Устройство для сборки под диффузионнуюсварку оребренных панелей

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советским

Социалистическик

Республик 831470 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04.79 (21) 2748212/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 23 К 37/04

Гееударстеекемй кемлтет ((53) УДК 621.791..039 (088.8) Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.81

le делам лзебретейик и еткрыткй

О. С. Миронов, В. В. Гуляев и В. Е. Чижевская (72) Авторы изобретения с с

I..с, j

I (71) Заявитель с

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ПОД ДИФФУЗИОННУЮ

СВАРКУ ОРЕБРЕННЪ|Х ПАНЕЛЕИ

Изобретение относится к сварке пустотелых панелей с продольным оребрением из титановых сплавов.

Известно устройство для сборки под диффузионную сварку оребренных панелей, содержащее верхнюю и нижнюю плиты, взаимодействующие с боковыми нажимными пластинами посредством зажимного механизма и вкладыши (1) .

Недостатками известного устройства являются невозможность изготовления пустотелых панелей с продольным оребрением, так как клиновые вкладыши с поперечным сечением прямоугольной или трапецевидной формы невозможно извлечь из сваренной пустотелой панели. Качество сварных соединений между вертикальными элементами и горизонтально расположенными элементами также невозможно обеспечить, так как для получения радиусов перехода необходимо обеспечить одинаковые зазоры между вкладышами и верхним и нижним горизонтально расположенными элементами панели, прижатыми к вертикальным элементам. Кроме того, имеются трудности в изготовлении клиновидных вкладышей с прямоугольным или трапецевидным поперечным сечением, которые должны быть тщательно подогнаны друг к другу.

Цель изобретения — повышение качества пустотелых оребренных панелей при

Цель достигается тем, что в нижней плите выполнены направляющие и устройство снабжено размещенным в направляющих шаблоном, выполненным с продольными вырезами под ребра панелей, при этом боко1о вые нажимные пластины выполнены с выступом, размещенным между нижней и верхней плитами, причем ширина выступа соответствует толщине вкладыша.

На фиг. 1 показано устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 — вид сверху нижней плиты с уложенным в направляющие шаблоном; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.

Устройство содержит верхнюю и нижнюю 2 плиты (фиг. 1), боковые нажимные пластины 3, зажимной механизм, выполнен2о ный в виде болтов-стяжек 4, вкладыши 5 и шаблон 6. В верхней 1 и нижней 2 плитах предусмотрены отверстия 7 и 8 для размещения болтов-стяжек 4, причем в нижней плите 2 отверстия 9 имеют овальное сечение, 83

3 большая ось которого расположена вертикально.

В нижней плите 2 выполнена выемка 9 (фиг. 2 и 3), в которую при сборке укладывают нижний листовой элемент 10 свариваемой панели, и направляющие 11, которые служат для правильной установки шаблона 6, имеющего продольные вырезы 12.

Боковые нажимные пластины 3 имеют отверстия для размещения болтов-стяжек. Отверстия выполнены с переходом от малого диаметра к большому. таким образом, что головки болто-стяжек и гайки не выступают наружу за поверхность пластин 3. В продольном направлении с внутренней стороны боковые нажимные пластины 3 имеют выступ 13 с прямоугольным поперечным сечением. Выступ 13 при сборке устройства входит между верхней 1 и нижней 2 плитами.

Высота h выступа 13 определяется таким образом, чтобы после окончания сборки устройства между плитами и нажимными пластинами имели место зазоры A.

Ширина Х выступа 13 равна высоте вкладыша 5, т.е. высоте ребер жесткости в панели после сварки. Вкладыши 5 выполнены из материала, коэффициент линейного расширения которого больше коэффициента линейного расширения материала свариваемого изделия.

Перед операцией сварки вкладыши 5 покрывают химически устойчивым металлом, например титаном, а затем химически неустойчивым материалом, например железом, которое после окончания процесса сварки растворяется в растворе кислоты, куда погружают панель с вкладышами 5.

Устройство позволяет получать свариваемое изделие повышенного качества — с радиусами перехода между свариваемыми элементами. Для этого продольные ребра вкладышей 5 в местах сочленения свариваемых элементов округлены радиусом r, а высота вертикальных свариваемых элементов принимается на 2 Q больше, чем высота этих элементов в готовой панели.

