RU2509638C1 - Способ изготовления металлических многослойных панелей - Google Patents
Способ изготовления металлических многослойных панелей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509638C1 RU2509638C1 RU2012151184/02A RU2012151184A RU2509638C1 RU 2509638 C1 RU2509638 C1 RU 2509638C1 RU 2012151184/02 A RU2012151184/02 A RU 2012151184/02A RU 2012151184 A RU2012151184 A RU 2012151184A RU 2509638 C1 RU2509638 C1 RU 2509638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sheets
- filler
- welding
- reaching
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для изготовления многослойных металлических панелей в авиакосмическом машиностроении. Осуществляют сборку пакета путем локального соединения листов заполнителя и размещения их между обшивками. Формируют ячейки заполнителя за счет подачи газа под давлением между листами заполнителя и производят диффузионную сварку ячеек между собой и с листами обшивок. В процессе формирования ячеек и сварки инертный газ подают с временной задержкой в течение 30 с при достижении необходимого уровня давления продувки внутренней полости между обшивками и листами заполнителя в процессе нагрева. При достижении необходимого уровня давления между листами заполнителя для предотвращения сварки между ними осуществляют временную задержку подачи газа в течение 30 с. По достижении температуры формирования ячеек заполнителя и сварки осуществляют временную задержку подачи инертного газа в течение 60 с при достижении заданного уровня давления. Способ обеспечивает повышение качества многослойных панелей. 3 ил.
Description
Комбинация сверхпластичной штамповки и диффузионной сварки за единичный цикл нагрева (метод SPF/DB) дает возможность коренным образом изменить изготовление конструкций из титановых листов в аэрокосмической промышленности.
Состояние сверпластичности металлов и сплавов характеризуется тремя основными признаками:
- повышенной чувствительностью напряжения течения к изменению скорости деформации;
- высокой устойчивостью течения сверхпластичных материалов, обеспечивающей большой ресурс деформационной способности, благодаря чему относительное удлинение при растяжении таких материалов может достигать нескольких сотен и даже тысяч процентов;
- напряжения течения в состоянии сверхпластичности значительно меньше предела текучести материалов в обычном пластическом состоянии.
Сверхпластичность наблюдается при определенных температурно-скоростных условиях: температурный интервал ограничен температурами начала рекристаллизации (0,4Тпл) и развития собирательной рекристаллизации (0,8-0,9Тпл); оптимальный интервал скоростей деформации для большинства исследованных металлов и сплавов составляет 10°…10-2 с-1.
Одной из важнейших особенностей сверхпластичности является сильная зависимость эффекта от размера и формы структурных составляющих материала, а так же от изменения структуры в процессе деформации. Принято считать, что средний размер зерен в поликристалле, обеспечивающий заметное проявление признаков сверхпластичности, не должно превышать 10 мкм в течение всего времени деформации.
При сверхпластичной штамповке лист нагревается до температуры сверхпластичности в герметичном штампе, затем под действием давления газа лист принимает форму полости штампа. При сверхпластичной штамповке титана для предотвращения окисления этого активного металла применяется аргон.
Изобретение относится к сварке давлением с подогревом и может быть использовано для изготовления многослойных металлических панелей авиакосмическом машиностроении
Задачей изобретения является повышение прочности соединения панелей путем доведения поверхностей соединения до расстояния между атомами и одновременного пластичного деформирования и диффузионной сварки, а также снижение трудоемкости процесса.
Известен способ изготовления многослойных панелей, при котором листовые заготовки заполнителя собирают в пакет, предварительно соединенные контактной сваркой в определенных местах. Пакет герметизируют по периметру, размещают между листами обшивок, нагревают и производят формовку и сварку заполнителя с обшивками под давлением газа [3].
На фиг.1 показан пакет листов заполнителя в исходном состоянии; на фиг.2 - исходный пакет в штампе; на фиг.3 - готовая панель в штампе.
