2.4.4 Изготовление многослойных цельноформуемых днищ
Преимущества многослойных днищ перед однослойными аналогичны преимуществам всех многослойных конструкций. Стоимость днищ уменьшается в результате применения более простого оборудования. Надёжность и безопасность многослойных днищ для сосудов выше по двум причинам: они изготовляются из тонкого стального листа с более высокими и стабильными механическими свойствами; многослойное днище способствует локализации трещин и других дефектов в одном слое. Расширяются производственные возможности, так как при отсутствии необходимого сорта листа его можно заменить другим. Появляется возможность изготовлять слои днища из разных сталей и таким путем экономить дорогостоящие стали.
Многослойные днища можно изготовить двумя способами:
1. Последовательной штамповкой слоев на гидравлическом прессе;
2. Последовательной обкаткой слоев на обкатной машине.
При сравнении этих способов надо отметить, что для производства многослойных днищ штамповкой необходимо изготовить комплект сменной оснастки, в то время как при обкатке днище формуется на имеющейся оснастке.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ДНИЩ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ШТАМПОВКОЙ СЛОЕВ НА ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРЕССЕ
Изготовление многослойных днищ методом штамповки производится в следующем порядке.
Сначала по обычной технологии штампуют внутренний слой. На заготовку второго слоя наносят
тонкий слой порошка хлористого аммония и покрывают защитным листом. После нагрева в печи до температуры 1 100-1 150°С заготовку вынимают из печи, удаляют защитный лист, тщательно удаляют окалину с поверхности и подают заготовку на матрицу пресса. Предварительно на пуансон надевается ранее отштампованный внутренний слой. Сразу после штамповки многослойное днище снимается с пуансона, слои прихватываются между собой швами длиной 70-80 мм в 6-8 местах электросваркой. Перед штамповкой каждого последующего днища наружная поверхность предыдущего, служащего при штамповке пуансоном, тщательно очищается от окалины. После окончательной штамповки всех слоев многослойное днище проходит термообработку: отпуск при 600°С с выдержкой при этой температуре 2,5 часа, охлаждение с печью до 400°С, дальнейшее охлаждение на воздухе.
На карусельном станке обрабатывают торец днища под сварку кольцевого стыка и протачивают разделку кромки для заварки слоев.
Изготовление многослойных днищ последовательной обкаткой слоев на обкатной машине
Обкатка многослойного днища производится следующим образом. Первый (внутренний) слой формуется аналогично формовке однослойного днища в три стадии: частичная штамповка центральной части слоя; обкатка борта с помощью давильного ролика одновременно с окончанием штамповки центральной части; окончательная обкатка слоя давильным и бортовым роликами. Первый слой снимается с грибка, и после остывания производится подрезка торца слоя. Эта операция позволяет сократить расходы металла на последующих операциях. С целью более плотного прилегания последующих слоев окалина на наружной поверхности внутреннего слоя обжигается газовым резаком.
Обкатка второго слоя может производиться двумя способами. По первому способу отбортованный и отторцованный первый слой устанавливается на грибке. Нагретую в печи заготовку второго слоя накладывают на первый слой и обкатывают вокруг него (рис. 10а). Первый способ может быть применен только для изготовления днищ 1600 - 1800 мм, так как в противном случае прижатая плунжером листовая заготовка под действием тангенциальных сжимающих напряжений может потерять устойчивость, и тогда в периферийной зоне образуются гофры. При обкатке однослойного днища или внутреннего слоя образовавшиеся гофры уничтожаются совместным действием давильного и бортовального роликов. При обкатке второго и всех последующих слоев вокруг внутреннего слоя гофры не могут быть уничтожены, так как бортовальный ролик находится под первым слоем (рис. 10б), поэтому для заготовок больших диаметров днищ гофры уничтожаются во время предварительной обкатки (рис. 10).
При обкатке по второму способу нагретую в печи заготовку второго слоя подвергают предварительной обкатке (рис. 10 ).
После этого заготовку повторно нагревают в печи, накладывают на установленный на грибке первый слой. Во избежании выпадания внутреннего слоя при охлаждении выполняется подгибка кромок слоя внутрь. Остальные слои изготовляются аналогично.
Рис.10 а) б) в)