Засіб з’єднання зварюванням тонколистових заготівок із металевих композиційних матеріалів

Изобретение относится к технологии с в а о к и м е т а л л и ч е с к и х к о м п о з и ц и онных м а т е р и а л о в (МКМ) и может быть и с п о л ь з о в а н о в машиностроении д л я и з готовления деталей летательных аппар а т о в . Цель и з о б р е т е н и я - снижение м а т е р и а л о е м к о с т и и повышение п р о ч н о с т и с о е д и н е н и я . Перед с в а р к о й н а кромк и з а г о т о в о к нз МІСК І н а н о с я т п л а к и р у ющий с л о й 2 . З а т е м кромки и з г и б а ю т . Изогнутую ч а с т ь удаляют з а п о д л и ц о с п о в е р х н о с т ь ю МКМ. Стыковку п р о и з в о д я т по г о м о г е н н о м у м е т а л л у плакирующих с л о е в , обращенных к и с т о ч н и к у н а г р е в а 3 . Сварку осуществляют с обес1™ п е ч е н и е м р а с п л а в л е н и я плакирующих с л о е в на г л у б и н у , не превышающую т о л щину п л а к и р о в к и и с п л а в л е н и я с р а с плавом п р и с а д о ч н о г о м а т е р и а л а , п о д а в а е м о г о в з о н у с в а р к и . Способ о б е с печивает увеличение границ сплавления по гомогенному м е т а л л у , что позвтхпяет п о в ы с и т ь удельную п р о ч н о с т ь с о е д и н е ния . 6 и л . Изобретение относится к технологии с в а р к и м е т а л л и ч е с к и х композиционных м а т е р и а л о в (МКМ) и может быть и с п о л ь з о в а н о как в п р о и з в о д с т в е широкополосных ( б о л е е 800 мм) композиционных м а т е р и а л о в путем с в а р к и полос из р а з д е л ь н о Формируемых л е н т , т а к и в м а шиностроении ( о с о б е н н о в авиационной и ракетної* промышленности) при и з готовлении деталей летательных аппар а т о в , н а п р и м е р , панелей обшивок п р е имущественно из волокнистых о д н о н а праг-XfpKHbix бор-тгмичиевых к о м п о з и т о в с высскик ( б о л е е 307 по объему) «эдержанием упрочняющих в о л о к о н . Целью и з о б р е т е н и я я в л я е т с я снижение м а т е р и а л о е м к о с т и с в а р н о г о с о е д и нения из М М и повышение п р о ч н о с т и К соединения. На ф и г . ! п р е д с т а в л е н а схема и з г и ба кромки и удаления и з о г н у т о й ч а с т и , i.7-89 на ф и г . 2 - схемы с т ы к о в к и з а г о т о в о к ' с расположением плакирующего с л о я ^ t обращенным к и с т о ч н и к у н а г р е в а ' на |* ф и г . 3 - схема с т ы к о в к и з а г о т о в о к при IV с в а р к е т а в р о в ы х и угловых с о е д и н е н и й . на ф и г , 4 - пхема с т ы к о в к и з а г о т о в о к при с в а р к е н а х л е с т о ч н ы х с о е д и н е н и й £ на ф и г . 5 - с т ы к о в о е с о е д и н е н и е , пол у ч е н н о е по п р е д л а г а е м о м у с п о с о б у * на ф и г . 6 - с в а р н о е с о е д и н е н и е п о с л е у д а л е н и я плакирующих с л о е в и у с и л е н и я шва, Способ о с у щ е с т в л я е т с я следующим образом. П р е д в а р и т е л ь н о на одной нз поверхн о с т е й полуфабриката М М 1 н а н о с я т К плакирующий спой 2 . Ия п о д г о т о в л е н ных таким о б р а з о м п о л у ф а б р и к а т о в вырезают з а г о т о в к и с припуском под г и б к у . Затем з а г о л о в к и в м е с т е с т ы к о в к и изгибают по р а д и у с у R При без ticcплавлений) m - з с ' на эдной поверхности ЇКМ і ичгьб з а ч>г сече чию шъг., готовок производят в сторону І дтінеин* -ірчк'^•зионної о кги ерпйЛи, ' ^ см «Фиг. 1 ) .