Известен способ получени соединений плсюких и профилированных изделий, заключающийс в профилировании стыкуемых поверхностей соедин емых элементов, фиксации их прижимами, установке в зону соединени вкладыша Т-образного, трапецеидального или другого сечени , соответствующего профилированию стыкуемых поверхностей соедин емых элементов, из материала, свариваемого с материалами элементов, и сварке с помощью давильного токопровод щего ролика . Отмеченный известный способ страдает недостатком, который заключаетс в невозможности получени высокопрочньтх изделий из материалов, непосредственно не сваривающихс между собой, т.е. когда в качестве материала вкладыша используетс (практичес ки всегда) пластичный, но менее прочный материал, обпацаюшиЁ высокой сварнваемюстью . В случае необходимости соединени высокопрочных композиционных материалов этот способ вообще не пригоден, так как з на соединени имеет прочность, в нескол ; ко раз уступающую прочности соедин емых элементов. Предлагаемый спсюоб получени высокопрочных соединений плоских и профилирован ных листов или листовых элементов с целью устранени указанных недостатков, т. е. с целью обеспечени высокопрочного соединени независимо от прочности материала вкладыша, вводимого в зону соединени , предусматривает использование соедин емых элементов, армированных волокнами, по крайней мере, в околошовной зоне, причем волокна в элементах вл ютс консольными , т.е. часть их свободна, выступает из торца элемента и обращена в направлении зоны соединени , объемна дол волокон в зоне соединени легко устанавливаетс из требуемой прочности соединени и общеизвестного правила смеси дл армированных материалов. Предлагаемый способ обеспечивает получение высокопрочных соединений за счет того, что оба сварных шва между основными элементами и вкладышем пересекаютс армирующими волокнами. Лл эффективного упрочнени соединени необходимо , чтобы прот женность зоны армировани основных элементов была не менее критической длины армирующих волокон , а длина выступающих участков Ьолокон, расположенных консолщо и обращенных к зоне сое динени должна быть не менее удвоенной критической длиньЛ волокон. Критическа длина волокна определ етс из соотношени где где &|(р- критическа длина волокна; ffb - предел прочности при раст жении материала волокон; ( 3 - диаметр волокон; - предел прочности на срез материалаТ в который ввод тс волокна (:матрич ного материала). На фиг. 1 приведены листовые элементы с консольным армированием, (а - первый элемент, вид сверху; б - первый элемент , вид спереди; в - второй элемент, вид сверху; г - второй элемент,-вид спереди); на фиг. 2 - схема процесса получени соединени листовых элементов. Оба элемента соединени 1 имеют выст пы 2 длиной не менее критической длины армирующих волокон 3, на выступах предусматриваютс зеркально расположенные сту пеньки 4 высотой, равной половине выступа и длиной 3-5 мм. Элементы армированы как минимум в околошовной зоне прот женностью не менее р, а выступающие участки 5 волокон имеют длину не менее 2 6 . Волокна 3 располагаютс в элекр меНтах 1 так, что часть их, имеюща выступающие участки 6, расположена выше выступа первого элемента, а часть, имеюща выступающие участки во втором элементе , - ниже выступа второго элемента, Тогда после сварки волокна первого элемента пересекают левый шов, а волокна вторс го элемента - правый. Получение листов или листовых элементов с консольньтм армированием осуществл етс прокаткой, прессованием , диффузионной сваркой и другими известными процессами, примен емыми дл армировани металлических материалов высокопрочными волокнами. После обычной дл сварки давлением подготовки поверхностей элементов соединени и вкладыща из присадочного материала, соедин емые элементы 1 устанавливаютс встык и в зону соединени ввод тс вкладыши 7 из присадочного материала , сваривающегос с материалами соедин емых элементов и с армирующими волокнами в твердом состо нии. Вкладыши могут быть цельными, если дл армировани зоны соединени достаточно использовать по одному р ду консольных волокон 3, или составными из параллельных полосок фольги , если необходимо армировать каждый из элементов 1 несколькими р дами волокон с консольными участками. Элементы после установки встык должны быть зафиксированы прижимами Q , причем прижимы должны быть установлены по всей длине кромок соедин емых элементов, чтобы при сварке давлением течение материала вкладыша происходило вдоль сварных швов. Сварка давлением производитс в результате деформировани вкладышей с помощью пуансонов 9 (или давильных роликов). Размеры вкладыша устанавливаютс , исход из размеров выступов 2 элементов 1 и величины деформации схватывани , а также исход из оптимального зазора между вкладышем и торцом основной части элементов 1, равного 0,3 - 1,Омм. Температурный и деформационный режимы устанавливаютс исход из природы свариваемых материалов, т.е. так же, как и во всех процессах сварки давлением. Вынужденное течение материала вкладыщей вдоль сварных швов ( при воздействии на вкладыши инструмента, передающего рабочее усилие машины) и наличие консольных участков ввлокон приводит к тому, что в процессе сварки давлением по предл1агаемому методу отмеченные участки волокон в зо не соединени совершают { увлекаемые течением материала вкладыша) угловые перемешени , причем консольные участки волокон , принадлежащие разным элементам 1, смещаютс в противоположных направлени х что дополнительно увеличивает конструктивную прочность соединени . Предлагаемый способ использован дл получени соединений листов из сплава АМгб с применением алюминиевого вкладыша и во локнами из стали ЭП322 дл упрочнени околошовной зоны и зоны соединени . Перед проведением пропесса сварки давлением поверхности элементов соединени , волокон и вкладышей очищали ацетоном. Сварку давлением производили при 400°с Деформаци схватывани 40 - 45 %, удельное давление 3-7 кгс/мм . Соединени листовых элементов толщиной 2,5-5 мм имели прочность , превышающую прочность основного материала элементов. Формула изобретени Способ получени высокопрочных соединений , преимущественно плоских и профилированных листов и листовых элементов, заключающийс в том, что соедин емые элементы профилируют с образованием на одной из их торцовых поверхностей выступов, устанавливают выступами встык, закрепл ют прижимами, ввод т присадочный материал и сваривают его с соедин емыми элементами, отличаюшийс тем, что, с целью повышени прочности соединени , соедин емые элементы предварительно перед сваркой армируют, оставл свободно выступающие из элементов в направлении зонь соединени участки волокон, которые затем сваривают с присадочным материалом.
ZБ
Ч /
/
.
3 5
9 7
Фиг.г