ЗАГОТОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОТОВОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Полезная модель относится к изготовлению слоистых изделий, состоящих из слоев сотовой структуры, а именно, тонкостенных титановых сотовых заполнителей для многослойных изделий различной протяженностью с развитой поверхностью контактирования, например, сотовых панелей, применяемых в авиационной и ракетно-космической промышленностях
Известна заготовка для изготовления сотового заполнителя, включающая пакет, для последующей диффузионной сварки и получения сотового блока деформированием, состоящий из листовых заготовок из титановых сплавов, снабженных полосовым стоп-покрытием, обозначающим участки, на подлежащие соединению, и технологических прокладок из полосового листового титанового сплава толщиной в 3-4 раза меньшей толщины листовых заготовок и шириной равной ширине участка, подлежащего диффузионной сварке (описание изобретения к патенту РФ 2291019 МПК B21D 53/78 (2006.01) B21D 26/02 (2006.01) 2007.01.10).
Использование технологических прокладок из титановых сплавов, через которые осуществляют диффузионную сварку соединяемых участков, позволяет повысить качество сварного соединения листовых заготовок в пакете, но при этом повышаются расход материала и вес получаемого изделия.
Задача полезной модели - получение тонкостенного сотового заполнителя из титановых сплавов для многослойных изделий различной протяженностью с развитой поверхностью контактирования с улучшенными эксплутационными свойствами.
Технический результат от использования полезной модели - расширение ассортимента и снижение себестоимости изготавливаемого сотового заполнителя.
Технический результат достигается тем, что в заготовке для изготовления сотового заполнителя в виде пакета для последующей диффузионной сварки и получения сотового блока деформированием, состоящего из листовых заготовок с полосовым стоп-покрытием, обозначающим участки, не подлежащие соединению, и технологических прокладок из полосового листового материала шириной участка, подлежащего диффузионной сварке, полосы стоп-покрытия выполнены шириной, равной величине (0,85-0,99) полупериметра поперечного сечения ячейки сотового заполнителя, и нанесены на листовых заготовках с обеих сторон с шагом равным ширине участка, подлежащего диффузионной сварке, и со смещением относительно другой стороны на шаг, при этом в пакете смежные заготовки уложены с размещением сторон с идентичным расположением полос стоп-покрытия, обращенными друг к другу, а с каждой полосой стоп-покрытия в контакте с центральной частью установлена технологическая прокладка, выполненная термостойкой, причем внутри пакета уложены прокладки толщиной в два раза большей толщины прокладок, размещенных на внешней поверхности крайних листовых заготовок пакета. Термостойкие прокладки могут быть выполнены из азотированной листовой стали группы нитраллоев или листового борированного титана.
На фиг.1 схематично изображен пакет заготовки для изготовления блока сотового заполнителя; на фиг.2 - схема сборки пакета заготовки; на фиг.3 - схема получения блока сотового заполнителя после диффузионной сварки пакета.
Заготовка для изготовления блока сотового заполнителя содержит пакет 1 состоящий из полосовых листовых заготовок 2, выполненными шириной равной высоте изготавливаемого сотового заполнителя, и, снабженных двухсторонним стоп-покрытием 3 на участках, не подлежащих соединению и термостойких прокладок 4, 5 размещенных соответственно внутри пакета 1 между заготовками и на внешней поверхности крайних листовых заготовок пакета.
Стоп-покрытие 3 выполнено в виде поперечных полос шириной и с шагом а, определяемыми рисунком изготавливаемой сотовой структуры. Шаг а равен ширине соединенных участков сотовой структуры. Ширина равна величине (0,85-0,99) полупериметра поперечного сечения ячейки 6 сотового заполнителя. Стоп-покрытие 3 на заготовках 2 выполнено двухсторонним и полосы на одной размещены со смещением относительно другой на шаг. Выполнено оно может быть в виде нитридного слоя, полученного термохимической обработкой, например, в активной газовой среде азота. Тем самым повышается прочность на сжатие изготавливаемой конструкции.
Термостойкие прокладки 4, 5 выполнены толщиной превышающей толщину листовых заготовок 2 по меньшей мере в 5-10 раз и шириной а равной ширине а соединенных участков в изготавливаемой сотовой конструкции. Внутри пакета 1 на заготовках 2 размещают прокладки 4 толщиной b в два раза большей толщины прокладок 5.
Толщина прокладок 5, размещаемых на внешней поверхности крайних листовых заготовок пакета 1 выбирают исходя заданного удлинения участков заготовок, не подлежащих сварке, при сдавливании пакета в процессе диффузионной сварки.
Материал для изготовления термостойких прокладок выбирается из условия их многократного использования. Так, прокладки 4, 5, выполненные из азотированных листовых сталей группы нитраллой или листового борированного титана, могут быть использованы в условиях диффузионной сварки, по меньшей мере, в 20-25 циклах.
Собирают полосовые заготовоки 2 с термостойкими прокладками 4,5 в пакет путем укладки смежных заготовок с размещением сторон заготовок с идентичным расположением полос стоп-покрытия 3, обращенными друг к другу, и термостойких прокладок с перекрытием на ширину а центральной части полос стоп-покрытий, располагаясь при этом на заготовках с противоположной стороны участков без покрытия, т.е. соединяемых участков.
Для изготовления сотового блока пакет подвергают диффузионной сварке, при которой его нагревают до температуры полиморфного превращения титанового сплава материала листовых заготовок и сдавливают в два этапа.
На первом этапе формуют на заготовках гофры высотой b/2 путем осадки пакета 1 до смыкания прокладок 4, 5 по высоте. Величина осадки  для четного количества N листовых заготовок в пакете и  для нечетного. Усилие сдавливания выбирают из условия равномерного растяжения заготовок. Напряжения растяжения являются благоприятными для осуществления деформации, необходимой для образования физического контакта между соединяемыми участками в процессе диффузионной сварки. На втором этапе соединяют заготовки сотопакета и усилие сдавливания выбирают из условия создания прокладками на соединяемых участках давления 2 МПа.
По завершении процесса диффузионной сварки из предварительно сформованных ячеек полученного полуфабриката 6 извлекают прокладки, и полуфабрикат растягивают до получения сотового блока с окончательно сформованными ячейками 7.