Производство биметаллических листов
Одним из путей экономии дорогостоящих материалов (нержавеющая сталь, медь, олово, алюминий, никель, титан и т.п.) является применение в технике и промышленности биметаллических листов (полос) с односторонним или двусторонним покрытием. При этом в качестве основного слоя используют низкоуглеродистую или низколегированную сталь, а в качества плакирующего слоя легированный материал. Толстые биметаллические листы применяют при изготовлении резервуаров, ванн, работающих в агрессивных средах.
Существуют различные методы получения толстых биметаллических заготовок:
— заливка жидкого металла в изложницу, в которую предварительно помещены пластины плакирующего материала;
— непрерывная разливка металлов из двух кристаллизаторов (один для основного слоя, а второй для подачи плакирующего металла);
— механическая сборка различных материалов в пакеты.
После получения пакета заготовки прокатывают на толстолистовых станах в горячем состоянии в листы требуемых размеров. Примерно 80% всех биметаллических коррозионностойких листов — основного вида биметаллического листового проката — производится пакетным способом. Подготовку и сборку пакетов производят в специализированных отделениях. Пакеты (рис.2.13) изготавливают таким образом, чтобы обеспечить 5 – 7 – кратную высотную деформацию. Поэтому, при толщине двухслойных листов 4 – 5 мм исходная толщина четырехслойного пакета составляет 200 – 350 мм при толщине строганных слябов основного слоя 80 – 150 мм. При производстве двуслойных толстых листов на стане 2300/1700 (Челябинский металлургический комбинат, Россия) используют пакеты, размеры которых представлены в табл.2.7. Заготовками для плакирующего слоя служат пластины из нержавеющих и жаропрочных сталей марок ОМЗ, Х17, Х25, Х18Н10Т, XI7Н13М2T и других. Перед сборкой элементы пакета проходят специальную подготовку.
Таблица 2.7. Размеры двухслойных листов и элементов пакетов
Параметр | Двухслойный лист | Сляб основного слоя | Плакирующий слой |
Толщина, мм | 4 – 14 | 90 – 120 | 15 – 20 |
Ширина, мм | 1700 | 700 – 1200 | 500 – 1000 |
Длина, мм | 6000 | 1700 – 2000 | 1600 – 1900 |
Масса, кг | — | 840 – 2260 | 88 — 320 |
Слябы основного металла: строжку, обезжиривание, просушку и хранение в специальных камерах. Для предотвращения окисления на одну поверхность плакирующей пластины наносят слой изоляции для предотвращения схватывания (рис.2.13), а на вторую поверхность после дробеструйной обработки наносят никелевое покрытие способом газовой металлизации. Этот слой обеспечивает хорошее схватывание основного и плакирующего слоев при последующей прокатке. Собранный пакет устанавливают в горизонтальном положении, сдавливают на прессе с силой 200 кН (20 тс) и затем сваривают по периметру на сварочном автомате.
Прокатку пакетов выполняют по технологии, принятой для углеродистых сталей с кантовкой когда ширина пакета неравна требуемой ширине листа. После обрезки концов и кромок пакет разделяют на двухслойные листы, производят зачистку, правку, термическую обработку, травление и т.п. Расходный коэффициент металла значительный и составляет 1,7 – 2,3.