Раствор для химического фрезерованияизделий из титановых сплавов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 836214 1)Д лиительиое к авт. саид-ву 2) Заявле 0379 (21) 2735924/22-02 с присоединением заявки(23) Приоритет 04 арствеиный комитетСССРделам изобретенийи открытий о 070681.Бюллетень Йо 21ования описания 0706.81Опубликов Дата опубл Д 621 9 047 4(72) А 31.П.Мельчакова 4) РАСТВОР ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО ФРЕЗЕРОВАНИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ИзобретЕние относится к машино" строению и может быть использовано при изготовлении легких, но проч. ныхконструкций из титановых сплавов с фазовым составом Х,Я и (,У,Известны растворы для химичес" кого фреэерования изделий из титановых сплавов, содержащие азотную и фтористоводородную кислоту 1).Широко примейяется раствор при химическом фреэеровании иэделий с большим съемом металла. Скорость травления 0,5-0,7 мм/час. При трав" ленин на большую глубину наблюдается наводораживание изделий, что приводит к снижению прочности издел й температура раствора 15-30 С.о5 процессе химической реакции выделяется водород, играющий роль катализатора реакции. Этот водород скапливается на границе металл- изоляция, что приводит к местному растраву изделий, Поэтому необходимо интенсивное перемешивание раст. вора. Механические мешалки не обес" печивают тщательного перемешивания раствора и удаления газообразных продуктов химической реакции и быстро выходят иэ строя из-за агрессивности среды. Перемешивание сжатым воздухом невозможно по правиламтехники безопасности,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяраствор на основе плавиковой иазотной кислот с добавлением двухромовокислого натрия. Двухромовокислый натрий используется как деполяризатор (Н+ Н = Н)ионов водорода, но не снижает его количественного выделения. Одновременно он является пассиватором поверхности, по"этому поверхность получается светлая, чистая без шлама.11 Однако скорость травления в известном растворе велика (2,5 мм/час)поэтому использование раствора прихимическом фреэеровании тонкостенных(тонколистовых) изделий невоз можно. При съеме металла с толщины 1 мм до толщины 0,3-0,5 мм прибольшой скорости травления невозможно регулировать процесс й темболее получить желаемый контур, таккак выделяющийся в процессе реакцииводород играет роль катализаторареакции, скорость возрастает в 510 раз в местах скопления водорода.При количественном уменьшении водо рода скорость травления снижается836214 180-220 Азотная кислотаТитанВода 28-32 3-5 До 1. Качество полученных . иэделий Скоростьтравления,мм/час раствора фС тисамрастДобавки Т 1, г/л вора,С3 0,8 15 23 15 20 15 18 0,7 0,5 что создает возможность регулирования процесса.Целью изобретения является снижение количества выделяющегося водорода и окислов азота ( газовыделе" ний) при химическом фрезеровании тонкостенных изделий,из титановых сплавов.Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый раствор дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, г/лФтористоводороднаякислота Температура 15-35 фС, скорость травления 0,7-0,8 мм/час.П р и м е р. Перед проведением испытаний готовился раствор, сос" тоящий из смеси фтористоводородной кислоты, азотной кислоты и ти- тана в цеховых условиях. фтористоводороднуюкислоту с удельным весом 1,1-40, (техническую) заливали в ванну, наполненную на 1/3 объема водопроводной водой из расчета 200 г/л, затем заливали азотную кислоту с удельным весом 1,4-60 иэ расчета 30 г/л, далее этот раствор доливали водопроводной водой до требуемого уровня. В полученном растворе растворяли обрезь титанового листа ОТ"4, предварительно обезжиренного бензином из расчета 3 г/л чистого титана. Раствор подлежит корректировке по данным химического анализа, а при содержании титана 5 г/л - частичнойили полной замене. Удаление газообразных продуктов реакции достигается перемещением детали в ванне.