ПУАНСОН ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ТИТАНОВЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ

Полезная модель относится к технологической оснастке для изготовления слоистых титановых тонкостенных оболочковых конструкций диффузионной сваркой с приложением сварочного давления активной газовой средой, содержащей азот.
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 B21D 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.
Известна оправка с азотированной рабочей поверхностью для изготовления титановых тонкостенных конструкций диффузионной сваркой с приложением сварочного давления активной средой, содержащей азот (описание к патенту RU 2296656 C1 B23K 20/14, 03.10.2005).
Известен пуансон для диффузионной сварки слоистых конструкций из титановых сплавов, включающий термостойкую наружную поверхность в виде азотированной оболочки, соединенной с металлической основой (описание к полезной модели патент RU U1 58400 B21D 11/20, 24.04.2006).
Недостатком известных конструкций является необходимость восстановления нитридного слоя в оболочке путем его термохимической обработки в активной среде азота. Это приводит к дополнительным трудозатратам.
Задача полезной модели - разработка пуансона для изготовления титановых тонкостенных оболочковых конструкций диффузионной сваркой с приложением сварочного давления активной средой, содержащей азот.
Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения трудозатрат на восстановление нитридного слоя.
Технический результат достигается тем, что в пуансоне для изготовления титановых тонкостенных оболочковых конструкций диффузионной сваркой с приложением сварочного давления активной газовой средой, включающем наружную поверхность в виде термостойкой оболочки, соединенной с металлической основой, оболочка выполнена пористой газопроницаемой, а основа выполнена с возможностью подвода активной газовой среды к ней.
Основа может быть выполнена в виде каркаса.
Пористая газопроницаемая оболочка может быть получена спеканием с относительной пористостью не менее 0,5 и толщиной 5-10 мм.
На чертеже изображена конструктивная схема пуансона.
Пуансон содержит формообразующую металлическую основу 1, выполненную, например, в виде каркаса из стального прутка, и соединенную с ней термостойкую прокладку в виде пористой газопроницаемой оболочки 2. Оболочка 2 может иметь относительную пористость 0,5-0,6, толщину 5-10 мм и изготовлена спеканием, например, из порошкового материала ПТЭК-1 или порошковой стали ПРХ18Н9 с размером гранул d=0,63-1,0 мм.
В процессе эксплуатации пуансона активная газовая среда, содержащая азот, при приложении сварочного давления через окна каркаса подводится к оболочке 2, проникает в ее поры и далее через поры вступает в химико-термический контакт с наружной поверхностью внутренней обшивки изготавливаемых конструкций. Обеспечивается ее упрочнение азотированием и предотвращается схватывание с пуансоном в условиях диффузионной сварки.