Спосіб виготовлення пористого листового матеріалу з металевих сіток

 

Винахід відноситься до технології отримання пористого листового матеріалу, використовуваного при виготовленні виробів, працюючих в умовах високих температур, тисків і швидкостей потоку робочого середовища, переважно для виготовлення лопаток газових турбін. Запропоновано спосіб виготовлення пористого листового матеріалу з металевих сіток, що включає приготування набору сіток, їх попередню обробку шляхом хімічного очищення, нанесення на поверхню сіток припою і холодної прокатки, складання оброблених сіток в пакет, вакуумування, нагрівання до температури утворення розплавленого припою, гарячу прокатку і охолодження. Перед складанням пакету на поверхні однією з сіток на відстані один від одного закріплюють смужки з непроникного матеріалу, а при збірці пакету поміщають її між іншими сітками. Смужки з непроникного матеріалу приварюють конденсаторної зварюванням. Переважно сітку з смужками з непроникного матеріалу поміщають в середину пакету, а в якості непроникного матеріалу використовують нержавіючу сталь чи сплави на основі нікелю. Технічним результатом винаходу є підвищення інтенсивності охолодження оболонки обте технології отримання пористого листового матеріалу з металевих сіток, використовується при виготовленні виробів, переважно лопаток газових турбін, що працюють в умовах високих температур, тисків і швидкостей потоку робочого середовища.

Робота виробів в екстремальних умовах вимагає надійного охолодження їх зовнішніх поверхонь від перегріву. При використанні таких виробів, як лопатки газових турбін, їх передні кромки зазнають максимальні високотемпературні навантаження і при недостатньому охолодженні вони можуть зруйнуватися. Для підвищення ступеня охолодження цих країв запропоновано, наприклад, у патенті США 4314442 виготовляти їх з сітчастого матеріалу, що забезпечує проникнення охолоджуючого агента на зовнішню поверхню цих країв.

Відомий спосіб виготовлення пористого листового матеріалу з металевих сіток, який може бути використаний для виробництва з нього лопаток газових турбін (патент Росії 2089306, кл. В21В 1/38). Він включає в себе наступні операції. Готують набір сіток-карток, виконаних з нержавіючої сталі, шляхом вирізки їх з рулону в різних напрямках. Кожну сітку піддають хімічній очистці - травленню, електролітичного нанесення на поверхню їх дротів в якості припою міді і срібла і чергуванням напрямків, його вакуумируют, нагрівають до температури 1370К з утворенням рідкого припою і піддають гарячої прокатки при швидкості деформації не менше 510-1з-1і відносного обтиску сіток не менш 0,1. Пакет охолоджують, розкривають і звільняють готовий лист. Виготовлений відомим способом лист має заданою пористістю, розрахункової товщиною і високими механічними властивостями.

Однак при виготовленні з нього проникних оболонок лопаток газової турбіни або будь-якого обтічного тіла, що працює в екстремальних умовах, утруднена їх теплозахист зважаючи на те, що мале гідроопір пористого листа викликає при експлуатації проникнення гарячого газу у внутрішню порожнину оболонки і, як наслідок цього, призводить до виникнення у виробі термічних перенапруг і можливого його руйнування.

Завдання винаходу - створення такої технології отримання пористого листа з металевих сіток, при виготовленні якого проникною оболонки будь-якого обтічного тіла, наприклад лопатки газової турбіни, забезпечувалося б створення потоку охолоджуючого газу, що сприяє надійному охолодження вироби.

Задача вирішена за рахунок того, що�а поверхні однією з сіток на відстані один від одного закріплюють пластини з непроникного матеріалу, а при збірці пакету поміщають її між іншими сітками, далі пакет вакуумируют, нагрівають до температури утворення розплавленого припою, піддають гарячої прокатки та охолодженню.

Смужки з непроникного матеріалу приварюють конденсаторної зварюванням.

Сітку з смужками поміщають всередину пакета.

Як непроникного матеріалу використовують нержавіючу сталь чи сплави на основі нікелю.

Технічний результат - підвищення інтенсивності охолодження оболонки обтічного тіла і запобігання можливого його руйнування.

Запропонований спосіб здійснюють наступним чином.

З рулону вирізають сітки-картки в різних напрямках. Кожну сітку піддають хімічній очистці для видалення оксидних шарів з поверхні дротів, електролітичного нанесення припою на їх поверхню і холодної прокатки, що збільшує площу контакту дротів в перекриттях. Далі на одній з оброблених сіток закріплюють, наприклад, конденсаторної зварюванням смужки з непроникного матеріалу заданих розмірів і на заданій відстані один від одного. В якості таких смужок використовують пластини із матеріалу виробу, наприклад нержавіючої сталі або сплаву на основі ні� з смужками поміщають між іншими сітками, оптимально в їх середину, оскільки таке розташування забезпечує листового матеріалу досить високі міжшарові міцність і пластичність, необхідні для виготовлення з неї виробів обтічної форми. У зібраному пакеті створюють розрідження 1-510-1мм рт. ст., нагрівають до температури розплавлення припою і піддають гарячої прокатки при відносному обтисканні пакету більше 0,1. При меншому обтисканні не відбувається утворення достатнього контакту для з'єднання дротів. Після охолодження витягують пористий матеріал у вигляді листа з чергуються проникними і непроникними ділянками.

Нижче наведено приклад здійснення запропонованого способу.

Необхідно було виготовити проникну оболонку лопатки газової турбіни, що містить смужки з непроникного матеріалу. В якості вихідного матеріалу сітчастого рулону і металевих пластин використовували нержавіючу сталь марки 12Х18Н10Т. З рулону сітки з квадратними осередками вирізали сім сіток-карток уздовж, поперек або під кутом до осі. Кожну сітку піддавали хімічної очистки в розчині HNO3, H2SO4, KF, промивали водою і після сушіння електролітичним методом наноси�ипоя. Далі кожну сітку піддавали холодної прокатці при відносному обтисканні 0,2. Попередньо були виготовлені в якості смуг з непроникного матеріалу пластини з нержавіючої сталі шириною, рівною радіусу кривизни передньої кромки лопатки, і товщиною, рівною діаметру дротів сітки. На одній з оброблених сіток закріплювали конденсаторної зварюванням смужки на відстані між собою, заздалегідь розрахованому згідно з конструкцією оболонки лопатки, наприклад 65 мм, в кількості трьох штук. При зборці в пакет сітку з смужками розташовували в його середині. Отриманий пакет поміщали в конверт, відокремивши сітки один від одного обкладками з жаростійкої сталі для запобігання їх зварювання з конвертом, і створювали в ньому розрідження 510-1мм рт. ст. Конверт нагрівали до температури 1350К і піддавали гарячої прокатки зі ступенем обтиснення сіток, дорівнює 0,2. Після охолодження з конверта витягували пористий лист, який піддавали розкрию таким чином, щоб непроникний ділянку проходив по лінії згину вхідної кромки оболонки лопатки.

При виготовленні з отриманого пористого листа оболонки лопатки газової турбіни руйнування і розшарування проникного матеріалу �валося.

Формула винаходу

1. Спосіб виготовлення пористого листового матеріалу з металевих сіток, що включає приготування набору сіток, їх попередню обробку шляхом хімічного очищення, нанесення на поверхню сіток припою і холодної прокатки, складання оброблених сіток в пакет, його вакуумування, нагрівання до температури утворення розплавленого припою, гарячу прокатку, охолодження, відрізняється тим, що перед складанням пакету на поверхні однією з сіток на відстані один від одного закріплюють смужки з непроникного матеріалу, а при збірці пакету поміщають її між іншими таблицями.

2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що смужки з непроникного матеріалу приварюють конденсаторної зварюванням.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що сітку з смужками з непроникного матеріалу поміщають всередину пакета.

