МІНІСТЕРСТВО НАУКИ І ОСВІТИ УКРАЇНИ
Чернігівський Державний технологічний Університет
Кафедра: Зварювального виробництва
Розрахунково-графічна робота
З дисципліни: В«Нанесення покриттів В»
На тему: В«Плакування металів В»
Чернігів 2009
Введення
У сучасній техніці і металоконструкціях існує потреба у використанні матеріалів володіють спеціальними властивостями, таких як висока механічна міцність, висока корозійна стійкість, жароміцність, зносостійкість, малий питома вага, висока електропровідність і т.д.
Застосовуючи різні комбінації металів, що володіють окремо деякими з цих властивостей, можна отримати бажаний результат. Багатошаровий метал відрізняє від сплаву те, що в ньому зберігаються специфічні властивості складових металів, в теж час цей метал володіє новими, притаманними тільки йому властивостями.
Нижче ми розглянемо отримання спеціальних металів за допомогою плакирования.
Плакування
Метод полягає у поєднанні двох і більше різнорідних пластин прокаткою, зварюванням вибухом, литтям і т.д. Плакіровочнимі металами може бути корозійностійка сталь, нікель, мідь, титан та ін Найбільш поширеним способом плакирования є зварювання вибухом.
Крім плакирования пластин можливо плакування стрижнів і труб, внутрішніх поверхонь циліндрів.
Плакування прокаткою
Процес виробництва багатошарових виробів починається з отримання заготовок для подальшого спільного деформування металів і сплавів.
Найбільш прості у своєму виконанні багатошарові заготовки, одержувані накладенням шарів металів безпосередньо перед спільною деформацією. Цей спосіб застосовується для гарячої обробки металів, що мають легко руйнується окисну плівку, або для холодної спільної деформації (наприклад, прокаткою або волочінням). Він не вимагає оберігання поверхонь від окислення, і сполучаються метали надходять на операцію деформування після відповідної обробки поверхні (Травленням, знежиренням, прожаренням, обробки ультразвуком або механічної обробки) і, якщо того потрібно, нагріву.
Заготовки для прокатки попередньо склепуваний з переднього торця або без скріплення подають в валки прокатного стану.
З метою отримання більш рівномірної пошарової деформації при прокатці, особливо металів зі значно відрізняються властивостями міцності, застосовують симетричну заготовку (рис.1 а).
2
1
3
1 2
Малюнок 1. Симетричні пакети для прокатки
а) чотиришарові пакет; б) тришаровий пакет
1-плакіровочний метал; 2-плакіруемий метал; 3) кріплення пакета
Симетрична заготівля дозволяє уникнути вигину смуги в процесі прокатки. Симетричний пакет збирають за схемою М-Т-Т-М, або за схемою Т-М-М-Т, при якій шари більш м'якого металу знаходяться зовні, а більш твердого - всередині або навпаки. Можна застосовувати і схему М-Т-М або Т-М-Т (рис.1б). Цим способом можна отримати як тришаровий, так і двошаровий лист. Після прокатки зазвичай один з плакуючого листів видаляють, для полегшення цього контактну поверхню одного з листів змащують протівосварочной пастою.
Однак симетрична заготівля сприяє більш рівномірної деформації шарів тільки при певному вихідному співвідношенні товщин. В іншому випадку відбувається В«СповзанняВ» м'якого плакуючого шару і зменшення його товщини до певної величини, після чого починається вже досить рівномірна пошарова деформація.
Кращого якості плакирования можна досягти, якщо зібраний під прокатку пакет герметизувати (проварити по торцю). Перед зварюванням (герметизацією) проводиться продування пакета аргоном, повітря витісняється і тим самим створюються умови, що запобігають окисленню контактної поверхні в процесі нагрівання.
Ще краще якість зчеплення мають вироби, отримані з вакуумованих заготовок. Для цієї мети до герметезірованной заготівлі приварюють трубку, через яку відкачують повітря. Трубку розігрівають і розплющують, а потім обрізають (вище місця зварювання), після чого можна приступити до гарячої деформації заготовки.
Ще більш надійним способом вакуумування біметалічної заготівлі є наступний: в кришці біметалічної заготівлі, яка одночасно є плакуючого металом, просвердлюють отвір. Кришку у звичайній або аргонової атмосфері зварюють по торцю з металом основи. До завантаження у вакуумну піч на отвір в кришці накладають пластину з однорідного з нею металу і закладають між ними припій товщиною не більше 0.1 мм. Припій вибирають таким, щоб його температура плавлення була на 50-80 град вище температури гарячої обробки біметалічної заготівлі.
Пластину припою вигинають так, щоб між їй і кришкою утворився зазор в 3-5мм. У печі створюють необхідний вакуум, після чого роблять нагрівання заготовки. В процесі нагріву припій спочатку випрямляється, і пластина щільно лягає на кришку заготовки, а потім розплавляється припаюють пластину до кришки, здійснюючи тим самим надійну герметизацію заготовки.
Можливо використання заготовок для прокатки отриманих за допомогою виливка. Є два варіанти отримання заготовки: з'єднання твердого металу з рідким в процесі виливки і з'єднання рідкого металу з рідким.
заливки твердого металу рідким можна домогтися різної конфігурації злитка. Таким способом отримують плоску заготовку під прокатку, а також круглу в перерізі заготовки з внутрішнім стрижнем (малюнок 2).
Змінюючи розташування і кількість заготовок у виливниці, можна отримати тришарову або багатошарову заготівлю. Якщо дві пластини змастити протівосварочной обмазкою (Наприклад, порошки MgO) і обварити їх по периметру, то в процесі заливки можна отримати одночасно дві біметалічних заготовки, які перед прокаткою легко розділяються при обрізанні кромки. Цей метод дозволяє зменшити нерівномірність пошарової деформації, а також удвічі збільшити продуктивність процесу.
1
2 лютого
3
Малюнок 2 - Отримання заготовки способом заливки пластини, встановленої в центрі виливниці
1-виливниць; 2-плакіруемий лист; 3 - простір для заливки плакуючого металу.
Існує спосіб отримання циліндричних трубних заготовок для подальшого пресування і прокатки способом відцентрового лиття. У цьому випадку послідовно заливають шари металів, складових багатошарову заготівлю. Відцентрову виливок застосовують в основному при виготовленні заготовок з важких і рідкісних кольорових металів у поєднанні зі сталями різних марок. При відцентровому литті струмінь розплавленого металу подається всередину горизонтальної виливниці, що обертається з заданою швидкістю. Після початку кристалізації шару одного металу в изложницу заливається другий і т.д. в якості одного з шарів може служити трубна заготівля, на внутрішню поверхню якої відцентровим литтям наносять шар сплаву. Одним з недоліків способу є складність отримання точної товщини шарів.
З'єднання металів у рідкому стані сміє обмежене застосування і його здійснюють лише в тому випадку, якщо температури плавлення металів близькі один до одного.
Для отримання плоских багатошарових зливків для прокатки шари металу заливають в горизонтальну изложницу в будь-якій послідовності. Після початку кристалізації першої складової заготовки заливають другий шар металу. В результаті взаємної дифузії виходить багатошаровий зливок.
Методи виливки біметалевих заготовок не можуть дати бажаних результатів, якщо при з'єднанні двох металів на кордоні будуть виникати легкоплавкі евтектики або тендітні інтерметаллідним з'єднання. Метод заливки можна застосують, якщо температура плавлення плакуючого металу значно нижче, ніж у основного.
Т...
