SU867557A1 - Способ соединени волокнистых композиционных материалов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ

I

Изобретение относитс  к способу соединени  Композиционных материалов и может быть использовано дл  производства сварных конструкций из материалов, армированных волокнами .

Существует р д способов соединени  волокнистых композиционных материалов пайкой, диффузионной сваркой, контактной сваркой и сваркой плавлением. Сварка плавлением малозффективна дл  соединени  композиционных ю материалов, так как в зоне сварочной ванны происходит плавление и разрушение армирующих волокон. Исключение составл ет лишь ко1пактна  точечна  и шовна  сварка, сопровождающиес  ЛШ1П) оплавлением матричного js материала 1 .

Однако и в зтом случае шов получаетс  Наиболее слабым звеном соединени , так как в зоне сплавлени  отсутствуют армирующие о волокна. При сварке крупногабаритных изделий из волокнистых композиционных материалов сложной конфигураци  возникает необходимость использовани  электродуговых метоМАТЕРИАЛОВ

дов сварки, обладающих высокой подвижностью н малыми габаритами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности н достигаемому эффекту  вл етс  способ аргонно-дуговой сварки. СварS ка волокнистого композиционного материала (боралюминн ) производитс  неплав щимс  вольфрамовым электродом валиковым швом с присадочным материалом из металла матрицы 2.

Основным недостатком известного способа  вл етс  отсутствие армирующих волокон в металле шва, что в значительной степени снижает механические свойства сварного соединени .

Цель изобретени  - повыщенне качества сварных соединений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе соединени  волокнистых композиционных материалов с расплавлением присадки, располагаемой на поверхности соедин емых заготовок по линии раздела кромок, неплав  щнмс  электродом, на сопр гаемых част х заготовок удал ют слой матрицы шириной, 3fie равной 0,5-50 диаметров армирующих волокон , и устанавливаю заготовки с зазором между ними, равным I--1,6 ширины уда.1 енного сло  матрицы. На чертеже приведена схема сборки заготовок под сварку по предлагаемол гу способу, Способ реализуетс  следующим образом. Ш сопр гаемых част х заготовок 1 удал Еот по известному способу, назтример вытравливают , слой матрицы шириной 0,,5--50 .киамет рОБ волокон. Армирующие волокна 2 при этом огол ютс  из магри1ль 3 на в тпцлу вытравле1шого сло  матри 1ы. Дл  обеспечени  достатошого перекрыти  армирующи:х  олоко)при соеднненш-г заготопок послещ ке сближают до получени  рассто ни  меу.1,у матрицами, равного 1 - 1,5 удалеггмого сло  матрицы , и матрицу удал ют на оассто ние, равное 0,5-50 зиаметроЕ ариирующих иолокои. Величина удаленного сло  матрииь в указанных пределах О;1ре сллетс  )иетром армирующих волокок. При диаметре армир) волокон, равном мм, она беретом по верхнему пределу а при диаметре армирующи волокон 1-3 мм - по нижнему. Затем на но нерхиости соедкн емьЕх заготовок по раздела кромок размещают присадочный материал , который расплавл ют по известному си;) собу, например эл ктрнчеекой jvycovi, гор щей между иегглав щимс  вольфрарлот ы;-,- п-тгект родом и присздкой. Расплавленный материал присадки заполн ет зазор между кpo -tкaмк соедин емых заготовок, образу  гтпК охлажлчзнии композатг, армированный аолозсн ми. Ллн предотвращени  вытекани  расплавленио-о мктериала присадки сварка производитс  тта под кладк. Объем присадочного материала чыбк 5ают из услови  полного заполкетпш зазора заготовками. В качестве присадки дл  соединени  sonoK пнстых композ щ- онных материалов могут быть использованы материаль, имеющие температуру плавлени  материала матрицы или глатериалы, температура плавлени  которых 1иже температ}/ры 1ьтаплентш матеркгла мнтрн цы. Таким образом, предлагаемый способ может быть использован как дл  пашси. г ;тс к дл  сварки. Дл  улушгени  смачивани  кромок з чготоз ки расплавлетшым материалог.-т прзетдгс-, эод т их нагрев. Температура нагрзва дл сонкрет юй пары материалов опре те  етс  экс ериментально, IiarpeB производитс  но изес-fHOiViy сдособу. например токами высокой асто jbL 1 р V м е р. По предлага-емому способу роизвод  арго -шо-дугс1вую сварку нихрома, р мир оааш-iioro во льфра R ювой проволок ой. бъемна  дол  вольфрама составл ет 22%, олщ1{на заготовок 1 MI«, Пихромовую матриii ,y вьправлиааю на ширину мм.. Заготовки сбл жйют до получени  расстс тш матрицами 1- мм и на их поверхности по линии оаздела кромок размещают ирисадошгый материaji из нихрома с сечением 1x1,5 мм, Кромки заготовок нагревают токами высокой частоты до 1200° -50°С, после чего ирисадочный иатериил рвснлавл етс , Прсчность полученнъгх сварикх соедиюний при испытани х ка раст жение ири составл ет 28 кг/мм при прочности основного металла 34 кг/мм. Повынелие качества ;вйрнь Х соедш-шний по jfiaBneiiHio с известным способом достигаетс  за счет созд,эии  в зоне сварки арми|)ованного м териала. Пре;л,иагаел ое изобретение может быть нсполъзовуно 3 авиационной - ракетной технике дл  cijapKH несущих зл-зме 1тов чонструкцки ч дрхгг/Ех отрасл х народного хоз йства. Способ соедн( взлскииегых i;uiv-rj;ri3mn онны : материалоп с pacnjiaj-uveinserv; присадки, располагаемой ;:;; поверхности соедкн емых заготовок по пинии раздела кромокд-гештав :цимсгт злектродом, о г л ;i - а ш п и и (; Я тем, что. с иельк ) качества соодш енн . на ccHiJfiraf частых заготовок удал -от слой г / трицы ипфшюй, павной 0,5-50 Д11аметров арр.Шрую цих золок н, и усталак ;7ИВа С1 заготовки с зазорсл; ними, jMBHHM -1,3 LOfivrnHb; упаленногс слг-  ЛЧЕТ- ИстОЧИзчКРг Иифор viaSiKH прин тые но anij iaHHi; 31ссг ерт1;зе 1..Портной К. И. к др. Структура и свойства сомпозипиогшых iaтe жa;lo. Л ., Маигккоетроение , , с. ПО-К) 2.Kennedy J R, Micrus-Li-i-it:-:/rai observa;:;ofi 0-- A,iT: Wsided Boron -- AujmHum, Composites Wading Jorncii 1у73. V.52. N 3. . 120-124.

Claims (1)

1. Ф о г:- м у л ч и з с ι) с г е и п о

   Способ соединения волокнистых композиционных материалов с расплавлением присадки, располагаемой и;; поверхности соединяемых заготовок по пинии раздела кромок,неплавящимся электродом, о ι л з г а ю ш и и с я тем, что, с целые повышения качества соединения. на ссирягатмых частях заготовок удаляют слой матрицы шириной, лаштой 0,5-50 диаметров армирующих волокон, и устаяавы-- пинают заготовки с зазором между ними, равным 1 -1 ,5 ширины удаленного слои матрицы.