СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ Российский патент 2014 года по МПК B23K20/18 B21D26/02 B21D53/04 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и сварке и может быть использовано в различных отраслях аэрокосмического машиностроения.

Известны способы изготовления многослойных панелей, при которых листовые заготовки заполнителя собирают в пакет, предварительно соединяют между собой электроконтактной сваркой в определенных местах и герметизируют его в определенных местах, затем располагают их между обшивками и размещают в печи, где нагревают и производят формовку и сварку заполнителя с обшивкой давлением газа (патенты США №39201754, 1975 г.; и №4882823, 1987 г., а также а.с. СССР №1269953, 1992 г.).

Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту РФ №1703337, В23К 20/14, 1992 г., которое было принято авторами за прототип.

Недостатком способа является необходимость соединения листов заполнителя прерывистым швом элетроконтактной сварки, что снижает качество панелей из-за появления таких дефектов, как пережог, непровар и т.п. Кроме того, выполнение прерывистого сварного шва сопряжено с большим количеством прерываний процесса сварки, что приводит к увеличению трудоемкости процесса и снижению качества сварки готового изделия.

Цель изобретения - повышение качества панелей и снижение трудоемкости процесса.

Поставленная цель достигается тем, что на участки листовых заготовок заполнителя, не подлежащие сварке, наносят вещество с электрическим сопротивлением, превышающим электрическое сопротивление материала соединяемых деталей, а предварительное соединение листовых заготовок заполнителя осуществляют непрерывной сваркой. Благодаря применению вещества с высоким электрическим сопротивлением, в процессе непрерывной шовной сварки в местах пересечения шва с веществом образуются непровары, служащие в дальнейшем участками прохода деформирующего газа к зонам деформации.

Способ осуществляют следующим образом (см. Фиг.1). Изготавливают заготовку (заполнитель) из двух листов 1 и 2 титанового сплава ВТ23 толщиной 1 мм. Перед сваркой на один из листов заполнителя на места, не подлежащие сварке, наносят через трафарет вещество (в состав которого входит оксид молибдена и нитрид бора) в виде сетки ортогональных прямых линий 3. Пакет из листовых заготовок обваривают по контуру и проваривают рядом непрерывных ортогональных швов 4 роликовой сваркой. Далее пакет размещают между листами обшивок, нагревают и подачей в него газа осуществляют формовку заполнителя и сварку с обшивками.

Из-за высокого электрического сопротивления наносимого состава в местах его пресечения с зоной непрерывного сварного шва образуются непровары, позволяющие газу беспрепятственно проходить к деформируемым участкам заготовки, а за счет замены лака АК-20 на оксид молибдена увеличивается поверхностная прочность готового изделия из-за диффузионного напыления атомов молибдена на поверхности титанового сплава.

Предлагаемый способ легко воплощается при изготовлении многослойных панелей методом совмещения процессов сверхпластичной формовки и диффузионной сварки, приводит к повышению качества панелей и снижению трудоемкости процесса.

Изобретение может быть использовано при изготовлении многослойных панелей методом, предусматривающим совмещение процесса сверхпластичной формовки и диффузионной сварки, например, в аэрокосмической промышленности. Изготавливают листовые заготовки заполнителя. На заданные участки одного из листов наносят диффузионным напылением в виде сетки вещество, состоящее из оксида молибдена и нитрида бора, электрическое сопротивление которого превышает электрическое сопротивление материала заготовок. Осуществляют сборку листовых заготовок заполнителя в пакет, герметизацию его по периметру и выполнение роликовой сваркой ряда непрерывных швов с образованием непроваров на участках их пересечения с нанесенным веществом. Размещают пакет между листами обшивок, нагревают его и проводят формовку заполнителя и сварку его с обшивкой за счет давления газа, проходящего через непроваренные участки пакета заполнителя. Способ обеспечивает повышение качества панелей и их упрочнение за счет диффузии атомов молибдена на поверхности титанового сплава.1 ил.

Способ изготовления многослойных панелей, включающий изготовление листовых заготовок заполнителя с нанесением на заданные участки в виде сетки одного из листов вещества, электрическое сопротивление которого превышает электрическое сопротивление материала заготовок, сборку листовых заготовок заполнителя в пакет, герметизацию его по периметру и выполнение роликовой сваркой ряда непрерывных швов с образованием непроваров на участках их пересечения с нанесенным веществом, размещение полученного пакета между листами обшивок, последующий нагрев, формовку заполнителя и сварку его с обшивкой за счет давления газа, проходящего через непроваренные участки пакета заполнителя, отличающийся тем, что нанесение на заданные участки одного из листов заготовки заполнителя вещества, электрическое сопротивление которого превышает электрическое сопротивление материала заготовок, осуществляют диффузионным напылением, при этом упомянутое вещество состоит из оксида молибдена и нитрида бора.