СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА В ВИДЕ КОРПУСА ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА С КАНАЛАМИ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ
METHOD OF PRODUCING BOX-LIKE STRUCTURAL ELEMENT FROM ALUMINIUM ALLOY WITH COOLING CHANNELS

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано, в частности, при изготовлении узлов электрических машин.
Из книги П.Дорошенко 1972 г. известен способ изготовления конструктивного элемента в виде металлического корпуса с каналами для теплоносителя - теплообменной решетки, включающий сборку теплообменных труб с панелью трубной решетки и их скрепление пластическим деформированием (см. Патент РФ №2198051, кл. B21D 39/06, публ. 2003, где дана эта информация).
Недостатком известного способа является возможность потери герметичности теплообменного контура при эксплуатации.
Известен также способ изготовления конструктивного элемента в виде корпуса из алюминиевого сплава с каналами для теплоносителя, включающий сборку комплекта деталей корпуса с его базовой деталью и их последующую сварку (см. пат. США №2138525, кл. 62-126, публ. 1938 - прототип).
Недостатком известного способа является коробление из-за значительных напряжений в конструктивном элементе после сварки.
Задачей изобретения предотвращение коробления.
н
tэ
Задача решается тем, что способ изготовления металлического корпуса с каналами для теплоносителя узла электрической машины из алюминиевого сплава включает сборку деталей корпуса с базовой деталью и их последующую сварку. При этом осуществляют сварку для герметизации в корпусе каналов для теплоносителя, затем корпус нагревают до температуры, определяемой зависимостью: t=(0,95÷1,07), и охлаждают его со скоростью (0,1÷4,7)°С/мин, где
н
t - температура нагрева корпуса;
э
t - максимальная рабочая температура корпуса узла электрической машины при эксплуатации.
Технический результат предлагаемого изобретения - повышение рабочих характеристик узла, частью которого является конструктивный элемент, изготовленный этим способом.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где показаны
на фиг.1 - конструктивный элемент;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Пример 1.
Изготавливали конструктивный элемент (статор мотор-колеса диаметром 20'' транспортного средства) в виде корпуса 1, включающего базовую деталь 2 из термически обработанных заготовок сплава АМГ-6, и комплект деталей 3. В корпусе 1 выполнены каналы 4 для теплоносителя. Комплект деталей 3 собирают с базовой деталью 2 и сваривают швами 5, герметизируя контур 6 для теплоносителя. После сварки корпус 1 нагревают до температуры 118°С. Максимальная рабочая температура статора мотор-колеса при его эксплуатации равна 120°С. Затем упомянутый корпус охлаждают со скоростью 2,5°С/мин. Затем корпус статора мотор-колеса подвергают финишной механической обработке. После финишной механической обработки с последующей выдержкой отклонения диаметральных размеров корпуса от номинальных не превышало 0,22 мм. Для этого же колеса, выполненного без нагрева и охлаждения по указанной зависимости отклонения диаметральных размеров корпуса, составляло 2,7 мм.
Пример 2.
Изготавливали такой же конструктивный элемент (статор мотор-колеса транспортного средства), базовую деталь 2 которого изготавливали из термически обработанных заготовок сплава АВ, и комплект деталей 3. В корпусе 1 выполнены каналы 4 для теплоносителя. Комплект деталей 3 собирают с базовой деталью 2 и сваривают швами 5, герметизируя контур 6 для теплоносителя. После сварки корпус 1 нагревают до температуры 123°С. Максимальная рабочая температура статора мотор-колеса при его эксплуатации равна 120°С. Затем упомянутый корпус охлаждают со скоростью 0,7°С/мин. Затем корпус статора мотор-колеса подвергают финишной механической обработке.
После финишной механической обработки с последующей выдержкой отклонения диаметральных размеров корпуса от номинальных не превышало 0,2 мм для мотор- колеса диаметром 19''. Для этого же колеса, выполненного без нагрева и охлаждения по указанной зависимости отклонения диаметральных размеров корпуса, составляло 2,4 мм.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность изготовления статора мотор-колеса и увеличить моторессурс. При сварке отдельных частей корпуса возникают локальные напряжения и, как следствие, большие местные деформации. Предложенная термическая обработка обеспечивает перераспределение напряжений по всему сварному корпусу с существенным уменьшением коробления. Параметры этой обработки в указанном диапазоне обеспечивают достаточный уровень равномерности распределения напряжений по сварному узлу, не допуская при этом роста структурных превращений свыше пределов, допустимых для работоспособности конструкции.