RU2152859C1 - Способ получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при получении изделий с внутренними полостями с помощью энергии взрыва. В трубчатой облицовке размещают прессуемый порошок. Полостеобразующий материал в виде полимерных волокон протягивают через отверстия в трубчатой облицовке на расстоянии не менее 2 - 5 диаметров волокон с образованием слоев. Размещают полученную сборку в заполненной керамическим порошком внутренней полости защитной трубчатой прослойки между верхним и нижним пуансонами. Процесс сварки осуществляют путем ударного нагружения за счет разгона цилиндрического ударника пороховым метательным устройством и удара его в осевой канал защитной трубчатой прослойки со скоростью 400 - 600 м/с. Отношение его удельной массы к сумме удельных масс пуансонов, керамического порошка металлических дисков и прессуемого порошка составляет 0,3 - 0,42. Полученную прессовку нагревают до температуры выше температуры термического разложения полимерного волокна не менее чем в 1,25 - 2 раза. Способ обеспечивает высокую и равномерную плотность порошковой матрицы по высоте изделия и стабильность сечения получаемых каналов по длине. В изделиях отсутствуют сколы и трещины. Способ позволяет получить многоканальные изделия с малым поперечным сечением каналов, 2 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к технологии получения изделий с внутренними полостями с помощью энергии взрыва и может быть использовано для. изготовления теплообменников, фильтрующих элементов, деталей подшипников скольжения и т. п.

Известен способ получения сверхпроводящих изделий с внутренней полостью сваркой взрывом (Патент РФ N 1732572, опубл. 20.06.97, БИ N 17/97, Мкл. B 23 K 20/08), при котором устанавливают соосно трубчатый полостеобразующий элемент с удаляемым наполнителем и наружную оболочку, в зазор между ними засыпают порошок сверхпроводящего материала и инициируют заряд взрывчатого вещества (ВВ). Между наружной поверхностью полостеобразующего элемента и слоем порошка сверхпроводящего материала помещают металлическую трубчатую упрочняющую прослойку из высокоэлектропроводного металла с внутренним диаметром, на 2-4 мм большим наружного диаметра полостеобразующего элемента, при этом берут ВВ со скоростью детонации, равной 2400-3520 м/с, а процесс ведут при отношении удельной массы ВВ (произведение толщины слоя на его плотность) к сумме удельных масс наружной оболочки, порошка сверхпроводящего материала и упрочняющей прослойки, равном 1,0-1,2.

Недостатком данного способа является наличие в его технологической схеме трубчатой упрочняющей прослойки между прессуемым порошком сверхпроводящего материала и полостеобразующим элементом, что снижает эффективность теплообмена в полученных изделиях между порошковым слоем сверхпроводника и внутренней поверхностью полостеобразующего элемента, тем самым ограничивается промышленное применение данного способа.

Наиболее близким по техническому уровню и достигаемому результату является способ получения сверхпроводящих изделий с внутренней полостью (Патент РФ N 1827089, опубл. 20.02.96 г., БИ N 5/6, Мкл. В 23 К 20/08 - прототип), при котором устанавливают соосно трубчатый полостеобразующий элемент с удаляемым наполнителем и трубчатую облицовку, в зазор между ними засыпают порошок сверхпроводящего материала и инициируют наружный заряд ВВ, между зарядом ВВ и трубчатой облицовкой соосно размещают защитную трубчатую прослойку, в зазор между ней и трубчатой облицовкой засыпают тонкодисперсный керамический порошок, берут ВВ со скоростью детонации 1580-3800 м/с, а процесс ведут при отношении удельной массы ВВ к сумме удельных масс защитной трубчатой прослойки, тонкодисперсного керамического порошка, трубчатой облицовки и порошка сверхпроводящего материала, равном 0,51-0,81.

Недостатком данного способа является наличие в его технологической схеме полостеобразующего элемента в виде трубы, что ограничивает применение этого способа лишь для изделий с керамическим порошковым сверхпроводящим материалом, поскольку полостеобразующий элемент в виде трубы остается в сваренном изделии, это затрудняет теплообмен между порошковым материалом и веществом, которое располагают в полости сваренного изделия при его эксплуатации. Кроме того, указанный способ пригоден лишь для получения изделий с одной сквозной или несквозной внутренней полостью с большим поперечным сечением и не пригоден для получения многоканальных изделий с поперечным сечением каналов менее 1 мм, что значительно сужает круг возможных областей промышленного применения данного способа.

