Технология аппаратостроения. Ткачев. Технология аппаратостроения
 Скачать 498.97 Kb.
|
слой. Для получения биметаллических труб используются схемы наружного(рис. 5.8, в) и внутреннего (рис. 5.8, б) плакирования.При наружном плакировании метанию подвергают наружную трубу, вокруг которой располагается концентрический заряд ВВ. Во внутреннюю трубу вводят заполнитель (воду, песок и т.п.), обеспечивающий жесткость и устойчивость сборки. Центрирование труб и установка требуемого зазора осуществляется с помощью крышек и вкладышей. Рис. 5.14 Схема сварки взрывом цилиндрических заготовокПри использовании схемы внутреннего плакирования (рис. 5.14, в) наружная труба помещается в массивный цилиндрический контейнер, предотвращающий чрезмерную деформацию труб, между стенкой контейнера и наружной трубой находится демпфирующий слой. Заряд ВВ располагают по оси внутренней трубы, при этом пространство между зарядом ВВ и внутренней трубой заполняется передающей средой (водой, пластическими массами, парафином и т.п.). Имеются данные об изготовлении с использованием энергии взрыва биметаллических (сталь - серебро) листов для специальных химических аппаратов. Для этого сваривали Сталь 10 толщиной 9 ... 16,5 мм с серебром Ср 999,9 толщиной 3; 5,3; 5,8 мм в пластины размером (300 х 550 и 700 х 940 мм), которые затем раскатывали до толщины 5 ... 7 мм. В аппаратостроении сварку взрывом применяют в весьма ограниченном масштабе. Ее используют при изготовлении отдельных элементов теплообменной аппаратуры, например, трубных решеток, реакционных труб, отводов. В частности, биметаллические трубные решетки значительной толщины (до 120 мм) изготавливаются на АО "Уралхиммаш" и АО "Завод им. Орджоникидзе". Несмотря на очевидные достоинства технологии сварки взрывом для получения биметаллов различных композиций, этот способ имеет целый ряд существенных недостатков. Использование для создания сварочного усилия взрывчатых веществ и, как следствие, импульсный характер нагружения свариваемых металлов ставит задачу жесткого соблюдения всех режимных параметров процесса сварки. В противном случае имеют место появление трещин и даже разрушение металла. Вероятность таких нежелательных явлений возрастает при наличии в материалах заготовок полостей (каналов охлаждения), которые являются концентраторами напряжений. При взрыве неизбежны волнообразные деформации плакирующего слоя, что требует увеличения его толщины на величину припуска для последующей механической обработки, что повышает металлоемкость изготовления изделий. При сварке взрывом имеются факты образования оплавленных участков в зоне соединения. Это снижает коррозионную стойкость полученного биметалла, а также вносит ограничения на толщину исходных свариваемых заготовок. 5.2.4 ВАКУУМНО-ДИФФУЗИОННАЯ СВАРКА Использование вакуумно-диффузионной сварки (ВДС) для получения биметаллических аппаратов представляется как наиболее перспективный и экономичный способ создания многослойных конструкций. Вакуумно-диффузионная сварка относится к сварке материалов в твердом состоянии. У истоков разработки этого способа в нашей стране стоял проф. Н. Ф. Казаков, который заложил теоретические основы осуществления процесса ВДС и широкого использования его в практике отечественной промышленности. Процесс ВДС можно разделить на три основных стадии: • сближение шероховатых поверхностей с образованием физического контакта, при котором атомы контактирующих поверхностей взаимодействуют посредством сил Ван-дер-Ваальса, либо образуют слабые химические связи; • разрыв насыщенных связей атомов на контактных поверхностях с прилегающими атомами поверхностных пленок и образование прочного химического соединения; • объемное взаимодействие материалов, сопровождающееся заращиванием несплошностей в контакте и релаксацией напряжений, определяемое диффузионными процессами. Диффузия (массоперенос) атомов между двумя соединяемыми частями биметалла обеспечивает его равнопрочность. Условия, обеспечивающие возможность образования соединения при диффузионной сварке следующие: • нагрев зоны сварки до температуры, обуславливающей интенсификацию