СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКОЙ СОТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ТОНКОСТЕННЫМ ЗАПОЛНИТЕЛЕМ Российский патент 2009 года по МПК B23K20/14 B23K101/02 

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

Известен способ диффузионной сварки тонкостенных конструкций из титановых сплавов, включающий изготовление сотового заполнителя из ленты и производство диффузионной сварки (А.с. №1408661, СССР).

Однако данный способ имеет недостаток - при использовании для изготовления заполнителя ленты малой толщины (менее 0,1 мм) в процессе диффузионной сварки возможна потеря устойчивости сотового заполнителя.

Известен также способ изготовления диффузионной сваркой сотовых конструкций из титановых сплавов, включающий изготовление сотового заполнителя из ленты, подвергнутой предварительной термообработке методом нагрева до температуры на 20-50°С выше температуры полиморфного превращения на 5-40 секунду и производство диффузионной сварки заполнителя с листами обшивки (А.с. №1536642, СССР).

Данный способ также имеет недостаток - в процессе диффузионной сварки недостаточная пластичность термообработанного заполнителя приводит к снижению качества диффузионно-сварного соединения.

Задача предлагаемого изобретения - улучшить качество соединения обшивки с заполнителем при изготовлении слоистой сотовой панели из титановых сплавов.

Решение данной задачи достигается следующим образом: лента подвергается предварительной термообработке до температуры на 20-50°С выше температуры α→β перехода (полиморфного превращения) на 5-40 секунд, затем лента жестко зажимается между роликами, а кромки ленты на ширину 2-4 толщин ленты подвергаются деформации в плоскости, параллельной плоскости ленты, формируя краевую область осадки, имеющую мелкозернистую микроструктуру, а затем в плоскости, перпендикулярной плоскости ленты, восстанавливая геометрические параметры ленты.

Способ осуществляют следующим образом: ленту толщиной 0,08 мм, изготовленную из титанового сплава ВТ-6 (Ti-6Al-4V) нагревают до температуры 1000°С на 20 секунд. После охлаждения ленту жестко зажимают в зажимном устройстве, например, между металлическими роликами так, чтобы кромка ленты выступала над роликами на 0,2-0,3 мм, деформируют кромки ленты в плоскости, параллельной плоскости ленты, формируя краевую область осадки, имеющую мелкозернистую микроструктуру, а затем в плоскости, перпендикулярной плоскости ленты, восстанавливая геометрические параметры ленты. Из ленты изготавливают сотовый заполнитель, производят диффузионную сварку заполнителя с листами обшивки.

Термообработанная лента заполнителя стабильно сохраняет устойчивость в процессе диффузионной сварки, а краевая область осадки позволяет образовать высококачественное соединение, равнопрочное основному металлу.

Способ может быть использован при изготовлении слоистых сотовых панелей из титановых сплавов. Сотовый заполнитель изготавливают из ленты, подвергнутой предварительной термообработке путем нагрева до температуры на 20-50°С выше температуры полиморфного превращения в течение 5-40 сек. Кромки ленты на ширину 2-4 ее толщины подвергают деформации параллельно плоскости ленты и формируют краевую область осадки с мелкозернистой микроструктурой, а затем перпендикулярно плоскости ленты для восстановления геометрических параметров ленты. Производят диффузионную сварку сотового заполнителя с листами обшивки. Термообработанная лента заполнителя стабильно сохраняет устойчивость в процессе диффузионной сварки, а краевая область осадки позволяет получить высококачественное соединение, близкое по равнопрочности основному металлу.

Способ изготовления диффузионной сваркой сотовых конструкций с тонкостенным заполнителем, при котором изготавливают сотовый заполнитель из ленты, подвергнутой предварительной термообработке, и производят диффузионную сварку сотового заполнителя с листами обшивки, отличающийся тем, что термообработку ленты для сотового заполнителя осуществляют путем нагрева до температуры на 20-50°С выше температуры полиморфного превращения в течение 5-40 с, после чего кромки ленты на ширину 2-4 ее толщины подвергают деформации параллельно плоскости ленты с формированием краевой области осадки, имеющей мелкозернистую микроструктуру, а затем перпендикулярно плоскости ленты для восстановления геометрических параметров ленты.