Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11743
.pdf
В одной ванне можно работать как с постоянным, так и с переменным током, по желанию (1,a2 404,251). При
использовании фосфорной кислоты нет строгой необходимости соблюдать определенный период окисления.
Если, в отличие от хромовой кислоты, превышен определенный период окисления (6f), оксидный слой
становится настолько плотным, что при катодной обработке в щелочной ванне он либо вообще не
подвергается воздействию, либо подвергается ему с трудом. Однако при использовании фосфорной кислоты
допускается большая свобода в периоде окисления. Изделие можно оставлять в ванне до одного часа или
дольше, но тем не менее можно получить металлические отложения, которые хорошо прилипают друг к другу.
На практике этот факт очень важен, поскольку он упрощает необходимый контроль за ходом процесса.
Кроме того, теперь установлено, что эффективность оксидного слоя на последующих этапах процесса зависит
от его пористости. Если этот слой настолько толстый, что полностью препятствует прохождению тока, то, как
уже упоминалось выше, он больше не может служить подходящей основой для последующего слоя меди или
латуни, поскольку частичное растворение оксидного слоя в щелочной ванне в таких случаях происходит с
большими трудностями. Для получения подходящей пористости следует учитывать три фактора.
а) Период окисления, о котором уже упоминалось выше; б) Температура окислительной ванны. При высоких
температурах пористые слои получаются легче, чем при 35.
низкие температуры. Следовательно, при высоких температурах также возможна большая свобода действий
в периоде окисления плитки; c) Концентрация раствора. Высокие концентрации легче образуют пористые
слои, чем низкие концентрации.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
постановляем, что то, что мы 45
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_404252.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=404252&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB404252A
[]
п
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Coaveqntion Drte (Германия): D Owc, 6, 1932.
404,252m I a, Applicqti Qn Dote (in L Uited Kingri Qm): Nov 27, 1933 No 33; 095/33 Complete Accepted: Jan 11,
1934.
C. Полная спецификация.
Усовершенствования в топливной энергетике. Мы, немецкая компания RQ Bni RT I Bosc H A In-a NGESFILSCH
Ar T, расположенная по адресу: 4, Militiirstrasse, Штутгарт, Германия, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к насосной установке для впрыска топлива в двигатели внутреннего
сгорания, предназначенной для работы на скоростях, которые могут изменяться в широких пределах,
например, в дизельных двигателях для транспортных средств, в которых начало впрыска, то есть время
впрыска, может изменяться, в то время как количество впрыскиваемого топлива контролируется регулятором
скорости, нагрузка которого регулируется для любой желаемой скорости с помощью управляемого по
желанию элемента. Этот элемент соединен с элементом, который контролирует начало или время впрыска, и,
таким образом, своим действием регулирует начало впрыска таким образом, что оно происходит раньше по
мере увеличения нагрузки регулятора и наоборот.
При жестком соединении регулировочного элемента регулятора скорости с регулятором начала впрыска
начало впрыска изменяется положительно при каждом повороте указанного элемента, то есть даже в нижнем
диапазоне скоростей. Однако для многих двигателей предпочтительнее не регулировать начало впрыска в
нижнем диапазоне скоростей или даже устанавливать его несколько раньше (например, для достижения
определенного холостого хода), чем это было бы возможно при жестком соединении между регулировочным
элементом регулятора и регулятором впрыска.
Для достижения этой цели, согласно настоящему изобретению, в соединение между регулировочным
элементом регулятора и регулятором синхронизации вставляется соединительное устройство, которое
позволяет регулятору синхронизации оставаться неизменным в диапазоне регулировки, соответствующем
нижнему диапазону скоростей. Таким образом, весь диапазон регулировки регулятора впрыска используется
только в среднем и верхнем диапазонах скоростей.
Пример конструкции изобретения показан на прилагаемых чертежах в продольном разрезе (цена 1/-1), при
этом регулировочный стержень показан на схеме 55 calt 7 r.
1
Это двухцилиндровый топливный насос высокого давления, в котором каждый насосный элемент состоит из
цилиндра 2 и поршня 3, совершающего в нем возвратно-поступательное движение. Закрытие насоса 60
цилиндра образовано подпружиненным клапаном давления 4, к которому подсоединена труба высокого
давления 5, ведущая к соответствующему цилиндру двигателя. В верхней части корпуса насоса находится
всасывающая камера 6, 65, общая для всех насосных элементов, в которую открывается топливопровод 7.
Он соединен двумя небольшими боковыми отверстиями 8 в цилиндре насоса Z< с рабочим каналом 9 насоса.