Величина 3q определяется из условия

3g в = (0,45 — 0,5) r, где в — толщина ребер панелей.

Толщина шаблона берется равным а = (0,45 — 0,5) где а — толщина шаблона;

r — радиус закруглений вкладыша; в — толщина ребер панелей.

Боковые нажимные пластины выполнены с выступом, расположенным между нижней и верхней плитами, ширина выступа равна толщине вкладыша, а высота выступа составляет ь.-4 (ь+гв «xL -Г ) где С, — ширина 11-го вкладыша; ℄— толщина 111-го ребра жесткости; п — количество вкладышей;

m — количество ребер жесткости;

 — ширина рабочей части плиты;

8i — зазор между плитами и боковыми нажимными пластинами.

Детали свариваемой пустотелой панели собирают таким образом, чтобы между вкладышами 5 и свариваемыми элементами 10 имели место гарантированные зазоры величиной Ьz. С этой целью при сборке используется шаблон 6, имеющий продольные вырезы

1о

15 о г5 зо

4О

12 под ребра жесткости. Толщина шаблона а. равна величине зазора 8q.

Болты-стяжки 4 изготавливаются из материала, коэффициент линейного расширения которого не превышает коэффициента линейного расширения материала вкладышей 5. Это требование обеспечивает натяжение болтов-стяжек в процессе нагрева устройства под сварку.

Сборка элементов под сварку панели осуществляется следующим образом.

На нижнюю плиту 2 в выемку 9 устанавливак>т нижний листовой элемент 10 панели.

Сверху названного элемента в направляющие 11 устанавливают шаблон 6. В вырезы

12 шаблона 6 вставляют вертикально расположенные листовые элементы свариваемой панели и между ними помещают вкладыши

5. На вертикальные элементы устанавливают верхний листовой элемент 10, а затем верхнюю плиту 1. Через одну из боковых нажимных пластин 3 пропускают болты-стяжки 4, после чего пластину устанавливают таким образом, чтобы выступ с ее внутренней стороны с размерами поперечного сечения 4Xh был введен в зазор между плитами 1 и 2 и болты-стяжки 4 были бы введены в отверстия верхней 1 и нижней 2 плит. После этого на болты-стяжки 4 надевают другую нажимную плиту и ставят ее в рабочее положение таким образом, чтобы выступ 13 с ее внутренней стороны был введен в зазор между плитами. Затем навертывают гайки на болты-стяжки 4. После затяжки гаек приподнимают верхнюю плиту 1, извлекают шаблон 6 и опускают верхнюю плиту на место. Собранная панель с устройством нагревается до требуемой температуры и поступает на диффузионную сварку под прессом в вакуумируемой реторте, в камере или каким-либо другим способом.

Предлагаемое выполнение устройства дает возможность изготовления пустотелых панелей с продольным оребрением с радиусами перехода между свариваемыми элементами. Устройство позволяет при производстве сложных деталей из титановых сплавов методом диффузионной сварки повысить коэффициент использования металла с 0,1 — 0,2 до 0,6 — 0,7.

Если учесть, что такую панель можно было изготовить только механической обработкой из плиты, предлагаемое изобретение обеспечит при изготовлении 1 тн панелей эконо8314 0

Формула изобретения фиг. 7 мию до 8 тн титанового сплава стоимостью до 40000 рублей.

Устройство для сборки под диффузионную сварку оребренных панелей, содержащее верхнюю и нижнюю плиты, взаимодействующие с боковыми нажимными пластинами посредством зажимного механизма и вкладыши, отличающееся тем, что, с целью повышения качества при сварке пустотелых оребренных панелей, в нижней плите выполнены направляющие и устройство снабжено размещенным в упомянутых направляющих шаблоном, выполненным с продольными вырезами под ребра панелей, при этом боковые нажимные пластины выполнены с выступом, размещенным между нижней и верхней плитами, причем ширина выступа соответствует толщине вкладыша.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3.612.389, кл. 228 — 44, 23. 12. 68.

831470

Фиг 2

Редактор А. Химчук

Заказ 2876/7

Составитель А. Никитин

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4