Указанный способ изготовления многослойных панелей осуществляется следующим образом:
1) Предварительно листы 1 и 2 (фиг.1) заполнителя локально соединяют между собой по пересекающимся зонам 3 и 4, в местах пересечения которых делают сквозные отверстия 5 диаметром, не превышающим половины ширины зоны соединения. Затем на нижней опорной плите 6 (фиг.2) штампа размещают обшивку 7, фиксирующие элементы 8, сваренные листы заполнителя 1 и 2, фиксирующие элементы 9 и другую обшивку 10 и сжимают их верхней опорной плитой 11. Сборку нагревают до температуры сварки. В процессе нагрева в полость между обшивками через газовый коллектор 12 подают аргон под давлением, который через отверстие 5 равномерно распределяется по обеим полостям и через газовый коллектор 13 выходит наружу. С целью предотвращения сварки листов 1 и 2 заполнителя между ними поддерживают незначительное давление путем подачи газа через коллектор 14. При достижении температуры формовки листов заполнителя давление между ними увеличивают и осуществляют формирование ячеек 15 (фиг.2 и 3) и диффузионно их сваривают между собой и с листами обшивок 7 и 10. В процессе формирования ячеек осуществляют контроль избыточного давления в полостях между обшивками и деформируемыми ячейками 15 при помощи манометра 16, установленного на коллекторе 13. Повышение давления в этих полостях означает разрыв зон 3 и 4 соединения и проникновения формующего газа через отверстия в полости. При этом процесс формовки прекращают и производят устранение дефектов. Затем операцию формовки повторяют. Это позволяет повысить качество деталей.
Способ изготовления металлических многослойных панелей осуществляют следующим образом.
Изготовляли многослойную панель из двух обшивок толщиной 1,0 мм и расположенного между ними заполнителя, который формировали из двух листов толщиной 1,8 мм. Материал листов - титановый сплав ВТ23. Листы заполнителя обваривали по контуру, предварительно установив газовый коллектор между ними, и осуществляли локальное соединение по пересекающимся зонам точечной сваркой. В местах пересечения выполняли сквозные отверстия диаметром, равным половине ширины зоны соединения. Собранный пакет нагревали в штампе до 875°C. В процессе нагрева внутреннюю полость между обшивками и листами продували аргоном под давлением 0,2 МПа и производили временную задержку для продувки аргона в течении 30 секунд. Затем для предотвращения сварки листов заполнителя между собой между ними создавали давление газа порядка 1,0 МПа и производили временную задержку в течении 30 секунд. По достижении температуры формовки давление между листами заполнителя повышаем до 1,6 МПа с последующей временной задержкой в течении 60 секунд и осуществляли формирование ячеек заполнителя, соединяя их между собой и с обшивками. В процессе формования осуществляли контроль избыточного давления в полости обшивок, по изменению которого судили о качестве панелей.
Поверхности соединения доводятся до расстояния между атомами путем приложенного давления аргона. Так же должно быть обеспечено достаточное давление, чтобы вызвать течение пластического титанового сплава для заполнения обычных пустот, что происходит именно в этом случае - т.е. при задержке подачи газа происходит выдержка с постоянным уровнем давления. Если давление слишком низкое и не будет временной задержки, то небольшие пустоты останутся на поверхности контакта, и совместная прочность будет меньше, чем максимально получаемая. Приложение давления и временная задержка так же разрушает поверхностные окиси и неровности
После сварки панель охлаждали, не извлекая из штампа, и проводили ультразвуковой контроль панели на предмет наличия дефектов.
Claims (1)
- Способ изготовления металлических многослойных панелей, содержащих обшивки и расположенный между ними наполнитель, включающий сборку пакета путем локального соединения листов заполнителя и размещения их между обшивками, формирование ячеек заполнителя за счет подачи газа под давлением между листами заполнителя и диффузионную сварку ячеек между собой и с листами обшивок, отличающийся тем, что в процессе формирования ячеек и сварки инертный газ подают с временной задержкой в течение 30 с при достижении необходимого уровня давления продувки внутренней полости между обшивками и листами заполнителя в процессе нагрева, с временной задержкой 30 с при достижении необходимого уровня давления между листами заполнителя для предотвращения сварки между ними, а по достижении температуры формирования ячеек заполнителя и сварки осуществляют временную задержку подачи инертного газа в течение 60 с при достижении заданного уровня его давления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012151184/02A RU2509638C1 (ru) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Способ изготовления металлических многослойных панелей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012151184/02A RU2509638C1 (ru) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Способ изготовления металлических многослойных панелей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2509638C1 true RU2509638C1 (ru) | 2014-03-20 |