Поршни насоса 70 приводятся в движение распределительным валом 10 и работают с постоянным ходом; на
конце они несут управляющую поверхность 11, которая проходит над двумя боковыми каналами 8 при
возвратно-поступательном движении поршня 75 и определяет конец хода подачи наклонным краем;
Вращение поршня насоса, а следовательно, и управляющей поверхности, смещает конец рабочего хода и,
таким образом, регулирует количество подаваемого топлива. Это осуществляется с помощью зубчатой рейки
12, перемещаемой в продольном направлении внутри корпуса насоса, которая может вращать два поршня
насоса посредством промежуточных элементов 85. На левом конце распределительного вала 10 расположен
регулятор впрыска, состоящий из гайки 13 с быстрозажимным шлицем, закрепленной на валу. Внутри нее
взаимодействует скользящая гайка 14, снабженная соответствующей контррезьбой 9g, которая может
перемещаться линейно на ступице 15 одной половины сцепления 16. Продольным перемещением этой гайки
вращается резьбовая гайка посредством быстрозажимной резьбы 95, а следовательно, и вал насоса
относительно вала двигателя, так что в зависимости от направления регулировки рабочие ходы поршней
насоса начинаются раньше или позже. 100 На другом конце распределительного вала Установлен
подпружиненный регулятор скорости 17, который воздействует на втулку регулятора 18.
Двуплечий рычаг 19, который зафиксирован в точке 20 и на конце, удаленном от втулки регулятора, шарнирно
соединен с зубчатой рейкой 12, которая регулирует количество впрыскиваемого вещества, и взаимодействует
с втулкой. Регулятор 17 регулируется на любую желаемую скорость путем сжатия его пружины 21, которая
противодействует перемещению рычагов регулятора, соответственно изменяя скорость. Эта регулировка
осуществляется двуплечим рычагом 23, который может управляться рукой или ногой и может качаться вокруг
точки 10 22, и входит в зацепление со своим рычагом, направленным к регулятору, на аксиально
перемещаемой пружинной пластине 24. К этому рычагу шарнирно прикреплен один конец стержня 29, другой
конец которого закреплен на дне корпуса 28. В корпусе предусмотрена пружина 30, которая свободно
располагается между Крышка корпуса 31 расположена вдали от регулировочного элемента 23, а продольно
скользящая пластина 32 также находится в корпусе пружины.
Эта пластина соединена стержнем 33, который проходит через крышку 31, с рычагом регулировки момента
впрыска 27. Когда подача топлива прекращается, указанные детали принимают положение, показанное на
чертежах, где пружинная пластина 32 расположена на расстоянии m от.
Один конец пружины и на расстоянии v от нижней части 34 корпуса. Если начало впрыска должно быть
установлено на «раннее» для запуска двигателя, рычаг 27 регулятора впрыска поворачивается в направлении
стрелки C. В результате пружинная пластина 32 перемещается вправо в корпусе пружины, не затрагивая
регулировочный рычаг 23 регулятора, что обусловлено зазором Y между пружинной пластиной и нижней
частью 34 корпуса. Этот зазор настолько велик, насколько это необходимо для наиболее благоприятного
момента зажигания при запуске. Как только двигатель запускается, регулировочный рычаг 27 освобождается,
и тяговая пружина 35 возвращает его в нормальное положение, показанное на рисунке, в котором он
управляется в режиме 45 в зависимости от движения рычага 23.
Благодаря тому, что между пружинной пластиной 32a и концом пружины в нормальном положении
предусмотрен зазор m =, достигается то, что регулятор синхронизации остается неизменным при регулировке
на более низкие скорости. Только когда рычаг 23 повернут в направлении стрелки D вокруг своей оси 22 на
расстояние x, при котором корпус пружины 28 переместится вправо, пружина 30 упрется в пластину 32, так что
она сожмется при дальнейшем повороте рычага 23 до упора 26 Redhill:' Printed for His Majesty's Stationery 1.,,
что ограничивает сжатие пружины регулятора 60 21, и, таким образом, скорость и рычаг регулировки впрыска
27 автоматически регулируются вместе с ней.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения 65 и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_404253.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=404253&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB404253A
[]
А
ПРИМЕЧАНИЕ. Заявка на патент стала недействительной.
