17. Применение биметаллических материалов в химическом машиностроении. Изготовление биметаллических листов методом прокатки.

Бимета́лл — композиционный материал, состоящий из двух или более различных металлических слоев металлов или их сплавов.

Биметаллы применяются во многих отраслях промышленности: коррозионностойкий биметалл используется для изготовления корпусов нефтехимического и атомноэнергетического оборудования; антифрикционные биметаллы — при изготовлении подшипников скольжения; биметаллы с особыми свойствами — при изготовлении узлов ракетно-космической техники

Дешёвый металл (обыкновенная сталь) покрывается слоем (с одной или с обеих сторон) более коррозионно-стойкого (и дорогого) металла. Используется коррозионностойкая сталь, титан, латунь, серебро, медь, никель, алюминий и др.

Применяется для изготовления химических сосудов и аппаратов, кухонной утвари, дешёвых плакированных монет.

Недостаток биметалла при таком использовании — как правило, наличие незащищённого края (среза) у биметаллического изделия (торец у проволоки, гурт у монеты). Ржаветь биметалл начинает именно оттуда (электрохимическая коррозия).

Биметаллы используют как антифрикционное покрытие, например, покрытие или вкладыши, покрытые баббитом применяются в подшипниках скольжения для уменьшения трения.

. Для изготовления химического оборудования устойчивого коррозионному воздействию, используют биметалл следующих сочетаний основного и плакирующего слоя:

Основа: сталь углеродистая, низколегированная, высоколегированная, цветные металлы и сплавы в виде листа , сляба, поковки.

Плакирующий слой: высоколегированная сталь, титан и его сплавы, медь, латунь, бронза, алюминий и его сплавы, никель, никелевые и железноникелевые сплавы.

Биметаллические композиции также используются для изготовления элементов с упрочненной рабочей поверхностью. Композиции Алюминий+Медь/ Бронза/ Латунь контактные пары в электроустановках и т.п.

При получении биметаллов методом прокатки часто наблюдается неравномерная высотная деформация, сопровождающаяся сдвигом одного компонента относительно другого. Полагают, что в первоначальной стадии неравномерная деформация влияет положительно, так как облегчает сцепление (соединение), удаляя и разобщая поверхностные пленки, однако с появлением чистых (ювенильных) поверхностей продолжающийся сдвиг оказывает отрицательное влияние, так как разрушает образующиеся мостики схватывания.

Наиболее прочное соединение составляющих биметаллов А-Б и А-В получено при прокатке в вакууме 6,65 мн/м2 (5-Ю-5 мм рт. ст.). Нагрев и прокатка в условиях низких парциальных давлений активных газов приводят к уменьшению или полному исключению взаимодействия металлов с газами (окисление, газонасыщение).

 

18. Применение биметаллических материалов в химическом машиностроении. Изготовление биметаллических листов методом взрыва.

Бимета́лл — композиционный материал, состоящий из двух или более различных металлических слоев металлов или их сплавов.

Биметаллы применяются во многих отраслях промышленности: коррозионностойкий биметалл используется для изготовления корпусов нефтехимического и атомноэнергетического оборудования; антифрикционные биметаллы — при изготовлении подшипников скольжения; биметаллы с особыми свойствами — при изготовлении узлов ракетно-космической техники

Дешёвый металл (обыкновенная сталь) покрывается слоем (с одной или с обеих сторон) более коррозионно-стойкого (и дорогого) металла. Используется коррозионностойкая сталь, титан, латунь, серебро, медь, никель, алюминий и др.

Применяется для изготовления химических сосудов и аппаратов, кухонной утвари, дешёвых плакированных монет.

Недостаток биметалла при таком использовании — как правило, наличие незащищённого края (среза) у биметаллического изделия (торец у проволоки, гурт у монеты). Ржаветь биметалл начинает именно оттуда (электрохимическая коррозия).

Биметаллы используют как антифрикционное покрытие, например, покрытие или вкладыши, покрытые баббитом применяются в подшипниках скольжения для уменьшения трения.

. Для изготовления химического оборудования устойчивого коррозионному воздействию, используют биметалл следующих сочетаний основного и плакирующего слоя:

Основа: сталь углеродистая, низколегированная, высоколегированная, цветные металлы и сплавы в виде листа , сляба, поковки.

Плакирующий слой: высоколегированная сталь, титан и его сплавы, медь, латунь, бронза, алюминий и его сплавы, никель, никелевые и железноникелевые сплавы.

Биметаллические композиции также используются для изготовления элементов с упрочненной рабочей поверхностью. Композиции Алюминий+Медь/ Бронза/ Латунь контактные пары в электроустановках и т.п.

Наиболее перспективным технологическим процессом, позволяющим получать биметаллические заготовки и изделия практически неограниченных размеров из разнообразных металлов и сплавов, является сварка взрывом.   Под определением «технологии сварки взрывом» понимается процесс соединения поверхностей 2-х металлических пластин, происходящий при их высокоскоростном соударении. Соударение металлов происходит при метании плакирующего металла на лист основного металла взрывом заряда взрывчатого вещества (ВВ) .    Неподвижную пластину (основание) 4 и метаемую пластину (облицовку) 3 располагают под углом α = 2-16° на заданном расстоянии h = 2-3 мм от вершины угла. На метаемую пластину укладывают заряд ВВ 2. В вершине угла устанавливают детонатор 1. Сварка производится на опоре 5. Рис. 1. Угловая схема сварки взрывом до начала (а) и на стадии взрыва (б) Соударение метаемой пластины и основания сопровождается пластической деформацией, вызывающей местный нагрев поверхностных слоев металла. В результате деформации и нагрева развиваются физический контакт, активация свариваемых поверхностей и образуются соединения. Основная задача при создании технологии производства биметаллов – обеспечить прочное соединение слоев без изменения их исходных свойств. Наиболее полно эта задача решается при использовании метода сварки взрывом. При получении биметаллов сваркой взрывом слои металлов, из которых они состоят, сохраняют свойства, которыми они обладали до соединения.