Способ изготовления диффузионной сваркой многослойных панелей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 901397225 в 4 В 23 К 20 1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чнос ИФФУ ЙНЫХ ке давй сварт быть ностро- упроотносится к свар и к диффузионно панелей, и мож иационной и маш енностях. Цель - повышение каче свойств панел заготовок, не п о о крытия, исключа материала в зо мические напря получается од ется попадание у сварки, сниж ения. В зоне ородная струк нанос аются сосдп ура. 3,узл. ства и й. На длежаф-лы, 2 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Институт проблем сверхпламеталлов АН СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЗИОННОЙ СВАРКОЙ МНОГОСЛПАНЕЛЕЙ(57) Изобретениелением, в частностке многослойныхиспользовано в авительной промышлщение процесса,эксплуатационныхучастки листовых шие сварке, наносят материалы, которые при температуре выше температуры их диффузионной сварки взаимодействую со свариваемыми материалами. Образуется л; - коплавкое химическое соединение (1 ХС), а формование сваренного пакета осу цсотвляется при температуре образования э 1 в о ЛХС. Наносят металлы, которые прп вз;.- имодействии с материалом обп;ивов пл заполнителя образуют ЛХС эвтектическ го; и па. Легкоплавкая эвтектика последних д;.ляется в процессе высокотемпсратурнн.отжига без нарушения структуры оспов 1 о материала. Температура образования легкоплавкой эвтектики с материалом об 1 вок или заполнителя соответствует 1 смпсратуре преимушественной деформации,:а.нх, - нителя. При этом упрощается нансссп по- фИзобретсцис относится к сварке давлением, в частности к диффузионной сварке многослойных панслей, и может быть использовано в авиационной и машиностроительной промьгшленггОстяххЦель изооретенияупрощение процесса, повышение качества и эксплуатационных свойств панелей.На фиг. 1 показал штамп с пакетом листовых заготовок панели перел дифсрузионцой сваркой; на фиг. 2 - то же, после формования пакета.Способ осуществлот следующим об.разом.На участки 1 листовых заготовок обшивок 2 и заполнителя 3, не подлежащие соединению, наносят антиадгезиоцный материал 4, образующий со свариваемыми материалами гри температуре, выше температуры сварки, легкоплавкое химическое соелг и с. и и е.В частном случае берут материал, образующий соединение эвтектического типа.В данном случае берут материал, температура образования легкоплавкой эвтектики которого соответствует температуре преимущественной деформации заполнителя. С целью повышения эксплуатационных свойств панелей их отжигают и берут материал, легкоплавкая эвтектика которого в процессе отжига рассасывается. Обшивки 2 и заполнитель 3 собирают в пакет, герметизирукт его по периметру когтактнойг шовной сваркой и устанавливают его между элементами 5 штампа.Герметизацию пакета можно осуществить обжатием между элементами 5 штампа.Далее штамп устанавливают в контейнер с защитной средой или вакуумную печь (це показаны), нагревают до температуры диффузионной сваркой и произвоггят сварку путем подачи газа в полость 6 штампа по трубопроводу 7, После сварки давление в полости 6 штампа снижают до атмосферного, а сваренный пакет подвергают раздаче путем подачи газа в его полость 8 через трубопровод 9 (фиг. 2), при этом температуру повышают до образования легкоплавкой эвтектической композиции материала заготовок и антиадгезиоцного материала.Получение панели происходит за счет частичного расплавления поверхностей обшивок и заполнителя на участках, не подлежащих сварке.После формования панели до требуемойформы давление в полости 6 снижают до атмосферного и производят отжиг до полного рассасывания легкоплагзкой эвтектики,Далее температуру снижают до комнатной, штамп или контейнер удаляют из печи, разбирают и извлекагот готовую панель. В качестве антиадгезиоцного материала используют металлы, наносимые на поверхности листовых заготовок путем электроосаж 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дегия либо в виде фольги. В частности при изготовлении панелей из титановых сплавов:гспользуют медь или никель.