Скачать ZIP архив.

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 836201 А я)5 В 23 К 15/00 ТЕНТНОЕ ОСУДАРСТВЕННОЕ ЕДОМСТВО СССР ОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АТЕНТ сталлическое тело вращения последовательно и непрерывно переплавляют электрон н ым лучам. При этом ванне расплавленного металла сообщают перемещение по траектории, являющейся результирующей векторов скоростей по двум взаимно перпендикулярным направлениями. Модули этих скоростей связаны соотйошением Чо/Чи = с лО, причем Чо по величине меньше Чп и направлен вдоль продольной оси тела, где Ч 0, Чл - скорости относительного перемещения концентрированного источника нагрева и обрабатываемого тела, мм/с; т - величина смещения ванны наплавленного металла, мм; О - диаметр обрабатываемого тела, мм. Величину 1 задают в соответствии с выражением ( =(0,1-1,0) В/4; ф где В - ширина ванны расплавленного металла, мм. 2 ил,атоС,Комов, Д.Пото КРИдета- рибои др. икриструктурой поверхности одной и той же кристаллографической ориентации из поликристаллических материалов, - упростить и удешевить технологию получения монокристаллических заготовок с моногранной поверхностью, снизить трудозатраты на изготовление, а за счет получения однородной монокристаллической структуры заданной кристаллографической ориентации улучшить качество и повысить физико-механические характеристики изделий, увеличить длительность их работы по сравнению с иэделиями полученными известным способом,Пов,Цель способа тела с мо позволил ногранн ого ого рый На фиг, 1ния способа; нПоставленнпоследователь(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОСТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕЛ(57) Использование: при изготовлениилей и узлов различных конструкций вростроении, в энергомашиностроениСущность изобретения: исходное по Изобретение относится к технике получения монакристаллических заготовок с моногранной поверхностью иэ поликристаллических материалов и может быть использовано при изготовлении деталей и узлов различных конструкций в приборост.- роении, в энергомашиностроении и др,Предлагаемый способ позволяет получать монокристаллические заготовки с моногранной поверхностью заданной кристаллографической ориентации, применяемые, в частности, при производстве ТЭизобретения - разработка та олучения монокристалличес огранной поверхностью кото бы получать монокристаллы с й поверхностью, стабиль оказана схема осуществле-.фиг, 2 - вид по стрелке А,я цель достигается путем го и непрерывного локаль 1836201вокруг ее оси, обеспечивая заданную скорость относительного перемещения злектроннога пучка и поверхности обрабатываемого тела - Ч, и одновременно перемещать ее 5 вдоль оси так же с заданной скоростью Чо,и осуществлять заданное смещение г. Величину смещения 1 (оси шва) фиксируют как расстояние между одноименными (т.е, расположенными слева, если Ч 0 направлена вправо, в противоположную сторону, по аси тела) линиями сплавления осесимметричного шва шириной -В на поверхности переплавляемого тела в направлении перпендикулярном (оси шва) линии сплав ления. Ширину шва и величину смещенияопределяют экспериментально, а параметры режимов ЭЛС задают из условия получения сквозного проплавления материале толщиной Н, Величину смещения выбирают 20 из условия т =(0,1-1,0)В/4, где В - ширинашва, Практически, при ЭЛС на постоянных (неизменных) параметрах режима сварки остается неизменной, то величина 1 также в процессе не изменяется, как и величина пе рекрытия шва его последующим продолжением Р = В-Я(0,1-1,0)В/4), мм. Такой интервал перекрытия или смещения обусловлен условиями формирования манокристаллическай структуры заготовки, найден 30 экспериментально, Если смещение 1 больше В/4 и Р меньше В-(В/4 монокристаллическая структура не образуется, Если смещение 1 меньше 0,1В/4 и перекрытие Р больше В-(0,1В/4), очень низкая произ водительнасть процесса и с этой точки зрения вести процесс не рационально.Рассмотрим три случая для значенийинтервала смещения:, (1,0; 0,5; 0,1), 40 Пример параметров режимов переплава цилиндрических заготовок из ниобия;Диаметр О 18 ммТолщина стенки Н 1 мма) Ускоряющее напряжениеОуск, =25 кВ 45 Так пучкаи, 67 мАСкорость линейного перемещения Ч 5мм/сШирина шва В 3,6 ммВеличина смещения 1= 1,0В/4 = 3,6/4= 50 - 0,9) 1 0,9 мм наго переплава высококанцентрированным источникам нагрева исходного поликристаллического тела вращения диаметром О и толщиной стенки Н, при этом заданная траектория движения ванны расплавленного металла, является результирующей векторов скоростей ее движения по двум взаимна перпендикулярным нап равлениям, модули которых соотносятся как:Ч/Ч " 1/(р)О,из которых меньший Ч 0 направлен вдоль продольной оси тела, а величину смещенияшва шириной В задают в пределах значений1 =(0,1 - 10)В/4;где Ч,Чг, - скорость относительного перемещейия электронного пучка и обрабатываемого тела, мм/с;О - диаметр обрабатываемого тела, мм; В - ширина шва, мм,1 - величина смещения шва, мм;р - казФФициент(р = 3,14159.).