Способ изготовления пористых композиционных изделий с ребрами Советский патент 1976 года по МПК B22F3/11 B22F5/00 

1

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению пористых изделий сложной формы из волокнистых материалов с покрытием из т топлавких металлов, которые могут быть использованы в качестве конструкционных элементов для эффективного охлаждения теплонапряженных изделий, например газовых турбин.

Известен способ изготовления пористых изделий с ребрами, который предусматривает нанесение на основу из пористого волокнистого материала слоя тугоплавкого металла и последующее нарезание канавок в полученном слое для образования ребер 1.

Недостатком известного способа является изменение первоначальной пористости волокнистой основы за счет механической обработки, приводящей к нарушению структуры поверхности основы, а также снижение прочности сцепления тугоплавкого слоя с основой. Целью изобретения является сохранение первоначальной заданной пористости основы и повышение прочности сцепления ребер с основой изделия.

Сущность предложенного способа заключается в том, что перед нанесением слоя тугоплавкого металла ее покрывают легкоиспаряющимся металлом, нарезают в нем канавки, затем наносят слой тугоплавкого металла, часть его удаляют механической обработкой

о поверхности легкоиспаряющегося металла, после чего изделие нагревают в вакууме до нолного удаления легкоиспаряющегося металла.

Пример. Пористую заготовку в виде тонкостенного цилиндра из волокнистого вольфрама подвергают электролитическому травлению в 30%-ном растворе щелочи при плотности тока 10-12 а/дм. Затем на поверхность

заготовки любым известным способом наносят слой медн толщиной 1,8-2,0 мм, что составляет 1,2-1,3 высоты будущего ребра, и подвергают ее отжигу при температ фе 800°С в течение 1 час в атмосфере аргона для снятия

напряжений в слое. Затем в медном слое нарезают канавки для образовання ребер необходимой высоты. При этом канавки протачивают на глубину до обнажения волокнистой основы. Ширина нолученных ребер соответствует ширине каназок изделия.

На полученную поверхность наносят плазменным напылением слой тугоплавкого металла, например молибдена, толщиной 1,1 - 1,2 высоты ребра. Полученный молибденовый

слой обтачивают на токарном станке до слоя медн на заданную величину высоты ребра уже готового изделия.

После этого заготовку нагревают в вакууме 1-2- 10 мм рт. ст. при температуре 1200-

1220°С до полного удаления меди с выявлением пористой основы вольфрама в глубине канавок.

Осуществление процесса изготовления пористых изделий с ребрами указанным способом позволяет исключить отслаивание ребер от волокнистой основы при дальнейших механо-сборочных операциях, а также сохранить первоначальную заданную пористость основы за счет исключения деформирования структуры поверхности основы.

Формула изобретения

Способ изготовления пористых композиционных изделий с ребрами, включающий нанесение ца пористую основу из волокнистого материала слоя тугоплавкого металла и нарезание канавок, отличающийся тем, что, с целью сохранения первоначальной пористости

основы и повышения прочности сцепления ребер с основой изделия, перед нанесением слоя тугоплавкого металла основу покрывают слоем легкоиспаряющегося металла и в полученном слое осуществляют нарезание канавок, а после нанесения слоя тугоплавкого металла его подвергают механической обработке с удалением части слоя до поверхности легкоиспаряющегося металла и затем проводят нагрев в вакууме до полного удаления легкоиспаряющегося металла,

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Копылов В. Д. «Исследование влияния технологических факторов размерной обработки вращающимся катодом на качество формообразования деталей из жаропрочных композиционных материалов. Автореферат диссертации, М., 1975, февраль, с. 29-36.