По- . ризуюгея малой глубиной проплавлення сле э т о г о изогнутуш ч ^ т ъ с в а р и в я е с бохіее протяженными границами сплавмых кромок удаляю^ заподлицо с НЇЇЖ^івния І D и форма их проплавлення ней поверхностью А~А (см.фиг,1}„При повторяет форму изгиба плакирующего соединении заготовок встык стыковслоя 2 в зоне сварки ( с м . ф и г . 6 ) „ У в е ку их производят с односторонним g личение границы сплавления 10 способрасположением плакирующих слоев 2 ствуют получению сварных соединений изогнутой частью в направлении и с с прочносчък>, превышающей прочность точника нагрева 3 . При этом з а г о т о в основного металла при НРИЗМЄННОЙ толки укладывают на стол 4 и прижимают щине свариваемых кромок (сГ а ), Прок подкладке Ъ при помоши прижимов 6, 5 тяженно с ть ЛІІЧЇШ ^плавления 10 можно а в образовавшуюся между ^вогнугьми увеличить пу7'ем увеличения радлуса В поверхностями свариваемых заготовок изги&а кромок. Однако это приведет к полость подают тюис&дочаый материал увеличению ширины шра ч массы наплав7. Затем электрической дуги" 8, милонного мет-итла. ІІДИ y^'OrlЬюeт•тия мясгы рящей между ИСТОЧНИКОВ нагрева ( н е штав ящігмся з п-р ?• гро ітп f } "і и з я го тор-" Q наплавленного металла при обеспече\*кчч*Р'*н слоями К но производить по минимально допу2, производят распїтавлени* присадочстимому радиусу B/-SMH ДЛЯ данного МЩ,/ ного материала 7 я СНЯЧ^Л^НИР РГО с металлом плакирую^ • ?•> слоя 2, Тол-™ Это позвонит снизить массо-гябариті щчна плакирующего слоя С tlft) определена ;5 ные показатели соединений при з а д а н ной прочности. экспериментально в зависчмос-и от услоДля дополнительного снижения м а с вий сварки, физико-химических свойств сы я повышения удепъиой прочности свариваємьпс м^чориалов и пяд^пной прочсоединения -л усиления шва металла, ности сварногэ соединения. Например, ррн сварке M M с высоким содержанием \Q плакирующего слоя удаляют путем химиF ческого или механического фрезеровав ^щрочняемых волокон тояигинз плакиния f ГМ.фіїГ.6) , ровки должна быть не w « е е ? 0 . . . 2 5 % толщины ВЗГОТ^Р^Й ( s \ ) , Уменьшение И р к м е р . Прок-эводят мехакизитолщины плакирующе1"-* слоя приводит к ^пованїгуго сварку встык заготовок для быстрому его распларп НІЙ» ЇЇ Т^М х а панепей кз М М ЗКА—2, ИІ'ЇР'ОЙІЄГО ГІЛЮМРГ К J3 мьем к ухудшению устойчивости д у п в о НИЇ вук> матрицу из сплаьа АД-33-, а р го р а з р я д а . НЗЧИ«ЯР плакировки на по™ мированкую одно11зпг*авлеиным^ волокнаверхнести свариваемых "аготивок її з о ми бора. В качестве матеря^а гтлаки~ їїуютцеї'о слоя исвользуіот также алхгчлине с&арки защищает М М от прямого К ьчевыи СПЛЗБ ^Д-33. воздействия дуги. Общая толщина сваривает^іх з а г о т о Для устранения ПЄР^І п'.'ва метат.па вок изменяется от 2 5 3 до ^ 0 мы. Толт,пии плакирующего еггоя изменяется ванны и растіл-івленил М И СВАРКJ г р о К изводят в -Ї'ЄКЇ-ЮЛСОГ?^*ОСК.О s грисіто • • Т 0 , 3 ДО 2 ММ . 5 соблеіЗн'И;, обеспечиваїзигсм ^НТРКГШ*] Образцы вырезают алмазным кругом теппоотв'~*д от сбйучвс*ег-і(-; шпонок е . L ..рішускоі- меткіші на гч&ку, кото™ формировтник гфо*їла-ііеннїт металла 1 уїм проводят ра,п,н-усом 20 мм. Перед шва оваттку осуществляет нз -то гтыковгой на заготовках удаляют и з о с формирующей чанапэ1'ч'!