Способ горячего экструдирования многослойных профилей

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1647026 Сфюз Советеиик Сециапистичесиия Республик(53) Я. Кл. В 21 С 23/22 с присоединением заявки-Госудавствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(088.8) Опубликовано 1502,79, Бюллетеньб Дата опубликования описания 150279(54) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО ЭКСТРУДИРОВАНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ПРОФИЛЕЙИзобретение относится к обработкеметаллов давлением, и может быть использовано для производства многослойных профилей методом экструдирования.Известен сПособ горячего экструдирования биметаллических профилейпутем выдавливания цилиндрической .,заготовки из коаксиально расположенных разнородных слоев металла черезматрицу 1 .Недостатком этого способа является то, что распределение наружногослоя по длине готового изделия происходит неравномерно.Наиболее близким прототипом является способ горячего экструдированиямногослойных профилей, заключающийсяв том, что сначала собирают пакетиз цилиндрической продольно-слоистойзаготовки и компенсационной шайбы,размещенной на ней и изготовленнойиз материала внутреннего слоя заготовки,а затем осуществляют продавли- о 5вание его через окно матрицы 2 .Недостатком этого способа является неполное нанесение наружного слояна всей длине готового изделия, атакже наличие дефектов в виде надры- З 0вов на наружной поверхности,Целью изобретения является"повышение качества наружной поверхностипри экструдировании много лойных проФилей. Указанная цель достигается тем, чтов известномспособе экструдированиепри сборке, пакета в его основанииустанавливают шайбу из материала,имеющего большую пластичность, чемматериал наружного слоя заготовки,На фиг,1 показайо расположениешайб и оиметаллической заготовки перед экструдированием; на Фиг.2схема формирования обжимающей частипластической н упругих зон; на Фиг.3 схема экструдирования биметаллического изделия; на Фиг.4 - расположениешайб и трехслойной заготовки передэкструдированием.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: в контейнерпресса 1 последовательно загружаютнагретые шайбу 2 иэ материала, имеющего большую пластичность, чем материал наружного слоя заготовкипродольнослоистую заготовку, состоящую из слоя 3 основного металла и слоя4 плакирующего металла, а также компенсационную шайбу 5 из основногометалла внутреннего слоя. При помощипресс-шайбы 6 и пресс-штемпеля 7производят распрессовку заготовкисовместно с шайбой 2 и шайбой 5,после окончания распрессовки начинается истечение металла шайбы 2через отверстие матрицы 8 в монометаллический профиль 9. Для обеспечения быстрого и полного эаполйенияобжимающей части пластической зоны)(пЬо С 0 (фиг, 3) металлом наружного плакирующего слоя 4 заготовкинеобходимо, чтобы сопротивление деформации металла шайбы 2 в состоянии пластического течения было меньшесопротивления деформации металла наружного плакирующего слоя 4 заготовки,т.е. шайба долхна обладать повышен.15ной пластичностью. Это достигаетсясоответствующим выбором прочностныхсвойств и различным нагревом шайбыи продольной слоистой заготовки,При заполнении обкимающей части 20пластической зоны металл наружногоплакирующего слоя заготовки вытесняет часть объема металла шайбы 2,который вытекает через отверстиематрицы 8 в передний монометаллический конец 9, Оставшаяся частьобъема металла шайбы 2 располагается в углах матрицы 8 в виде фмертвых зон 10, Затем наступает совместное истечение основного 3 и плакирующего 4 слоев заготовки с образованием плакированного иэделия 11(фиг.