Способ получения отверстий вметаллических изделиях

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1827596

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополните IbHoc к авт. свид-ву-(22) Заявлено 18.07.78 (211 2656507)22-02 (51) М. Кл.

С 23 Г 1/02 с присоединением заявки М—

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Б1оллстснь ЛЪ 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81

СССР по делам изобретений и OTKpbITNH (53) ДК 621 794 4 (088.8) (72) Авторы изоорстспия 1О. Л, Зуев, П. П. Осинцев и Д. Д. Соболев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ

В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЯХ

Изобретение относится к обраоотке металлов травлением и может быть использовано в различных областях техники, а именно при изготовлении диафрагм с малыми отверстиями, фильтров, образцог с натурными сквозными дефектами для исследований и т. д.

Известны способы получения огверстпй в металлических образцах путем химического травления (1).

Наиболее близким по техничеекой сущности к изобретению является способ получения отверстий в металлических изделиях путем травления его поверхности в зоне над несквозными каналами 2).

IIo известному способу в металлическом листе с одной из сторон путем химического травления предварительно изготавливают каналы (выемки), поеле чего с дру1ой с10роны листа в зоне над каналами с помощью травильного состава получают меньшие по величине выемки, соединяющиеся с полостями каналов.

1-1едостатком известного cIIQL0G3 является то, что при изготовлсн1п1 отверстий невозможно определить момент свосврсменного прекращения процесс.а травления.

Известно, что своевременное прекращение реакции растворения металла с учетом только скорости травления и толщины за2 готовки является наиболсс сложным моментом операции травления, что не позволяет получать Отверстия заданной величины, особенно малых размеров. Кроме того, при изготовлении малых отверстий с применением травпль Iblx растворов, образующих при взаимодействии с материалом образца газообразные продукты реакции, по IoUTI образующегося при травлении отвер

1п стия заполняется газовой подушкой, что ухудшает контакт травпльного раствора с поверхностью отверстия и приводит к замсдленьпо и неравномерности растравливанпя отверстия. В ряде случаев, например

15 прп проведении исследований по изучени1о закономерностей истечения текучих сред b натурных условиях, требуетея применен1ц образцов с отвсрстиямп. представляющими собой натурные сквозныс микродсфскты

20 заданных размеров, изготовление которых

11звестным спосОООм нс представляется возмо>кным.

Целью изобретения является пол) ченис мпкроотвсрстий заданной величины, повышение точности способа, а также 11олуче нпе натурпь1х K.êâoçíûx микродефсктов 1 образцах.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе травления ооразца полость не30 сквозного канала, предварительно выпол827») 96

;0

3 ненпого в образце, вакуумируют для создания перепада давления в зоне над каналом и определяют момент прскращсния процесса травления по наличию в вакуумируемой полости газообразного продукта реакции травпльного раствора с материалом издс, f ИЯ.

Опрсдслнть момент прекращения процесса травления путем регистрации в поло ти канала газообразного продукт.!. реакции, наличие которого сигнал изируoT K31( о моменте образования отверстия, так и его развития в процессе травлени". При использовании высокочувствитсльного газоанализа, напри)!ер массспектромстричсского, момент прекращения травления может быть установлен с высокой точностью, в !Ястноети можно зафиксировать появление в полости канала первых микроколичеств газообразного продукта реакции травильпого раствора с материалом образца и прекратить травление, что позволяет получить отверстия малой величины (микр o 0 T 8 0 j) c T I I sI ), р я з и с р к ото р ы х o II p c, r 0,T oTся плотностьк), структурой материала и состоянием поверхности его.

Поскольку процесс образования дссрсктов в изделиях при сварке является вероятностным, то получение образцов с определенными размерами сквозных микродефсктов с помощ»ио сварки представляет весьма трудоемкую операцию с незначитсльным выходом требуемых результатов. )фч)ективность получения натур» ых сквозных микродефсктов может быть существенно повышена, если использовать для этих цслей часто «стречающисся нссквознo!e дсфс» ты 1(311» Ihrl010 типа (по1)ы, т»)с»цииь! и 1 . I l . ),:1 r! 10) j ) с т и 3 и 1) О !1 и ! ! b» !, h <1 к l l P а Б I . ло, тонким !!о»)срхпост»!ыл! Слосм цаплавленного металла и имеющие одно!(торо!1нпй выход 11 корне сварного шва. Для этого предлагается производить постепенное удаление слоя наплавленного металла с поверхности сварного шва, например, с помощью химичсского травления и контролировать прп этом момент появления и раз меры образу»ощихся микроотверстий. Трс буемая конфигурация дефекта может быть определена с помощью дсфсктоскопип, например рентгсноконтроля.

Изобретение пояс;»ястся чертежом.

П р и м с р. В образце 1 пз сплага АМг(. толщиной 5 мм свсрлспием выполнялся нссквозной канал 2 диаметром 0,25 мм и глубиной 4,8 мм. В другом случае в качс5

10 ,»5

„ )<1 г»5

30 з5

4 стве образца с несквозным каналом использовался образец, имеющий нитевидные поры, идущие от корня сварного шва, которые выявлялись предварительно рентгсноконтролем. Затем к образцу герметично подсоединялось приспособление 3, сооб щающее полость канала с вакуумным насосом и газоанализатором АПДМ-1. Далее образец подвергался химическому травлению в ванне 4, содержащей стандартный травильный раствор на основе едкого натра. Реакция раствора со сплавом АМгб протекала с выделением водорода. Полость канала вакуумировалась, при этом в ней с помощью прибора

АПДМ-1 регистрировалось наличие водорода. Появление в вакуумируемой полости водорода указывало на момент образования отверстия, дальнейший рост содержания водорода свидетельствовал об увеличении размера отверстия. Травление образца прекращалось при регистрации газоанализатором в полости канала определенной величины парциального давления водорода, соответствующей заданному размеру микроотверстия.

Предложенным способом удалось получить микроотверстия с размерами 0,1 ——

100 мк, Размеры при этом оценивались по величинам, протекавшим через микроогвсрстия потоков индикаторного газа в диапазоне 10 — 10 лмкм рт. ст./сек.

Применение изобретения позволяет получать микроотверстия заданной величины с высокой точностью, Форх!ула изобретения

Способ получения отверетий в металлических изделиях путем химического травления его поверхности в зоне над несквозными каналами, выполненными в изделии, отличающийся тем, что, с целью получения микроотверстий заданной величины и повышения точности, полость каждо го капала в процсссс травления вакуумируют, а момент прекращения процесса травления определяют по наличи»о в вакуумируемой полости газообразного продукта реакции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Мо 441361, кл. С 23 F 1/00, 1972.

2. Патент Великобритании М 1474998, кл, С 23 I= 1/00, Н 01 .1 2907, опубл, 1977.

Х Ману нпачу носку и галанатШ

Подписное

Изд. М1 376 Тираж 1048

ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и огкрытий

113035, Москва, Ж-35, Раугпская наб., д. 4/5

Заказ 3446

Загорская типография Упрполпграфиздата Мособлисполкома

Составитель В. Олейниченко

Редактор Е. Братчикова Техред Л. Куклина Корректоры: А. Степанова и Л. Слепая