СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКОЙ СОТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ОСОБОТОНКОСТЕННЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ Российский патент 2000 года по МПК B23K20/14 B23K28/02 B23K26/73 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению слоистых сотовых панелей из титановых сплавов.

Известен способ изготовления диффузионной сваркой сотовых конструкций с особотонкостенным заполнителем, при котором сотовый заполнитель размещают между слоями обшивки и производят диффузионную сварку заполнителя и обшивки (SU 988498, В 23 К 20/14, 1983).

Однако данный способ имеет недостаток: при использовании для изготовления заполнителя ленты малой толщины (менее 0,1 мм) в процессе диффузионной сварки возможна потеря устойчивости элементов сотового заполнителя, кроме того, не достигается равнопрочности соединения обшивки с заполнителем основному материалу, способ имеет очень низкую производительность, что связано с последовательным однопроходным характером обработки.

Задачей данного изобретения является разработка способа изготовления слоистой сотовой панели из титановых сплавов, позволяющего получить соединение обшивки с заполнителем, равнопрочное основному материалу, с высокой производительностью термообработки.

Решение данной задачи достигается тем, что сотовый заполнитель изготавливают из ленты, которую подвергают термообработке путем нагрева до температуры выше температуры α _→ β перехода лучом лазера штрихами с интервалом, затем размещают заполнитель между слоями обшивки и производят диффузионную сварку заполнителя с листами обшивки, при этом диаметр фокального пятна лазерного луча и скорость перемещения луча в процессе термообработки применяют таким образом, что в средней части ленты диаметр максимален, скорость перемещения минимальна, а в краевых областях диаметр пятна минимален, скорость перемещения максимальна, шаг штрихов при этом устанавливают равным максимальному диаметру фокального пятна.

В результате такой термообработки в средней части ленты заполнителя образуется равномерная β-структура, обладающая повышенной высокотемпературной устойчивостью, а в краевых зонах - комбинированная структура с чередующимися участками α- и β-структур.

В процессе диффузионной сварки обработанные участки позволяют ленте заполнителя сохранять устойчивость при осадке, а необработанные участки позволяют образовать высококачественное соединение, равнопрочное основному материалу, при сварке по любой поверхности.

Способ осуществляют следующим образом: перемещают ленту в продольном направлении на 1 шаг, равный максимальному диаметру фокального пятна, перемещают луч квантового генератора (лазера) поперек ленты, нагревая ее до температуры выше температуры α-β перехода оптическую систему при этом в вертикальной плоскости перемещают по кривой, перемещают ленту в продольном направлении на 1 шаг, перемещают луч квантового генератора (лазера) в обратном направлении, повторяют эти действия до завершения обработки ленты, затем формируют из ленты детали заполнителя, сваривают детали заполнителя между собой контактно-точечным способом, после чего сваривают сотовый заполнитель с листами обшивки способом диффузионной сварки.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к изготовлению слоистых сотовых панелей из титановых сплавов. Сотовый заполнитель изготавливают из ленты. Ленту подвергают термообработке путем нагрева до температуры выше температуры α → β перехода лучом лазера. Размещают заполнитель между слоями обшивки и производят диффузионную сварку. Диаметр фокального пятна и скорость перемещения луча в процессе термообработки изменяют. В средней части ленты диаметр пятна максимален, скорость перемещения минимальна, а в краевых областях диаметр пятна минимален, скорость перемещения максимальна. Шаг штрихов устанавливают равным максимальному диаметру фокального пятна. В процессе диффузионной сварки обработанные участки позволяют ленте заполнителя сохранять устойчивость при осадке, а необработанные участки позволяют образовать высококачественное соединение, равнопрочное основному материалу, при сварке по любой поверхности.

Способ изготовления диффузионной сваркой сотовых конструкций с особотонкостенным заполнителем, при котором сотовый заполнитель размещают между слоями обшивки и производят диффузионную сварку заполнителя и обшивки, отличающийся тем, что сотовый заполнитель изготавливают из ленты, которую подвергают термообработке путем нагрева до температуры выше температуры α→β перехода лучом лазера штрихами с интервалом, при этом диаметр фокального пятна лазерного луча и скорость перемещения луча в процессе термообработки изменяют таким образом, что в средней части ленты диаметр пятна максимален, скорость перемещения минимальна, а в краевых областях диаметр пятна минимален, скорость перемещения максимальна, а шаг штрихов устанавливают равным максимальному диаметру фокального пятна.