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено размещением в его технологической схеме одного полостеобразующего элемента в виде трубы, остающегося в полученном изделии, это приводят к получению лишь одноканального изделия с увеличенным сечением канала и пониженным теплообменом между спрессованным порошковым материалом и веществом, располагаемым во внутренней полости при эксплуатации изделия.

В связи с этим важнейшей задачей является создание нового способа получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами малого поперечного сечения (менее 1 мм²) по новой технологической схеме формирования импульсов давления, воздействующих на трубчатую облицовку, заполненную прессуемым порошком, на основе размещения в прессуемом порошке полостеобразующего материала в виде полимерных волокон, удаляемых после сварки термообработкой, и удара в осевой канал трубчатой прослойки цилиндрического ударника, что обеспечивает получение многоканальных изделий с развитой сетью каналов малого сечения (менее 1 мм²), пригодных для использования в теплообменниках, фильтрах или парах трения.

Техническим результатом заявленного способа является создание на основе размещения в трубчатой облицовке прессуемого порошка с полостеобразующим материалом в виде полимерных волокон, удаляемых после сварки термическим воздействием, выбора оптимального диапазона скорости ударника и отношения его удельной массы к сумме удельных масс элементов схемы прессования, новой структуры импульсов давления в свариваемом материале, обеспечивающей высокую и равномерную плотность порошковой матрицы по высоте, постоянство сечения получаемых каналов по длине, отсутствие в изделиях сколов и трещин, возможность получения изделий с малым поперечным сечением каналов (менее 1 мм²).

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами через отверстия в трубчатой облицовке протягивают полимерные волокна, используемые в качестве полостеобразующего материала, с образованием слоев.

Расстояние между отверстиями составляет не менее 2-5 диаметров волокон. После заполнения облицовки прессуемым порошком устанавливают верхний и нижний металлические диски. Полученную сборку соосно размещают во внутренней полости защитной трубчатой прослойки, заполненной керамическим порошком, ограниченной верхним и предварительно запрессованным нижним пуансонами. Процесс сварки осуществляют путем ударного нагружения за счет разгона цилиндрического ударника пороховым метательным устройством, ствол которого установлен соосно полученной заготовке, и удара его в осевой канал защитной трубчатой прослойки со скоростью 400-600 м/с при отношении его удельной массы к сумме удельных масс: верхнего пуансона, слоя керамического порошка, расположенного между верхним пуансоном и верхним металлическим диском, верхнего металлического диска, слоя прессуемого порошка, нижнего металлического диска и слоя керамического порошка между нижним пуансоном и нижним металлическим диском, равном 0,3-0,42. Удаление полостеобразующего материала осуществляют путем нагрева полученной прессовки до температуры, превышающей температуру термического разложения полимерного волокна не менее чем в 1,25-2 раза, при этом в качестве полостеобразугощего материала предложено использовать капрон, а в качестве керамического порошка - песок. В таких условиях взрывного воздействия в трубчатой облицовке, заполненной прессуемым порошком и полимерными волокнами, возникает благоприятная структура ударных волн, которая обеспечивает получение высокоплотных изделий без сколов и трещин в порошковом слое, отсутствие повреждений полимерных волокон, что, в свою очередь, после удаления полостеобразующего материала обеспечивает получение материала с развитой сетью каналов малого и стабильного сечения, соответствующего сечению полимерных волокон, что позволяет использовать изготовленные изделия в промышленных целях.