Использование антиадгезионного материала, образуюгцего со свариваемыми метариалами при температуре, выше температуры сварки, легкоплавкое соединение химического или эвтектического типа с последующим формованием пакета при этой температуре упрощает процесс за счет упрощения нанесения антиадгезионного материала и повышает качество панелей за счет исключения попадания антиадгезионного материала на участки, подлежащие сварке.Использование материала с температурой образования эвтектики, соответствуюгцей температуре преимущественной деформации заполнителя также упрощает процесс за счет снижения усилия формования сваренного пакета и позволяет повысить качество панелей за счет исключения разрывов и утонения стенок заполнителя.Использование материала, легкоплавкая эвтектика которого в процессе последую цего отжига рассасывается, позволяет получить в зоне соединения однородную структуру и снизить температурные напряжения, что новы гцает эксплуатационные свойства панелей.Лример. Изготавливают многослойную панель из трех листов размерами 210 к 250 Х х 20 лгм из титанового сплава ВТ 14 обшивки и ВТ -60 -- заполнитель. Толщина листов заготовок обшивок 0,8 мм, а толщина заполнителя 1,О мм.На хчастке листовой заготовки заполнителя, не подлежащем сварке,с обеих сторон закрепляют тита новую фольгу толгциной 0,1 мм, на которую предварительно гальваническим способом наносят технически чистуго медь из условия 5 10кг/см. Титановую фольгу закрепляют точечной сваркой.Использование меди в качестве материала, который образует с титаном химическое соединение, вызвано тем, что Сп образует с Т легкоплавкую эвтектику системы Тг - -Си при температуре Т=.198 К, при этом диффузионную сварку производят при Т= 1133 К (температура сверхпластической деформации ВТ 14), а формовку сваренного пакета производят при Т= 1198 К (температура сверхпластической деформации ВТ 6 С) . Эвтектика системы Тг - Сц растворяется в титановых листах в процессе последующего отжига без нарушения структуры этих листов.Листовые заготовкиобшивок и заполнителя собирают в пакет, герметизируют по контуру контактной шовной сваркой, затем устанавливают в штамп, зажимают по периметру, герметизируя полость штампа, и нагревают до температуры сварки Т=1133 К. Сварку осуществляют в течение 80 мин, подавая аргон под давлением Р=2,0 МПа в полость штампа. После сварки давлениеПосле охлаждения до комнатной температуры штамп разбирают и извлекают готовую панель. формула изобретения 15 1. Способ изготовления диффузионной сваркой многослойных панелей, состоящих из обшивок и заполнителя, при котором на участки листовых заготовок обшивок и заполнителя, не подлежашие соединению, наносят антиадгезионный материал, зааргона снижают до атмосферного, а сваренный пакет подвергают формованию, подавая аргон под давлением Р 0,24 МПа и одновременно повышая температуру до Т=1198 К. В момент образования легкоплавкой эвтек тики происходит раскрытие пакета и формование панели до требуемой формы,Последующий отжиг при температуре Т=1173 К в течение 180 мин обеспечивает рассасывание легкоплавкой эвтектики.10 готовки собирают в пакет, нагреваюг, сдав; ливают, а после сварки производят формование сваренного пакета до требуемой формы, отличающийся тем, что, с целью уиро щения процесса и повышения качества панелей, берут антиадгезионный материал, образующий со свариваемыми материалами ири температуре выше температуры сварки легкоплавкое химическое соединение, а формование пакета ведут при этой температуре.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что берут материал, образующий соединение эвтектического типа.3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что берут материал, температура образования легкоплавкой эвтектики которого соответствует температуре преимущественной деформации заполнителя.4. Способ ио и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств панелей, их отжигают и берут материал, легкоплавкая эвтектика которого в процессе отжига рассасывается.Составитель Т. Олесова Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор А. Обручар Заказ 2288/13 Тираж 921 Подписное ВНИИГР 1 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Г 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4