диффузионных процессов; • давление, обеспечивающее сближение свариваемых поверхностей на расстояние, при котором становятся возможным обменные процессы электронного взаимодействия; • наличие защитной среды, предохраняющей зону сварки от окисления (инертные газы, вакуум). Таким образом, основные параметры, определяющие условия осуществления ВДС: температура сварки, удельное давление на соединяемых поверхностях, время выдержки при температуре сварки. К очевидным достоинствам ВДС относятся: возможность соединения материалов с различными свойствами в том числе и пластическими характеристиками; малые остаточные деформации; отсутствие литой структуры в зоне соединения; возможность сварки конструкций деталей практически любой конфигурации и размеров; экономичность из-за отсутствия электродов, флюсов, защитных газов, уменьшения объема последующей обработки. Технологические процессы ВДС, в зависимости от пар соединяемых материалов и конструкции изготовляемых изделий, могут быть реализованы на специально сконструированных установках или серийно выпускаемом оборудовании - промышленных вакуумных печах, газостатах, прессах. Принципиальная схема установки для диффузионной сварки материалов показана на рис. 5.15. Установка имеет вакуумную камеру 1, в которую помещают свариваемые детали 2. Разряжение в камере создается за счет вакуумной системы 3, которая состоит из вакуумных насосов, трубопроводов, коммутационной аппаратуры и средств замера давления остаточных газов. Шгрев свариваемых деталей осуществляется системой нагрева 4, которая включает в себя источник нагрева и непосредственно нагревательное устройство. Сжатие деталей осуществляется одним из типов систем сжатия. Hz практике используют различные установки для ВДС, которые можно классифицировать: по назначению; числу позиций для свариваемых деталей; степени вакуума в рабочих камерах; способу нагрева и создания усилия сжатия; наличию дополнительного подвода энергии к деталям с целью интенсификации процесса сварки. Шсмотря на то, что конструкции установок для осуществления ВДС множество, лишь некоторые из них приемлемы для изготовления деталей аппаратов. Это объясняется в первую очередь габаритами изделий и, зачастую, конструктивной сложностью. Рассмотрим различные способы реализации ВДС для получения биметаллических деталей аппаратов на примере изготовления реальных изделий. Рис. 5.15 Принципиальная схема установки для диффузионной сварки: 1 - рабочая камера; 2 - свариваемые детали; 3 - вакуумная система; 4 - система нагрева; 5 - система сжатия Для изготовления биметаллических труб теплообменной аппаратуры (D до 60 мм) общей толщиной стенки до 6 мм и длиной до 6 метров используют установку, схема которой показана на рис. 5.16. Заготовками для производства биметаллических труб служат холоднокатаные трубы, которые после механической обработки подвергают совместному холодному безоправочному волочению. После этого трубы Рис. 5.15 Принципиальная схема установки для диффузионной сварки: 1 - рабочая камера; 2 - свариваемые детали; 3 - вакуумная система; 4 - система нагрева; 5 - система сжатия Для изготовления биметаллических труб теплообменной аппаратуры (D до 60 мм) общей толщиной стенки до 6 мм и длиной до 6 метров используют установку, схема которой показана на рис. 5.16. Заготовками для производства биметаллических труб служат холоднокатаные трубы, которые после механической обработки подвергают совместному холодному безоправочному волочению. После этого трубы обвариваются в торцах по периметру. Подготовленные таким образом трубы-заготовки помещают в корпус установки, где при давлении до 12 МПа в среде аргона проводят диффузионную сварку. Недостатком данного метода ВДС является расслоение композиции из-за различных значений коэффициентов линейного расширения, низкое контактное давление в зоне сварки, ограниченные диаметральные размеры изделий. Но главной причиной низкого качества сварки в этом случае следует считать присутствие в зоне сварки воздуха. Трубные биметаллические изделия достаточно большой длины получают путем герметизации сварного шва торцов по границе