Автоматическая сварка, 2018, №06



2018 №06 (04)

DOI of Article 10.15407/as2018.06.05

2018 №06 (06)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 6, 2018, с. 38-46

Современные способы получения трехслойных панелей из алюминиевых сплавов (Обзор)

Ю. В. Фальченко, Л. В. Петрушинец

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Трехслойные панели с периодическим ячеистым заполнителем из алюминиевых сплавов являются перспективными для применения в изделиях аэрокосмической техники, наземном и водном транспорте. Уникальность конструкции трехслойных панелей заключается в том, что при относительно небольшой массе они характеризуются высокими значениями прочности и жесткости. В работе рассмотрены основные типы трехслойных панелей, конструктивные особенности изготовления заполнителей, методы соединения полос сотового заполнителя между собой, а также элементов трехслойной панели в единую конструкцию. Целью представленного обзора является анализ современных способов получения трехслойных панелей из сплавов алюминия. Анализ литературных данных показал, что наиболее широкое распространение получили такие способы соединения элементов трехслойных панелей, как склеивание и пайка. Однако основными их недостатками является увеличение массы конструкции за счет применения клея или припоя. Для сварки трехслойных панелей перспективно применение диффузионной сварки при изготовлении сотового заполнителя из более прочного титанового сплава или применение специализированной оснастки, позволяющей ограничить степень пластической деформации конструкции. Библиогр. 28, табл. 1, рис. 9.

Ключевые слова: алюминиевые сплавы, трехслойные панели, заполнитель, склеивание, пайка, сварка

Поступила в редакцию 25.04.2018
Подписано в печать 29.05.2018

Список литературы

1. Paik J. K., Thayamballi A. K., Kim G. S. (1999) The strength characteristics of aluminum honeycomb sandwich panels. Thin-Walled Structures, 35, 205–231.
2. Панин В. Ф., Гладков Ю. А. (1991) Конструкции с заполнителем: Справочник. Москва, Машиностроение.
3. Bitzer T. (1997) Materials, Design, Manufacturing, Applications And Testing. Springer-Scien-ce+Business Media Dordrecht.
4. Amraei M., Shahravi M., Noori Z. et al. (2013) Application of aluminium honeycomb sandwich panel as an energy absorber of high-speed train nose. Journal of Composite Materials, 48, 9, 1027–1037.
5. Хертель Г. (1965) Тонкостенные конструкции (конструктивные элементы, определение прочных размеров и конструирование в самолетостроении и других отраслях техники). Москва, Машиностроение.
6. Сливинский В. И., Ткаченко Г. В., Сливинский М. В. (2005) Эффективность применения сотовых конструкций в летательных аппаратах. Вестник Сибирского аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева, 4, 169–173.
7. Иванов A.А., Кашин С.М., Семенов В.И. (2000) Новое поколение сотовых заполнителей для авиационно-космической техники. Москва, Энергоатомиздат.
8. Kindinger J. (2001) Lightweight Structural Cores. ASM Handbook. Composites, 21., рр. 180–183.
9. Haydn N. G. Wadleya, Norman A. Fleckb, Anthony G. Evans. (2003) Fabrication and structural performance of periodic cellular metal sandwich structures. Composites Science and Technology, 63, 2331–2343.
10. Лукина Н. Ф., Аниховская Л. И., Дементьева Л. А. и др. (2007) Клеи и клеящие материалы для изделий авиационной техники. Сварочное производство, 5, 19–27.
11. Khan S., Loken H. Y. (2007) Bonding of sandwich structures – the facesheet/honeycomb interface – a phenomenological study. Proceedings of SAMPE 2007. Baltimore, June 2007, рр. 1–9.
12. Yi-Ming Jen, Li-Yen Chang (2009) Effect of thickness of face sheet on the bending fatigue strength of aluminum honeycomb sandwich beams. Engineering Failure Analysis, 16, 1282–1293.
13. Yi-Ming Jen, Chih-Wei Ko, Hong-Bin Lin (2009) Effect of the amount of adhesive on the bending fatigue strength of adhesively bonded aluminum honeycomb sandwich beams. International Journal of Fatigue, 31, 455–462.
14. Shuliang Cheng, Xuya Zhao, Yajun Xin et al. (2015) Experimental Study on Shear Property of Integrated Sandwich Panel ofAluminum Honeycomb and Epoxy Resin. The Open Mechanical Engineering Journal, 9, 1000–1006.
15. Никитинский А. М. (1983) Пайка алюминия и его сплавов. Москва, Машиностроение.
16. Sporer D., Fortuna D. (2014) Selecting materials for brazing a honeycomb in turbine engines. Welding Journal, 93, 2, 44–48.
17. Kumagai M. (2003) Recent technological developments in welding of aluminium and its alloys. Welding International, 17, 3, 173–181.
18. Gregory W. Kooistra, Vikram S. Deshpande, Haydn N.G. Wadley. (2004) Compressive behavior of age hardenable tetrahedral lattice truss structures made from aluminium. Acta Materialia, 52, 4229–4237.
19. Ding Min, Zhang Pei-lei, Zhang Zhen-Yu et al. (2010) A novel assembly technology of aluminum alloy honeycomb structure. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 46, 1253–1258.
20. Ferraris S., Volpone L. M. (2005) Aluminum Alloys in Third Millennium Shipbuilding: Materials, Technologies, Perspectives. In: The Fifth International Forum on Aluminium Ships, Tokyo, Japan, 11–13 October 2005, рр. 1–11.
21. Левин Ю. Ю., Ерофеев В. А. (2008) Расчет параметров импульсной лазерной сварки алюминиевых сплавов малой толщины. Сварочное производство, 4, 20–24.
22. Бачин В. А., Квасницкий В. Ф., Котельников Д. И. и др. (1991) Теория, технология и оборудование диффузионной сварки. Москва, Машиностроение.
23. Козаков Н. Ф. (1968) Диффузионная сварка в вакууме. Москва, Машиностроение.
24. Гуревич С. М. (1990) Справочник по сварке. Киев, Наукова думка.
25. Сергеев А. В. (1990) Диффузионная сварка алюминиевых сплавов. Достижения и перспективы развития диффузионной сварки. Москва, Знание, сс. 48–54.
26. Чудин В. Н., Тимохов А. П., Терентьев М. М. и др. (1992) Диффузионная сварка пустотелых конструкций из листовых высокопрочных алюминиевых сплавов. Сварочное производство, 10, 5–7.
27. Фальченко Ю. В., Устінов А. І., Петрушинець Л. В. та ін. (2017) Пристрій для дифузійного зварювання тришарових стільникових панелей. Україна, Пат. 113424. В23К 20/00, В23К 20/14.
28. Башурин А. В., Мастихин Е. Ю., Колмыков В. И. (2010) Диффузионная сварка пустотелых биметаллических панелей. Заготовительные производства в машиностроении, 1, 13–15.