& 9 Г і а ч е с т в е гл>туго « а е г ь . Затем зиі СТОБКЙ ПОД** присадки используют мат^иР>а.гь^ івдеювергают легкому хз^-^^іческоку т р а в л е тане TeM*neT5a'ryuv гшг -ІІ -НКЛ , блччк^ло к ьию по оимеиринйтей технологии для температуре ПЛЗ„ВЛЄЕ'І' '"сталга плаки; сплавов с тіоспедуіШі,ей рующего сл.-д 1. Ьл"!' л дгрч такой г>ггромок в зоїч& с в а ^ и м е ме подготовки стыког:^ ев apis-'ас мъгк з-1 таллической щеткой . Подготовленные готовок обеспечивав" -^ ч^змг-жногть т~аки>! обрэ^о м з*1 готовки укгадыгзают E іг-а сі'ол те>їїопогн^ 7 ескогґ. пркслособПрИ0ЛИ*-ї,НКП уСЛПВЇіГі *.'Ь"р'Л* M sH К леН14.я и фиксирую! прижимами„ Т^ри условия*"? сварки J ^іом РЭГОТОРКЧ СТЫКУЮТСЯ Рез эаэора что одь а наї і" т &р^'у другой с веніше НаЛЯЧИП IIJiGl UV-УЮІЧЄ "-О иіОЯ Т І '1и г іЬЇ*0 ним расположением плакирующих слоев (см.фиг.2) в направлении источник? риалоемкисти CBJ^.-.ЫХ соединений при нагревл, После чего производит автоСОЗСС'ЗНРИ ЇЧ 'і й.,Ь ЗККОЙ ПрСЧНС^ТИ, матическую однос^ронтяп сварку -и'іГй электродом на постоянном предлаг "-ечого способа заключаются в токе обратной полярности. Режимы слепу * щем: сварки изменяются в зависимости от в техническом отношении способ общей толвцшн свариваема заготовок. обеспечивает снижение массы наплавБ качестве присадочного материала 10 гешюго мг галла, используют сварочные проволоки Св з экономическом плане позвольет АК5 и СВ гМг 63 диаметром 2,5 мм. Неснизить материалоемкость сварного плавящиеся электродом служат прутки соединения примерно в двч разе. диаметром 3 . . . 5 мм марки СВЧ-1. Сварены заготовки с толщиной пла- 15 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я кирующего слоя 0,ї, 0„4 мм и 2 мм. Способ соединения сваркой тонкоПосле ,:варки из каждого стыкового листовык чаготовок из металлических соединения вырезали по 6 образцов дня композн у-.. i'J-*x маг»риало-«», при котоиспытаний на прочность при растяжении, Сварные соединения обладают высо- 20 ром перед сваркой на сваливаемые поверхногти ""ажцой кромки начосят по кими сройствами. Все соединения хаменьшей мер« один плакирующий слой» рактеризуются хорошим формированием з стыковку под сварку заготовок прометалла шва без несплавленнй и пор. изводят по плакирующему слою, о т Таким образом, предлагаемый способ л н ч a so щ и й с я і ем, что, с цесварки обегпечивает высокое качелью снижения ма-і гриаііоемхости Ї! по— ство сварных соединений из М М за К вышенчя прочности соединения, после счет создания условий соединения по нанесения планирующего слоя изгибают гомогенному металлу плакировки. Прочно меньшей мере одну из кромок в нап- • ность полученных соединений превышаравленкк КОМРОЗИДЇЮиного материала, ет аналогичный показатель для основзатем удаляют отогнутую частъ. выного материала ( К в поперечном наММ ступаптую зл- поверти 'тъ заготовки, правлении сварки) -іа счет уїзеп имения залодлі»цо с ней и сіьггуїот заготовки протяженность границ сплавления по с расположением плакирующего гомогенному металлу. При этом увелиобращенным ^ четоинику нагр«ьа. ченные1 границы сплавления позволяют і* / 5 / 1 %У// /У/У/У///А Л (\\\N \\\\W\\ K \ V \ ПУЛ Редактор Кузнецова Заказ 2449/ДСП С^ставитепь Г. Тютченкова Теуред Л.Сердкжова Тираж (-