Раствор для химического фрезерованияизделий из титановых сплавов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик

<1>836214 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)PA K ç (22) Заявлено 0703.79 (21) 2735924/22-02

С 23 F 1/04 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070681.Бюллетень Но21

Дата опубликования описания 0706.81 (72) Автор

g.II.Ìåëü÷àêîâà (54) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

1 воздухом невозможно по правилам техники безопасности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является раствор на основе плавиковой и азотной кислот с добавлением двухромовокислого натрия. двухромовокислый натрий используется как деполяризатор (Н+ Н = Н )ионов водорода, но не снижает его количественного выделения. Одновременно он является пассиватором поверхности, поэтому поверхность получается светлая, чистая без шлама.

11 Однако скорость травления в известном растворе велика (2,5 мм/час) поэтому использование раствора при химическом фреэеровании тонкостенных (тонколистовых) изделий невоз20 можно. При съеме металла с толщины 1 мм до толщины 0,3-0,5 мм при большой скорости травления невозможно регулировать процесс и тем более получить желаемый контур, так как выделяющийся в процессе реакции водород играет роль катализатора реакции, скорость возрастает в 510 раз в местах скопления водорода.

При количественном уменьшении водо-

30 рода скорость травления снижается

ИзобретЕние относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении легких, но прочных конструкций из титановых сплавов с фазовым составом Х,Ф и l, p.

Известны растворы для химического фреэерования изделий из титановых сплавов, содержащие азотную и фтористоводородную кислоту (1).

Широко примейяется раствор при химическом фреэеровании иэделий с большим съемом металла. Скорость травления 0,5-0,7 мм/час. При трав" ленин на большую глубину наблюдается наводораживание изделий, что приводит к снижению прочности издел и температура раствора 15-30 С. о

В процессе химической реакции выделяется водород, играющий роль катализатора реакции. Этот водород. скапливается на границе металлизоляция, что приводит к местному растраву изделий. Поэтому необходимо интенсивное перемешивание раствора. Механические мешалки не обеспечивают тщательного перемешивания раствора и удаления газообразных продуктов. химической реакции и быстро выходят иэ строя из-за агрессивности среды. Перемешивание сжатым

Ю) УД 621.9. 047.4, (088.8)

836214

} 80-220

Азотная кислота

Титан

Вода

28-32.

3-5

До 1.

Качество полученных иэделий

Скорость травления, мм/час т раствора, С тиса растДобавки

Ti г/л вора, С

0,8

l5 23

15 20

15 18

0,7

0,5 что создает возможность регулирования процесса.

Целью изобретения является снижение количества выделяющегося водорода и окислов азота (газовыделений) при химическом фрезеровании тонкостенных изделий,из титановых сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый раствор дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, г/л

Фторист оводородная к-ислот а

Температура 15-35 С, скорость травления 0,7-0,8 мм/час.

Пример. Перед проведением испытаний готовился раствор, состоящий из смеси фтористоводородной кислоты, азотной кислоты и титана в цеховых условиях. Фтористоводородную кислоту с удельным весом 1,1-40%, (техническую) заливали в ванну, наполненную на 1/3 объема водопроводной водой из расчета

200 г/л, затем заливали азотную кислоту с удельным весом 1,4-60% иэ расчета 30 г/л, далее этот раствор доливали водопроводной водой до требуемого уровня. В полученном растворе растворяли обрезь титанового листа ОТ-4, предварительно обезжиренного бензином из расчета

3 г/л чистого титана.

Раствор подлежит корректировке по данным химического анализа, а при содержании титана 5 г/л — частичной или полной замене. Удаление газообразных продуктов реакции достигается перемещением детали в ванне.

Для получения. оптимального состава раствора были составлены 3 смеси ингредиентов, содержащие каждая

HF — 200 г/л, HNO — 30 г/л, добавки титана в виде обреэи металла из

Образцы и сборки покрывались изоляционными покрытиями ХС-596

2 слоя и ХВ-533 с добавлением 1,52% клея 88-H - 3 слоя. Покрытие после горячей сушки при 70 С в течение 60 мин подвергалось разметке и вырезке по контуру травления путем подрезки ножом и отслаиванием.

Затем изоляционное покрытие подвергалось проверке на сложность прибором ЛКД-1.

После подготовки сборки и образцов к химическому фрезерованию производилось их размерное травление с толщины 0,95-1,05 мм до толщины

0,35-0,4 мм.

1.5 Такие. испытания проводились и в растворах следующего состава, г/л:

HF 200; НН03 30; Ti 4; HF 200;

HN03 30; Ti 5.

Испытанию в каждом из трех растЩ воров подвергались по 10 образцов из сплавов ВТ-3-1 и по 10 сборок (титановых) иэ сплава 01-4.

При испытаниях .в растворе с добавлением титана 3 г/л на сборках иэ

200 ячеек каждой сборки (10 шт), на одной из сборок в 3 ячейках были обнаружены сквозные протравы в местах утонения исходного металла (0,95), на образцах протравов нет.

При испытаниях раствора с добавлением титана 4 г/л, 5 г/л протравов не наблюдалось. Интенсивность химической реакции при визуальном наблюдении уменьшалась с увеличением

35 содержания Ti в растворе.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Наличие сквозных протравов на границе металлизоляция на 0,15% ячеек изделий.

Сквозных протравов нет.

Сквозных протравов нет. сплава 07-4 в пересчете на металл

3 г/л, 4 г/л, 5 г/л. Рствор готовится простым смешиванием компонентов. Перемешивание раствора исключается. Удаление газообразных проЩ дуктов достигаетсн перемещением изделия в ванне.

Как видно из таблицы, при введении титана в раствор скорости травления изменяются незначительно, а

65 качество полученных изделий резко

836214

Формула изобретения

3-5

Титан До 1

20 Вода

Составитель В. Олейниченко

ТехредТ. Маточка Корректор М. Шароши

Редактор И.ГохФельд

Заказ 2844/16 Тираж 1048

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал НПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 улучшается - это говорит о том, что снизилось количество газовыделений. и тем самым подавляется каталитическое действие водорода, как ускорителя реакций. Оптимальная добавка титана находится в пределах

3-5 г/л.

Применение данного раствора позволяет устранить сквозные протравы что снижает потери от брака На

15-20% изделий, повышает качество и надежность работы изделий, а также расширить интервал температур при ведении процесса на 5 С. Технология химического Фрезерования тонкостенных изделий из титановых сплавов не меняется по сравнению с фрезерованием тонкостенных деталей, лишь исключается перемешивание раствора.

Удаление газообразных продуктов достигается перемещением детали в ванне. Указанный раствор может быть использован при изготовлении любых легких, но прочных конструкций тонкостенных изделий из титановых сплавов .в машиностроении.

Применение данного раствора позволяет устранить сквозные протравы что снижает потери от брака на 15.203 иэделий, повышает качество и надежность работы изделий, а также расширить интервал температур при ведении процесса на 5 С.

Раствор для химического Фрезерования изделий из титановых спла« вов, содержащий фтористоводородную и азотную кислоты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения выделения водорода и газообраз" ных продуктов реакции, например, окислов азота, он дополнительнс содержит титан при следующем соотношении компонентов, г/л

5 Фтористоводородная кислота 180-220

Азотная кислота 28-32

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе (1. Покрытия гальванические и химические (технологические процессы).

Руководящий материал министерства, РМО 1464-64, 1966, с.40 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 403786, кл. С 23 F 1/00, 1971.