Технология изготовления сферических сосудов высокого давления методом сверхпластической формовки и сварки давлением

Традиционная технология изготовления шаробаллонов заключается в сварке плавлением (электронно-лучевая, лазерная или аргонодуговая сварка) двух полусфер. Разработанная специалистами ИПСМ РАН технология включает сварку давлением двух листовых заготовок с мелкозернистой структурой по периметру и их последующую формовку газом (аргоном) в условиях сверхпластичности. Эта технология обеспечивает структурную однородность и изотропность механических свойств по всему объему сферического баллона. Кроме того, она позволяет изготовлять баллоны с повышенными механическими свойствами и надежностью. К настоящему времени в ИПСМ РАН освоена технология изготовления сферических баллонов диаметром 50-200 мм и толщиной стенки 0.2-3.0 мм из промышленных титановых сплавов (Рис. 1). Как показали результаты испытаний, сферический баллон из сплава ВТ6 диаметром 190 мм и толщиной стенки 2.5 мм выдерживает давление до 640 атм. Рассматриваемая технология обеспечивает коэффициент использования материала до 0.8, коэффициент необрабатываемых поверхностей до 0.9 и снижает трудоемкость изготовления на 40%. Прочность сварного шва достигает 0.95 от прочности исходного листового материала.