Способ изготовления сварных изделий из алюминиевых сплавов

78807 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Р 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТ ОРСКОМУ ений. Способ изготовлий из алюминиевых рев, пластическую дение, Новым в предлатся то, что в открытых роводят объемное де.- овременно сварного ны и основного матерах 530-300 С со ско - 10 сек 1, при этом должна составлять не ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-производственное объединение "Композит" и Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) А,А, Елисеев и Л.Г, Войтешенко (56) Авторское свидетельство СССР М 735655, кл. С 22 С 1/04, 1978.Авторское свидетельство СССР Мг 1164971, кл. В 23 К 28/00, 1983.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Использование; изготовление конструкций с повышеннь 1 ми требованиями к надежИзобретение относится к металлургии,в ча.тности к способам изготовления конструкций с повышенными требованиями к надежности сварных соединений.Известен способ обработки сварных соединений из алюминиевых сплавов, включающий пластическую деформацию со , скоростью 0,1-0,2 м/с, последующий нагрев при температурах до 500 - 5100 С.Обработка сварных соединений по этому способу позволяет увеличить пластичность и прочность сварных соединений.Однако из-за невысокой степени деформации (до 2 - 3%) при холодной пластической деформации не удается повысить механические свойства сварных соединений до уровня аналогичных свойств основного металла.Коррозионная стойкость сварных соединений, обработанных по этому способу, невысокая.Кроме того, свму способу дефо ности сварных соедин ления сварных изде сплавов включает наг формацию, и охлажде гаемом способе являе и закрытых штампах и формирование одн шва, околошовной зо риала при температу ростью деформации степень деформации менее 30%. 4 табл,ном, Поэтому при изготовлении из этих заготовок деталей сложной формы коэффициент использования материала (КИМ) очень низкий из-за значительного объема механической обработки.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения сварных соединений, по которому проводят пластическую деформацию роликом сварного шва при температуре 220 + 40 С и степени деформации 7-10% и околошовной зоны при температуре 3 + 5 С и степени деформации 4 - 6%.Обработка по данному способу позволяет повысить прочностные и пластические характеристики до уровня, близкого к уровню соответствующих характеристик основного материала, но не достигает их, Коррозионная стойкость при такой обработке сварных соединений повышается, Однако остается невысокой: Так как деформацию сварного шва и околошовной зоны проводятстойкость основного материала и сварных соединений достигается за счет растворения и измельчения частиц избыточных фаз 25 при деформировании сварных заготовок со степенью деформации я .30% при температурах 530 - 300 С. Повышение КИМ достигается путем объемной штамповки детаЛей требуемой формы иэ заготовок со сварным 30 соединением в открытых или закрытыхштампах,Повышение температуры деформации может привести к пережогу алюминиевых сплавов, что нежелательно Снижениетемпературы и увеличение скорости деформации приводит к разрушению деформируемых заготовок. Снижение скорости деформирования резко снижает производительность дорогостоящего оборудования, Уменьшение степени деформации при деформированиисварных соединений не по 40 зволяет обеспечить равнопрочность и одинакОвую коррозионную стойкость свар ных соединений и основного материала,П р и м е р. Сваривали аргонодуговой 45 сваркой заготовки размером 40 х 150 х 200 мм из термически неупрочняемого сйлава АМг 6 и термически упрочняемогб сплава1201;Послесварки часть заготовок обрабаты вали по известным режимам. Затем путем механической обработки (фрезерования) изготавливали тавровые детали с толщинойполки 18 мм и толщиной ребра 20 мм. Ана-,логичные тавровые детали изготавливали 55методом изотермической объемной штамроликом, то КИМ при изготовлении сложной формы очень низкий.Целью изобретения является повь 1 шение прочностных, пластических характеристик и коррозионной стойкости сварных 5 соединений до уровня аналогичных, свойств основного материала, а также повышение, КИМ деталей со сварным соединением,Поставленная цель достигается тем, что в открытых или закрытых штампах одновре менно объемно деформируют сварной шов, вь 1 полненный любым видом сварки плавлением (аргонодуговой, гелиеводуговой, электроннолучевой, лазерной и т.п.), околошовную зону и основной материал за готовки при температурах 530-300 С со скоростью деформации 10-10 сек, при этом степень деформации должна составлять не менее 30%.В заявляемом способе равнопрочность, 20 одинаковая пластичйость и оррозионная повки в закрытых штампах и обычной штамповки в открьтых штампах по предлагаемому способу.Всетавровые заготовки, изготовленные как по известному режиму, так и по заявляемым, термически обрабатывали: для сплава АМг 6 проводили отжиг по режиму 320 С, 1 ч, для сплава 1201 - закалка с температуры 535 С в холодную воду и старение по режиму 180 ОС, 18 ч,Режимы обработки сварных соединений приведены в табл.1. Данные по механическим свойствам и коррозион ной стойкости сварных соединений и основного металла приведены в табл.2,3. КИМ при изготовлении тавровых деталей приведен в табл.4,Как видно из приведенных данных, предлагаемый способ в отличие от известных повышает прочностные, пластические характеристики и коррозионную стойкость сварных соединений до уровня аналогичных свойств основного материала, Коэффициент использования материала при изготовлении сложных деталей со сварным соединени.ем из заготовок, изготовленных по предлагаемому способувыше в 4 раза, чем при изготовлении аналогичных деталей из заготовок, произведенных по известным способам, что позволяет экономить дефицитные материалы,Повышение механических и коррозионных свойств сварного соединения до уровня аналогичных свойств основного материала позволяет повысить надежность и ресурс работы (на 15 - 20%) герметичных сварных конструкций изделий ответственного назначения,Фо рмула изобретен ия Способ изготовления сварных иэделий из алюминиевых сплавов, включающий сварку, нагрев до температурь 1 пластической деформации, пластическую деформацию сварного шва и околошовной зоны и охлаждение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочностных, пластических характеристик и коррозионных свойств до уровня свойств основного сплава и увеличения коэффициента использования материала, нагрев ведут до 300-530 С, пластическую деформацию сварного шва и околошовной зонь 1 осуществляют одновременно путем обжатия изделия в открытых или закрытых штампах со степенью деформации не менее 30% и скоростью 10-10 с 1,1788078 Таблица 1 Таблиц и коррозионная стойкость основного материаланений тавровых заготовок из сплава АМг 6 . ханические свойства ых со Механические свойства основного материала плиты из ссопротивление 34,5 кгс/мм, относительное удлинение 18,0 о,Глубина межкристаллитной коррозии на основном матер ава АУг 6; временное ле составляет 0,06 мм.1788078 Таблица 3 Механические свойства и коррозионная стойкость основного материала и сварных тавровых заготовок из сплава 1201Механические свойства основного масопротивление 38,5 кгс/мм, относительноеГлубина межкристаллитной коррозии иала плиты из сплава 1201, винение 14,5 %,основном материале составляе ное,02 м аблица оэффициент использования матерйала при изготовлении тавровых зминиевых сплавов ок из ал Коррект еда ова Производственно-издательский комбинат "Патент ород, ул, Гагарина, 10 Заказ 52 ВНИИПИ ГР Составитель А, ЕлисееТехред М.Моргентал Тиражтвенного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р Подписноеениям и открытиям при ГКНТ ССкая наб., 4/5