|
Прочность соединений здесь достигает прочности основного металла, что подтверждается результатами механических испытаний. Предел прочности составлял 280...300 МПа на разрыв и после термоупрочнения повышался до 350...370 МПа. Линия сварки практически не видна, что свидетельствует о соединении в твердой фазе при образовании в зонах контакта общих зерен. Технологическая схема формообразования четырехслойных ячеистых конструкций (рис. 5.2, б), являющаяся базовой для экспериментальных исследований, сводится к такой последовательности операций: четырехслойный пакет подготовленных листовых заготовок с разнесенными обшивками 1 и двумя листами заполнителя 2 с нанесенными между ними антидиффузионным покрытием устанавливают в штампе 3 на вкладышах 4 и вакуумируют зазор между листами заполнителя. После чего подают газ (аргон) в полости между этими листами и обшивками. Производится диффузионная сварка листов заполнителя по участкам 5 периметров заполнителя и ячеек под прессовым давлением плит и давлением газа. Вакуумируют полости между заполнителем и обшивками и подают газ между листами заполнителя, осуществляя выпучивание (формовку) ячеек 6, закрепленных по своему контуру 8 диффузионной сваркой. Формовку продолжают до смыкания ячеек с обшивками и между собой по боковым стенкам 9. Выдержка под давлением обеспечивает диффузионную сварку ячеек между собой и с обшивками. После охлаждения готовая четырехслойная пустотелая конструкция (панель) извлекается из оснастки. При изготовлении панелей из алюминиевых сплавов соединение листов заполнителя перед его формообразованием производят отдельно методами сварки плавлением с несквозным проплавом: электроннолучевая или лазерная. Режимы операций, как обобщенный результат экспериментальных работ, указаны в таблице 5.1. |
267 Законы изменения давления газа р от времени деформирования t, обеспечивающие изготовления ячеистых панелей с необходимыми геометрическими размерами в течении заданного времени формоизменения, рассчитывались по методике, описанной в разделе 4.1. Утонение материала в угловых зонах ячеек не имеет значения для эксплуатации изготавливаемой конструкции оно не лимитирует операцию и не контролировалось. Давление газа приводит к смыканию стенок ячеек с каркасом и обшивкой, и осуществляется диффузионная сварка. Это происходит при повышении температуры до 530 °C, давлении газа до 5 МПа в течение 20...30 мин. При температуре до 550 °C давление газа может быть ограничено до 3 МПа. Охлаждение производили при постепенном снятии давления, что обеспечивало термофиксацию панели, т.е. снятие остаточных напряжений и, как следствие, точность геометрии. На рис. 5.17 представлены формованный ячеистый лист (заполнитель), элементы ячеистых панелей из алюминиевых термоупрочняемых сплавов 1911, 1971 и металлография зоны соединения, показывающая образование общих зерен. Прочность соединений здесь достигает прочности основного металла, что подтверждается результатами механических испытаний. Предел прочности составлял 280...300 МПа на разрыв и после термоупрочнения повышался до 350...370 МПа. Линия сварки практически не видна, что свидетельствует о соединении в твердой фазе при образовании в зонах контакта общих зерен. Технологическая схема формообразования четырехслойных ячеистых конструкций (рис. 5.13,6), являющаяся базовой для экспериментальных исследований, • сводится к следующей последовательности операций: четырехслойный пакет подготовленных листовых заготовок с разнесенными обшивками 1 и двумя листами заполнителя 2 с нанесенными между ними антидиффузионным покрытием устанавливают в штампе 3 на вкла 268 дышах 4 и вакуумируют зазор между листами заполнителя, после чего подают газ (аргон) в полости между этими листами и обшивками. Производится диффузионная сварка листов заполнителя по участкам 5 периметров заполнителя и ячеек под прессовым давлением плит и давлением газа. Вакуумируют полости между заполнителем и обшивками и подают газ между листами заполнителя, осуществляя выпучивание (формовку) ячеек 6, закрепленных по своему контуру 8 диффузионной сваркой. Рисунок 5.17. Формованный ячеистый заполнитель (а) и элементы панелей (б) из алюминиевых сплавов 1911, 1971; структура зон сварки (в) алюминиевого сплава 1911, (г) алюминиевого сплава 1971. 269 Формовку продолжают до смыкания ячеек с обшивками и между собой по боковым стенкам 9. Выдержка под давлением обеспечивает диффузионную сварку ячеек между собой и с обшивками. После охлаждения готовая четырехслойная пустотелая конструкция (панель) извлекается из оснастки. При изготовлении панелей из алюминиевых сплавов соединение листов заполнителя перед его формообразованием производят отдельно методами сварки плавлением с несквозным проплавом: электроннолучевая или лазерная. Режимы операций, как обобщенный результат экспериментальных работ, указаны в таблице 5.2. Таблица 5.2. Режимы операций Материал Температура, С Давление, МПа Время, мин Остаточное давление, мм рт. ст. Формовка / сварка ВТ14 ВТ6С 875 930 0,7... 1,0 15/30 15/45 10’3...10'2 3,0 1971 530 0,5 ... 0,7 20/90 0,5x10‘4 5,0 Образцы некоторых элементов ячеистых конструкций и металлография зоны соединения, показывающая образование общих зерен, представлены на рис. 5.18. |