Способ изготовления плакированного листа

Изобретение относится к изготовлению многослойных крупногабаритных металлических листов. Сборку металлопакета осуществляют с учетом коэффициента неравномерности деформации плакирующего слоя и основного металла по толщине, ширине и длине: В(L) = 1/2К2Н0, где В(L) - величина технологического припуска по ширине или длине, К – коэффициент неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла, Н0 – толщина плакирующего слоя. Слои металлопакета соединяют по периметру сварным швом, продувают металлопакет инертным газом, заневоливают и осуществляют горячую прокатку с отпуском сварного шва. Продувают собранный металлопакет инертным газом через воздушный канал, выполненный с торца основного металла, сообщающийся с пространством между основным металлом и плакирующим слоем. Плакирующий слой в газонаполненном пакете при нагреве и прокатке располагают сверху или снизу с учетом коэффициента неравномерности деформации. Осуществляют контролируемую прокатку с обеспечением в первом проходе абсолютного обжатия, равного Н0, но не более 2Н0. При окончании обжатия обеспечивают ускоренный выход остатков инертного газа из металлопакета. Способ обеспечивает повышение однородности и прочности сцепления основного и плакирующих слоев. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам изготовления многослойных крупногабаритных металлических листов [C23C 28/00, B23K 20/04, B23K 20/12, B23K 20/14].

Из уровня техники известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ [KR 20110083076 (A), Опубл.: 20.07.2011], заключающийся в том, что металл расплавляют в вакуумной индукционной плавильной печи и прокатывают в условиях вакуума на стане холодной прокатки, плакированный стальной лист и стальной лист основного материала накладывают друг на друга и прокатывают при высокой температуре с помощью горячего ролика, плакированный стальной лист приваривают к основному стальному листу в вакуумной камере.

Также известен СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ПЛАКИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА [GB 407943 (A), Опубл.: 26.03.1934], в котором две или более стальных плиты с более тонкими пластинами из никеля, собирают со слоем инертного материала (оксида магния) между ними и приваривают по краям, слои нагревают до температуры сварки и скатывают до требуемой толщины, при этом края металлов выполняют скошенными и приваривают к краям полосы никеля с зазорами на концах, с возможностью выхода инертного газа при нагревании.

Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПЛАКИРОВАННЫХ ЛИСТОВ [RU 2225781 (C2), Опубл.: 20.03.2004], включающий подготовку контактных поверхностей, сборку несимметричного пакета из основного металла и плакирующего слоя, сварку пакета по его периметру, вакуумирование и горячую прокатку, отличающийся тем, что перед сваркой пакета по периметру выполняют подслой ручной дуговой сваркой с последующей продувкой пакета инертным газом и предварительным вакуумированием, а после сварки пакета по периметру и последующего вакуумирования пакета производят его укладку для нагрева под прокатку с заневоливанием плакирующего слоя, при этом нагрев под прокатку совмещают с отпуском сварного шва пакета.

Основной технической проблемой аналогов и прототипа является возможность образования локальных отслоений плакировки вследствие разрушения технологического сварного соединения пакета, связанных с неравномерностью деформации слоев.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение однородности и прочности сцепления основного и плакирующих слоев и уменьшение отходов биметалла, связанных с локальными отслоениями плакировки.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ изготовления плакированного листа, характеризующийся тем, что осуществляют подготовку контактных поверхностей металлопакета из основного металла и плакирующего слоя, соединяют слои металлопакета по периметру сварным швом, продувают металлопакет инертным газом, заневоливают и осуществляют горячую прокатку с отпуском сварного шва, отличающийся тем, что сборку металлопакета осуществляют с учетом коэффициента неравномерности деформации плакирующего слоя и основного металла по толщине, ширине и длине: В(L) = 1/2К2Н0, где В(L) - величина технологического припуска по ширине (длине), К - коэффициент неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла, Н0 - толщина плакирующего слоя в металлопакете, продувают собранный металлопакет инертным газом через воздушный канал, выполненный с торца основного металла, сообщающийся с пространством между основным металлом и плакирующим слоем, а плакирующий слой в газонаполненном пакете при нагреве и прокатке располагают сверху или снизу исходя из коэффициента неравномерности деформации по толщине плакирующего и основного слоя и осуществляют контролируемую прокатку, при этом обеспечивают при прокатке в первом проходе абсолютное обжатие металлов равное Н0, но не более 2Н0, а при окончании обжатия обеспечивают ускоренный выход остатков инертного газа из металлопакета.

В частности, воздушный канал с торца основного металла выполняют на глубине, равной двум толщинам плакирующего слоя.

В частности, плакирующий слой располагают в пакете сверху при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла больше или равном 1.

В частности, плакирующий слой располагают в пакете снизу при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла меньше 1.

