мм осуществляли беэ смазки контейнера с натиркой иглы графитом.

В начале экструдирования происходило истечение переднего монометаллического конца из сплава АД1 длиной 1300 мм. Общая длина отпрессованной трубы составляла 25000 мм.

Как показали исследования, толщина плакирующего слоя по длине трубы составляла 10-15% от общей толщины стенки трубы дтГя внутреннего слоя и 15-20%-для наружного слоя. Иэучени микроструктуры наружного плакирующего слоя показало, что плакиронка по всей длине не имеет поверхностных пленок металла шайбы. Предложенный способ .позволяет понысить качество многослойных про64;:02б 1О

Формула изобретения

РЬг. 1

Puz.З

ЦНИИПИ Заказ 205/5 Тираж 1033 Подписное

Филиал .ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 филей и выход годного за счет полного и равномерного распределения толщины плакирующих слоев по длине готового изделия и устранения внешних дефектов на наружной поверхности изделий, что, по предварительным расчетам, приводит к снижению трудоемкости изготовления одйой тонны плакированных труб из алюминиевых сплавов на 30-40Ъ и уменьшает их себестоимость на 500-1000 руб.

Способ горячего экструдирования многослойных профилей, при котором собирают пакет из продольно-слоистой

«заготовки и компенсационной шайбы, размещенной на ней и изготовленной из материала внутреннего слоя заготовки, а затем осуществляют продавливание его через окно матрицы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества наружной поверхности профилей при сборке пакета, в его "основании устанавливают шайбу из материала, имеющего большую пластичность, чем материал наружного слоя заготовки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кораль В.К., Гильденгорн М.С.

Основы технологии производства многослойных металлов. Металлургия, М., 1970, с.1В8-194.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 493125, кл; В 21 С 23/22, 1973.