SU1397225A1 - Способ изготовлени диффузионной сваркой многослойных панелей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке давлением , в частности к диффузионной сварке многослойных панелей, и может быть использовано в авиационной и машиностроительной промышленност х. Цель - упрощение процесса, повышение качества и эксплуатационных свойств панелей. На участки листовых заготовок, не подлежащие сварке, нанос т материалы, KOTOpiJc при температуре выше температ ры их диффузионной сварки взаимодействуют со свариваемыми материалами. Образуетс  ,;т- коплавкое химическое соединение (JlXt;), а формование сваренного пакета с)с :цсст- вл етс  при температуре образовани  зк ч) ЛХС. Нанос т металлы, которые ири взаимодействии с материалом обшивок и.1и ли- полнител  образуют ЛХС эвтектическсм-о ; и па. Легкоплавка  эвтектика послед11(1х да л етс  в процессе высокотемиературног:) отжига без нарушени  структуры основ кмч; материала. Температура образовани  .lei Ko- плавкой эвтектики с материалом обшиис к или заполнител  соответствует температуре преимущественной деформации .а ю,,- нител . При этом упрощаетс  наиосеи1;о ио- крыти , исключаетс  попадание иакосимого материала в зону сварки, снижаютс  то)- мические напр жени . В зоне coe.iHHt Hiii получаетс  однородна  структура. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. S

Description

СО

o ю ел

следующим обИзобретскис OTiiocnTCH к сварке давлением , в частности к диффузионной сварке многослойных нанелей, и может быть использовано в авиациолнон и машиностроительной промышленнС Ст х. .

Цель изобретени  - упрощение процесса, повышение качества и эксплуатационных свойств панелей.

На фиг. 1 показан штамп с пакетом листовых заготовок панели перед диффузи- онп.ой сваркой; на фиг. 2 - то же, после формовани  пакета.

Способ осуш,ествл ют разом.

На участки 1 листовых заготовок обшивок 2 и заполнител  3, не подлежаплие сое- динению, папос т антиадгезионный материал 4, образующий со свариваемыми материалами при температуре, выше температуры сварки, легко 1лавкое химическое соединение .

В частном случае берут материал, об- разуюп.1ий соединение эвтектического типа. В дапно.м случае берут материал, температура образовани  легкоплавкой эвтектики которого соответствует температуре преимущественной дефор.мации заполнител . С целью повышени  эксплуатационных свойств папелей их отжигают и берут материал, легкоплавка  эвтектика которого в процессе отжига рассасываетс . Обшивки 2 и заполнитель 3 собирают в пакет, герметизируют его по периметру контактной шовной сваркой и устанавливают его между элементами 5 штампа.

Гер.метизацию пакета можно осуществить обжатием между элементами 5 штампа. Далее штамп устанавливают в контейнер с запдитной средой или вакуумную печь (не показаны), нагревают до темпера 1 уры диффузионной сваркой и производ т сварку путем подачи газа в полость 6 штампа по трубопроводу 7. После сварки давление в полости 6 штампа снижают до атмосфер ного, а сваренный пакет подвергают разда-

че путем подачи газа в его полость 8 через трубопровод 9 (фиг. 2), при этом температуру повышают до образовани  легкоплавкой эвтектической ко.м позиции материала заготовок и ангиадгезионного .мате- риала.

Получение панели происходит за счет частичного расплавлении поверхностей обшивок и заполнител  на участках, не подлежащих сварке.

После формовани  панели до требуемой формы давление в полости 6 снижают до атмосферного и производ т отжиг- до полного рассасывани  легкоплавкой эвтектики.

Далее температуру снижают до комнатной , штамп или контейнер удал ют из печи, разбирают и извлекают готовую панель. В качестве антиадгезионного материала используют металлы, наносимые на поверхности листовых заготовок путем электроосаждени  либо в виде фольги. В частности при изготовлении панелей из титановых сплавов используют медь или никель.

Использование антиадгезионного материала , образующего со свариваемыми ме- тариалами при те.мпературе, выше температуры сварки, легкоплавкое соединение химического или эвтектического типа с последующим формованием пакета при этой температуре упрощает процесс за счет упрощени  нанесени  антиадгезионного материала и повыщает качество панелей за счет исключени  попадани  антиадгезионного материала на участки, подлежащие сварке.

Использование материала с температурой образовани  эвтектики, соответствующей температуре преимущественной деформации заполнител  также упрощает процесс за счет снижени  усили  формовани  сваренного пакета и позвол ет повысить качество панелей за счет исключени  разрывов и утонени  стенок заполнител .

Использование материала, легкоплавка  эвтектика которого в процессе последующего отжига рассасываетс , позвол ет получить в зоне соединени  однородную структуру и снизить температурные напр жени , что повышает эксплуатационные свойства панелей.

Пример. Из1 отавливают многослойную панель из трех листов размерами 210 х 250Х X 20 мм из титанового сплава ВТ14 - обшивки и ВТ-60 - заполнитель. Толщина листов заготовок обшивок 0,8 мм, а толщина заполнител  1,0 мм.

На участке листовой заготовки заполнител , не подлежащем сварке с обеих сторон закрепл ют титановую фольгу толщиной 0,1 мм, на которую предварительно гальваническим способом нанос т технически чистую медь из услови  5 10 кг/см. Титановую фольгу закрепл ют точечной сваркой.

Использование меди в качестве материала , который образует с титаном химическое соединение, вызвано тем, что Си образует с Ti легкоплавкую эвтектику системы Ti-Си при температуре К, при этом диффузионную сварку производ т при Т 1133 К (температура сверхпластической деформации ВТ-14), а формовку сваренного пакета производ т при К (температура сверхпластической деформации ВТ-6С). Эвтектика системы Ti-Си раствор етс  в титановых листах в процессе последующего отжига без нарущени  структуры этих листов.

Листовые заготовки обшивок и заполнител  собирают в пакет, герметизируют по контуру контактной шовной св.аркой, затем устанавливают- в штамп, зажимают по периметру , герметизиру  полость штампа, и нагревают до температуры сварки К. Сварку осуществл ют в течение 80 мин, подава  аргон под давлением ,0 МПа в полость штампа. После сварки давление

аргона снижают до атмосферного, а сваренный пакет подвергают формованию, подава  аргон под давлением Р 0,24 МПа и одновременно повыша  температуру до К. В момент образовани  легкоплавкой эвтектики происходит раскрытие пакета и формование панели до требуемой-формы.

Последующий отжиг при температуре К в течение 180 мин обеспечивает рассасывание легкоплавкой эвтектики.

После охлаждени  до комнатной температуры штамп разбирают и извлекают готовую панель.

Claims (4)

1. Способ изготовлени  диффузионной сваркой многослойных панелей, состо щих из общивок и заполнител , при котором на участки листовых заготовок общивок и заполнител , не подлежащие соединению нанос т антиадгезионный материал, за0

5

0

готовки собирают в пакет, нагревают, сдав.- ливают, а после сварки производ т формование сваренного пакета до требуемой формы, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса и повышени  качества панелей , берут антиадгезионный материал, образующий со свариваемыми материалами при температуре выше температуры сварки легкоплавкое химическое соединение, а формование пакета ведут при этой температуро.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что берут материал, образующий соединение эвтектического типа.

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что берут материал, температура образовани  легкоплавкой эвтектики которого соответствует температуре преимущественной деформации заполнител .

4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эксплуатационных свойств панелей, их отжигают и берут материал , легкоплавка  эвтектика которого в процессе отжига рассасываетс .

3

Фиг.1

5 1

Фиг. 2