Способ получения биметаллических заготовок

Способ получения биметаллических заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, преимущественно ниобий-бронза, для последующего пластического деформирования, включающий нагрев сплошной заготовки из материала наружного слоя. размещение ее в контейнере .с последукнцей прошивкой сердечником из материала внутреннего слоя и твердофазную сварку заготовок наружного и внутреннего слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения заготовок наружного и внутреннего слоев, прошивку сплошной заготовки осуществляют с одновременным скальпированием сердечника внутреннего слоя, причем скорость прошивки находится в пределах

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ю)4 В 23 К 20 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3610786/25-27 (22) 22.06.83 (46) 23.10.85. Бюл. N 39 (72) А.И.Колпашников, А.А.Федоров, Б.В.Кучеряев, В.И.Лукин, А.А.Дунаев, А.В.Беспалов, В.А.Близнюк, А.Ф.Морозов и Ю.Д.Долбинов (71) Московский авиационный технологический институт им. К.3. Циолковского (53) 621.771.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 304031, кл. В 21 С 23/22, 1970.

" (54)(57) 1 ° СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК, преимущественно ниобий-бронза, для последующего пластического деформирования, включающий нагрев сплошной заготовки из материала наружного слоя, „„SU„„1186435 A 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 юшийся тем, что, с целью повышения 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) 10 м/с.

2. Способпоп. 1, отличаюшийся тем, что перед сплошной заготовкой помещают смазку с температурой размягчения 0,85-0,95 от температуры нагрева сплошной заготовки

1186435

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении биметаллических заготовок для последующего пластического деформирования. 5

Цель изобретения — повышение качества соединения заготовок наружного и внутреннего слоев.

На чертеже представлено устройство для реализации способа. 1О

Устройство содержит пуансон с упорной втулкой 2, пружиной 3 и направляющей втулкой 4, контейнер

5, скальпирующую матрицу 6 для скальпирования сердечника 7 из мате- 15 риала внутреннего слоя и сплошную заготовку 8 из материала наружного: слоя с буртиком 9, установленную на смазывающей шайбе 10, которая размещена на заглушке 11. 20

Способ реализуют следующим образом.

В контейнере 5 на заглушке 11 размещают смазывающую шайбу 10 из мате-f риала с температурой размягчения

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-30 . ка 7 из материала внутреннего слоя.

На сплошной заготовке из материала наружного слоя размещают скальпирующую матрицу 6, устанавливают сердечHHK H BBOp8T B KOHTeHHep GHCOH 1, направляющая втулка 4 которого находит на верхний торец сердечника, а упорная втулка 2 обеспечивает при этом соосность и жесткость всего устройства. Под действием усилия и тем- 40 пературы растекается смазывающая шайба, заполняя полость, образованную контейнером и сплошной заготовкой. Сердечник скальпируется при прохождении через скальпирующую матрицу и прошивает сплошную заготовку, причем скорость прошивки находится в пределах (10-15)-10 м/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. Пуансон входит в отверстие скальпирующей матрицы и вдавливает сердечник до совмещения его торца с торцом сплошной заготовки в одной плоскости. На этом процесс получения биметаллической заготовки заканчивается. Затем убирают заглушку 11 и готовую биметаллическую заготовку извлекают из контейнера.

Прошивка сплошной заготовки с одновременным скальпированием сердечника внутреннего слоя позволяет обеспечить контакт чистых (ювенильных) активированных поверхностей соединяемых слоев, что обеспечивает прохождение твердофазной сварки и, как следствие, получение прочности соединения не ниже прочности менее прочного слоя по всей контактной поверхности слоев биметаллической заготовки, Скорость прошивки более указанной может привести к нагреву материала сплошной заготовки вблизи контактной поверхности, а скорость прошивки менее указанной снижает положительный эффект активации скальпируемой поверхности сердечника.

Указанная для смазки температура размягчения, осуществляемого за счет теплоотдачи от нагретой сплошной заготовки из материала наружного слоя, обеспечивает под действием высокого давления, возникающего в замкнутом объеме смазки при прошивке сердечником сплошной заготовки, функционирование смазки в соответствии с законом Паскаля, и в то же время надежную герметизацию полости, занятой смазкой.

Если температура размягчения смазки ниже указанной, то из-за высокой жидкотекучести размягчившейся смазки невозможно обеспечить надежную 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.

186435 4

90 -1О м. Угол реза скальпирующей матрицы 30 . Способ осуществляют на вертикальном гидравлическом прессе усилием 1,6 МН в контейнере диаметром 10 1м. В качестве смазки ис- пользуют стеклографитовые среды, со держащие порошок кристаллического графита и стеклопорошок В 15. После получения биметаллических заготовок

10 готовят образцы для механических испытаний на разрыв. Результаты испытаний способа представлены в табЛице.

3 1

П 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 61,5.10 м до скальпирования и 60-10 м после скальпирования, высота сердечника

Скорость прошивки, 10 -3 м/с

Сост смаз

Х ст

Сердечник: сплошная ла заготовка

Ниобий:

Бр.013

1023 0,82

873 0,55

1023 0,84

873 0 58 310

785 0,49 306

20

15

12

756

1023 0,80

873 0 ° 52 312

785 0,50 308

10 3

10 7

10 12

10 14

Зазор между слоями

Разрыв по бронзе

Разрыв по бронзе

756

Зазор между слоями

1023 0,80

873 0,52

Зазор между слоями

1 2 3

Зазор между слоями

Зазор между слоями

3asop между слоями

Разрыв по бронзе

Разрыв по бронзе

Разгерметизация полости занятой смазкой

Разгерметизация полости занятой смазкой

1186435

Ниобий:

Бр.08

20

15

15

756

15

10

ЧО

756

10

1023 О, 72!

873 0,50

1023 0,76

873 0,50

1023 0,78

873 0,52 240

785 0,42 238 t 023 О, 74

873 0,48 242

785 0,46 . 239

Продолжение таблины

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 смазкой

Зазор между слоями

За з ор между слоями

ВНИИПИ Заказ 6481/18

Тираж 1085 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4