Способ локального плакирования алюминия и его сплавов

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН БО 4 В 23 0 РЕТ ГА,. сплавов и пла предварительно ную поверхност лизируют порошк качестве матер ернии металлургиПОВАН 1 И сварк ьзоваиныхиздели Й. орые моокно а брете-венныхий. Дляего ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(71) Московский вечческий институт(56) Кирпа И.Г., Колесников Н.П,и др, Исследование энергосиловых параметров при прокатке биметаллических листов алюминий-медь-алюмуний. -Цветные металлы, 1963, У 3, с.61,Патент СИА Р 4046304,кл. 228-187, 1977.(54) СПОСОВ ЛОКАЛЬНОГО ПЛАК 1АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ(57) Изобретение относится кдавлением и может быть нспогно при изготовлении многослолистов, лент, плит и другихс локальной плакировкой, котгут найти применение в авиациэлектротехнической и другихлях промышленности. Цель изония - получение высококачестлокально плакированных изделэтого основу из алюминия или кнрующий материал с нанесенным на контакть слоем алюминия металовым материалом. В нала покрытия используют металл илн сплав, имеющий сопротивление деформации больше сопротивления деформации алюминия или егоспЛавов при горячем деформнровании.Материалом для металлизации можетслужить порошок металла или сплава,нмеюшего температуру плавления нижетемпературы плавления алюминия, атвердость выше твердости алюминия,например цинк или сплав цинка и алюминия эвтектического состава. Далеепакет сжимают, нагревают и деформируют. Сжатие пакета проводят при отношении среднего давления к сопротивлению деформа 1;ии алюминия в интервале 0,6-0,95, Температура нагре"ва пакета соответствует температуреплавления порошкового материала. Величина обжатия при деформации составляет 1-5 Е. Использование способа обеспечивает получение изделий с локально расположенной плакировкой без существенного утонения основы:Гс высокой прочностью соецинения.2 з.п, ф-лы, 1 ил, 1 табл.14476 О Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве дистов плит, лент, переходных контактов и корпусных изделий иэ алюминия или5 его сплаов с локальной плакировкой металлами и сплавами, имеющими сопротивление деформации большее, чем сопротивление деформации алюминия или его сплавов при горячей пласти. ческой деформации. Плакированные листы, плиты, ленты, переходные контакты и корпусные изделия могут быть использованы в авиации, электротех нике и других отраслях народного. хозяйства.Целью изобретения является получение высококачественных изделий из алюминия и его сплавов, локально пла" 20 кированных медью и другими металлами.На чертеже показано изделие, полученное в соответствии с предлагаемым способом.Плакировку 1 из,стали, титана, 25 меди предварительно с одной стороны соединяют прокаткой с алюминием 2, Прокаткой достигается высокая прочность соединения алюминиевой прослойки со сталью, титаном, медью. Затем 30 зону контакта со стороны плакировки 1 и основы 3 подвергают металлизации порошком 4 например порошком цинка, посредством напыления или вдавливания частиц порошка в поверхность алюминия .с образованием прочных металлических связей между частицами порошка и алюминием.Локальное плакирование алюминия ;или его сплавов металлами, имеющими 0 сопротивление деформации больше, чем сопротивление деформации алюминия или его сплавов при горячей пластической,цеформации, достигается предварительным сжатием пакета при 45 отношении среднего давления сжатия пакета к сопротивлению деформации алюминия в пределах 0,6-0,95, нагревом эоны контакта соединяемых слоев до температуры плавления порошкового материала и деформированием пакета с обжатием 1-5%. Нагрев в зоне контакта может осуществляться различными методами: нагретыми плоскими бойками, электрическим током и т.д. 55 При этом ко; такт алюминиевой основы с алюминиевым слоем на плакировке, например, иэ стали, титана, меди происходит через слой жидкого ме 1 2талла, ускоряющего процесс диффузионного взаимодействия слоев за счет жид- кой металлической фазы и контактного давления при деформации пакета 1-5 . При расплавлении слоя цинкового порошка в зоне контакта соединяемых металлов образуются условия жидкостного трения, которые создают благоприятные предпосылки для разрушения окисных пленок, снижают величину дополнительных растягивающих напряжений в твердом слое иэ стали, титана, меди. Это уменьшает вероятность появления утонений и трещин в плакировке, дает возможность получить локальную плакировку со степенью деформации пакета 1-5 .Расплавление частиц порошка обеспечивает при малых деформациях взаи" модействие слоев алюминия двухслой" ной плакировки и алюминиевой основы заготовки, свободных от окислов с образованИем переходной зоны высокой прочности.