RU2529618C1

RU2529618C1 - Method to manufacture multi-layer panels

Info

Publication number: RU2529618C1
Application number: RU2013109486/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Ванюшин; Юрий Николаевич Кривошеев; Александр Иванович Маслов; Артемий Владимирович Молоканов; Яков Алексеевич Соболев; Александр Владимирович Шишурин
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2014-09-27
Also published as: RU2013109486A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: sheet filler stocks are manufactured. Substance made of molybdenum oxide and boron nitride, electric resistance of which exceeds electric resistance of stock material is applied onto specified sections of one of sheets by means of diffusion spraying in the form of a mesh. Sheet filler stocks are assembled into a package, which is sealed along the perimeter, and a row of continuous seams is arranged by roller welding to form incomplete penetrations in sections of their crossing with the applied substance. The package is placed between lining sheets, heated, and the filler is shaped and welded to the lining due to pressure of gas passing via non-welded sections of the filler package.

EFFECT: increased quality of panels and their strengthening due to diffusion of molybdenum atoms on titanium alloy surface.

1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и сварке и может быть использовано в различных отраслях аэрокосмического машиностроения.The invention relates to the processing of metals by pressure and welding and can be used in various fields of aerospace engineering.

Известны способы изготовления многослойных панелей, при которых листовые заготовки заполнителя собирают в пакет, предварительно соединяют между собой электроконтактной сваркой в определенных местах и герметизируют его в определенных местах, затем располагают их между обшивками и размещают в печи, где нагревают и производят формовку и сварку заполнителя с обшивкой давлением газа (патенты США №39201754, 1975 г.; и №4882823, 1987 г., а также а.с. СССР №1269953, 1992 г.).Known methods for the manufacture of multilayer panels, in which the sheet blanks of the filler are collected in a package, pre-connected by electric contact welding in certain places and sealed in certain places, then placed between the casing and placed in the furnace, where the filler is heated and formed and welded with gas pressure sheathing (US patent No. 39201754, 1975; and No. 4882823, 1987, as well as the USSR AS No. 1269953, 1992).

Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту РФ №1703337, В23К 20/14, 1992 г., которое было принято авторами за прототип.The closest in the set of essential features is the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 1703337, V23K 20/14, 1992, which was adopted by the authors for the prototype.

Недостатком способа является необходимость соединения листов заполнителя прерывистым швом элетроконтактной сварки, что снижает качество панелей из-за появления таких дефектов, как пережог, непровар и т.п. Кроме того, выполнение прерывистого сварного шва сопряжено с большим количеством прерываний процесса сварки, что приводит к увеличению трудоемкости процесса и снижению качества сварки готового изделия.The disadvantage of this method is the need to connect the filler sheets with an intermittent seam of electrical contact welding, which reduces the quality of the panels due to the appearance of defects such as burnout, lack of penetration, etc. In addition, the implementation of intermittent weld is associated with a large number of interruptions of the welding process, which leads to an increase in the complexity of the process and a decrease in the quality of welding of the finished product.

Цель изобретения - повышение качества панелей и снижение трудоемкости процесса.The purpose of the invention is to improve the quality of panels and reduce the complexity of the process.

Поставленная цель достигается тем, что на участки листовых заготовок заполнителя, не подлежащие сварке, наносят вещество с электрическим сопротивлением, превышающим электрическое сопротивление материала соединяемых деталей, а предварительное соединение листовых заготовок заполнителя осуществляют непрерывной сваркой. Благодаря применению вещества с высоким электрическим сопротивлением, в процессе непрерывной шовной сварки в местах пересечения шва с веществом образуются непровары, служащие в дальнейшем участками прохода деформирующего газа к зонам деформации.This goal is achieved by the fact that on the areas of the sheet blanks of the filler, not subject to welding, apply a substance with an electrical resistance greater than the electrical resistance of the material of the parts to be joined, and the preliminary connection of the sheet blanks of the filler is carried out by continuous welding. Due to the use of a substance with high electrical resistance, in the process of continuous seam welding at the intersection of the weld with the substance, lack of fusion is formed, which later serve as sections of the passage of the deforming gas to the deformation zones.

Способ осуществляют следующим образом (см. Фиг.1). Изготавливают заготовку (заполнитель) из двух листов 1 и 2 титанового сплава ВТ23 толщиной 1 мм. Перед сваркой на один из листов заполнителя на места, не подлежащие сварке, наносят через трафарет вещество (в состав которого входит оксид молибдена и нитрид бора) в виде сетки ортогональных прямых линий 3. Пакет из листовых заготовок обваривают по контуру и проваривают рядом непрерывных ортогональных швов 4 роликовой сваркой. Далее пакет размещают между листами обшивок, нагревают и подачей в него газа осуществляют формовку заполнителя и сварку с обшивками.The method is as follows (see Figure 1). A blank (aggregate) is made of two sheets 1 and 2 of a VT23 titanium alloy 1 mm thick. Before welding, on one of the aggregate sheets, a substance (which includes molybdenum oxide and boron nitride) is applied through a stencil in the form of a grid of orthogonal straight lines 3. A packet of sheet blanks is welded along the contour and boiled by a series of continuous orthogonal seams 4 roller welding. Next, the package is placed between the sheets of cladding, heated, and by supplying gas to it, molding of the filler and welding with claddings are carried out.

Из-за высокого электрического сопротивления наносимого состава в местах его пресечения с зоной непрерывного сварного шва образуются непровары, позволяющие газу беспрепятственно проходить к деформируемым участкам заготовки, а за счет замены лака АК-20 на оксид молибдена увеличивается поверхностная прочность готового изделия из-за диффузионного напыления атомов молибдена на поверхности титанового сплава.Due to the high electrical resistance of the applied composition in places where it is suppressed with the continuous weld zone, lack of fusion is formed, allowing gas to freely pass to the deformable sections of the workpiece, and by replacing the AK-20 varnish with molybdenum oxide, the surface strength of the finished product increases due to diffusion spraying molybdenum atoms on the surface of a titanium alloy.

Предлагаемый способ легко воплощается при изготовлении многослойных панелей методом совмещения процессов сверхпластичной формовки и диффузионной сварки, приводит к повышению качества панелей и снижению трудоемкости процесса.The proposed method is easily implemented in the manufacture of multilayer panels by combining processes of superplastic molding and diffusion welding, which leads to an increase in the quality of panels and a decrease in the complexity of the process.

Claims

A method of manufacturing multilayer panels, including the manufacture of sheet aggregate blanks with a grid of one of the sheets of a substance, the electrical resistance of which exceeds the electrical resistance of the blank material, assembling the aggregate sheet blanks in a bag, sealing it around the perimeter and performing a series of continuous seams by roller welding with the formation of lack of fusion at the sites of their intersection with the applied substance, the placement of the resulting package between the sheets of skin, followed by heating, molding the filler and welding it with sheathing due to the pressure of the gas passing through the unbroken portions of the aggregate package, characterized in that the deposition of a substance on the prefabricated sections of one of the sheets of the workpiece blank, the electrical resistance of which exceeds the electrical resistance of the workpiece material, is carried out by diffusion spraying, wherein said substance consists of molybdenum oxide and boron nitride.