На этом отпечатке показана Спецификация в том виде, в котором она стала доступна для публичного
ознакомления 1 апреля 1932 года в соответствии с разделом 91 (4) (а) Законов.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 3 -A We, E Di WARD G BU 1 ? Компания j D MANUFACTUR 1 T Ui COM 1 P Ax
Y, корпорация, зарегистрированная в соответствии с законами штата Пенсильвания, Соединенных Штатов
Америки, по адресу: 2500, Huntting Park Avenue, Филадельфия, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки,
правопреемники Эрла Джеймса Уилсона Рэгсдейла, гражданина Соединенных Штатов Америки,
проживающего по адресу: Curren Terrace, Норристаун, округ Монтгомери, Пенсильвания, Соединенные Штаты
Америки, настоящим заявляют о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть
выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: Данное изобретение
относится к изготовлению строительных конструкций из листовой или полосовой стали и, в частности, к
изготовлению авиационных конструкций из нержавеющей листовой стали. Развитие других применений может
произойти со временем, но в настоящее время его выдающаяся полезность заключается в изготовлении
авиационных компонентов из нержавеющей стали.
Одна из его главных целей — сделать листовую сталь в целом доступной для ферменных конструкций во
всей авиационной промышленности и во всех типах самолетов. До сих пор использование стали было крайне
ограничено. Обычная сталь подвергалась сильной коррозии, и, несмотря на все меры предосторожности
против коррозии, она не была избавлена от этого недостатка. В результате использование стали в авиации
было относительно очень ограничено, особенно в определенных видах работ, а сталь была почти полностью
исключена из других видов работ, например, в гидросамолетах, где соленая вода представляет постоянную
угрозу. Также сталь не была приемлема для внутренней отделки, которая не всегда легкодоступна для
периодического осмотра на предмет дефектов, коррозии и защиты от коррозии. Невозможность полной
защиты от коррозии во время изготовления конструкций приводит к встраиванию предварительно
корродированных поверхностей внутрь сложных соединений. После такого встраивания во внутреннюю
отделку невозможно устранить эту коррозию или адекватно ее предотвратить. Проверка развития начальной
коррозии. Существующие методы соединения стали включали сложные и относительно тяжелые соединения,
сплошную клепку, кислородно-ацетиленовую и электродуговую сварку. Последняя подвергает конструкции
всем известным недостаткам и слабостям самих сварных швов. Сверление отверстий для заклепок заполняет
корпуса соединяемых деталей, и поэтому корпуса необходимо дополнительно утяжелять для компенсации.
Неправильно выполненная или некачественно отожженная кислородно-ацетиленовая или электродуговая
сварка, особенно в некоторых сталях, приводит к начальным и развивающимся со временем дефектам, а
также к другим слабостям в соединениях. Кроме того, она создает склонность к коррозии. Для компенсации
требуется дополнительный металл корпуса и дополнительный сварочный металл. Для снятия, насколько это
возможно, деформаций, которые могут привести к образованию дефектов, применяются термообработки.
Заклепки и сварочный материал, используемый в качестве кислоты, также подвергаются обработке.
Небольшой процент дополнительного веса. Дефекты заклепок и материала, из которого состоят сварные
швы, часто являются внутренними дефектами, скрытыми от глаз. Дополнительные заклепки и сварочный
материал используются для поддержания желаемых коэффициентов запаса прочности. Дуговые сварные
швы относительно очень большие и расширяющиеся, не говоря уже о неприглядности, и небольшой дефект в
одной части сварного шва часто распространяется на все отверстие.
В совокупности эти факторы очень часто приводят к созданию крайне неуклюжих конструкций.
Вторая цель данного изобретения, также имеющая первостепенное значение, заключалась в развитии
структуры и метода, которые позволили бы широко использовать точечную электросварку в металлических
конструкциях самолетов. Металлические конструкции самолетов до настоящего времени чаще всего
изготавливались из дюралюминия. Дата подачи заявки: 30 марта 2002 г., № 9175/32.
Полная версия не принята.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Изменения в сварочном деле или связанные с ним.
Г 55-.
2
404; 253 -X::
Слово, зарегистрированный товарный знак, будет использоваться для обозначения сварки, которая
отличается от всех остальных и часто применяется в дальнейшем, а также для обеспечения единообразия
сварки, что ранее было нецелесообразно для легких алюминиевых сплавов, таких как дюралюминий.
не способствует эффективному и надежному применению точечной сварки. Уже одной этой причины было
достаточно, чтобы сделать точечную сварку непрактичной в течение 7 лет, поскольку она в значительной
степени способствует ее широкому применению в конструкциях самолетов.
