Способ термоправки плоских изделий из титановых сплавов

(51)5 С 22 Г госуда ственный комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕН АЮТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТЕНИ(56) Авторское свидетельство СССР В 550456, кл. С 22 Г 1/18, 1977,Авторское свидетельство СССР У 1088397, кл. С 22 Р 1/18, 1982. (54) СПОСОБ ТЕРИОПРАВКИ ПЛОСКИХ ИЗДЕ ЛИЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ.(57) Изобретение относится к металлургии и может применяться при термо правке крупногабаритных изделий типа плоских панелей из сплавов на основе титана, используемых в самолетных Изобретение относится к металлургии и может применяться при термо" правке крупногабаритных изделий типа плоских панелей из сплавов на основе титана, используемых в самолетных конструкциях.Целью изобретения является уменьшение локального коробления путем дробления волны по длине.В предложенном способе плоское изделие иэ титановых сплавов с локаль" ным короблением в виде волны или хло-, пуна помещают на базовую плиту выпук" лостью вверх. Поверх изделия устанавливают пуансон в виде башмака с выступающей узкой иажииной кромкой, устаконструкциях, Цель - уменьшение локального коробления путем дробления волны по длине. Плоское иэделие с, локальным короблением помещают на базовую плиту выпуклостью вверх. Поверх иэделия против гребня волны дефекта устанавливают пуансон с нажимной кромкой и вхолодную нагружают его в упругой области, а затем помещают.в печь для проведения вакуумного отжига и правки изделия полэучестью в процессе вакуумного отжига. При этом кратность дробления волны выбирается большей или равной корню квадратному из кратности необходимого снижения высоты локального коробления. Способ позволяет а уменьшить величину локального коробле Б ния изделий до заданного значения. 1 з,п. ф-лы, 1 ил,новленной против гребня волны. Пуансон нагружают вхолодную усилиями в О упругой области. Собранный пакет по- СЛ мещают в вакуумную нагревательную ус-тановку и проводят вакуумный отжиг. Я") В процессе выдержки при температуре отжига происходит уменьшение высоты волны за счет опускания пуансона до базовой плиты в результате пластической деформации материала в режиме ползучести. Опускание пуансона, уста- а новленного узкой нажимной кромкой вфисходном состоянии иа гребне волны, приводит к пережатию волны на середине, т.е. к ее дроблению на две волны того же радиуса, как у исходной вол 3 150859 ны, но с меньшей в 2 раза базой,Высота нажимной кромки пуансона4 должна быть такой, чтобы взаимодейст вие пуансона с иэделием Осуществля5 лось только по нажимной кромке. В предложенном способе уменьшение величины коробления происход т за счет дробления базы локального дефекта практически беэ изменения кривизны.На чертеже приведена схема процес са правки.Пусть на плите имеется локальный дефект в аиде волны, соответствующий дуге радиусом Е; 1 " хорда, Ь - отре зок, отсекаемый хордой от радиуса В перпендикулярно ей (высота дефекта).Тогда(-) = (2 Й - Ь) Ь. Для волны120того же радиуса К с хордой 11щ - и высотой дефекта Ь после на 2гружения плиты с наложением пуансонаполучают (21)(И - Ь,) Ь,ю1251Ь 2 К Ьотсюда ( - )--- ,Учитывая,щчто величины Ь и Ь много меньше ве"1 гличины дуги радиуса К, получают ( в ) 30 Ьиз чего следует что уменьшениеФбазы локального дефекта в 2 раза при" водит к снижению высоты локального деФекта в ч раза, 35Если, например, исходное локальное коробление выражается в виде волны длиной 300 мм и высотой 8 мм, а допустимая величина коробления состав" ляет 2 мм, то исходная величина коробИ 0 пения при термоправке должна быть уменьшена в ч раза (8 мм ; 2 мм = 4) и дробление волны локального дефекта необходимо осуществить с уменьшением ее длины в 2 раза (Й = 2). Для обес печения .величины коробления в пределах 1 мм исходная величина дефекта должна быть уменьшена в 8 раз (8 мм1 мм - "8), тогда термоправку предложенным способом необходимо осущест вить с уменьшением длины волны дефекта. в3 раза ("Г 8 2,83 -ф 3,0).Проводили термоправку плоских иэделий из титановых сплавов, имеющих локальный дефект в виде волны, извест;5 нам и предложенным способами. Термоправку осуществляли в вакуумной нагревательной установке УВНна партии плоских панепей раэмером Ох 9 ЬОх х 1580 мм иэ сплава ВТ 20, Термоправкупроводили при температуре вакуумногоотжига 720 С, выдержке 2 ч, глубинеразрежения 5 10 - 5 10 4 мм рт.ст,Для проведения термоправки по обо"им способам отбирали панели, имевшиекоробление, сочетающее общий продольный прогиб величиной 2"7 мм и локальный прогиб в виде трех волн с высотой 5-7 мм при базе волны 200250 мм. Допустимое значение неплоскостности для данных панелей составляет 2 мм. В обоих случаях панель укладывали на базовую плиту и прижимали верхней плитой с общим усилием1200 кгс,При термоправке по предложенномуспособу верхняя плита оснащалась узкими нажимными элементами, устанавливаемыми против гребней локальных волнс шагом 200 мм по всей длине плиты состороны опорной поверхности, а термоправка по известному способу осуществлялась плоской плитой.При нагружении панели верхнейплитой с усилием 200 кгс по обоимспособам общий прогиб вхолодную выкладывался по плоскости в пределахвысоты локальных волн 5-7 мм, а высота локального прогиба оставаласьпрактически неизменной,В процессе вакуумного отжига притермоправке по предложенному способу,в результате термоправки полэучестью,каждая локальная волна высотой 5-7 ммс базой 200 мм превратилась в двеволны с базой . 100 мм и высотой"1,5 мм, а упругие напряжения, возникшие при холодной выкладке общего прогиба, релаксировали. Измерение неплоскостности панелей, прошедших термоправку пс предложенному способу, показало, что величина отклонений непревышает 1,0-2,0 мм,При термоправке по известному способу между плоскими плитами в процессе вакуумного отжига происходит релаксация заданных упругих напряжений исныение локальных волн по высоте с5-7 мм до 4,5-Ь,О мм, т.е, термоправка полэучестью затухает в самом начале исправления локального короблення.Измерение показало,что неплоскостностьпанелей после термоправки по известному способу составляет 5-7 мм.Таким образом, в отличие от известкого способа, по которому исправляется только общая кривизна, предложенный способ при тех же условиях обеспе5 506599 6чиввет правку общей и локальной кри- честью в процессе вакуумного отзэга, виэны с малой баэой, уменьшая величн- о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с ну локальных дефектов. целью уменьшения локального короблення путем дробления волны по длине, Ф о р м у л а и э о б р е т е н н я холодное нагруаение проводят локально5по гребню дефекта с использованием1, Способ термоправки плоских иэ- пуансона с нааимной кромкой.делий иэ титановых сплавов, преиму. Способ по и,о т л и ч а ющественно крупногабаритных панелей иэ 10 щ и й с я тем, что,кратность дроблелистов и плит с локальным короблением, ния волны выбирается большей или раввключающий холодное нагружение в уп-. ной корню квадратному иэ кратности. ругой области и термоправку полэу- необходимого снижения высоты волны. ставитель А, Зенцовхре д И.Моргентал Корректор Т. Пал дактор Н. Корченко Подписн КНТ СС каз 1058 Тираж 394 НИИПИ Государственного комитета по 113035, Иосква, Ж-З