Новый способ получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами имеет существенные отличия по сравнению с прототипом как по строению получаемых изделий, так и по конструкции элементов схемы сварки взрывом, новой совокупности технологических приемов воздействия на прессуемый объект и режимов осуществления способа. Так, предложено размещать прессуемый порошок в трубчатой облицовке послойно, чередуя с размещением полостеобразующего материала в виде полимерных волокон, что способствует получению изделий с требуемым количеством каналов в изделии; размещение полимерных волокон на расстоянии друг от друга не менее 2-5 диаметров волокон способствует надежной сварке прессуемого порошка в промежутках между волокнами, что, в свою очередь, после удаления полостеобразующего материала, способствует большей герметичности межканальных промежутков в изделиях; использование защитной трубчатой прослойки, заполненной керамическим порошком способствует защите прессуемого материала от поперечного растрескивания и формированию давления нужной величины; предложено сварку взрывом осуществлять при скорости ударника 400-600 м/с и отношении его удельной массы к сумме удельных масс: верхнего пуансона, слоя керамического порошка, расположенного между верхним пуансоном и верхним металлическим диском, верхнего металлического диска, слоя прессуемого порошка, нижнего металлического диска и слоя керамического порошка между нижним пуансоном и нижним металлическим диском, равном 0,3-0,42, что в процессе нагружения обеспечивает необходимый уровень давления в прессуемом объеме, стабилизацию плотности порошкового материала по высоте изделия, получение порошковой матрицы с плотностью, близкой к предельной. Предложено удаление полостеобразующего материала осуществлять путем нагрева прессовок до температуры, превышающей температуру термического разложения полимерного волокна не менее чем в 1,25-2,0 раза, что способствует быстрому удалению полостеобразующего материала с образованием внутренних каналов изделия; использование капрона в качестве полостеобразующего материала позволяет, благодаря его сравнительно высокой прочности и гибкости, получать внутренние каналы заданной формы и постоянного сечения; предложено использовать в качестве керамического порошка песок, что, благодаря его труднопрессуемости, способствует легкому извлечению изделий из защитной трубчатой прослойки.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного решения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков решения, позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков в заявленном объекте по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "Изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение соответствует требованию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена схема сварки взрывом изделий с внутренними каналами, ее фронтальный осевой разрез; на фиг. 2 - один из вариантов размещения, слоя полостеобразующего материала в трубчатой облицовке; на фиг. 3 - часть осевого разреза сваренного изделия, перпендикулярно направлению внутренних каналов, где 14 - спрессованная порошковая матрица, 15 - внутренние каналы.

Предлагаемый способ получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами осуществляется в следующей последовательности. Изготавливают трубчатую облицовку 1 из тонкостенной металлической трубы либо сгибают ее из металлической фольги, вставляют в нее нижний металлический диск 2, например, из свинца, нижнюю кромку облицовки отгибают, в боковой поверхности трубчатой облицовки сверлят или прокалывают отверстия, протягивают через них полимерные волокна полостеобразующего материала 3, например, капрона, образуя из них слои, как показано, например, на фиг. 2. При этом расстояние между смежными полимерными волокнами (К) должно составлять не менее 2-5 диаметра волокна. Засыпают прессуемый порошок 4, например, металлический, устанавливают верхний металлический диск 5, верхнюю кромку трубчатой облицовки отгибают, получают при этом сборку N 1. Берут защитную трубчатую прослойку 6, например, из стали, запрессовывают в нее нижний пуансон 7, засыпают внутрь прослойки 6 слой керамического порошка 8, например, песок, устанавливают внутрь защитной прослойки симметрично ее продольной оси сборку N 1, засыпают остальную часть керамического порошка, устанавливают верхний пуансон 9, например, из стали, полученную таким образом сборку N 2 устанавливают соосно со стволом 10 порохового метательного устройства на стальном основании 11, размещенном на песчаном грунте 12; размещают в стволе порохового метательного устройства пороховой заряд с ударником и выстреливают ударником 13, например, из свинца, в осевой канал защитной трубчатой прослойки, при этом процесс ведут при скорости ударника 400-600 м/с и при отношении его удельной массы к сумме удельных масс: верхнего пуансона, слоя керамического порошка, расположенного между верхним пуансоном и верхним металлических диском, верхнего металлического диска, слоя прессуемого порошка, нижнего металлического диска и слоя керамического порошка между нижним пуансоном и нижним металлическим диском, равным 0,3-0,42. При расчете удельной массы слоя прессуемого порошка наличие в нем полимерных волокон полостеобразующего материала не учитывается.

После взрывного воздействия удаляют из защитной трубчатой прослойки верхний и нижний пуансоны, диспергируют, например, с помощью электровибратора, керамический порошок и извлекают спрессованную сборку N 1; удаляют, например, мехобработкой, верхний и нижний металлические диски и трубчатую облицовку. Извлеченную заготовку подвергают нагреву, например, в электропечи при температуре, превышающей температуру термического разложения полимерного волокна не менее чем в 1,25-2 раза. Нагрев ведут до полного удаления полимерных волокон из порошковой матрицы. Воздействие на заготовку сжатым воздухом способствует ускорению удаления полимерного материала из каналов. В результате получают изделие с сквозными внутренними каналами, площадь поперечного сечения которых соответствует сечению волокон полостеобразующего материала. При этом обеспечивается равномерная плотность порошковой матрицы по объему изделия, а ее величина близка к предельной; обеспечиваются равномерность площади сечения по длине каналов, отсутствие трещин и расслоений в порошковом материале.

