Опорная оснастка для диффузионной сварки титановых оболочковых слоистых конструкций

Полезная модель относится к опорной оснастке для изготовления деталей, преимущественно из титановых сплавов, при высокой температуре и может быть использована для диффузионной сварки оболочковых слоистых тонкостенных конструкций криволинейного профиля. Оснастка включает термостойкую прослойку в области контакта со свариваемой конструкцией, которая выполнена в виде покрытия из суспензии нитрида или карбида бора на основе этанола. Технический результат - экономия энергоресурсов. 1 илл.

Полезная модель относится к технологической оснастке для изготовления деталей, преимущественно из титановых сплавов, при высокой температуре и может быть использована для диффузионной сварки оболочковых слоистых тонкостенных конструкций криволинейного профиля.

Известен пуансон для обтяжки деталей из листовых, преимущественно титановых, заготовок при высокой температуре, металлическая рабочая поверхность которого снабжена термостойкой прокладкой, выполненной из волокнистого материала с графитовым покрытием, и соединенной с пуансоном посредством горячей опрессовки (SU 1721905 В21D 11/20, опубликовано 2005.03.20).

Известная конструкция трудоемка в изготовлении и имеет ограниченный ресурс в эксплуатации, что обусловлено выбором материала термостойкой прокладки и технологией ее соединения с металлической рабочей поверхностью пуансона.

Известен опорный пуансон для диффузионной сварки слоистых конструкций из титановых сплавов, у которого термостойкая прокладка выполнена в виде азотированной оболочки из конструкционной стали группы нитраллой, которая соединена с металлической рабочей поверхностью пуансона в процессе азотирования (описание к патенту на полезную модель RU 58400, MПK B21D 11/20 (2006.01), опубликовано 27.11.2006).

Известная конструкция позволяет упростить технологию изготовления опорного пуансона и повысить ресурс его использования до 24 циклов.

Химикотермическое восстановление нитридного слоя в оболочке - процесс высокотемпературный (700°С и выше) и, следовательно, энергозатратный.

Задача полезной модели - упрощение конструкции оснастки и экономия энергоресурсов.

Технический результат - повышение устойчивости термостойкого слоя к высоким температурам.

Технический результат достигается тем, что в опорной оснастке для диффузионной сварки титановых оболочковых слоистых конструкций, включающей формообразующую часть, имеющую термостойкий слой в области контакта со свариваемой конструкцией, последний выполнен в виде пленки нитрида или карбида бора, полученной нанесением мелкодисперсной суспензии из порошков нитрида или карбида бора на основе этанола.

Опорная оснастка содержит формообразующую часть 1 и термостойкий слой 2, размещенный на ее наружной поверхности, контактирующей со свариваемой конструкцией. Термостойкий слой 2 в виде пленочного покрытия нитрида или карбида бора. Присутствие нитрида или карбида бора в зоне контакта титанового материала свариваемой конструкции со сталью формообразующей части препятствует их схватыванию в условиях диффузионной сварки

Получают пленочное покрытие нитрида или карбида бора нанесением на формообразующую часть 1 мелкодисперсной суспензии нитрида или карбида бора на основе этанола, с использованием, например, состава HeBoCoat®20E на основе порошка гексанального нитрида бора и этанола с органическими добавками (производитель HENZE Boron Nitride Products GmbH Германия).

Состав HeBoCoat®20E при температуре до 200°С обеспечивает высокое сцепление нитридборных частиц с со стальной поверхностью формообразующей части 1.

Состав наносят путем покраски или распыления тонким покрывающим слоем. Время высыхания короткое и зависит от температуры. Опорная оснастка готова к использованию, как только исчезнет запах этанола.

Покрытия из нитрида бора в атмосфере с инертным газом устойчивы к температурам до 2000°С. Аналогичными свойствами обладают и покрытия из карбида бора.

Опорная оснастка для диффузионной сварки титановых оболочковых слоистых конструкций, включающая формообразующую часть, имеющую термостойкий слой в области контакта со свариваемой конструкцией, отличающаяся тем, что термостойкий слой выполнен в виде пленки из нитрида или карбида бора, полученной нанесением мелкодисперсной суспензии из порошков нитрида или карбида бора на основе этанола.