Полая заготовка для гидростатического прессования армированных труб Советский патент 1981 года по МПК B21J5/04 B21C23/22 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к вьздавливанию материалов жидкостью высокого давления, и может быть использовано для получения армированных труб. Известна полая заготовка для гидростатического прессования армированных труб, содержащая оболочку, соосно установленный в ней по-:/ лый сердечник, обмотанный армирующим элементом 1. Однако такая заготовка не позволяет получать арм -рОванные трубы с заданным соотношен ем механических свойств в поперечном и осевом направлениях. Поставленная цель достигается тем, что армирующий элемент выполнен в виде анизотропной сетки и размещенной в ее промежутках основы. Основа может быть выполнена, например в виде покрытий, порощка, проволоки, фольги, а анизотропная сетка может иметь трикотажное плетение. На чертеже 1 показана схема предлагаемой полой заготовки для гидростатического прессования армированных труб. Заготовка состоит из полого сердечника 1, расположенной на сердечнике анизотропной сетки 2 с основой в виде покрытия, порошка, проволоки или фольги и оболочки 3. Изготавливать полую заготовку гидростатического прессования можно следующими спосо--; бами: укладкой анизотропной сетки 2 на сердечник 1 методом намотки в несколько слоев с плазменным напылением порощка матрииы после каждого слоя и последующей установкой в оболочку 3; укладкой анизотропной сетки 2 на сердечник 1 , введением порошка основы в ячейки анизотропной сетки, например выброуплотнением или с помощью сжатого воздуха, с последующей установкой сердечника и сетки с порощком в оболочку 3; совместной намоткой анизотропной сетки и тонкой фольги из материала основы на полый сердечник в несколько слоев и установкой в оболочку 3; намоткой анизотропной комбинированной сетки 2, например изготовленной из алюминиевых и стальных проволок, на сердечник 1 в несколь ко слоев и установкой в оболочку 3. Верхний торец составной заготовки герметизируют сваркой. Перед гидростатическим прессо ванием заготовку покрывают тонким слоем смазки, устанавливают на матрицу в котейнер высокого давления так, чтобы зазор между матрицей и контейнером был уплотнен, после чего в контейнер нагнетают жидкость под высоким давлением, под действием которой заго тонка вьщавливается через очко матрицы. В результате гидростатического прессования такой заготовки были получены армированные трубы из композиционного материала на основе алюминия АД-1, армированного трикотажной анизотропной сеткой из нержавеющей стали Х18Н1ОТ 9 0,1 мм. Объемное содержание во локон нержавеющей стали - 23 об.%. Заготовка трубы состояла из полого сердечника, изготовленного из алюминиевого сплава АД-1 расположенной на сердечнике трикотажной сетки, намотанной на сердечник в десять слоев и содержащей в ячейках и между слоями алюминий, нанесенный методом плазмен ного напыления, и наружной оболочки, выполненной из алюминиевого сплава АД-1. Сердечник 1 имел наружный диаметр 8 мм и диаметр отверстия 7 мм. Оболочка 3 имела наружный диаметр 15 мм и внутренний 14 мм и длину - 120 мм. Трикотажная сетка 2 была изготовлена из проволоки Д 0,1 мм по типу ластик 1x1. Разрывное усилие полоски сетки шириной 50 мм вдоль петельных столбиков равнялась 53 кгс/мм, а вдоль петельных рядов 18,8 кгс/мм. Коэффициент анизотропии продольной прочности (вдоль петельных столбиков и поперечной прочности (вдоль петельных рядов) составил 2,8. Верхний торец составной заг товки проваривался по поверхности контакта оболочки с сердечником герметичным сварным швом. В подготовительную таким образом заготовк вводилась игла диаметром 7 мм. Гвдростатиче кое прессование производили на установке мул типликаторного типа М20-1 при 250 С и обжа тии 49%. Были получены качественные армированные т, убы с наружным диаметром 12 мм и внутренним - 7 мм. Продольные макрошлифы и рентгеновские снимки труб показали, что анизотропная стальная трикотажная сетка не имела разрывов и нарушений регулярности структуры. Коэффициент анизотропии прочности в осе- . вом и поперечном направлениях (при укладке сегки так, что петельные столбики были направлены параллельно оси трубы) практически соответствовал коэффициенту анизотропии армирующей сетки. К числу преимуществ использования анизотропных сеток относится их высокая технологичность, эластичность, удобство укладки, возможность использования комбинированных сеток, отличающихся по материалу компонентов и свойствам, регулируемым природой составляющих и типом переплетения. Формула изобретения 1.Полая заготовка для гидростатического прессования армированных труб, содержащая оболочку, соосно установленный в ней полый сердечник, обмотанный армирующим элементом: отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности получения труб с заданным соотношением механических свойств в поперечном и осевом направлениях, армирующий элемент выпожен в виде анизотропной сетки и размещенной в ее промежутках основы. 2.Заготовка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что основа выполнена в виде покрытия. 3.Заготовка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что основа выполнена в виде порошка. 4.Заготовка поп. 1, отличающаяс я тем, что основа выполнена в виде проволоки. 5.Заготовка по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что основа выполнена в виде фольги. 6.Заготовка по п.п. 1-5, отличающаяся тем, что, анизотропная сетка выволнена с трикотажным плетением. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 528134, кл. В 21 J 5/04, 1975.