СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОСКИХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК B23K20/00 B23K20/04 

Изобретение относится к области получения плоских биметаллических материалов давлением и может быть использовано при производстве изделий для электротехнической, электронной и авиационной промышленности, а также для изготовления изделий бытового назначения.

Известен способ получения плоских биметаллических материалов, заключающийся в очистке контактирующих поверхностей, нагреве и совместной прокатке заготовок (авт. св. СССР N 348325, B 23 K 20/00, 1968).

Известный способ обеспечивает недостаточно прочное соединение слоев биметаллического материала вследствие низких значений межслойных деформаций соединяемых металлов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранный в качестве прототипа способ получения плоских биметаллических материалов, заключающихся в подготовке контактирующих поверхностей металлов и их последующем совместном деформировании при перемещении одного из инструментов с большей скоростью движения (заявка Японии N 60-141390, B 23 K 20/04, 1985).

К недостаткам способа-прототипа можно отнести недостаточную прочность соединения слоев получаемых биметаллических материалов вследствие реализации невысокого уровня межслойных деформаций соединяемых металлов, на распределение которых оказывает существенное влияние расположение слоев относительно инструмента.

Способ получения плоских биметаллических материалов согласно описываемому изобретению лишен указанных недостатков аналога и прототипа.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, состоит в повышении прочности соединения слоев за счет повышения уровня межслойных деформаций соединяемых металлов.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого способа, состоит в том, что в способе, включающем подготовку контактирующих поверхностей и последующее совместное деформирование соединяемых металлов, металл, имеющий меньшую толщину располагают при совместном деформировании со стороны инструмента, имеющего большую скорость движения, и не вызывает технических затруднений при реализации в промышленности.

При совместном деформировании соединяемых металлов необходимым условием формирования прочного соединения слоев является достижение максимально возможного уровня (в рамках рассматриваемого процесса) деформаций межслойных поверхностей металлов. Это обеспечивает обновления соединяемых поверхностей и интенсифицирует протекание адгезионных процессов, что в значительной мере обуславливает прочность соединения слоев. Однако, уровень деформаций соединяемых поверхностей при получении плоских биметаллических материалов (при прочих равных условиях) определяется распределением вертикальных перемещений объемов, вызываемых, в основном, перемещением деформирующего инструмента.

При деформирование плоских соединяемых металлов инструментом, имеющим одинаковую скорость перемещения, способ их размещения относительно инструмента на интенсивность межслойных деформаций влияния не оказывает. Например, при прокатке заготовок в валках, имеющих одинаковую окружную скорость.

При деформировании плоских заготовок соединяемых металлов инструментом, имеющим различную скорость перемещения, расположение заготовок относительно инструмента оказывает существенное влияние на распределение межслойных деформаций. Причем, наиболее благоприятным с позиции достижения прочного соединения слоев является расположение металла, имеющего меньшую толщину со стороны инструмента, имеющего большую скорость движения.

При ином расположении совместно деформируемых металлов относительно инструмента, имеющего различную скорость перемещения, цель изобретения не достигается.

Примеры. Заготовки из алюминия, стали, меди подвергали очистке контактирующих поверхностей, собирали пакеты алюминий-медь, алюминий-сталь, и подвергали деформированию по вариантам:
а) осадкой нижним подвижным штампом при верхнем неподвижном;
б) прокаткой валками, имеющими рассогласование окружных скоростей.

При этом соблюдали чередование схем расположения слоев относительно инструмента при соблюдении прочих равных условий. Полученные биметаллические образцы подвергали механическим испытаниям. Выявлено, что для случая осадки применение заявляемого технического решения позволяет повысить прочность соединения слоев на 7 9 Для случая прокатки на 9 11 На основании проведенных исследований видно, что применение изобретения позволяет повысить прочность соединения слоев за счет повышения уровня межслойных деформаций соединяемых металлов.

Использование: изобретение относится к области получения плоских биметаллических материалов методами обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве изделий для электротехнической, электронной и авиационной промышленности, а также для изготовления изделий бытового назначения. Сущность изобретения: в способе, включающем подготовку контактирующих поверхностей и последующее совместное деформирование соединяемых металлов, металл, имеющий меньшую толщину, располагают при совместном деформировании со стороны инструмента, имеющего большую скорость движения. При деформировании плоских заготовок соединяемых металлов инструментом, имеющим различную скорость перемещения, расположение заготовок относительно инструмента оказывает существенное влияние на распределение межслойных деформаций. Причем, наиболее благоприятным с позиции достижения прочного соединения слоев является расположение металла, имеющего меньшую толщину, так, как указано выше. Применение способа позволяет повысить прочность соединения слоев за счет повышения уровня межслойных деформаций соединяемых металлов.

Способ получения плоских биметаллических материалов, заключающийся в подготовке контактных поверхностей соединяемых металлов и их совместном деформировании при перемещении одного из инструментов с большей скоростью движения, отличающийся тем, что при совместном деформировании металл, имеющий меньшую толщину, располагают со стороны инструмента, имеющего большую скорость движения.