Способ изготовления профильных изделий с продольными внутренними каналами Советский патент 1990 года по МПК B23K20/00 B21C37/20 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления профильных изделий с продольными внутренними каналами из листового материала и может быть использовано при изготовлении термомеханических изделий любой заданной формы.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет получения нового функционального материала.

Способ осуществляется следующим образом.

На одной стороне металлического листа из титана выполняют замкнутые с концов параллельные канавки. Затем полученные канавки заполняют наполнителем, в качестве которого используют расплав никеля. После охлаждения и затвердения последнего лист свертывают в рулон внутрь канавки в плотный многослойный рулон с осью, параллельной направлению канавок, с плотно зажатыми торцами. Затем электродуговой сваркой в атмосфере защитных газов осуществляют продольное сваривание рулона по его замыкающей кромке. После этого рулон профилирует до получения заданной формы в поперечном сечении и заданной длины. Затем профильную заготовку подвергают реактивному диффузионному отжигу в вакууме при 950.- 1150°С в течение 5-20 ч. В результате такого отжига образовался ни- келид титана, вследствие полной диффузии никеля из зоны канавок в титан с образованием полости в местах каналов. Полное удаление никеля из каналов происходит вследствие значительного превышения (в 10000 раз) коэффициента диффузии никеля в титан по сравнению с коэффициентом самодиффузии титана при указанной температуре. После охлаждения за- готовки отрезают ее торцы до вскрытия каналов.

Полученное монолитное изделие из сплава никелида титана с герметизированными друг от друга продольными отверстиями может быть использовано в качестве функционального термомеханического изделия с присущими ему свойствами памяти, с эффектом сверхупругости, свойствами демпфирования и т.п.

При этом необходимые свойства и деформационные формоизменения могут быть получены способами, известными из металловедения сплавов с эффектом памяти ф ормы.

Пример. Изготавливают профильное изделие длиной до 0,5 м с по перечным сечением 40 АО мм с отверс тиями диаметром 3 мм из сплава никелида титана марки ТН1 (состав: 55% никель + 45% титан) .

На одной из сторон металлического листа 1 из титана ПТЭМ-1 (ТУ 48-10- 22-73) толщиной 5 мм выполняют замкнутые с концов параллельные канавки 2 глубиной и шириной 3 мм, например, путем прокатки между валками, один из которых гладкий, а другой рифленый или с продольным оребре- нием.

Полученные канавки 2 заполняют расплавленным никелем 3 марки ГШК1 ВЛ7 (ТУ14-12-03-65). После охлаждения и- затвердевания никеля 3 лист 1 путем изгиба на оправке диаметром

67341,4

3 мм свертывают внутрь канавками 2 в плотным многослойный рулон 4 с осью, параллельной направлению канавок 2, и с плотно сжатым торцовыми концами 5 и 6, после чего сваривают по торцам-л по замыкающей кромке 7 аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. Затем рулон 4 профили«0 руют до получения квадратного стержня 8 с размерами 40 х 40 мм. Полученный стержень в вакууме 1 Па при 1150 С в течение 20 ч подвергают реактивному диффузионному отжигу для

jc превращения титана и никеля в ннке- лид титана марки ТН1 и освобождения канавок 2 от никеля 3 путем диффузионного ухода в окружающий его титан. После охлаждения стержня 8

2Q торцовые концы 5 и 6 отрезают до вскрытия сквозных отверстий 9 его продольной лерфорации.

Использование изобретения позволяет значительно расширить техноло25 гнческие возможности способов изготовления профильных изделий с про- ,дольной сквозной перфорацией отверс- тиями различной наперед заданной формы и расположения. При этом обеспе,Q чивается возможность получения функциональных термомеханических изделий любой заданной формы поперечного сечения, любой конфигурации по длине, любой заданной программой вариации проявления эффекта памяти формы при изменении температуры готового изделия или эффекта сверхупругости, что обеспечивает расширение области применения профильных 4Q изделий с продольной перфорацией при изготовлении конструкций, узлов, машин и механизмов различного назначения с совмещением в них свойств термомеханических силовых приводов д с эффектом памяти формы.

Изготавливаемые по предлагаемому способу изделия могут быть эффективно использованы в качестве силовых элементов приводов теплообменников, нагревателей, конденсаторов, гидрокабелей, пневмокабелей, реакционных блоков, фильтров, распылителей, тепловых труб, газостатических и газодинамических подшипников, термоизоляторов, шумопоглотителей, амортизаторов, элементов с регулируемой плавучестью для судовых конструкций, ячеистых элементов конструкций летательных аппаратов, ох35

50

55

5

лаждаемых турбинных лопаток, само- эакрепляемых элементов конструкций самосооружающихся элементов и конструкций .

дольное сваривание рулона по замыкающей кромке, его профилирование, отрезку концевых участков рулона со вскрытием канавок, удаление из канавок наполнителя, отличаю

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления профильных изделий с продольными внутренними каналами из листового материала, и может быть использовано при изготовлении термомеханических изделий. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет получения нового функционального материала. На одной стороне листа из титана выполняют замкнутые с концов параллельные канавки, которые заполняют расплавленным никелем. После охлаждения и затвердения никеля лист свертывают внутрь канавками в плотный многослойный рулон, ось которого параллельна направлению канавок. Торцы полученной заготовки плотно сжимают, а замыкающую кромку заваривают аргонодуговой сваркой. Затем рулон профилируют до получения, например, квадратного сечения. Осуществляют диффузионный отжиг полученной заготовки в вакууме при температуре 950...1150°С в течение 20 ч. В результате такого отжига происходит диффузия никеля в титан и освобождение канавок от никеля. После охлаждения торцы заготовки отрезают до вскрытия каналов. Способ предусматривает получение профильного изделия со сквозными продольными каналами с одновременным получением нового функционального материала - никелида титана.

Формула изобретения

Способ, изготовления профильных изделий с продольными внутренними каналами, включающий выполнение замкнутых с концов параллельных канавок на одной из сторон листовой заготовки, заполнение их материалом наполнителя, свертывание листовой заготовки изгибом параллельно оси канавок в многослойный рулон, проСоставитель И.Николаева Редактор М.Товтин Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши

Заказ 1288

Тираж 635

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

ширения технологических возможностей за счет получения нового функционального материала, листовую

заготовку выполняют из титана, в качестве наполнителя используют никель, удаление накопителя из канавок осуществляют перед отрезкой

концевых участков рулона посредством диффузионного отжига.

Подписное