Такой металл переходит из твердого состояния в пластичное и жидкое под воздействием тепла, что делает
его пригодным для широкого применения. Его относительно большое тепловое расширение, например, в
кузовах автомобилей, и большая толщина, необходимая для данных железнодорожных вагонов, была
приемлема в сочетании с другими свойствами. 7 r Прочность смягчает точечные повреждения, поскольку
обеспечивает адекватную защиту от значительно увеличенного поперечного сечения, а также значительно
увеличивает общую проводимость и локализацию электрических современных транспортных средств. В
отличие от самолетов, они не подвержены воздействию тепла, а результирующий нагрев сварного шва
чрезвычайно сложен. Более того, дюралюминий в пределах восьми градусов Цельсия чрезвычайно трудно
получить. Железнодорожные вагоны и автомобили получают свою наибольшую прочность от достаточно
определенной термической обработки после холодной или горячей обработки. Последствия этого локальны
для таких транспортных средств и достаточно велики, поскольку они разрушаются при сварке и при
изменении размера и количества сварных швов при температуре ниже 85 градусов. Их нельзя восстановить
локально, что приводит к значительным потерям в прочности. После сварки материал может быть похож на
литой, в котором кузовные конструкции обычно не имеют свойств, значительно меньших, чем в самих
конструкциях, подвергавшихся горячей или холодной обработке, что составляет основную нагрузку на
несущие конструкции транспортных средств. 90 Колонны и лонжероны из дюралюминия имеют трубчатую
форму. Это делает шасси непригодным для точечной сварки из-за его формы. Использование металла в
самолетах, помимо дюралюминия, было широко распространено. В самолете сварные конструкции...
Конструкция, в основном состоящая из углеродистой стали, является основной несущей трубчатой формой.
Трубчатая сталь представляет собой довольно прочную конструкцию.
Плохо приспособлен для точечной сварки по причине того, что в самолетах каждый фунт увеличивает свою
форму, поскольку собственный вес трубчатого дюралюминия находится на одном уровне. Жертва в виде
веса. Обычно для сварки подвижной нагрузки и повышения общей эффективности ацетиленовой и дуговой
сварки соединений самолета используется ацетилен. Относительно большое соотношение подвижной
нагрузки, то есть постоянной нагрузки, к постоянной нагрузке, то есть постоянной нагрузке, то есть к весу
конструкции самолета, а также для выравнивания и термообработки, и его движущей силы. Физические
характеристики трубчатых секций являются препятствиями, которые долгое время стояли на пути к
максимальному коммерческому успеху.
Вторая цель данного изобретения, связанная с необходимостью использования электрического точечного
сварного шва, направлена в значительной степени на устранение этого препятствия путем общего облегчения
конструкционных работ. Обычно углеродистые стали имеют сильно окисленные поверхности, как это видно на
заводах. Как известно, оксиды железа по всей поверхности самолета.
Наиболее эффективными являются низковольтные изоляционные материалы. Третья цель изобретения —
упрощение металлических конструкций или сварка точечной сваркой. Несовершенные точечные сварные швы
являются профессиональными авиационными технологиями. Относительная слабость электрода и основного
корпуса свариваемого материала приводит к необходимости использования более высоких напряжений,
дорогостоящих операций волочения и штамповки. Более высокие напряжения обычно не могут
использоваться из-за опасности возгорания или перегрева свариваемого материала. Требования к жесткости
элементов требуют использования расширенного поперечного сечения и множества других покрытий,
предназначенных для предотвращения коррозии. Расширенное поперечное сечение, как правило, требует
использования расширенного поперечного сечения и множества отверстий. Трудозатраты на перфорацию с
помощью A; Неравномерность штамповки, сверления и клепки настолько велика, что из-за этих и других
условий процесс был трудоемким и относительно сложным. До настоящего времени было невозможно
разработать сложные способы решения этих проблем для трубчатых стальных конструкций. Это возникло
главным образом из-за ограничений, существовавших ранее, можно почти сказать, что каждая точечная
форма превращается в трубчатую, что приводит к множеству различных вариантов исполнения элементов и
соединений, и всегда к сложностям, сопровождающим соединение, которые ранее не рассматривались. Цель
данного изобретения — с помощью метода и конструкции преодолеть эти трудности, значительно упростить
использование металла и значительно улучшить пригодность металла в целом для использования в
авиационной промышленности.
Четвертая цель – существенное общее улучшение безопасности и долговечности самолетов. Она направлена
на повышение этих показателей за счет значительно большей прочности на единицу веса, в целом за счет
уменьшения веса и, следовательно, общего улучшения характеристик, поскольку при уменьшении веса вес на
лошадиную силу уменьшается.