Пример 1 (см. таблицу, опыт 1).

Трубчатую облицовку изготавливали из двух слоев фольги из меди М1, имеющей толщину 0,2 мм. Внутренний диаметр облицовки был 34 мм, длина 60 мм. Располагали в трубчатой облицовке нижний металлический диск из свинца. Его диаметр 34 мм, толщина Тд.н=0,8 см, плотность свинца Псв=11,34 г/см³, удельная масса Mд.н=Тд.н•Псв=0,8•11,34=9,07 г/см². Отгибали нижнюю кромку трубчатой облицовки внутрь на длине 2 мм. В боковой поверхности трубчатой облицовки с помощью приспособления выполняли 9 рядов отверстий, по 30 отверстий в каждом ряду, диаметром 0,2 мм, на расстоянии между рядами 4 мм, а между отверстиями 0,6 мм. Такое же количество таких же отверстий и на таком же расстоянии выполняли с симметричным расположением на противоположной стороне трубчатой облицовки. Протягивали через отверстия трубчатой облицовки полимерные волокна полостеобразующего материала, в качестве которых использовали капрон, диаметром Дв=0,2 мм, образуя из них слои, как на фиг. 1, 2. При выбранных расстояниях между отверстиями расстояния между смежными волокнами полостеобразующего материала составляют К=2 • Дв=0,4 мм. В качестве прессуемого порошка использовали электролитический порошок кобальта марки ПК-1 с насыпной плотностью Ппор=3,3 г/см³, с средним размером частиц 6-8 мкм. Толщина слоя порошка после засыпки в трубчатую облицовку была Тпор=4 см. Удельная масса слоя прессуемого порошка Мпор=Тпор • Ппор=4•3,3=13,2 г/см. При расчете Мпор наличие полостеобразующего материала в слое прессуемого порошка не учитывается. Устанавливали верхний металлический диск, например, из свинца, его диаметр 34 мм, толщина Тд.в=0,8 см, удельная масса Мд.в=Тд.в • Псв= 0,8 • 11,34=9,07 г/см². Выступающую часть трубчатой облицовки длиной 2 мм над верхним металлических диском отгибали в направлении к центру, получая при этом сборку N 1. Брали защитную трубчатую прослойку, например, из стали Ст. 3 с внутренним диаметром 50 мм, что соответствует внутреннему диаметру ствола порохового метательного устройства и диаметру ударника. Наружный диаметр прослойки 100 мм, длина 125 мм. Запрессовали в нижнюю часть защитной трубчатой прослойки нижний пуансон, например, из свинца, толщиной 1 см. Засыпали в осевой канал защитной трубчатой прослойки нижний слой керамического порошка, например, песка, с насыпной плотностью Пкер=1,6 г/см³ и установили на слой песка сборку N 1 симметрично продольной оси трубчатой прослойки. Затем засыпали песок выше уровня сборки N 1 и установили верхний пуансон, например, из стали Ст.3 с плотностью Пст=7,8 г/см³. При этом толщина слоя керамического порошка - песка между нижним пуансоном и нижним металлическим диском Тк. н=0,8 см, его удельная масса Мк.н=Тк.н • Пкер=0,8•1,6= 1,28 г/см²; толщина слоя керамического порошка, расположенного между верхним пуансоном и верхним металлическим диском была Тк.в=0,8 см, поэтому его удельная масса Мк.в=Мк.н=1,28 г/см²; толщина верхнего пуансона Тп.в=0,8 см, его удельная масса Мп.в=Тп.в • Пст=0,8 • 7,8=6,24 г/см². Полученную сборку N 2 устанавливали соосно со стволом порохового метательного устройства на стальном основании из стали Ст.3, предназначенного для торможения нагружаемой системы и отражения прошедших через сборку N 1 импульсов давления в обратном направлении. Стальное основание размещали на песчаном грунте. Диаметр стального основания был 15 см, толщина 20 см. Для ударного нагружения использовали свинцовый ударник цилиндрической формы диаметром 50 мм, толщиной Туд=1,5 см. Его удельная масса Муд=Туд•Псв=1,5 • 11,34=17,01 г/см². В стволе порохового метательного устройства размещали пороховой заряд ВВ, в качестве которого использовали бездымный охотничий порох "Барс" массой 29 г, и цилиндрический ударник, а затем выстреливали им в осевой канал защитной трубчатой прослойки. При выбранных параметрах сварки взрывом пороховой заряд обеспечивает скорость ударника 400 м/с; контроль скорости ударника проводили электроконтактным измерительным устройством с использованием измерителя временных интервалов ЧЗ-34A. Отношение удельной массы ударника (Муд) к сумме удельных масс (ΣMi): верхнего пуансона, слоя керамического порошка, расположенного между верхним пуансоном и верхним металлическим диском, верхнего металлического диска, слоя прессуемого порошка, нижнего металлического диска и слоя керамического порошка между нижним пуансоном и нижним металлическим диском, равно Муд/ΣMi= Муд/(Мпв+Мк.в+Мд.в+ Мпор+Мд.н+Мк.н)= 17,01/(6,24+1,28+9,07+ 13,02+9,07+1,28)= 0,42. После взрывного воздействия удаляли из осевого канала защитной трубчатой прослойки верхний и нижний пуансоны, диспергировали, например, с помощью электровибратора, керамический порошок и извлекали спрессованную сборку N 1; удаляли, например, мехобработкой, трубчатую облицовку, а также верхний и нижний металлические диски. Извлеченную заготовку подвергали нагреву в электропечи в течение 45 минут при температуре, превышающей температуру термического разложения полимерных волокон в 1,25 раза. Температура термического разложения капрона составляет t_р= 320^oC, температура нагрева прессовки t_н=1,25 • t_р=1,25•320=400^oC. Воздействие на заготовку сжатым воздухом осуществляли с помощью электрокомпрессора. В результате получали многоканальное изделие цилиндрической формы с сквозными внутренними каналами, число которых - 270 соответствует числу волокон полостеобразующего материала в исходной заготовке, с весьма малым поперечным сечением каналов - около 0,03 мм², имеющих эллиптическую форму, как на фиг. 3, при этом обеспечивается равномерная плотность порошковой матрицы из кобальта по высоте изделия - неравноплотность не превышает 3-5%; плотность порошковой матрицы составляет 90-93% от предельной, нестабильность поперечного сечения внутренних каналов по их длине не превышает 4 -6%; в изделиях отсутствуют сколы и трещины.

При получении изделий по прототипу (см. таблицу, опыт 4) возможно получение лишь одноканальных изделий с поперечным сечением канала значительно большим, чем по предлагаемому способу.

Пример 2 (см. таблицу, опыт 2).

То же, что в примере 1, но внесены следующие изменения. Длина трубчатой облицовки была 64 мм. Толщина нижнего металлического диска Тд.н=1,0 см, его удельная масса равна: Мд.н=1,0 •11,34=11,34 г/см². Диаметр полимерных волокон полостеобразующего материала - капрона Дв=0,4 мм, такой же диаметр отверстий в трубчатой облицовке. Расстояние между смежными отверстиями в рядах 1,6 мм, количество отверстий с двух сторон трубчатой облицовки в каждом ряду - по 12. При выбранных расстояниях между отверстиями, их диаметре, расстояние между волокнами полостеобразующего материала К=3,0•Дв= 3,0•0,4=1,2 мм. Толщина верхнего металлического диска Тд.в=1,0 см, его удельная масса Мд.в= 1,0•11,34= 11,34 г/см². Толщина слоя керамического порошка, расположенного между нижним пуансоном и нижним металлическим диском Тк.н=1,0 см, его удельная масса равна: Мк.н=1,0 • 1,6=1,6 г/см²; толщина слоя керамического порошка между верхним пуансоном и верхним металлическим диском Тк.в=1 см, его удельная масса Мк.в=Мк.н=1,6 г/см². Толщина верхнего пуансона Тп.в=1,3 см, его удельная масса Мп.в=1,3 • 7,8=10,14 г/см². Сумма удельных масс ΣMi=Мп.в+ Мк. в+Мд.н+Мпор+Мд.н+Мк.н=10,14+1,6+11,34+ 13,2+11,34+1,6=49,22 г/см². Отношение удельной массы ударника к сумме удельных масс ΣМi равно: Муд/ΣМi= 17,01/49,22=0,35. Масса порохового заряда была 36 г, что обеспечило скорость ударника 500 м/с. Нагрев заготовок после взрывного воздействия проводили при температуре t_н= 480^oC, что в 1,5 раза превышает температуру термического разложения t_р капрона. Результаты получения изделия те же, что в примере 1, но количество каналов в каждом изделии 108, а поперечное сечение каждого из них - около 0,13 мм²; плотность порошковой матрицы составляет 92-94% от предельного значения.

