Способ изготовления сварной тонкостенной профильной заготовки Советский патент 1978 года по МПК B23P3/06 

Это достигается тем, что из свариваемых давлением Материалов собирают па.кет, со1СТОЯЩИЙ из двух ЛИ.СТОВ основного Материала, между .которыми по Всей площади размещают листовые прокладки и-з того же материала и металлический наполнитель, причем толщину наполнителя берут равной 0,7-0,9 от толщины проклаДки при отношении толщин прокладки и пакета равном 0,,5, затем .пакет нагревают и прокатывают в вакууме с относительным обжатием 20-23%.

В полученной таким образ-ом слоистой заготонке величина относительного обжатия на участке с наполнителем меньше по абсолютному значению на 5-16%, чем на участке с прокладкой, продвформированном с обжатием 20-23%. Вследствие этого прочность оцепления основного материала -с наполнителем оказывается значительно ниже прочности соединения материала с прокладкой, так как обжатие пакета на 5-15% в вакууме обеспечивает лишь пред|варительное соединение материалов. В то время как на участке заготовки с- прокладкой обеспечивается .практически максимальная прочность сцепления материалов. Известно, что павыщение обжатия свыше 20% фактически не отражается на прочности Оцепления сваренных давлением в вакууме слоев материалов.

Следует отметить, что в предлагаемом способе оборка пакета значительно проще, чем в случае прототипа, благодаря меньщему числу собираемых элементов и более простой их конфигурации.

Наполнитель удаляют механическим путем отрыва от основного материала, а освободившиеся от наполнителя элементы отгибают на заданный угол в зависимости от тлпоразмера профильной заготовки.

Пр-и необходимости с целью оптимизации структуры и свойств материала профильной заготовки применяют термическую обработку по известным режимам.

При сбо.рке па-кета нецелесообразно толщииу наполнителя брать менее 0,7 от толщины прокладки, так ка.к это приведет к больШой неравномерности деформации пакета и нарушению форМЫ заготовки. При толщине наполнителя более 0,9 от толщины прокладки не обеспечивается необходимая разница в обжатиях участков заготовки с наполнителем и без TJero,, а 1Сле|Д01зательно, и в прочности сцепления материалов. В свою очередь толщина прокладки и толщина па.кета должны находиться в определенной зависимости, которая выражена их отношением и изменяется в пределах 0,2-0,5. Такое ограничение вызвано тем, что не любое соотношение толщин слоев в пакете может обеспечить устойчивость процесса прокатки и заданную величину обжатия на различных участках профильной заготовки.

Оснозанигм для указанного ограничения толщины на-полнителя и отношения прокладки и .па.кета послужила серия экспериментов при язтотовлеиии различных профильных заготовок.

Пример 1. На вакуумном прокатном ста.не при температуре 900° С с обжатием 20% прокатывают сборный пакет, Состоящий из двух листов размерами 1,5x40x200 мм титанового сплава марки ОТ4, между которыми по всей площади расположена прокладка размерами 1,5Х 10x200 мм из того же сплава и на.полнитель размерами 1,2x30x200 мм в виде листа из стали марки Ст. 3. Указанные размеры листов рассчитаны после того, :ка.к толщину наполнителя .принимают равной 0,8 от толщины Прокладки, а отношение толщины прокладки к толщине пакета 0,33. После прокатки получают заготовку, у которой обжатие на

5 участке с .прокладкой составляет 20%, а на участке с наполнителем 14%. Наполнитель удаляют путем отрыва его от титанового сплава, а освОбодивЩиеся от наполнителя части заготовки отгибают в противоположные сторо0 ны «а угол i20°. В результате иаготовлана У-образная профильная заготовка.

Пример 2. Пакет, состоящий из двух листов размера.ми l,6Xi80X3.00 мм аплава марки ВТбс, Между которыми расположена

5 прокладка раз1МераМИ 2,8ХЗОХ300 мм из сплава маржи ВТбс и ino oi6e стороны от нее напол.нитель а виде листа размерами 2,ОХ25Х ХЗОО мм из стали марки Ст.З прокатывают на вакуумНОМ прОкатй.ом стане при температуре

900° С с Обжатием 23%. При этом толщину .наполнителя .берут 0,7 от толЩи.ны Лрокладки, а отношение толщины прокладки к Толщине пакета - 0,47. Заготовка яа участке с на .пол1нителем получает о1бжатие 11%.

5 После удаления на.полнителя путем отрыва его от основного материала освободивщиеся части профильной заготовки отгибают щ противоположные стороны на угол 30°, в результате чего получают -образную .профильную заго0 тоику. .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет изготовить :Из легкоокисляющихся материалов, на.пример сплавов титана, тонкостенные профильные заготовки различной толщины, в том числе меиее 0,5 мм, .получение которых другими способами связано с больщими трудностями или практически невозможно. Изготовленные заявляемым .способом сварные тонкостенные профильные заготовки, характеризующиеся мелкозернистой структурой и высоким ком.плексом свойств, присущих дефор.мированному материалу, рекомендуются для производства ширакой номенклатуры деталей И аборочных единиц, к которым предъявляются требования по жесткости и удельной прочности.

Профильные заготовки находят применение .во многих отраслях промышленности, например, химической, авиационной, мащиностроительной в качестве конструкционных

элементов.

Ф о р (М у л а изобретения

Способ изготовления сварной тонкостенной 5 профишьной заготовки, преи.Мущественно Y-, Xобразной, тавровой и двутавровой из лепкоокисляющихся материалов, включающий сборку пакета путем установки между двумя листами основного материала, по всей их площади листовых прокладок из того же материала и металлического налолнителя, горячую прокатку пакета в вакууме, удаление наполнителя, отличающийся тем, что, с целью упрощения олеращии удаления наполиителя, наполнитель берут толщиной 0,7-0,9 от

толщины .прокладки при отнощен.ии толщины прокладки и пакета 0,,5, и прокатывают пакет с относительным обжатием 20-23%.

Источники ин1формации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельствоСССР Л-о 159783, кл. В 23 Р .3/02, 1964.

2.Патент Франции 9 2149990, кл. В 23 Р 3/06, Ш73.