Значительно снижена пожарная опасность. Также ставится цель повысить безопасность за счет снижения
пожарной опасности. Алюминиевые и дюралюминиевые корабли, облитые маслом и бензином, разрушались
почти так же быстро и полностью, как самолеты из дерева и ткани. Использование трубчатых стальных
конструкций в основном ограничивалось корпусами самолетов, что несколько снижало пожарную опасность,
но из-за неуклюжести их изготовления, особенно при применении к крыльям и небольшим поверхностям,
чаще всего самолеты со стальным корпусом оснащались крыльями из дерева и ткани. В частности,
алюминиевые сплавы повышенной прочности содержали материалы, которые быстрее разрушаются при
высоких температурах, например, магний. Использование стали во всех конструкциях самолета сводит
пожарную опасность к минимуму и является гарантией от разрушения огнем. Хорошо известно, что сталь
более долговечна, чем алюминиевые сплавы, в условиях, характерных для авиастроения. Алюминиевые
сплавы особенно подвержены старению и усталости при вибрациях, которым подвергается корпус самолета,
настолько, что, хотя они полностью пригодны для использования в течение ограниченного времени, В течение
определённых периодов времени их срок службы считается ограниченным. Они особенно подвержены
деградации в соленой водной среде.
Сталь, особенно нержавеющая сталь, не имеет столь ограниченных возможностей. Конечно, она обладает
повышенной прочностью, но также дополнительно обеспечивает безопасность в полете.
В общих чертах, настоящее изобретение включает в себя метод электросопротивления для сварки
металлических элементов с целью образования композитного изделия или конструкции, в котором время
сварки коррелирует со плотностью сварочного тока, что позволяет получить эффективную сварку с
минимальным тепловыделением и без воздействия на свойства металла, прилегающего к сварному шву, и
предпочтительно также на свойства металла в сварном шве. Предпочтительно используется относительно
высокий ток в течение относительно короткого времени по сравнению с током и временем, обычно
используемыми при сварке.
металла соответствующего калибра и соответствующей площади сварного шва.
Изобретение может быть реализовано путем генерации тепла, превышающего то, которое обычно вызывает
эффекты, повреждающие свойства металлов, при одновременном ограничении продолжительности
сварочного тока таким образом, чтобы такой эффект 3 не возникал, например, путем приложения сварочного
тока в течение периодов от 1 до 1/2 секунды или менее, предпочтительно в пределах 0,12 секунды.
Предпочтительно, свариваемые элементы сжимаются под давлением, которое, хотя и превышает обычное,
ограничено значением, не превышающим требуемое для создания и поддержания достаточной площади
контакта (например, давление составляет порядка 3500 фунтов на квадратный дюйм электродной точки). В
случае холоднокатаной заготовки прочность металла, полученная в результате холодной прокатки, остается
неизменной, поскольку длительность сварки практически мгновенна, и сварной шов мгновенно охлаждается в
самой заготовке.
Изобретение также относится к композитному металлическому изделию или конструкции, сваренному
методом электросопротивления, в которых свойства металла, прилегающего к сварным швам, и
предпочтительно также в самих сварных швах, по существу такие же, как и свойства металла, удаленного от
сварных швов. Благодаря применению изобретения все сварные швы могут быть выполнены практически
одинакового качества и прочности.
Изобретение особенно ценно в связи с изделием или конструкцией из композитной нержавеющей стали,
сваренной методом электросопротивления, в которой физические и антикоррозионные свойства
нержавеющей стали, прилегающей к сварным швам, и предпочтительно также в самих сварных швах, в
основном такие же, как у нержавеющей стали, удаленной от сварных швов.
В свариваемом изделии или конструкции согласно изобретению, сплавление 115 сварных швов направлено к
внешней поверхности соединенных элементов в минимально возможной степени, обеспечивающей
эффективную сварку.
Подробно, согласно данному изобретению, 120 нержавеющая сталь первоначально подвергается горячей
прокатке в виде полосы очень большой длины, пригодной для массовой обработки в рулонах или
чрезвычайно длинных листах, а затем все характеристики, в частности прочность 125 стали, требуемая для
готовой к использованию конструкции, достигаются путем холодной прокатки полосы, первоначально
сформированной горячей прокаткой. Затем холоднокатаная полоса подвергается волочению без
существенного изменения ix 130 _j ее физических характеристик, чтобы придать ей требуемое угловое
поперечное сечение элементов изготавливаемой конструкции; концы элементов формируются таким образом,
чтобы образовывать перекрывающиеся участки соединений конструкции, и элементы собираются вместе
своими концами в перекрывающемся соотношении соединений. После этого перекрывающиеся участки
свариваются электросваркой точечной сваркой под давлением, током, периодом приложения тока и
температурой стали в зонах, непосредственно окружающих сварные швы, как указано выше. В нержавеющей
стали аустенитного типа эта температура ограничена значениями ниже критического значения, при котором
ее антикоррозионные свойства существенно снижаются. Для некоторых сталей эта температура опускается
до 800 °C.