Family
ID=50279623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012151184/02A RU2509638C1 (ru) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Способ изготовления металлических многослойных панелей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2509638C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2595193C1 (ru) * | 2015-02-19 | 2016-08-20 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") | Способ изготовления многослойных металлических панелей |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3927817A (en) * | 1974-10-03 | 1975-12-23 | Rockwell International Corp | Method for making metallic sandwich structures |
SU1606287A1 (ru) * | 1988-12-30 | 1990-11-15 | Московский институт стали и сплавов | Способ изготовлени металлических многослойных панелей |
EP0507067A2 (en) * | 1991-04-05 | 1992-10-07 | Rockwell International Corporation | Method for making titanium aluminide metallic sandwich structures |
RU1810259C (ru) * | 1991-04-24 | 1993-04-23 | Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР | Способ изготовлени многослойных панелей |
RU2049628C1 (ru) * | 1992-11-18 | 1995-12-10 | Институт проблем сверхпластичности металлов и сплавов РАН | Способ изготовления многослойных конструкций |
RU2103132C1 (ru) * | 1995-11-24 | 1998-01-27 | Игорь Михайлович Терентьев | Способ изготовления двухслойной конструкции с внутренними полостями |
-
2012
- 2012-11-29 RU RU2012151184/02A patent/RU2509638C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3927817A (en) * | 1974-10-03 | 1975-12-23 | Rockwell International Corp | Method for making metallic sandwich structures |
SU1606287A1 (ru) * | 1988-12-30 | 1990-11-15 | Московский институт стали и сплавов | Способ изготовлени металлических многослойных панелей |
EP0507067A2 (en) * | 1991-04-05 | 1992-10-07 | Rockwell International Corporation | Method for making titanium aluminide metallic sandwich structures |
RU1810259C (ru) * | 1991-04-24 | 1993-04-23 | Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР | Способ изготовлени многослойных панелей |
RU2049628C1 (ru) * | 1992-11-18 | 1995-12-10 | Институт проблем сверхпластичности металлов и сплавов РАН | Способ изготовления многослойных конструкций |
RU2103132C1 (ru) * | 1995-11-24 | 1998-01-27 | Игорь Михайлович Терентьев | Способ изготовления двухслойной конструкции с внутренними полостями |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2595193C1 (ru) * | 2015-02-19 | 2016-08-20 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") | Способ изготовления многослойных металлических панелей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shakil et al. | Effect of ultrasonic welding parameters on microstructure and mechanical properties of dissimilar joints | |
Wu et al. | Microstructure, welding mechanism, and failure of Al/Cu ultrasonic welds | |
US5141146A (en) | Fabrication of superplastically formed trusscore structure | |
US20090008428A1 (en) | Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion welding | |
US20060138094A1 (en) | Method for producing permanent integral connections of oxid-dispersed (ODS) metallic materials or components of oxide-dispersed (ODS) metallic materials by welding | |
JP6003108B2 (ja) | 接合方法及び接合部品の製造方法 | |
US20170288200A1 (en) | Battery connection sheet and method for preparing the same, battery connection assembly, battery module, battery package and electric vehicle | |
CA2520463A1 (en) | Method of forming and blank therefor | |
CN112296616B (zh) | 用于制造板式热交换器的方法以及板式热交换器 | |
RU2509638C1 (ru) | Способ изготовления металлических многослойных панелей | |
CN107321812A (zh) | 一种相拼组合结构复合金属片的制备方法及其复合金属片 | |
JP2013078795A (ja) | 接合方法及び接合部品 | |
JP4627400B2 (ja) | アルミニウム/ニッケルクラッド材および電池用外部端子 | |
CN107160019A (zh) | 一种半导体激光器微通道热沉叠片的焊接装置及方法 | |
JP6065564B2 (ja) | スポット溶接方法 | |
Ma et al. | The effect of ultrasonic energy on joint characterization in ultrasonic spot welding multilayer tabs used in lithium-Ion battery manufacturing | |
JP7131634B2 (ja) | 鋼部材の製造方法 | |
CN213672334U (zh) | 一种换热蜂窝结构的钎焊工装 | |
SU1606287A1 (ru) | Способ изготовлени металлических многослойных панелей | |
CN108582945B (zh) | 一种温热分区固化胶铆复合连接方法 | |
RU2537980C2 (ru) | Способ изготовления многослойных металлических панелей | |
CN108746960B (zh) | 一种基于电阻塞焊原理的搅拌摩擦焊匙孔填补的新方法 | |
JP2023512826A (ja) | フリーはんだ箔 | |
KR101500042B1 (ko) | 용접구조 | |
EP3659736A1 (en) | Method to join materials with a different melting temperature |