контакта коаксиально собранных трубчатых слоев (рис. 5.17) и диффузионной сварки в расплаве стекла при Гсв = 1050 °С, давлении Рсв - 10 МПа и изотерической выдержке 4 мин. Рис. 5.16 Схема установки для диффузионной сварки биметаллических труб: 1 - двухслойная труба; 2, 3 - подвижный и неподвижный электрические контакты; 4 - корпус; 5, 6 - токоподводы; 7, 8 - колонны; 9,10 - уплотнения; 11 - натяжное устройство Рис. 5.16 Схема установки для диффузионной сварки биметаллических труб: 1 - двухслойная труба; 2, 3 - подвижный и неподвижный электрические контакты; 4 - корпус; 5, 6 - токоподводы; 7, 8 - колонны; 9,10 - уплотнения; 11 - натяжное устройство Благодаря кольцевым проточкам на концах трубы наружного слоя глубиной 20 ... 80 % его толщины, которые пластически деформируются при нагреве, устраняется возможность нарушения контакта между слоями из-за различия в их деформационных характеристиках. При внутреннем плакировании труб Сталь 10 - 08Х18Н10Т методом ВДС толщина плакирующего слоя t выбирается в диапазоне (0,01 ... 0,02)'н. При t < 0,01'ннаступает потеря устойчивости внутренней трубы, а при t > 0,02' необоснованно растет расход материала. Рекомендуется при соединении разнотолщинных трубных заготовок (произведя точные измерения) участки с максимальной толщиной стенки устанавливать напротив участка с минимальной толщиной стенки другой заготовки. Оригинальная технологическая оснастка используется при изготовлении биметаллических обечаек с целью вытеснения воздуха из зоны сварки. На рис. 5.18 показана схема внутреннего плакирования (Сталь 20 -М1) при которой на торцах наружной и внутренней 2 обечаек устанавливаются толстостенные заглушки 3, герметизирующие зону сварки. Затем через отверстие 4 вовнутрь медной обечайки 2 заливается вода, и отверстие заглушается. Далее сборку охлаждают сухой углекислотой 5. Замораживание, а, следовательно, и радиальное деформирование плакирующей обечайки 2 осуществляется снизу вверх (рис. 5.18), что приводит к вытеснению воздуха из кольцевого зазора 6 через отверстие 7. После выдержки (1 ч) сборку нагревают и после удаления воды проводят ВДС при Гсв - 950 ... 980°. Для сварки биметаллических сотовых панелей сложной формы используется устройство рис. 5.19, устанавливаемое между нагревательными плитами, которые сдавливают его, обеспечивая герметичность, а затем заполняется инертным газом. После нагрева до температуры сварки в верхней полости камеры создается избыточное давление газа. В результате верхняя заготовка обшивки сотовой панели деформируется, повторяя внешнюю форму заполнителя. Температура процесса и темп нарастания давления выбирают, исходя из условий проявления эффекта сверхпластичности в сплаве, из которого изготовлена верхняя обшивка. Время деформации зависит от толщины обшивки и необходимой скорости деформирования и может составлять от 10 мин до 16 ч. После того, как заготовка примет форму сотового заполнителя, температуру и давление изменяют в соответствии с режимом сварки. Рис. 5.18 Схема предварительного деформирования сборки биметаллической обечайки Рис. 5.18 Схема предварительного деформирования сборки биметаллической обечайки Рис. 5.19 Схема изготовления сотовой панели: а - исходное положение; б - после нагрева и создания давления в камере; 1 - нагревательные плиты; 2 - камера; 3 - обшивки панели; 4 - сотовый заполнитель; 5 - газодоводящие трубки Рис. 5.19 Схема изготовления сотовой панели: а - исходное положение; б - после нагрева и создания давления в камере; 1 - нагревательные плиты; 2 - камера; 3 - обшивки панели; 4 - сотовый заполнитель; 5 - газодоводящие трубки Рассмотренные выше способы изготовления биметаллических изделий с применением ВДС имеют общий недостаток. Они предназначены для изготовления деталей сравнительно небольших размеров, в то время как габариты аппаратов химической и других смежных отраслей имеют геометрические параметры, исчисляемыми метрами. В этой связи открываются принципиально новые перспективы для решения этой проблемы с помощью технологии и оборудования, разработанных на АО "Комсомолец" г. Тамбов под руководством Н. С. Артемова. