Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2023
Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2023.07.11
Ключевые слова: aluminum alloys, rolling, sheets, spherical shells, sheet stamping, structure, mechanical properties, алюминиевые сплавы, прокатка, листы, сферические оболочки, листовая штамповка, структура, механические свойства
Аннотация: Проблема получения сферических тонкостенных деталей большого диаметра с одинаковой толщиной стенки из легированных скандием алюминиевых сплавов системы Al - Mg, применяемых в ракетно-космической промышленности, обуславливает поиск новых технических и технологических решений. В статье представлены результаты исследований процесса поПоказать полностьюлучения тонкостенных сферических оболочек с относительной толщиной А = (S/D)×100 ≤ 0,5 из нового сплава 1580 системы Al - Mg, экономнолегированного скандием. Этот сплав, несмотря на минимальное (до 0,1 % (мас.)) содержание скандия, что определяет его низкую себестоимость, легко поддается обработке давлением. Это позволяет изготавливать из него деформированные полуфабрикаты с повышенным уровнем прочностных и пластических свойств. На первом этапе исследований в лабораторных условиях разработаны режимы прокатки листовых полуфабрикатов из этого сплава толщиной до 2 мм. Для выпуска опытных партий плоского проката из крупногабаритных слитков сплава 1580 в промышленных условиях использовали результаты лабораторных исследований и компьютерного моделирования процесса горячей и холодной прокатки. Установлено, что полученные опытные и промышленные образцы листового проката имеют необходимую структуру, определяющую высокий уровень механических свойств, требуемый для дальнейшей холодной деформации. Для изготовления тонкостенных сферических оболочек разработан новый способ вытяжки, предусматривающий предварительное проведение операции формовки кольцевых ребер. Это обеспечивает при последующей вытяжке (за счет деформации полученных ребер и окончательной калибровки) изготовление детали с одинаковой толщиной по всему объему, а также позволяет сократить число переходов и операций термообработки. Для реализации этого способа разработаны штампы и определена последовательность операций изготовления сферических оболочек. The challenge of obtaining spherical thin-walled parts of large diameter with the same wall thickness from scandium-alloyed aluminum alloys of the Al-Mg system used in the rocket and space industry leads to the search for new technical and technological solutions. The article presents the results of research of the process of obtaining thin-walled spherical shells with a relative thickness A = (S/D)·100 ≤ 0.5 from a new alloy 1580 of the Al - Mg system economically alloyed with scandium. This alloy, despite the minimum (up to 0.1% (wt.)) content of scandium, which determines its low cost, can be easily processed by pressure. This makes it possible to manufacture deformed semi-finished products from it with an increased level of strength and plastic properties. At the first stage of research in laboratory conditions, the modes of rolling sheet semi-finished products from this alloy with a thickness of up to 2 mm were developed. For the production of pilot batches of flat products from largesized ingots of alloy 1580 under industrial conditions, the results of laboratory studies and computer simulation of the hot and cold rolling process were used. It has been established that the obtained experimental and industrial samples of sheet products have the necessary structure, which determines the high level of mechanical properties required for further cold deformation. For the manufacture of thin-walled spherical shells, a new drawing method has been developed, which provides for the preliminary operation of forming annular ribs. This ensures that, during subsequent drawing (due to deformation of the obtained ribs and final calibration), the manufacture of a part with the same thickness throughout the volume, and also reduces the number of transitions and heat treatment operations. To implement this method, dies have been developed and the sequence of operations for manufacturing spherical shells has been determined.
Журнал: Цветные металлы
Выпуск журнала: №7
Номера страниц: 83-89
ISSN журнала: 03722929
Место издания: Москва
Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"