Нержавеющая сталь до настоящего времени использовалась в химической промышленности, а также
предпринимались попытки ее применения в авиации, которые, возможно, были реализованы лишь в
небольшой степени. Сварка нержавеющей стали также стала распространенной практикой. Большая часть
этой информации подробно изложена в отчете Национального консультативного комитета по аэронавтике,
опубликованном в Вашингтоне в сентябре 1929 года под названием «Сварка нержавеющих материалов», и
представляет собой переиздание одноименной статьи Х. Булла и Лоуренса Йолсона, опубликованной в
журнале «Промышленные газы» в марте и июне 1928 года.
3
Существует множество так называемых нержавеющих сталей, значительно различающихся по своим
характеристикам. Некоторые содержат никель в различных количествах и не содержат хрома.
Некоторые содержат хром в различных количествах и не содержат никеля. Существуют также чрезвычайно
разнообразные комбинации никеля и хрома. Они обладают широко варьирующимися характеристиками, и
особенно сильно различаются их прочность и коррозионная стойкость в зависимости от холодной обработки и
воздействия температуры различными способами. В целом, воздействие температуры, превышающей
определенный градус, очень сильно ухудшает сталь, к которой применяется температура, с точки зрения
прочности и коррозионной стойкости, и требует сложных термических обработок даже для приблизительного
восстановления. При попытке применения к конструкциям самолетов возникло много трудностей. Сварные
швы, используемые до сих пор для этой цели, в основном, без исключения, представляли собой
кислородно-ацетиленовую и дуговую сварку, хотя в столовых приборах применялась электросварка встык и в
ограниченном количестве — электроконтактная сварка.
=производство кухонной утвари;' Сварные швы, полученные из любого из этих источников, и особенно из
конструкций, свариваемых кислородно-ацетиленовой и дуговой сваркой, сильно различались по качеству и
прочности и требовали специальной термической обработки после сварки, чтобы хоть как-то компенсировать
повреждения, нанесенные материалу сварным швом. Для фиксации физических характеристик конструкций
для использования обычно применялась массовая термическая обработка готовых авиационных конструкций.
Это было настолько распространено, что такие конструктивные элементы, как колонны, лонжероны, нервюры
и т. д., изготавливались из больших цельных поперечных сечений, что позволяло свести сварку и соединение
к минимально возможному объему. Эти цельные конструкции приводили к сложным профилям для вытяжки и
нестандартным формам для достижения необходимой жесткости и прочности. Такие сложные профили, в
свою очередь, требовали использования стали, изначально достаточно мягкой для вытяжки до таких форм.
Ее физические характеристики не соответствовали требованиям готовой конструкции и эксплуатации. И снова
требовалась термическая обработка для повышения характеристик после изготовления. Таким образом,
возник порочный круг между дуговой и ацетиленовой сваркой. Используемая исключительно нержавеющая
сталь (95%) в этих конструкциях для авиастроения представляла собой относительно очень большие сварные
швы, а тепло, выделяемое при их образовании, было практически неконтролируемым и оказывало
экстремальное воздействие на сталь в областях с относительно большим разбросом. Глубина таких сварных
швов, а также протяженность и сложность соединений приводят к охлаждающему эффекту, степень которого
сильно варьируется. Прочность и антикоррозионные свойства нержавеющей стали, изначально присущие ей,
значительно и очень изменчиво снижаются. Локальная термическая обработка как никогда необходима для
исправления такой ситуации, но из-за крайних различий в условиях между одним сварным швом и другим
получаются совершенно неоднородные и относительно неубедительные результаты восстановления.
Действительно, некоторые нержавеющие стали не полностью или вовсе не реагируют на термообработку.
Процент удовлетворительной работы значительно ниже показателя, необходимого для обеспечения полной
безопасности при работе с самолетами. Все эти факторы, наряду с другими, которые здесь упоминать не
нужно, до сих пор делали нержавеющую сталь практически неприменимой для большинства относительно
небольших тонкостенных конструкций, встречающихся в ребрах жесткости и элементах управления, особенно
в небольших самолетах. Использование нержавеющей стали в значительной степени ограничивалось
конструированием более крупных элементов, таких как лонжероны и колонны, и даже в этой области ее
применение было весьма ограниченным.
Несмотря на то, что данное изобретение было разработано всего несколько месяцев назад, его структура и
метод неизменно успешно выполняют все поставленные задачи и проходят все испытания, установленные
крупной компанией производителей самолетов и различными ведомствами США.
Правительство, имеющее отношение к авиации.