Для получения. оптимального состава раствора были составлены 3 смеси ингредиентов, содержащие каждая НР - 200 г/л, НБОэ - 30 г/л, добавки титана в виде обреэи металла из Образцы и сборки покрывалисьизоляционными покрытиями ХС 2 слоя и ХВс добавлением 1,52 клея 88-Н - 3 слоя. Покрытиепосле горячей сушки при 70 С в течение 60 мин подвергалось разметке ивырезке по контуру травления путемподрезки ножом и отслаиванием,Затем изоляционное покрытие подвергалось проверке на сложность прибором ЛКД,После подготовки сборки и образцов к химическому фрезерованию производилось их размерное травлениес толщины 0,95-1,05 мм до толщины0,35-0,4 мм.1.5 Такие. испытания проводились и врастворах следующего состава, г/л:НР 200; ННОз 30; Т 1 4; НР 200;НИОэ 30; ТЗ. 5,Испытанию в каждом из трех раст 2 О воров подвергались по 10 образцовиз сплавов ВТ-1 и по 10 сборок(титановых) иэ сплава 01-4.При испытаниях .в растворе с добавлением титана 3 г/л на сборках иэ200 ячеек каждой сборки (10 шт), наодной из сборок в 3 ячейках были обнаружены сквозные протравы в местахутонения исходного металла (0,95),на образцах протравов нет.При испытаниях раствора с добавлением титана 4 г/л, 5 г/л протравовне наблюдалось. Интенсивность химической реакции при визуальном наблюдении уменьшалась с увеличением35содержания Т 1 в растворе. Результаты испытаний приведеныв таблице,Наличие сквозных протравов на границе металлизоляция на 0,15 ячеек изделий. Сквозных протравов нет. Сквозных протравов нет. сплава ОТв пересчете на металл 3 г/л, 4 г/л, 5 г/л. Рствор готовится простым смешиванием компонентов. Перемешивание раствора исключается. Удаление газообразных про дуктов достигаетсн перемещениемизделия в ванне,Как видно из таблицы, при введении титана в раствор скорости травления изменяются незначительно, а качество полученных изделий резко836214 Формула изобретения 3-5 Титан До 1 20 вода Составитель В.ОлейниченкоТехредТ. Маточка Корректор М, Шароши Редактор И.ГохФельд Заказ 2844/16 Тираж 1048 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5Подписное Филиал НПП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 улучшается - это говорит о том, что снизилось количество газовыделений. и тем самым подавляется каталитическое действие водорода, как ускорителя реакций.Оптимальная добавка титана находится в пределах 3-5 г/л.Применение данного раствора позволяет устранить сквозные протравы что снижает потери от брака На 15-20 изделий, повышает качество и надежность работы изделий, а также расширить интервал температур при ведении процесса на 5С. Технология химического Фрезерования тонкостенных изделий из титановых сплавов не меняется по сравнению с фрезерованием тонкостенных деталей, лишь исключается перемешивание раствора, Удаление газообразных продуктов достигается перемещением детали в ванне. Указанный раствор может быть использован при изготовлении любых легких, но прочных конструкций тонкостенных изделий из титановых сплавов .в машиностроении.Применение данного раствора позволяет устранить сквозные протравы что снижает потери от брака на 15- .20 иэделий, повышает качество и надежность работы изделий, а также расширить интервал температур приведении процесса на 5 С. Раствор для химического Фрезерования изделий из титановых спла" вов, содержащий фтористоводородную и азотную кислоты, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения выделения водорода и газообраз" ных продуктов реакции, например, окислов азота, он дополнительнс содержит титан при следующем соотношении компонентов, г/л Фтористоводороднаякислота 180-220 Азотная кислота 28-32 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Покрытия гальванические и хи 25 мические (технологические процессы).Руководящий материал министерства,РМО 1464-64, 1966, с.402. Авторское свидетельство СССРР 403786, кл. С 23 Р 1/00, 1971,