В частности, температуру начала прокатки задают не выше значения критической точки нагрева стали Ас3.

В частности, температуру окончания прокатки задают не ниже критической точки охлаждения стали Ar3.

В частности, ускоренный выход остатков инертного газа из металлопакета при окончании обжатия обеспечивают через канал эжектора.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан вид сбоку металлопакета.

На фигурах обозначено: 1 - основной металл, 2 - плакирующий слой, 3 - сварной шов, 4 - межконтактное пространство, 5 - горизонтальный канал, 6 - вертикальный канал, 7 - канал эжектора.

Осуществление изобретения.

(от франц. plaquer - накладывать, покрывать), нанесение на поверхность металлических изделий (листов, плит, проволоки, труб) тонкого слоя другого металла или сплава термомеханическим способом. Осуществляется в процессе горячей прокатки (например, плакирование листов и плит), прессования (плакирование труб), а также путем волочения трубы, внутрь которой вставлен сердечник из другого металла (плакирование проволоки). Плакирование может быть одно- и двусторонним. Применяется для получения биметалла и триметалла, для создания антикоррозийного слоя алюминия на листах, плитах, трубах из алюминиевых сплавов, нанесения латунного покрытия на листы стали (вместо электролитического покрытия) и т. д. [https://bigenc.ru/].

В качестве заготовки основного металла используют подкат углеродистых, низколегированных марок сталей с подготовленной структурой контактной сопрягаемой поверхности под сварку для минимизации вероятности образования твердых и хрупких зон при сварке разнородных сталей и обеспечения прочности при температуре выше Ас3.

Для заготовки плакирующего слоя используют подкат коррозионностойкой нержавеющей стали аустенитной, ферритного и ферритно-мартенситного класса.

Способ изготовления плакированного листа осуществляют следующим образом.

Первоначально заготовки основного металла 1 и плакирующего слоя 2 (см. Фиг. 1) подгоняют по толщине, ширине и длине с учетом коэффициента неравномерности деформации плакирующего слоя 2 и основного металла 1: В(L)=1/2К2Н0, где В(L) - величина технологического припуска по ширине (длине), К - коэффициент неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя 2 и основного металла 1, Н0 - толщина плакирующего слоя 2 в металлопакете. С торца заготовки основного металла 1 выполняют горизонтальный канал 5, направленный вглубь заготовки основного металла 1. Навстречу горизонтальному каналу 5 в заготовке основного металла 1 со стороны поверхности, сопрягаемой с плакирующим слоем 2 на расстоянии, равном толщине плакирующего слоя 2 от торца основного слоя 1 выполняют вертикальный канал эжектора 7, а на расстоянии, равном двум толщинам плакирующего слоя 2 выполняют вертикальный канал 6.

После этого осуществляют подготовку (нормализацию, зачистку, обезжиривание) контактных сопрягаемых металлических поверхностей листовых заготовок основного металла 1 и плакирующего слоя 2. Собирают металлопакет из основного металла 1 и плакирующего слоя 2, при этом между основным металлом 1 и плакирующим слоем по всей площади соприкосновения основного металла 1 и плакирующего слоя 2 оставляют зазор, образующий межконтактное пространство 4, при этом выходное отверстие вертикального канала 6 располагают внутри межконтактного пространства 4, а выходное отверстие канала эжектора 7 располагают вне плакирующего слоя 2.

Производят сварку металлопакета по периметру плотно-вакуумным швом 3 полуавтоматической или автоматической дуговой сваркой, при этом входное отверстие горизонтального канала 5 оставляют открытым.

Подключают к горизонтальному каналу 5 источник инертного газа, нагнетают в межконтактное пространство 4 инертный газ и продувают металлопакет, при этом через канал эжектора 7 обеспечивают ускоренное нагнетание и продувку инертного газа. После чего отключают источник инертного газа, перекрывают отверстия горизонтального канала 5 и канала эжектора 7 и завершают сварку металлопакета с фиксацией указанных отверстий 5 и 7 и заневоливанием тем самым металлопакета, при этом отверстие горизонтального канала 6 фиксируют заглушкой с проницаемым слоем, например мембраной (на фигурах не показана). Перед прокаткой металлопакет располагают плакирующим слоем 2 вверх при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя 2 и основного металла 1 больше или равном 1 или плакирующим слоем 2 вниз при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя 2 и основного металла 1 меньше 1.

Газонаполненный металлопакет нагревают до необходимой температуры с совмещением отпуска сварочного шва 3 и выполняют горячую прокатку металлопакета при температуре начала чистовой прокатки не выше Ас3, соответствующей концу растворения феррита в аустените и температуре конца прокатки не ниже Ar3, соответствующей началу выделения феррита из аустенита, при этом при прокатке в первом проходе обеспечивают абсолютное обжатие металлов равное толщине плакирующего слоя 2, но не более двух толщин плакирующего слоя 2 с возможностью исключения среза плакирующего слоя 2 в зоне сцепления с основным металлом 1, при этом выход инертного газа из металлопакета обеспечивают через проницаемую заглушку отверстия горизонтального канала 7, а при окончании обжатия металлов остатки инертного газа из металлопакета выдувают через канал эжектора 7 с высокой скоростью.