Пример 3 (см. таблицу, опыт 3).

То же, что в примере 1, но внесены следующие изменения. Длина трубчатой облицовки была 68 мм. Тд. н=1,2 см, удельная масса Мд.н=1,2 • 11,34=13,6 г/см². Диаметр полимерных волокон Дв=0,6 мм, такой же диаметр отверстий в трубчатой облицовке; расстояние между смежными отверстиями в рядах 3,6 мм, количество отверстий с двух сторон трубчатой облицовки в каждом ряду 6. При выбранных расстояниях между отверстиями и их диаметре расстояние между смежными волокнами полостеобразугощего материала К=5 • Дв=5 • 0,6=3 мм.

Тд.в=1,2 см, Мд.в=Мд.н=13,6 г/см², Тк.н=1,2 см, удельная масса Мк.н.=1,2 • 1,6=1,92 г/см², Тк.в=Тк.н=1,8 см, Мк.в= Мк.н=1,92 г/см², Тп.в=1,6 см, Мп. в=1,6 • 7,8=12,48 г/см². Сумма удельных масс ΣMi= 12,48+1,92+13,6+13,2+13,6+1,92= 56,72 г/см², Муд/ΣМi=17,01/56,72=0,3. Масса порохового заряда была 44 г, что обеспечило скорость ударника 600 м/с.

Нагрев заготовки проводили при t_н=640^oC, что в 2 раза превышает температуру термического разложения t_р капрона.

Результаты получения изделия те же, что в примере 1, но количество каналов в изделии 54, а поперечное сечение каждого из них около 0,28 мм²; плотность порошковой матрицы составляет 93-95% от предельного значения.

При получении изделий по прототипу (см. таблицу, опыт 4) получают лишь одноканальное изделие с поперечным сечением канала около 12 мм².

Таким образом, вышеуказанные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:
- способ получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами, предназначенный для изготовления теплообменников, фильтрующих элементов, деталей подшипников скольжения и т.п., впервые обеспечил получение качественных многоканальных изделий цилиндрической формы с равномерной плотностью порошковой матрицы по высоте изделия (неравноплотность не превышает 3-5%), с плотностью порошковой матрицы, составляющей 90-95% от предельного значения, с стабильным поперечным сечением внутренних каналов по длине (нестабильность не превышает 4-6%); в изделиях отсутствуют сколы и трещины, при этом обеспечивается малое поперечное сечение внутренних каналов (менее 1 мм²);
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных технологических приемов, условий и режимов его реализации;
- способ получения сваркой, взрывом изделий с внутренними каналами, воплощенный в заявленном изобретении, при его осуществлении обеспечивает получение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Промышленная применимость".

Claims (3)

1. Способ получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами, при котором в защитной трубчатой прослойке с внутренней полостью, заполненной керамическим порошком, соосно размещают трубчатую облицовку с полостеобразующим материалом, заполненную прессуемым порошком, отличающийся тем, что в качестве полостеобразующего материала используют полимерные волокна, которые протягивают через отверстия в трубчатой облицовке на расстоянии друг от друга не менее 2 - 5 диаметров волокон с образованием слоев, после заполнения облицовки прессуемым порошком устанавливают верхний и нижний металлические диски, затем полученную сборку размещают во внутренней полости защитной трубчатой прослойки, ограниченной предварительно запрессованным в нее нижним пуансоном, после заполнения ее керамическим порошком, затем устанавливают верхний пуансон, а сварку осуществляют путем ударного нагружения за счет разгона цилиндрического ударника пороховым метательным устройством, ствол которого установлен соосно полученной заготовке, и удара его в верхний пуансон со скоростью 400 - 600 м/с при отношении его удельной массы к сумме удельных масс верхнего пуансона, слоя керамического порошка, расположенного между верхним пуансоном и верхним металлическим диском, верхнего металлического диска, слоя прессуемого порошка, нижнего металлического диска и слоя керамического порошка между нижним пуансоном и нижним металлическим диском, равном 0,3 - 0,42, после чего удаляют полостеобразующий материал путем нагрева полученной заготовки до температуры, превышающей температуру термического разложения полимерного волокна не менее чем в 1,25 - 2 раза.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерных волокон используют капрон.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве керамического порошка используют песок.

Images