Способ получения биметаллических заготовок

)4 В 23 К 20 ННЫЙ НОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСПО ДЕЛАМ ОБРЕТЕНИЯЕЛЬСТВУ(71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского(56) Авторское свидетельство СССР У 304031, кл. В 21 С 23/22, 1970.(54)(57) 1СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, преимущественно ниобий-бронза, для последующего пластического деформирования, включающий нагрев сплошной заготовки из материала наружного слоя,е ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ 901186435 А размещение ее в контейнере с последующей прошивкой сердечником из материала внутреннего слоя и твердофазную сварку заготовок наружного и внутреннего слоев, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыш ния качества соединения заготовок наружного и внутреннего слоев, прошивку сплошной заготовки осуществляют с одновременным скальпированием сердечника внутреннего слоя, причем скорость прошивки находится в пределах (1-15) 10м/с.2. Способ по п. 1, отличающ и й с я тем, что перед сплошной заготовкой помещают смазку с температурой размягчения 0,85-0,95 от температуры нагрева сплошной заго- товкиИзобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении биметаллических заготовок для последующего пластического деформирования, 5Цель изобретения - повьппение качества соединения заготовок наружного и внутреннего слоев.На чертеже представлено устройство для реализации способа. 1 ОУстройство содержит пуансон с упорной втулкой 2, пружиной 3 и направляющей втулкой 4, контейнер 5, скальпирующую матрицу 6 для скальпирования сердечника 7 из мате риала внутреннего слоя и сплошную заготовку 8 из материала наружногослоя с буртиком 9, установленную на смазывающей шайбе 10, которая размещена на заглушке 11. 20Способ реализуют следующим образом.В контейнере 5 на заглушке 11 размещают смазывающую шайбу 10 из мате- риала с температурой размягчения 25 0,85-0,95 от температуры нагрева сплошной заготовки, затем устанавливают нагретую сплошную заготовку 8 из материала наружного слоя с буртиком 9, обращенным в сторону сердечни. ка 7 из материала внутреннего слоя. На сплошной заготовке из материала наружного слоя размещают скальпирующую матрицу 6, устанавливают сердечник и вводят в контейнер пуансон 1, направляющая втулка 4 которого находит на верхний торец сердечника, а упорная втулка 2 обеспечивает при этом сооснбсть и жесткость всего уст. ройства. Под действием усилия и тем пературы растекается смазывающая шайба, заполняя полость, образованную контейнером и сплошной заготовкой. Сердечник скальпируется при прохождении через скальпирующую матрицу 5 и прошивает сплошную заготовку, причем скорость прошивки находится в пределах (10-15).10м/с. При этом на участке буртика создается уплотнение за счет его деформации в радиальном направлении, препятствующее выходу смазки из полости, образованной контейнером и сплошной заготовкой, что обеспечивает гидродинамическое трение и теплоизоляцию сплошной заготовки, В конце прошивки направляющая втулка упирается в скальпирующую матрицу и, сжимая пружину 3, утапливается в упорную втулку. Пуансонвходит в отверстие скальпирующей матрицы и вдавливает сердечник до совмещения его торца с торцом сплошнойзаготовки в одной плоскости, На этомпроцесс получения биметаллическойзаготовки заканчивается. Затем убирают заглушку 11 и готовую биметаллическую заготовку извлекают из контейнера.Прошивка сплошной заготовки с одновременным скальпированием сердечника внутреннего слоя позволяетобеспечить контакт чистых (ювенильных) активированных поверхностейсоединяемых слоев, что обеспечиваетпрохождение твердофазной сварки и,как следствие, получение прочностисоединения не ниже прочности менеепрочного слоя по всей контактной поверхности слоев биметаллической заготовки,Скорость прошивки более указаннойможет привести к нагреву материаласплошной заготовки вблизи контактнойповерхности, а скорость прошивки менее указанной снижает положительный эффект активации скальпируемой поверхности сердечника.Указанная для смазки температураразмягчения, осуществляемого засчет теплоотдачи от нагретой сплошной заготовки из материала наружногослоя, обеспечивает под действиемвысокого давления, возникающего взамкнутом объеме смазки при прошивке сердечником сплошной заготовки,функционирование смазки в соответствии с законом Паскаля, и в то жевремя надежную герметизацию полости,занятой смазкой,Если температура размягчения смазки ниже указанной, то из-за высокой жидкотекучести размягчившейся смазки невозможно обеспечитьнадежную герметизацию полости, занятой смазкой, а если вьппе указанной температуры, то часть смазки остается в твердом состоянии, что снижает качество контактной и внешней поверхностей биметаллической заготовки из-за неравномерности деформации по сечению получаемых изделий, вызываемой неравномерностью в передаче давления частично твердой смазкой и приводит к увеличению усипия прошивки.Скоростьпрошивки,10-з м/с Сердечник е смаз Х ст М заго товк Ниобий БР.013 2 20 3 23 ежду слоями з 0 0,55 8 ор мезду слоя 15 зду слоями аэ 8 0 РазрывРазры о по бронз 756 Разгермет ция поло аэкойятои 0 10 ор мезду слоя 12 азрыв по бронз 3 5 ыв по бронз 10,8 зор между слоями 7 азор между слоями 3 1П р и и е р. Способ реализуют для .получения биметаллических заготовок ниобий-сердечник внутреннего слоя и высокооловянистая бронза Бр. 013 и Бр. 08 - сплошная заготовка из материала наружного слоя. Сплошная заготовка из бронзы имеет диаметр 95 10- м и высоту 70 10-м. Бронзовую заготовку нагревают до температуры 923 К. Ниобиевый сердечник имеет диаметр 61,5 10м до скальпирования и 60 10м после скальпирования, высота сердечника 1 186435 490 .1 О- м. Угол реза скальпирующейматрицы 30 . Способ осуществляютна вертикальном гидравлическом прессе усилием 1,6 МН в контейнере диаметРом 10 1 м. В качестве смазки ис-пользуют стеклографитовые среды, содержащие порошок кристаллическогографита и стеклопорошок В 15, Послеполучения биметаллических заготовок . О готовят образцы для механическихиспытаний на разрыв. Результатыиспытаний способа представлены втабЛице. Разгерметизация полости занятой смазкойВНИИПИТираж 1085 Заказ 6481/18Подписное 1023 0,76 873 . 0,501023 0,78 873 0,52 240 785 0,42 238 1023 0,74873 0,48 242 785 0,46 . 239 Продолжение таблицы Зазор между слоями Зазор между слоями Зазор между слоями Разрыв по бронзе Разрыв по бронзе Разгерметизация полости занятой смазкой Зазор между слоями Разрыв по бронзе Разрыв по бронзе Разгерметизация полости занятой смазкойЗазор между слоями Зазор между слоями Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная, 4