Способ термоправки плоских изделий из титановых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии и может применяться при термоправке крупногабаритных изделий типа плоских панелей из сплавов на основе титана, используемых в самолетных .конструкциях. Цель - уменьшение локального коробления путем дробления волны по длине. Плоское изделие с , локальным короблением помещают на базовую плиту выпуклостью вверх. Поверх изделия против гребня волны дефекта устанавлившот пуансон с нашшной кромкой и вхолодную нагружают его в упругой области, а затем помещают в печь для проведения вакуумного отжига и правки изделия ползучестью в процессе вакуумного отжига. При этом кратность дробления волны выбирается большей или равной корню квадратному из кратности необходимого снижения высоты локального коробления. Способ позволяет о уменьшить величину локального коробле- ® ния изделий до заданного значения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯФАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН

1 (5I) 5 С 22 P I 18

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t г,Э;,ч ! к1ЩЦ .. 1

° Ф

М«

««

roevn m A Homme

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ VHHT СССР (46) 07 ° 03.91. Бюл. Ф 9 (21) 4276326/02 (22) 06.07.87 (72) Я.И. Спектор, П.Ш. Тордия,.

C.È. Храмов, P.Á. Урманов, А.Г. Хоперия, В.А. Перепелятникова, Т.В. Квинтрадзе, В.О. Коновалов, И.Г. Авербух и С.К. Джорбенадэе (53) 621.785 ° 79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 550456, кл. С 22 F I/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 1088397, кл. С 22 F 1/18, 1982 (54) СПОСОБ ТЕРИОПРАВКИ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИИ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ. (57} Изобретение относится к металлургии и может применяться при термоправке крупногабаритных изделий типа плоских панелей иэ сплавов на основе титана, используемых s самолетных

Изобретение относится к металлургии и может применяться при термо" правке крупногабаритных изделий типа плоских панелей из сплавов на основе титана, используемых в самолетных конструкциях.

Целью изобретения является уменьшение локального коробления путем дробления волны по длине.

В предложенном способе плоское изделие из титановых сплавов с локаль" ным короблением в виде волны или хло-, пуна помещают на базовую плиту выпук" лостьв вверх. Поверх изделия устанавливают пуансон в виде башмака с выстудающей узкой нажииной кромкой, уста„,SU„„3 508599 А 1

2 ,конструкциях. Цель — уменьшение локального коробления путем дробления волны по длине. Плоское иэделие с, локальным короблением помещают на базовую плиту выпуклостью вверх. Поверх иэделия против гребня волны дефекта устанавливают пуансон с нажимной кромкой и вхолодную нагружают его в упругой области, а затем помещают.в печь для проведения вакуумного отжига и правки изделия ползучестью в процессе вакуумного отжига. При этом кратность дробления волны выбирается большей или равной корню квадратному из кратности необходимого снижения высоты локального коробления. Способ позволяет О уменьшить величину локального коробле- @ ния изделий до заданного значения.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1,в1, Сл новленной против гребня волны. Пуансон нагружают вхолодную усилиями в О© упругой области. Собранный пакет по- Ю мещают в вакуумную нагревательную ус- © тановку и проводят вакуумный отжиг. Я, В процессе выдержки при температуре отжига происходит уменьшение высоты волны за счет опускания пуансона до базовой плиты в результате пластической деформации материала в режиме ползучести. Опускание пуансона, установленного узкой нажимной кромкой в е исходном состоянии на гребне волны, приводит к пережатию волны на середние, т.е. к ее дроблению на две волны того же радиуса, как у исходной вол«

3 150859 ны, но с меньшей в 2 раза базой, Высота нажимной кромки пуансона должна быть такой, чтобы взаимодейст. вие пуансона с иэделием Осуществля

5 лось только по нажимной кромке. В предложенном способе уменьшение величины коробления происход т за счет дробления базы локального дефекта практически беэ изменения кривизны.

На чертеже приведена схема процес са правки.

Пусть на плите имеется локальный дефект в виде волны, соответствующий дуге радиусом R; 1 " хорда, h — - отре. 15 зок, отсекаемый хордой от радиуса В перпендикулярно ей (высота дефекта).