Заявителем опытным путем установлено, что указанный способ изготовления плакированного листа обеспечивает качественные показатели плакированных металлических листов для различных марок стали (см. Табл. 1).

Технический результат изобретения - повышение однородности и прочности сцепления основного металла и плакирующего слоя и уменьшение отходов биметалла, связанных с локальными отслоениями плакировки, достигается за счет того, что заготовки основного металла 1 и плакирующего слоя 2 подгоняют по толщине, ширине и длине с учетом коэффициента неравномерности деформации плакирующего слоя 2 и основного металла 1, продувают собранный металлопакет инертным газом через воздушный канал, выполненный в заготовке основного металла 1, сообщающийся с пространством между основным металлом 1 и плакирующим слоем 2, перед прокаткой металлопакет располагают плакирующим слоем 2 вверх при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя 2 и основного металла 1 больше или равном 1, а при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя 2 и основного металла 1 меньше 1 - плакирующим слоем 2 вниз, при этом обеспечивают абсолютное обжатие металлопакета при прокатке в первом проходе равным толщине плакирующего слоя 2, но не более двух толщин плакирующего слоя 2 в металлопакете для исключения среза плакирующего слоя 2 в зоне сцепления плакирующего слоя 2 и основного металла 1 и вывод инертного газа из металлопакета через отверстие горизонтального канала 5, а при окончании обжатия металлов остатки инертного газа из металлопакета выдувают через канал эжектора 7 с высокой скоростью.

1. Способ изготовления плакированного листа, включающий подготовку контактных поверхностей металлопакета из основного металла и плакирующего слоя, соединение слоев металлопакета по периметру сварным швом, продувку металлопакета инертным газом, заневоливание и горячую прокатку с отпуском сварного шва, отличающийся тем, что сборку металлопакета осуществляют с учетом коэффициента неравномерности деформации плакирующего слоя и основного металла по толщине, ширине и длине: В(L) = 1/2К2Н0, где В(L) - величина технологического припуска по ширине или длине, К - коэффициент неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла, Н0 - толщина плакирующего слоя в металлопакете, продувают собранный металлопакет инертным газом через воздушный канал, выполненный с торца основного металла, сообщающийся с пространством между основным металлом и плакирующим слоем, а плакирующий слой в газонаполненном пакете при нагреве и прокатке располагают сверху или снизу, исходя из коэффициента неравномерности деформации по толщине плакирующего и основного слоя, и осуществляют контролируемую прокатку, при этом обеспечивают при прокатке в первом проходе абсолютное обжатие металлов, равное Н0, но не более 2Н0, а при окончании обжатия обеспечивают ускоренный выход остатков инертного газа из металлопакета.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздушный канал с торца основного металла выполняют на глубине, равной двум толщинам плакирующего слоя.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плакирующий слой располагают в пакете сверху при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла больше или равном 1.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что плакирующий слой располагают в пакете снизу при коэффициенте неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла меньше 1.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру начала прокатки задают не выше значения критической точки нагрева стали Ас3.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру окончания прокатки задают не ниже критической точки охлаждения стали Ar3.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что ускоренный выход остатков инертного газа из металлопакета при окончании обжатия обеспечивают через канал эжектора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационной техники, а именно к изготовлению из слоистых гибридных композиционных материалов деталей летательных аппаратов заданной кривизны, в том числе деталей, подверженных интенсивному термоэрозионному воздействию.

Изобретение относится к промежуточной пленке для многослойного стекла. Пленка имеет множество углублений и множество выпуклостей по меньшей мере на одной поверхности.

Изобретение относится к области материалов санитарно-гигиенического назначения и касается тисненого и перфорированного слоистого материала для впитывающих изделий.

Группа изобретений относится к способу термической сварки и термосварочному устройству для термической сварки листов оросителя в пакете оросителя градирни. Устройство содержит сварочную головку с возможностью вертикального перемещения, блок нагревателей, механизм для соединения со сварочной головкой и воздуховод для импульсной подачи сжатого воздуха в зону сварки.

Изобретение относится к составу полиолефина, содержащему этиленпропиленовый сополимер и этиленпропиленовый-1-бутеновый терполимер, пригодному для создания пленок, в частности двухосноориентированных пленок, обладающих улучшенными свойствами в части поверхностного натяжения после обработки в коронном разряде.

