Сафиуллин Р.В., Мухаметрахимов М.Х., Малышева С.П., Сафиуллин А.Р

В УСЛОВИЯХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ

МИКРОСТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДОФАЗНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6, ПОЛУЧЕННЫХ

Сафиуллин Р.В.

ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ И СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ

ИПСМ РАН, г. Уфа, Россия, [email protected]

Благодаря реализации основных преимуществ сверхпластической деформа- ции (СПД) - низкие напряжения течения и большие пластические деформации, а также качественной сварке давлением, метод сверхпластической формовки и свар- ки давлением (СПФ/СД) обеспечивает технологический прорыв в изготовлении тонкостенных конструкций сложного профиля с высоким коэффициентом исполь- зования материала при относительно низких энергетических и капитальных затра- тах. Как следствие, данный метод позволяет создать технологическую основу для проектирования принципиально новых типов сварных ячеистых пустотелых конст- рукций, изготовление которых традиционными методами практически невозможно или нецелесообразно [1].

В работе описаны результаты многолетних исследований, проводимых в Ин- ституте проблем сверхпластичности металлов РАН по разработке технологии СПФ/СД для получения многослойных полых конструкций для авиакосмической промышленности.

Рассмотрен широкий круг вопросов по проблеме изготовления облегченных типовых элементов летательных аппаратов, таких как аэробаллистические корпуса, крыльевые узлы, вращающиеся части авиационных двигателей и т. п. Изложены результаты экспериментальных исследований природы формирования твердофаз- ного соединения в условиях сверхпластической деформации. Описаны методики и результаты механических испытаний ячеистых конструкций на усталость, статиче- скую прочность и на воздействие баллистического удара. Приведены результаты неразрушающего контроля качества изготовления ячеистых конструкций методом цифровой лазерно-голографической интерферометрии. Обсуждены последние ре- зультаты и перспективы развития технологии СПФ/СД.

1. Петров Е.Н., Родионов В.В., Кузьмин Э.Н., Лутфуллин Р.Я., Сафиуллин Р.В. Ячеистые конструкции. Снежинск: Издательство РФЯЦ-ВНИИТФ, 2008. 176 с.

ИПСМ РАН, г. Уфа, Россия,

[email protected]

Одним из наиболее эффективных технологических процессов обработки лис- товых материалов, реализующих преимущества сверхпластичности, является сверхпластическая формовка (СПФ), а также ее сочетание со сваркой давлением (СД) [1–3]. Большинство ведущих авиакосмических фирм мира успешно применя- ют и развивают данную технологию для получения ответственных конструкций летательных аппаратов. Наряду с известными и существенными преимуществами

процесса СПФ/ДС по сравнению с традиционными технологиями у данного метода получения облегченных жестких пустотелых конструкций существуют и значи- тельные ограничения и недостатки. К ним, прежде всего, относятся: 1) достаточно высокие рабочие температуры процесса; 2) относительно низкая производитель- ность; 3) разнотолщинность получаемых изделий. Успех внедрения технологии СПФ и СПФ/СД в производство во многом зависит от проведения систематических исследований сверхпластичных материалов, изучения их механических и техноло- гических свойств и их поведения в условиях сверхпластической деформации. В ра- боте проведены комплексные исследования микроструктуры, механических и тех- нологических свойств (формуемость и свариваемость в твердом состоянии) листо- вого титанового сплава ВТ6 производства ОАО “Корпорация ВСМПО-АВИСМА” с улучшенными сверхпластическими свойствами при пониженных температурах. Показано, что данные листы могут быть успешно использованы в технологии СПФ/СД, в условиях низкотемпературной сверхпластичности при температурах 750-800°С. С использованием данного сплава на примере трехслойной гофриро- ванной конструкции получена модель полой лопатки.

1. Строганов Г.Б., Новиков И.И., Бойцов В.В., Пширков В.Ф. Использование сверхпла- стичности в обработке металлов давлением. - М.: Машиностроение, 1989. – 108с.

2. Stephen D. Designing For Superplastic Alloys // AGARD Lecture Series № 154. 7. р. 1 – 37. 1987.

3. Петров Е.Н., Родионов В.В., Кузьмин Э.Н., Лутфуллин Р.Я., Сафиуллин Р.В. Ячеистые конструкции. Снежинск: Издательство РФЯЦ-ВНИИТФ, 2008. 176 с.

Дата добавления: 2017-01-14