4. Спосіб по кожному з пп.1-3, який відрізняється тим, що в якості непроникного матеріалу використовують нержавіючу сталь чи сплави на основі нікелю.

 

Схожі патенти:

Твердосплавний виріб з поліпшеними високотемпературними і термомеханічними властивостями

Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема до виробів з твердих сплавів, використовуваних при екстремальних циклічних навантаженнях і сили тертя, що створюють високі температури і призводять до швидкої втоми термомеханічної

Спосіб і пристрій для одержання литих композиційних матеріалів на основі алюмінію

Винахід відноситься до металургії, а саме до створення матеріалів для машинобудування, мають низьку питому вагу і високі антифрикційні властивості і пружність

Спосіб виготовлення кластерних композиційних матеріалів і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до порошкової металургії і призначене для виготовлення композиційних матеріалів, армованих металевими кластерами
Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до одержання фосфоровмісних сплавів кольорових металів на основі міді та нікелю
Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до одержання фосфоровмісних сплавів кольорових металів на основі міді та нікелю
Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до одержання фосфоровмісних сплавів кольорових металів на основі міді та нікелю
Винахід відноситься до порошкової металургії і може бути використане в інструментальному виробництві для оснащення лезових інструментів, що працюють в умовах безперервного і переривчастого різання загартованих сталей, чавунів і твердих сплавів і ін

Спосіб приготування магнієвого сплаву для фасонного лиття

Винахід відноситься до галузі металургії, авіаційної та машинобудівної техніки, а саме до приготування магнієвих сплавів підвищеної чистоти та корозійної стійкості для фасонного лиття
Винахід відноситься до галузі виготовлення виробів із сплавів на основі кремнію, переважно розпилюються мішеней, які можуть бути використані при нанесенні тонких покриттів для електронної, оптичної, комп'ютерної техніки

Спосіб отримання напівфабрикатів з титанових сплавів з интерметаллидним зміцненням

Винахід відноситься до галузі порошкової металургії, зокрема до отримання напівфабрикатів з титанових сплавів, легованих елементами, створюючими интерметаллические з'єднання з титаном, наприклад, кремнієм, вуглецем, бором, рідкоземельними елементами

Спосіб виготовлення металевої сітки

Винахід відноситься до металургійної і металевої промисловості і може бути використане при виготовленні сіток, зокрема сіток для обоечних машин млинових комплексів

Установка для виготовлення металевих сіток

Винахід відноситься до обладнання для виготовлення сіткових полотен з дроту з квадратними осередками і жесткофиксированнми вузлом переплетення

Пристрій для виготовлення металевих сіток

Винахід відноситься до зварювання, зокрема до безперервної подачі дротів нескінченної довжини для виготовлення металевих сіток контактним зварюванням

Спосіб виготовлення з дротяних спіралей

Винахід відноситься до способів виготовлення спірально-стрижневих сіток для хлібопекарських печей і дозволяє розширити технологічні можливості за рахунок з'єднання спіралей з відхиленнями по кроку

Спосіб виготовлення щілинного сита, що має форму тіла обертання

Винахід відноситься до виробництва металевих виробів, зокрема до виробництва щілинних сит - тіл обертання і стосується класифікують, фільтруючих і обезвоживающих пристроїв , що використовуються в гірничорудній, хімічній, вугільно-збагачувальної промисловості , і дозволяє підвищити продуктивність за рахунок автоматизації процесу

Верстат для збірки колосників щілинних сіток

Винахід відноситься до пристроїв для виробництва щілинних сіток і дозволяє підвищити надійність їх роботи

Пристрій для згинання кінців стрижнів плоскої сітки

Винахід відноситься до пристроїв для гнуття кінців стрижнів сітки і дозволяє підвищити продуктивність і розширити технічні можливості

Спосіб виготовлення тонких листів з міцних і високоміцних сплавів

Винахід відноситься до прокатного виробництва, а саме до способів одержання тонких листів переважно з труднодеформіруємих сплавів на основі титану методом пакетної прокатки
Up!