Способ снятия напряжений в изделиях из титана и его сплавов

ае ои РЕСПУБЛ ОПИС ТЕНИ АВТОРСН ВУ алевич м триж- брьской огоАЛ СССР964,СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ИЕ ИЗОБему свидьтеы(72) А; С. Аверин и В. М. Саг(71) Завод-ВТУЗ при Московскоды ордена Ленина, ордена ОктяРеволкаии и ордена Трудового КрасЗнамени автомобильном заводе имхачева;(84) (87) СПОСОБ СНЯТИЯ НАПРЯЖЕ,НИЙ В ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТИТАНА И ЕГО.СПЛАВОВ превмущественно в крулногаба,ритиых сварных панеляк, взщочаюпей нагрев электрическим током с одновремейнымприложением механической вибрапии в резонансном ракиме, о т л и ч а в щ и йс я тем, что, с келью предотвращенияокисления изделий, нагрев ведут постояи,ным током до 280 -380 фС.1 10138Изобретение относится к термической обработке и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных цельно- сварных титановых панелей.Известен способ термической обрабо ки мвтиллических изделий, заключающийся в нагреве их до температуры отпуска или старения с одновременным приложением механической вибрации 11 .Однако применение этого способа для 10 обработки сварных конструкций иэ титановых силавов, особеннов случае большой протяженности их размеров, связано с большими технологическими трудностями 3и часто оказывается невозможным, 15Это обусловлено тем, что нагрев конструкции из титановых сп,павов до температуры отпуска 650-750 С требует применения вакуумной или гаэово.й зашиты, что, в свою очередь, связано с необходи мостью применения дорогостоящего обору,- дования и значительно снижает производительность процесса обработки.Кроме того, при нагреве до такихтемператур прочность металлоконструкций 25 существенно снижается и при вибрационной обработке особенно в режиме, близком к резонансному, возможно образование значительных пластических деформаций, приводящих к искажению размеров и формы конструкции.При равномерном нагреве сварной конструкции от внешнего источника тепла требуется много времени дпя выравнивания температурных полей и распада неустойчивых структур, что также снижает произвол тельность процесса обработки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки метал-. ,лических. иэделий, включающий индукционный нагрев до температуры отпуска огприложением вибрации в резонансном рекимв2.45Известный способ обеспечивает снятие напряжений в изделиях, но требует нагре. ва до высоких температурчто приводит к окислению поверхности. 09 2Описываемое техническое решениепредназначено для использования при изготовлении крупногабаритных цельносварных 1 титановых панелей.В процессе сборки указанных конструкций, сварные титановые панели соединяются между собой, а также с другими элементами конструкции с помощью. дуговойили контактной сварки, ипи пайки, Длякачественного выполнения этих соединений поверхность самых панелей доакнабыть свободной от загрязнений и следовокисления, что отражено в техническихусловиях к нимЦель изобретения - предотвращениеокисления изделий.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу снятия напряжений,в иэделиях из титана и его сплавов,включаюшему нагрев электрическим токомс одновременным приложением механической вибрации в резонансном режиме,нагрев ведут постоянным током до 280350 С,Нагрев в указанном интервале снижает предел текучести титана и егосплавов в среднем на 20-30% и интенсифицирует релаксационные процессы,что резко повышает эффективность иибрационной обработии, которую проводятв режиме резонанса. При нагреве прямымпропусканием электрического тока эасчет неравномерного распределения плотности тока по сечению и. его концентрации на границах фаз и в местах концентрации напряжений, а следовательно, ибольшего нагрева этих мест, эффективность вибрационной обработки также повышается.Все это позволяет эффективно провес-.ти процесс снятия напряжений при болеенизкой температуре и устранить воэможйость окисления поверхности изделий навоздухе, без создания специальных, средств защиты,Предлагаемый способ опробовуют на иизделиях из сплава ОТ. На"рев изделийосуществляют прямым пропусканием тока,Результаты испытаний и режимы обра-,.ботки приведены в таблице.10При обработке иэделий из того же сйлвва с нндукпнонным нж ревом, как предусмотрено в известном способе, уро вень оствточных напряжений составляет :10,4 - 16,2 кгlммф; но уже, начиная с температуры нагрева 380 фС, на ищелии 1 появляются пятна светло-желтой окраски, .свидетельствующие о взаимодействии металла с азотом воздуха.Приведеннйе данные свидетельотвуюг , об эффективном снижении остаточньв напряжений в ищелии при обра 3 атке по предлагаемому способу без окисления поверхности.Тщни юномическвя эффективность предлагаемого способа закл 1 очается в повышении производительности .труда эа счет зюномин времени на создание ваку 13809 4умной нли каюй-либо драй защиты обрабвтываемого ищелия от воздействия ат:мосферных газов, а .также за счет сок,ращения времени нв нагрев и выравниваниетемператур в ищелии, снижения капиталь,ных затрат на закупку и производство.дорогостоящего й уникального оборудования для термообрвботки сварных тнтаввых иэделий в вакууме, снижении рескода ю электроэнергии за счет снижения темпв- ервтуры и времени нагрева обрвбвтьаеемоГо иэделия, а также за счет зюномииэнергии затрачиваемой на сощание ваку, умной . эщпнты зкономии проиэводственньи 13 площадей эв счет отказа от установшпроиэводственнык площадей, за счет от каза от установки громоздкого оборудооаСоставительС. НиюлаеваРедактор Н. Гунью ТехредМ,Гергель, Корректор; М. ШврошиЗаказ 2946/38 Тираж 628 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо двлвм изобретений и открытий113038, Москва, Ж, Раушсквя нвб;, д.,4/8Филиал ППП "Патентф; г, Ужгород, ул. Проектная, 4