Способ изготовления биметаллических изделий

Способ изготовления биметаллических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке давлением с применением нагрева и может быть использовано для изготовления биметаллических изделий, преимущественно сталеалюминиевых, например кухонной посуды из нержавеющей стали с днищем из теплораспределяющего слоя. Цель изобретения - улучшение качества за счет повышения прочности сцепления и обеспечение сплошности провара по всей соединяемой поверхности . На заготовке 1 из нержавеющей стали марки 12X18Н1 ОТ диаметром 160 мм размещают торообразную заготовку 2 из алюминия АД-1 с наружным диаметром 100 мм, внутренним 50 мм. Соединяемые поверхности заготовок перед сборкой зачищают и обезжиривают. После сборки .пакет нагревают до 450°С и подвергают сдавливанию до полного растекания алюминия по поверхности нержавеющей заготовки. После разрезки биметаллического изделия на ряд полос не обнаружено отслаивания и непровара . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. W Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 В 23 К 20/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы

О

00 (л)

О (21) 4686613/27 (22) 03.05.89 (46) 23.03.92. Бюл. № 11 (71) Научно-исследовательский институт технологии криогенного машиностроения (72) Н.А.Орлов, Н;В.Друзь и В.И.Бова (53) 621,771.8(088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 2124474, кл,.

А 47 J 36/02, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к сварке давлением с применением нагрева и может быть использовано для изготовления биметаллических изделий, преимущественно сталеалюминиевых, например кухонной посуды из нержавеющей стали с днищем из теплорасп редел яющего слоя. Цель изобретения— улучшение качества за счет повышения прочности сцепления и обеспечение сплошности провара по всей соединяемой поверхности. На заготовке 1 из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т диаметром 160 мм размещают торообразную заготовку 2 из алюминия АД-1 с наружным диаметром 100 мм, внутренним 50 мм. Соединяемые поверхности заготовок перед сборкой зачищают и обезжиривают, После сборки. пакет нагревают до 450 С и подвергают сдавливанию до полного растекания алюминия по поверхности нержавеющей заготовки. После разрезки биметаллического изделия на ряд полос не обнаружено отслаивания и непровара. 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

1720830

Изобретение относится к сварке давлением с применением нагрева и может быть использовано для изготовления биметаллических изделий, преимущественно сталеалюминиевых, например, кухонной посуды (соусниц, кастрюль, сковород, варочных аппаратов) из нержавеющей стали, днища которой снабжены теплораспределяющим слоем из металлом, хорошо проводящим тепло, таким, как алюминий, медь или их сплавы, Целью изобретения является улучшение качества за счет повышения прочности сцепления и обеспечение сплошности провара соединяемых поверхностей.

Способ изготовления биметаллических изделий включает сборку пакета из заготовок с различными пластическими характеристиками, их нагрев и последующее сдавливание, при этом заготовку из более пластического материала выполняют кольцевой, а при сборке пакета ее размещают осесимметрично на свариваемой поверхности заготовки не менее пластичного материала. Заготовку из более пластичного материала можно выполнять в виде тора.

Получение качественного соединения, прочного сцепления слоев алюминия или его сплавов с нержавеющими сталями затруднено ввиду наличия на их поверхности тугоплавких оксидных пленок, снижающих адгезионную способность. Надежное соединение происходит только в тех местах, где происходит взаимное относительное перемещение соединяемых поверхностей.

В случае выполнения заготовки из более пластичного материала кольцевой формы, при сборке пакета площадь первоначального контакта представляет собой кольцо (в случае тора — окружность, контакт по линии). Такое выполнение заготовки позволяет достичь поставленной цели: получить качественное соединение по всей поверхности, так как при осаждении пакета и деформации происходит последовательное перемешивание очага деформации алюминия (линии контакта) к центру и периферии, что сопровождается разрушением оксидных пленок на трущихся поверхностях,созданием непосредственного контакта чистых металлов и их схватыванием (сцеплением) по всей поверхности, На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа, Заготовку 1 кастрюли из нержавеющей стали и заготовку 2 теплорасширяющего слоя предварительно обезжиренные и зачищенные собирают в пакет, при котором торообразную заготовку 2 из наиболее пластичного материала располагают осе5

30 симметрично на наружной поверхности днища кастрюли и совместно нагревают до температуры, не превышающей температуры плавления материала заготовки 2, Пакет устанавливают на специальную оправку 3, смонтированную на столе 4 пресса. При рабочем ходе ползуна 5 пресса производят осаждение с усилием, обеспечивающим течение материала заготовки 2, Осаждение производят путем приложения нормальной нагрузки. В процессе деформации происходит растекание материала заготовки 2, относительное перемещение материала соединяемых поверхностей, разрушение окисных пленок на трущихся поверхностях и их взаимное схватывание.

Вследствие растекания заготовки 2 по поверхности днища заготовки 1 как к центру

его, так и к периферии, площадь приваренных поверхностей при сплошности провара составляет 90 — 95 от общей площади дна кастрюли.

Размеры кольцеобразной заготовки относительно диаметра днища кастрюли определяют расчетно-опытным путем, При известной требуемой толщине теплораспределяющего слоя t, диаметре днища кастрюли D и площади F масса направляемого металла, т.е. объем тора равен V = F с, С учетом разности сопротивления течения металла к центру и периферии средний диаD метр тора выбирается равным d

40 заготовку из алюминия АД-1 размерами; наружный диаметр 100 мм, внутренний 50 мм. Соединяемые поверхности заготовки перед сборкой зачищают наждачной шкуркой с зерном М 80 — 100 и обезжиривают

45 органическими растворителями (хладон, четыреххлористый углерод и т.д.). После сборки пакет нагревают до с = 450 С и подвергают сдавливанию до полного растекания алюминия по поверхности

50 нержавеющей заготовки. После разрезки биметаллического изделия на ряд полос мест отслаивания и непровара не обнаруживают, прочность сцепления превышает аналогичные образцы, выполненные в

55 соответствии с известным способом в 3 -3,5 раза.

Предлагаемый способ допускает использование промежуточных прокладок из материала, препятствующего образованию интерметаллидов, а также дополнительного

1720830

20

30

40

50

Составитель И,Николаева

Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор М,Бланар

Заказ 916 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нанесения пленки поверхностно-активного металла, например, галлия, Формула изобретения

1. Способ изготовления биметаллических изделий, включающий нагрев загото. вок с различными пластическими характеристиками, их сборку в пакет и последующее соединение, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества за счет повышения прочности сцепления и обеспечения сплошности провара по всей соединяемой поверхности, заготовку из более пластичного материала выполняют кольцевой, а при сборке пакета ее размещг5 ют осесимметрично на свариваемой повер.хности заготовки из менее пластичного материала.

2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что кольцевую заготовку выполняют

10 в виде тора,