|
159 При изготовлении «вафельных» (рис. 5.2, а) конструкций последовательность операций была следующая: установка исходного набора заготовок в составе двух листов 1,2 и наборного пластинчатого каркаса 4 между ними в штампе 3; вакуумирование и нагрев; сварка давлением одного листа с каркасом в зонах 5; формообразование ячеек 6 на одном листе с калибровкой углов 7; диффузионная сварка давлением газа всех заготовок по зонам 8 с оформлением изделия 9. На базе этой схемы проведены исследования, определяющие технологические режимы входящих операций. На рис. 5.3 показаны отформованные газом заготовки, на которых отрабатывали операции свободной формовки и калибровки угловых зон ячеек. Эти опытные данные использовались далее при формообразовании панелей и приведены ниже. Рис. 5.3. Ячейки на стадиях формообразования На снимках структур (рис. 5.4) видно также отсутствие роста зерен, т.е. структурную устойчивость материала при обработке. Использовались листовые заготовки указанных алюминиевых сплавов толщиной 1 мм для деформируемого листа (заполнителя); толщиной 1,5...2 мм для наружного листа (обшивки) и 1,5...2 мм для пластинчатого каркаса. Размеры панелей в плане были до 350 мм при строительных высотах 20...30 мм и размерах ячеек 30...50 мм. Экспериментально отрабатывались процессы сварки давлением жесткого инструмента и давлением газа, режимы формообразова |
263 5.4. Формообразования многослойных ячеистых конструкций Экспериментальные исследования процессов формообразования при свободном выпучивании заготовки в прямоугольную матрицу с последующим оформлением (калибровкой) угловых элементов проводились применительно к изготовлению двухслойных открытых ячеистых конструкций ("вафельных") и четырехслойных закрытых ячеистых конструкций. Первые из них используют для корпусов емкостей жидких компонентов топлива баков из алюминиевых сплавов 1911, 1971, 1201, а вторые для "сухих" корпусов изделий, крыльев, обтекателей из титановых сплавов ВТ6, ВТ6С, ВТ14, ВТ20 и др. При высокой несущей способности панели имеют относительно малый вес и равнопрочность при нагружении. Технологические схемы формообразования названных конструкций показаны на рис. 5.13. При изготовлении "вафельных" (рис. 5.13,а) конструкций последовательность операций была следующая: •-установку исходного набора заготовок в составе двух листов 1,2 и наборного пластинчатого каркаса 4 между ними в штампе 3; •-вакуумирование и нагрев; •-сварку давлением одного листа с каркасом в зонах 5; •-формообразование ячеек 6 на одном листе с калибровкой углов 7; •-диффузионную сварку давлением газа всех заготовок по зонам 8 с оформлением изделия 9. На базе этой схемы проведены исследования, определяющие технологические режимы входящих операций. На рис. 5.14 показаны, отформованные газом заготовки, на которых отрабатывали операции свободной формовки и калибровки угловых зон ячеек. Экспериментально установлено, что при пневмоформовке заготовки в прямоугольную матрицу разрушение может происходить в куполе и в 265 месте ее закрепления. Эти опытные данные использовались далее при формообразовании панелей и приведены ниже. На снимках структур (рис. 5.15) видно также отсутствие роста зерен, т.е. структурную устойчивость материала при обработке. Использовались листовые заготовки указанных алюминиевых сплавов толщиной 1 мм для деформируемого листа (заполнителя); толщиной 1,5...2 мм для наружного листа (обшивки) и 1,5...2 мм для пластинчатого каркаса. Размеры панелей в плане были до 350 мм при строительных высотах 20...30 мм и размерах ячеек 30...50 мм. Экспериментально отрабатывались процессы сварки давлением жесткого инструмента и давлением газа, режимы формообразования на стадиях выпучивания ячеек и калибровки в комплексном процессе изготовления панелей. а) б) в) г) Рисунок 5.15 Структура сплавов до и после формовки: а,б) титановый сплав ВТ 14; в,г) алюминиевый сплав 1911. Исходные заготовки предварительно обезжиривали, травили в азотной кислоте, сушили и на все поверхности, подлежащие соединению, наносили вакуумным напылением медь толщиной 0,5 мкм. Слой вакуумной меди диффундировал в пограничном слое при диффузионной сварке и способствовал повышению качества соединения. Пакет заготовок 1, 2, 3 устанавливали в сборе, помещали в вакуумную пресс-камеру в штампе 3, нагревали до 530 °C с вакуумированием до 0,5x10'4 мм рт. ст. Давлением гидроштока, передаваемого через штамп, пакет сжимали, выдерживали в течение 20 мин под давлением 10 МПа для завершения |