Практически все типы конструкций, встречающиеся в авиастроении, воплощены в данном изобретении,
включая, помимо прочего, нервюры, лонжероны, балки, колонны, стойки и даже понтоны и фюзеляжи
значительного разнообразия. Каждое воплощение превзошло все ожидания, в результате чего
сформировалось общее мнение о том, что в данном изобретении заложен фундамент авиастроения
будущего.
На прилагаемых чертежах были выбраны для иллюстрации лишь две такие конструкции:
Рисунок 1 представляет собой боковой вид ферменной конструкции нервюры крыла самолета; Рисунок 2
представляет собой перспективный фрагмент, частично в разрезе, одного из соединений этой конструкции;
Рисунок 3 представляет собой поперечное сечение фюзеляжа; Рисунки 4, 5 и 6 представляют собой виды
сварных швов, иллюстрирующие определенные этапы способа изобретения, причем Рисунок 4 представляет
собой осевое поперечное сечение множества сварных швов, показывающее их отношение к окружающему
материалу и электродам, с помощью которых они формируются, Рисунок 6 — вид сверху, показывающий
сварные швы в том же отношении к материалу, и Рисунок 5 — вид сверху, показывающий сварные швы,
выполненные из обычной углеродистой стали в соответствии с существующей практикой; и Рисунок 7
представляет собой схематическое осевое поперечное сечение одного сварного шва, показывающее кривую
повышения его температуры.
Ферменная или ребристая конструкция, изображенная на рисунке 1, состоит из верхнего и нижнего поясных
элементов 10 и 11 с поперечным сечением швеллера и промежуточной фермы Уоррена 12, основная часть
которой также имеет поперечное сечение швеллера. В местах соединения 13 конструкции элементы
снабжены уплощенными участками 14, которые перекрывают друг друга, образуя соединения. Именно эти
перекрывающиеся участки свариваются точечной сваркой, как это ясно видно на рисунке 2.
Конструкция фюзеляжа, поперечное сечение которого показано на рисунке 3, состоит из кольцевых рамок 15
углового поперечного сечения, расположенных с интервалами вдоль оси фюзеляжа таким образом, что это
настолько хорошо известно в обычной практике, что не требует иллюстрации.
Полосы или листы различной ширины, обозначенные цифрой 16, имеют ребристую структуру по одному краю,
как показано цифрой 17. Они привариваются друг к другу точечной электрической сваркой: днищами
профилей 18 к угловому участку, кольцами 15 и краевыми выступами 19 профилей 17 друг к другу, как
показано цифрой 17. Конструктивные элементы, воплощенные в этих конструкциях, выполнены из полосы,
которая первоначально подвергается горячей прокатке 7. Согласно способу, эта полоса затем подвергается
холодной прокатке, в результате чего приобретаются все физические характеристики, в частности,
прочностные характеристики, необходимые для полосы 8g в изготовленной конструкции, полностью
сваренной и готовой к использованию. Из такой плоской полосы или листа уголки или другие поперечные
сечения, необходимые для различных элементов конструкции 8s 10, 11, 12, 15, 16 или подобных им, получают
предпочтительно путем прокатки с натяжением из холоднообработанной полосы.
Хотя полосовая заготовка может обрабатываться «массово» в рулонах, прокатанные уголки разрезаются на
очень длинные отрезки для удобства обработки. Затем от них отрезаются отрезки, подходящие для
отдельных конструктивных элементов. Концы этих отрезков, или промежуточные части, если это необходимо,
как в случае с фермой Уоррена 12 и поясами и 11 ребра, изображенными на рисунке, снабжены
сплющенными участками, предназначенными для наложения друг на друга, как показано на рисунках 1 и 2,
для образования соединений собранной конструкции. Сам уголок, в первоначальном прокатанном виде,
может содержать такие сплющенные участки, или они могут быть сформированы с помощью
соответствующей штамповки 105 в сечение, отличное от сечения первоначальной прокатки. Сборка обычно
выполняется в приспособлении или форме, как это принято в сборочной практике. Затем сплющенные участки
соединения электрохимически свариваются точечной сваркой, как показано на рисунках 13 и 20.
При точечной сварке повышение температуры стали в областях, непосредственно окружающих
расплавленный металл сварных швов, ограничивается значениями ниже тех, при которых возникают
коронные разряды, существенно ухудшающие физические характеристики стали. В результате получается
сварной шов, показанный на рисунках 4, 6 и 7. Показаны сварные швы 21 между плоскими листами 22-23 из
нержавеющей стали. Сварные швы имеют двойную коническую форму, то есть температура, достаточная для
образования сварного шва, ограничена поверхностями, свариваемыми между собой, то есть областью 24
максимальной площади поперечного сечения сварного шва и непосредственно между листами 22 и 23. Эта
температура не должна распространяться за пределы диаметра электродов или на внешние поверхности, с
которыми они контактируют.