Тогда (-) = (2К - Ь) ° Ь. Для волны

1<

20 того же радиуса R с хордой 1

1 и высотой дефекта 6 после на2

f гружения плиты с наложением пуансона получают (2 ) * (2R — h,) - h,, 1

1 h 2R h

Отсюда () —, учитыв ая

11 h1 2R h1 что величины h и h„ много меньше ве"

2 личины дуги радиуса К, получают (— ) 30

1 из чего следует что уменьшение

Э базы локального дефекта в 2 раза приводит к снижению высоты локального деФекта в 4 раза, 35

Если, например, исходное локальное коробление выражается в виде волны длиной 300 мм и высотой 8 мм, а допустимая величина коробления состав" ляет 2 мм, то исходная величина коро0® пения при термоправке должна быть уменьшена в 4 раза (8 мм : 2 мм = 4) и дробление волны локального дефекта необходимо осуществить с уменьшением ее длины в 2 раза (f4 -- 2). Для обес- 45 печения .величины коробления в пределах 1 мм исходная величина дефекта должна быть уменьшена в 8 раз (8 мм

1 мм - "S) тогда термоправку предложенным способом необходимо осущест- 50 вить с уменьшением длины волны дефекта. в 3 раза ("Г8 2,83 - 3,0).

Проводили термоправку плоских иэделий из титановых сплавов, имеющих локальный дефект в виде волны, извести 5 нам и предложенным способами. Термоправку осуществляли в вакуумной нагревательной установке УВН-l500 на партии плоских панепей размером 1Ох9ЬОх х1580 мм иэ сплава ВТ20. Термоправку проводили при температуре вакуумного отжига 720 С, выдержке 2 ч, глубине разрежения 5 10 - 5 10 4 мм рт.ст, Для проведения термоправки по обоим способам отбирали панели, имевшие коробление, сочетающее общий продольный прогиб величиной 12"17 мм и локальный прогиб в виде трех волн с высотой 5-7 мм при базе волны 200250 мм. Допустимое значение неплоскостности для данных панелей составляет 2 мм. В обоих случаях панель укладывали на базовую плиту и прижимали верхней плитой с общим усилием

1200 кгс, При термоправке по предложенному способу верхняя плита оснащалась узкими нажимными элементами, устанавливаемыми против гребней локальных волн с шагом 200 мм по всей длине плиты со стороны опорной поверхности, а термоправка по известному способу осуществлялась плоской плитой.

При нагружении панели верхней плитой с усилием 1200 кгс по обоим способам общий прогиб вхолодную выкладывался по плоскости в пределах высоты локальных волн 5-7 мм, а высота локального прогиба оставалась практически неизменной, В процессе вакуумного отжига при термоправке по предложенному способу, в результате термоправки полэучестью, каждая локальная волна высотой 5-7 мм с базой 200 мм превратилась в две волны с базой 100 мм и высотой 1 5 мм, а упругие напряжения, возникшие при холодной выкладке общего прогиба, релаксировали. Измерение неплоскостности панелей, прошедших термоправку пс предложенному способу, показало, что величина отклонений не превышает 1,0-2,0 мм.

При термоправке по известному способу между плоскими плитами в процессе вакуумного отжига происходит релаксация заданных упругих напряжений и си жение локальных волн по высоте с

5-7 мм до 4,5-6,0 мм, т.е. термоправка полэучестью затухает в самом начале исправления локального короблення.

Измерение показало,что неплоскостнасть панелей после термоправки по известному способу составляет 5-7 мм.

Таким образом, в отличие от известкого способа, по которому исправляется только общая кривизна, предложенный способ при тех же условиях обеспе5 2508599 6 чивает правку общей и локальной крн- честью в процессе вакуумного откига, виэны с малой базой, уменьшая величн- отличающийся тем, что, с ну локальных дефектов. целью уменьшения локального короблення путем дробления волны по длине, е 0 p N У л а и э о б р е т е н н я холодное нагрукение проводят локальна

5 по гребню дефекта с использованием !. Способ термоправки плоских иэ- пуансона с на2кнмной кромкой. делий иэ титановых сплавов, преиму- 2. Способ по и. !» о т л и ч а ющественно крупногабаритных панелей иэ 10 шийся тем, что.кратность дроблелистов и плит с локальным короблением, ния волны выбирается большей или раввключающий холодное нагружение в уп-. ной корню квадратному иэ кратности ругой области и термоправку ползу- необходимого снижения высоты волны.

Составитель А. Зенцов

Редактор H. Корченко Техре д М.Моргента л Корректор Т. Палий

Подписное

Заказ 2058 .ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

П оиэводственно-издательский «омбинат Патент, г.у г р д, у и а о о л. Гагарина,101 роиэ