Биметалл: применениe и технологии
Биметалл представляет собой металлический материал, который обладает рядом уникальных свойств. Его применение позволяет значительно сэкономить на дефицитных и дорогих металлах, снизить общий вес металлоконструкции за счет улучшенных характеристик механической и термической прочности, а также повысить коррозионную стойкость готовых изделий.
Биметалл нашел широкое распространение в нефтехимической, судостроительной и атомно-энергетической промышленности. Его используют при производстве корабельных и реакторных корпусов, силовых колонн, специальных емкостей, трубных решеток и др. Уникальные свойства этого материала обусловлены технологией производства: биметалл — двухслойный листовой материал из разнородных металлических сплавов. Например, лист стальной может быть соединен с листом из алюминия или ниобия, титановый лист — с молибденовым или алюминиевым листом и т.п. Прочность межслойного сцепления позволяет применить к этому материалу все виды металлообработки листовых заготовок (штамповка, вырубка, резка, сгибание) и сварку.
В отечественной промышленности, ежегодное потребление биметаллических материалов составляет порядка 20–30 тыс. м2, причем 70–80% объема потребления удовлетворяются за счет поставок коррозионно-стойкого биметаллического листа из Германии, Франции и США. Цены на импортные биметаллические заготовки в два и более раза выше их отечественных аналогов при одинаковых механических и других качественных характеристиках.
Технологии производства биметалла Биметаллические листы можно получить несколькими способами. Самый распространенный метод — одновременный металлопрокат (или прессование) листовой заготовки из двух различных сплавов. Биметалл может быть получен за счет заливки поверхности тугоплавкого материала расплавом легкоплавкого металла или за счет погружения тугоплавкой заготовки в легкоплавкий расплав. В отдельных производствах применяются гальванические технологии, в этом случае слой наиболее ценного материала наносится на основу электролитическим способом.
В случаях, когда одним из компонентов биметаллической пары является дефицитный, дорогостоящий металл, то для его нанесения на основу применяют метод электронагрева. Эта технология чаще всего используется при изготовлении штампов и режущих инструментов. Наиболее перспективный технологический процесс получения биметаллов — «сварка взрывом». С помощью этой технологии можно получить биметаллические заготовки без ограничения их размеров.
Сварка взрывом представляет собой сцепление двух разнородных металлических пластин в момент их соударения на высокой скорости. Это достигается за счет метания одной (плакирующей) заготовки на основание и последующего взрыва специальных веществ. На качество конечного продукта при сварке взрывом сильное влияние оказывает подготовительный этап.