Предложенный способ прост в осуществлении и предполагает использование стандартного оборудования для ЭЛС, в частности, манакристаллические заготовки с манаграннай поверхностью получены из поликристаллического ниабия на серийном оборудовании для электронно-лучевой сварки, - установка У 212 М, укомплектованная высоковольтным источником питания (14 кВт) и сварочной пушкой аксиального типа УЛ 119 М, При сварке разрежение в сварочной камере составляло 6,7 мПа. Основным критерием качества являлось состояние структуры исходного и получаемого материалов, которое определялось рентгенаграфическим методом обратной сьемки па Лауэ, Результаты рентгенографических исследований подтверждают преимущества полученных менокристаллических заготовок с монагранной поверхностью. Поставленная цель достигается тем, что производят последовательный и непрерывный переплав заготовки сфокусированным электронным пучкам ат начала да конца. Таким образом возможна получить трубчатые монокристаллы с моногранной. поверхностью, кристаллографическая ориентация поверхности которых мажет быть близка к 100 или 110, обладающей высокими свойствами и стабильностью структуры при высоких температурах, Например, получение монокристаллических образцов цилиндрической формы из цилиндрических заготовок 5 поликристаллического ниабия с толщиной стенки один миллиметр осуществляли с помощью оснастки, помещенной в сварочную камеру, Разработанная оснастка позволяет вращать заготовку с заданной скоростью Ч./Ч. = т/(р)О,следовательно Чо =- 1Чп/(р)О = 0,9)5/3,1415918,скорость линейного перемещения вдоль оси Чо = 0,08 мм/с.б) величина смещения т -0,5В/4 = 0,53.6/4. - - 0;45 ммследовательно Чо = 0,455/3,1415918=-- 0,04 мм/св) Величина смещения с=0.1 В/4=0,13,6/4 = 0,09 мм.Следовательно Ч 0 - 0.095/3,1415918 = 0,008 мм/си уменьшать значение 1 менее 0,45 мм в данном случае нерационально с точки зрения производительности(скорости ведения) процесса.Рентгенографический анализ показывает, что исходная структура поликристаллическая, а структура заготовки полученной по предлагаемому способу монокристаллическая с моногранной поверхностью 110. Для случаев а), в) также получена монокристаллическая структура, подтвержденная рентгенографическим анализом по Лауэ.Использование предлагаемого способа получения монокристаллических заготовок из тугоплавких металлов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества; возможность получения из поликристаллических заготовок монокристаллических заготовок с моногранной поверхностью с заданной кристаллографической ориентацией, например 110, иэ поликристаллических заготовок; повышение физико-механических характеристик изделий, снижение трудозатрат на изготовление, экономия исходного дорогостоящего материала, увеличение длительности работы изделий,Предложенный способ обладает значительной экономической эффективностью. В предлагаемом способе используют заготовку из поликристаллического материала, Вся поверхность заготовки после обработки по предлагаемому способу имеет, в приведенном примере, кристаллографическую ориентацию 110, что позволяет получить высокие служебные характеристики иэделия. Отжиг полученных по предлагаемомуспособу заготовок при температурах до 1500 С не приводит к заметным изменвниям их структуры. Результаты испытаний на 5 высокотемпературную полэучесть при температурах 0,57 Тпл. и напряжениях 5 МПа показали снижение скорости ползучести в 3-10 раэ по сравнению с иэделиями,выполненными иэ исходного материала, при дли тельности испытаний 50 ч и на 15=,ьпосравнению с изделиями, выполненными по второму варианту, а значение скорости высокотемпературной ползучести для данного примера, случай б) составляет 2 10 см, 15 при длительности испытаний выше 100 ч, ипри напряжениях 6 МПа значение скорости высокотемпературной полэучести составляет 2,510 см .Формул а и зоб рете н ия 20 Способ получения монокристаллических тел, при котором используют концентрированный источник нагрева, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения моно- кристаллических тел вращения из поликри сталлических тел вращения, исходноеполикристаллическое тело вращения последовательно и непрерывно переплавляют, сообщая ванне расплавленного металла перемещение по траектории, являющейся ре зультирующей векторов скоростей по двумвзаимно перпендикулярным направлениям, модули которых связаны соотношением чо/чп = с.л О, причем чочл и направлен вдоль продольной оси тела, где ч 0, чи - ско рости относительного перемещения концентрированного источника нагрева и обрабатываемого тела, мм/с, с - величина смещения ванны расплавленного металла, мм, О - диаметр обрабатываемого тела, мм, 40 а величину 1 задают в соответствии с выра"жением й - 0,1-1,0) В/4, где В - ширина ванны расплавленного металла, мм.1836201 Заказ 2997 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго л. Гагарина, 101 Составитель О. Барабаш дактор Г, Мельникова Текред М, Моргентал Корректор Л. Филь

Смотреть

Заявка

4925058, 03.04.1991

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИМ. Е. О. ПАТОНА

БАРАБАШ ОЛЕГ МАРКОВИЧ, ЗАДЕРИЙ БОРИС АЛЕКСЕЕВИЧ, КОТЕНКО СЕРГЕЙ СЕМЕНОВИЧ, КАРАСЕВСКАЯ ОЛЬГА ПАВЛОВНА, МАСИМОВ МАГСУД ЮСИФ-ОГЛЫ, НЕРОДЕНКО МИХАИЛ МИНОВИЧ, ОШКАДЕРОВ СТАНИСЛАВ ПЕТРОВИЧ, ПОНИМАШ ИВАН ДМИТРИЕВИЧ, ШАБАЛИН ГЕРМАН НИКОЛАЕВИЧ, ЕФИМЕНКО СЕРГЕЙ ПЕТРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: B23K 15/00

Метки: тел, монокристаллических

Опубликовано: 23.08.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1836201-sposob-polucheniya-monokristallicheskikh-tel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения монокристаллических тел</a>

Похожие патенты