З). Для того, чтобы в моментсовместного истечения основного 3и плакирующего 4 слоев заготовки через канал матрицы 8(фигЗ)не наблюдалось также истечение металла шайбы2 иэ "мертвых эон 10 необходимо,при выборе размеров шайбы соблюдатьотношение И 8=05 408 Бгде Н 8 - высота шайбы;З 8 - наружный диаметр продольно-слоистой заготовки;внутренний диаметр продольно-слоистой заготовки (фиг.1)Таким же способом возможно получение многослойных труб и полых профилей, например, с двухстороннейплакировкой. С этой целью компенсационную шайбу 5 выполняют иэ металла внутреннего плакирующего слоя 12трехслойной заготовки (фиг.4). Длятого чтобы получить равномерноераспределение плакирующего слоя подлине, необходимо при выборе размеровкомпенсационного диска соблюдатьсоотношение) /ЮТ - Д0,05-0,1где )т - высота диска;60Зи О т - соответственно наружный и внутренний диаметры триметаллической заготовки,Для получения очных геометрических размеров отпрессонанные плакированные изделия в дальнейшем могутподвергаться холодной деформации 65(прокатке, волочению, раскатке ит.д,).П р и и е р 1. Биметаллическийслиток ф 273 х 104 х 400 мм, состоящий иэдвух слоев-наружного ф 273 х 240 х 400 ммиз сплава АД 1 и внутреннего 9 240 х 104 х х 400 мм иэ сплава АМгб,шайбу ф 273 х 104 х х 90 мм иэ сплава АДОО и компенсационную шайбу 9 273 х 104 х 10 мм изсплава АМгЬ нагревали н индукционной печи до температуры 450 С, азатем помещали в контейнер ф 280 ммгоризонтального гидравлического пресса усилием 3500 т, Разница н прочностных свойствах при температуре нагрева металлов внутреннего слоя слитка иэ сплава АД 1 и шайбы из сплана АДОО составЛяла от 0,5 до 1 кг/мм.2 Экструдирование труб Ф 96 х 2 мм осущестнляли без смазки контейнера снатиркой иглы графитом. В начале экструдирования отмечено истечение переднего монометаллического концаиз сплава АДОО длиной 1350 мм. Общаядлина отпрессованной трубы составляла25500 мм. Как показали исследования, толщина наружного плакирующего слоя по длине изделия составляла 15-20 от общей толщины стенки трубы, при этом плакировка целиком состояла из металла наружного слоя заготовки - сплава АД 1.П р и м е р 2. Слиток И 273 х 104 хх 400 мм, состоящий из трех слоев:наружного ф 273 х 240 х 400 мм из сплаваАД 1, среднего ф 240 х 135 х 400 мм нзсплава АМг 6 и внутреннего И 135 х 104 хх 400 мм из сплава АД 1, совместно скомпенсационной шайбой ф 273 х 104 х 10 мм из сплава АД 1 нагревали в индукционной печи до температуры 400 С. Шайбы ф 273 х 104 х 90 мм из сплава АД 1 нагревали до более высокой температуры 500 С. Затем помещали в контейнер Ф 280 мм гориэонтальното гилоавлического пресса усилием 3500 т. Разница в прочностных свойствах приразличной температуре нагрева метал"лов наружного слоя заготовки и шайбы,выполненных из сплава АД 1, составляла до 1 нг/мм Экструдированне труб И 96 х 2 мм осуществляли беэ смазки контейнера с натиркой иглы графитом. В начале экструдирования происходило истечение переднего монометаллического конца из сплава АД 1 длиной 1300 мм. Общая длина отпрессованной трубы составляла 25000 мм, Как показали исследования, толщина плакирующего слоя по длине трубы составляла 10-155 от общей толщины стенки трубы дтГя внутреннего слоя и 15-20-для наружного слоя. Изучение микроструктуры наружного плакирующего слоя показало, что плакировка по все. длине не имеет поверхностныхпленок металла шайбы.Предложенный способ позволяет понысить качество многослойных про64 02 б филей и выход годного за счет полного и равномерного распределениятолщины плакирующих слоев по длинеготового изделия и устранения внешних дефектов на наружной поверхностиизделий, что, по предварительнымрасчетам, приводит к снижению трудоемкости изготовления одйой тонныплакированных труб из алюминиевыхсплавов на 30-40 и уменьшает ихсебестоимость на 500-1000 руб,1 О Способ горячего экструдированиямногослойных профилей, при которомсобирают пакет иэ продольно-слоистойзаготовки и компенсационной шайбы,Рй 2 2 1 о е з 205/5 Т ЦНИИПИ т, г.ужгород, ул.Проектная,4 формула изобретения Размещенной на ней и изготовленной из материала внутреннего слоя заготовки, а затем осуществляют продавливание его через окно матрицы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества наружной поверхности профилей при сборке пакета, в еГо "основании устанавливаютшайбу из материала, имеющего большую пластичность, чем материал наружного слоя заготовки.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Кораль В.К Гильденгорн М.С.Основы технологии производства многослойных металлов. Металлургия, М., 1970, с.188-194.2, Авторское свидетельство СССР Р 493125, кл; В 21 С 23/22, 1973.7