Изобретение может быть использовано при изготовлении углеродсодержащих композиционных и конструкционных материалов. Поверхность углеродного материала галогенируют путём его обработки галогенсодержащим газом от 1 с до 24 ч при температуре 0–600 °C.

Изобретение может быть использовано при изготовлении углеродсодержащих композиционных и конструкционных материалов. Поверхность углеродного материала галогенируют путём его обработки галогенсодержащим газом от 1 с до 24 ч при температуре 0–600 °C.

Изобретение может быть использовано при изготовлении сваркой взрывом биметаллических заготовок и переходных элементов, преимущественно из трудносвариваемых толстолистовых разнородных металлов.

Изобретение может быть использовано при изготовлении взрывом биметаллических композиций из малопластичных материалов. Для исключения появления на границе соединения сдвиговых трещин сначала приваривают взрывом к плакирующему листу технологическую прокладку из меди, толщиной 0,3-0,5 мм.
Изобретение относится к области армирующих материалов и касается многослойного элемента, содержащего армирующий материал, объединенный с опорным слоем посредством электростатического контакта.
Изобретение относится к области промышленных технологий получения композиционных материалов, а именно к деформационно-термической обработке композиционных материалов на основе металлов и сплавов.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и может быть использовано при изготовлении моноколес, применяемых в роторах газотурбинных двигателей. Способ включает изготовление полых лопаток с образованием аэродинамического профиля пера и замковой части, технологического кольца и диска, сварку лопаток с технологическим кольцом с образованием блинга, после чего проводят механическую обработку блинга и диска для получения совмещаемых поверхностей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к титановым композиционным материалам. Титановый композиционный материал содержит внутренний слой, содержащий технически чистый титан или титановый сплав, наружный слой, сформированный на по меньшей мере одной прокатываемой поверхности внутреннего слоя и имеющий химический состав, который отличается от химического состава внутреннего слоя, и промежуточный слой, сформированный между внутренним слоем и наружным слоем и имеющий химический состав, который отличается от химического состава внутреннего слоя.

Изобретение может быть использовано при производстве композитных металлических листов и изделий из них, в частности коррозионно-стойких теплообменников. Один или оба плакирующих слоя листа содержат алюминиевый сплав АА1ХХХ или АА3ХХХ, при этом содержание магния <0,2 мас.%.
Изобретение может быть использовано для изготовления сверхпластичных слоистых листов из алюминиевого сплава с повышенной коррозионной стойкостью. Проводят химическую обработку последовательно 40%-ным раствором NaOH в воде, 5%-ным раствором HNO3 в воде и тетрахлорметаном контактных поверхностей высокопрочной плиты толщиной 13-13,5 мм, состоящей из сплава на основе алюминия, содержащего, мас.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения листовой плакированной стали, и может быть использовано для строительства железнодорожных мостов, а также для оборудования нефтехимической промышленности.

Изобретение может быть использовано для изготовления листовых композиционных материалов с дисперсно-армированными частицами. Собирают пакет из слоев в нечетном количестве с размещением между слоями из менее тугоплавкого металла слоя из более тугоплавкого металла.
Изобретение может быть использовано при производстве многослойных плакированных листов и плит горячей прокаткой с различными вариантами основного и плакирующего слоя (слоев), в частности, для изготовления листов с высокой коррозионной стойкостью рабочих поверхностей.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству композиционных материалов, и может быть использовано для изготовления биметаллической проволоки из разнородных металлов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, конкретно к изготовлению длинномерных биметаллических полуфабрикатов ювелирного назначения из драгоценных металлов, и металлургии сплавов на основе золота, предназначенных для изготовления ювелирных изделий.

Изобретение относится к изготовлению многослойных крупногабаритных металлических листов. Сборку металлопакета осуществляют с учетом коэффициента неравномерности деформации плакирующего слоя и основного металла по толщине, ширине и длине: В 12К2Н0, где В - величина технологического припуска по ширине или длине, К – коэффициент неравномерности деформации по толщине плакирующего слоя и основного металла, Н0 – толщина плакирующего слоя. Слои металлопакета соединяют по периметру сварным швом, продувают металлопакет инертным газом, заневоливают и осуществляют горячую прокатку с отпуском сварного шва. Продувают собранный металлопакет инертным газом через воздушный канал, выполненный с торца основного металла, сообщающийся с пространством между основным металлом и плакирующим слоем. Плакирующий слой в газонаполненном пакете при нагреве и прокатке располагают сверху или снизу с учетом коэффициента неравномерности деформации. Осуществляют контролируемую прокатку с обеспечением в первом проходе абсолютного обжатия, равного Н0, но не более 2Н0. При окончании обжатия обеспечивают ускоренный выход остатков инертного газа из металлопакета. Способ обеспечивает повышение однородности и прочности сцепления основного и плакирующих слоев. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Наверх