Сплавление, насколько это практически возможно, ограничивается внутренней частью сварного шва. Кроме
того, температура стали в области, непосредственно окружающей зону сварного шва, не достигает значения,
при котором она существенно ухудшает прочность и антикоррозионные свойства сварного шва.
Значение BTI сварного шва было существенно ограничено до минимального уровня, необходимого для
получения сварного шва.
Обычно при обычной сварке происходит очень сильный нагрев материала в зоне, непосредственно
окружающей сварной шов, до относительно высокой температуры. Это можно наблюдать на любом обычном
сварочном аппарате, работающем с обычной углеродистой сталью, в виде коронного разряда (см. рис. 5),
проявляющегося в виде изменения цвета вокруг головки сварного шва. Изменение цвета наиболее выражено
в непосредственной близости от сварного шва и исчезает по мере удаления. Коронный разряд вызывается
главным образом окислением, а также изменением зернистой структуры стали. Окисление является
признаком воздействия высокой температуры. Изменение зернистой структуры в некоторых случаях приводит
к снижению прочности стали и к заметному уменьшению, особенно у нержавеющих сталей, ее коррозионной
стойкости. Фактически, обширное окисление само по себе является началом склонности к коррозии. Эти
явления и другие вредные явления перегрева металла, прилегающего к сварному шву, называются
«коронными эффектами». Так называемый коронный разряд хорошо показан на рисунке. Чернила на рисунке
5 обусловлены сильным кольцевым потемнением 25, окружающим сварные швы 26, полученным при
использовании предыдущих методов.
В сочетании, предлагаемом в данном изобретении, полностью исключаются коронные разряды, существенно
ухудшающие физические характеристики стали. Нержавеющая сталь, как уже было широко известно, прежде
всего характеризуется присущей ей коррозионной стойкостью. Это обеспечивает ей изначально идеально
чистые поверхности и идеальную среду для равномерного контакта по всей площади точечного сварного шва.
Она, вероятно, полностью свободна от окисления, и поскольку она так свободна, необходимость в защитных
покрытиях, таких как различные смазки, отпадает. В отсутствие этой смазки и посторонних веществ, которые
она может собирать, поверхности сварного шва не только свободны от оксидов, но и от посторонних веществ,
которые могут мешать сварке. Однако этот факт является тем, что очень сильно препятствует точечной
сварке, как это практикуется в обычной углеродистой стали, поскольку контакт поверхностей настолько
полный и равномерный, что в значительной степени исключает тот ранее очень большой фактор нагрева
контактного шва, известный как контактное сопротивление. Но согласно данному изобретению, еще одна
характеристика некоторых нержавеющих сталей, особенно той нержавеющей стали, которая используется, а
именно... Например, нержавеющая сталь, легированная примерно 8% никеля и примерно 18% хрома,
используется для более чем компенсации потери контактного сопротивления. Это обусловлено относительно
очень высоким электрическим сопротивлением стали такого порядка. Использование материала с
относительно высоким сопротивлением тела позволяет выработать все необходимое для сварки тепло внутри
самого материала и, при необходимости, до такой степени, чтобы полностью устранить контактное
сопротивление. В силу относительной удаленности от атмосферы и от прилегающих частей материала, те
части сварного шва, которые лежат преимущественно внутри его оси, наиболее быстро достигают
температуры сварки. Это показано на рисунке 7, где изображен сварной шов 21 формы, показанной на
рисунке 4, в относительно большом масштабе А, и кривая повышения температуры 27, где температуры
являются ординатами на линии 28, представляющей плоскость между свариваемыми элементами 22 и 23.
Пик 29, как видно, 100° лежит на оси 30 Таким образом, тепло, равномерно выделяемое за счет массового
сопротивления никель-хромовой стали, концентрируется в центре сварного шва. Если, следовательно,
период времени приложения сварочного тока будет ограничен периодом, достаточным для достижения
пикового значения 29 B T U, которое обеспечит сварной шов (при существенном отсутствии более
существенных поверхностных сопротивлений, особенно между элементами 22-93 конструкции и между ними и
электродами, которые представляют собой чрезвычайно эффективное средство распределения 115
выделяемого тепла в прилегающие зоны), то тепло может быть в значительной степени ограничено
предписанной областью 24 сварного шва. По крайней мере, оно может быть предотвращено от достижения
Соседние файлы в папке патенты