При сжатии пакета с отношением среднего давлендя сжатия к сопротивлению деформации алюминия меньше 0,6 порошковый материал в .процессе нагре" ва зоны контакта окисляется, что снижает качество изделия.При отношении среднего давления сжатия пакета к сопротивлению деформации алюминия больше 0,95 пакет деформнруется, опережая разогрев зоны контакта и оплавления порошка, что снижает качество соединения слоев.При отсутствии расплавления порошка в зоне контакта соединение слоев не происходитПри деформировании пакета манее 1 требуемое качество соединения не достигается.При деформировании пакета более 5% происходит утонение основы, появления складок, гофров и других дефектов основного слоя.При применении порошкового материала с твердостью, меньшей или рав ной твердости алюминия, эффект металлизации не достигается полностью из-эа отсутствия достаточно прочной металлической связи между частицами порошка и металлом, т.к. не происходит, разрушения окисных пленбк на поверхности алюминия.Всем предьявляемым требованиям . удовлеворяет порошок цинка или его эвтектический сплав с алюминием.Примечание Прочность соединения слоев (на отрыв ),ИПа дт Температура переходной зоны С Степень относи- тельной деФорма- .ции% 450-500450-500450-500450-500450-500 0,9 0,6 47-57 47-58 50-61 65-77 74-85 101-108 Недостаточнаястепень деформации 0,9 08 0,9 0,95 0,6 Складки,гофры, утонение и разрывы основы 0,8 450-500 0,95 65-84 450-500 450-500 450-500 450-500 0,8 68-87 0,95 110-114 . 0,6 з 144Способ осуществляется следующим образом.Двухслойную плакировку из стали 12 Х 18 Н 10 Т, титана ВТТ-О, меди И 1 в сочетании с алюминием толщиной 0,5 мм подвергали металлизации порошком цинка ПЦВ в зоне контакта. Затем осуществляли сборку и предварительное сжатие пакета при отношении среднего давления сжатия к сопротивлению деФормации алюминия в пределах 0,4- 1,3. Плоскими нагретыми бойками нагревали зону контакта до 300-500 С ио пакет осаживали со степенью деформации 0,5-10%, Результаты опытов приведены в таблице.Из таблицы видно, что использование способа обеспечивает получ ьние изделий с локально расположенной плакировкой без существенного утонения основы с высокой прочностью соединения слоев. Формула изобретения1. Способ локального плакирования алюминия и его сплавов, при котором на плакирующий материал, сопротивление деформации которого при горячем Параметры плакирования 1 7611 4деформировании больше сопротивлениядеформации материала основы при го, рячем деформировании, прокаткой наносят алюминиевое покрытие, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюполучения высококачественных локально плакированных изделий, на контактные поверхности плакирующего материала и основы наносят порошковый материал, имеющий твердость большую, чемтвердость основы, и температуруплавления ниже температуры горячейдеформации основы, сжимают соединяемые элементы с усилием, при которомотношение среднего давления к сопро -тивлению деформации алюминия находится в пределах 0,6-0,95 нагревают зоны контакта до температуры плавленияпорошкового материала и деформируютпакет на 1-5%. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве порошр 5 кового материала используют порошокцинка или сплава цинка с алюминием звтектического состава.3, Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что порошковый материал наносят металлизацией.144761 Продолжение таблицы Примечание ВР пп Р/ 6 Температура переходной зоны С Степеньотносительнойдеформа" .цииХ 3 450-500 450-500 450-500 0,8 111-116 111-117 11-115 0,95 450-500 112-115 112-116 28-43 21-38 450-500 0,95 450-.500450-500 0,9 Недостаточная степень деформации,окисление3 порошкового ма- териала 0,55 0,9 0,4 Недостаточная степень деформации утонения и разрывы ос"иовы 0,9 450-500 51-63 450-500 1,3 51-63450-500 450-500 Складки,гофры,утонение и разрывы основы, окисление порошкового материала 43-59 40-55 Складки,гофры,утонение и разрывыосновы 1,0 64-8368-86 Окисление порошкового матеоиала 35-49 33-45 38 -51 04 0,55 31-45 42"-58 Ф О 440-57 Утоненне н разрывыосновы складки гофры 66-8565-85105-111 450-500 450-500 Параметры плакирования 450-500450-500450-500450-500450-500450-500450-500450-500450-500 Прочность соединения слоевна отрыв 7,ИПа Соединение прочное44761 Продолжение таблицы Параметры пЛакирования Примечание 106-113 10 00-35 О 11 0 4 7 0-50 Недостаточная сте"пень деформации 450-500 112-116 0,95 тонение с 1 сновы,кладки,гофрысновного слоя 12-116 50 0,9 о же Со".тавитель В.ЗотинРедактор И,Циткина Техред М.Ходанич орректор М.Васильев Заказ 6789/16 Тираж 922 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 епень носи- елькой еформа ции уй,Температура пере- ходаоЯ зоны С1 450-500 450-500 450-500 Прочность соединения слоев (на отрыв),ИПа 107-1141107-113 Нет расплавленияпорошкового материала