Разработка инструмента и процессов получения вакуумированных пакетов и многослойных листов из разнородных титановых сплавов

• Автор: Винокуров, Александр Яковлевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Общие соображения

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Получение плоских слоистых композиционных материалов из титановых сплавов с прослойками титана и ниобия

1.2. Основы промышленных технологий получения многослойных заготовок и листов

1.3. Анализ теоретических исследований по установлению силовых и

геометрических параметров изготовления плоских СКМ

Выводы по литературному обзору

Задачи исследования

Глава 2. Экспериментальные исследования напряжений и деформаций при получении плоских слоистых композиционных материалов (ПСКМ)

2.1. Методика испытаний

2.2. Материалы для исследования

2.3. Методика изучения механических свойств титановых сплавов
2.4. Оборудование и приборы
2.5. Экспериментальные исследования качества соединения ниобиевого сплава НбЦУ и титанового сплава ВТ 1-00 (технически чистый титан)
Глава 3. Условия формирования плотного физического контакта при получении многослойных плоских композиционных материалов
3.1. Создание моделей технологических процессов получения слоистых композиционных материалов (СКМ) из неупрочняющихся металлов и выбор оборудования для формовки пакетов
3.2. Экспериментальная проверка выбора силовых и геометрических параметров формовки моделей двухслойных СКМ на прессах и прокатных станах

3.3. Выбор оборудования и разработка моделей технологических процессов
получения слоистых композиционных материалов из упрочняющихся металлов
3.4. Выбор геометрии пакета и оборудования для изготовления СКМ с заданной прочностью
3.5. Отработка технологических режимов и выбор оборудования для изготовления плоских слоистых композиционных материалов с заданной геометрией пакета
3.5.1. Получение СКМ из неупрочняющихся материалов
3.5.2. Производство СКМ из упрочняющихся металлов для производства СКМ с заданной геометрией
3.6. Устойчивость технологических режимов для повышения качества изготовления СКМ со стабильными прочностными и геометрическими характеристиками
3.7. Исследование механических и реологических характеристик титановых материалов при диффузионной сварке пакетов для отработки конструкции технологического оборудования и получения качественных плоских СКМ
3.8. Совершенствование теоретических основ повышения качества диффузионного соединения слоев СКМ и использование ниобия
Глава 4. Совершенствование конструкции оборудования и методов получения качественных плоских слоистых пакетов из титановых сплавов
4.1. Моделирование кромочного формоизменения получения вакуумплотного двухслойного пакета при одностороннем воздействии инструмента
4.2. Моделирование двухстороннего процесса деформирования двухслойного пакета из титана ВТ1-0 и сплава ВТ5
4.3. Разработка конструкции оборудования для двухсторонней формовки трехслойного пакета при изготовлении слоистого композиционного материала (СКМ)
4.4. Усовершенствование конструкции оборудования с односторонним воздействием инструмента на заготовки для моделирования кромочного эффекта при изготовлении трехслойного пакета

4.5. Исследование динамической устойчивости прессового инструмента и оборудования при прессовании слоистых композиционных материалов
4.6. Совершенствование прочностного расчета инструмента для прессования плоских многослойных композиционных материалов
Глава 5. Методика проектирования конструкции многослойных плоских
пакетов из титановых сплавов и технология их изготовления
Выводы по работе
Список литературы
£ £ £
еп = ———-—— + —~ -- + — для трехслойного пакета. (42)
1 + _20.-I-_3£ I I ^10 | ^30 2 1 I
й(0 Йщ Й20 Й20 Йзо й30
В заключении отметим, что представленный анализ прочностей изделий основан на усреднении нормального давления по очагу пластической деформации и будет ниже уточняться на основании экспериментальных исследований.
3.2. Экспериментальная проверка силовых и геометрических параметров формовки моделей двухслойных СКМ на прессах и прокатных станах.
Проверка теоретических положений проводилась при типовом технологическом процессе после подготовки контактных поверхностей, нагрева заготовок и осадке их на гидравлическом 100-тонном прессе.
Испытание осуществлялось с применением титана марок ВТ1-0 и ОТ4 при температуре 800°С. Для первого материала упрочнение описывается зависимостью сгл =51 +6-г0,171 . При деформации до 50% сопротивление пластической деформации изменяется от 51 до 54,7 МПа (в среднем <т„ = 5ЪМПа ). Для второго слоя аТ2 = 89 + 5 • ё3,24 и при том же диапазоне деформаций изменяется от 89 до 93 МПа (в среднем 92 МПа). Данные получены обработкой результатов исследований [28-31].
Низкий уровень изменения от (до 4%) позволяет считать данные материалы неупрочняющимися, у которых соответственно сгп = 53МПа и
оТ2 = 92МПа и их отношение — = 0,565.
<7Т1
Как это описано в технологическом разделе, сборка и обработка пакета осуществляется в процессе горячей формовки. Ниже в таблице 11 приведены результаты исследования процесса осадки СКМ в лаборатории кафедры ОМД МГВМИ на 100-тонном прессе.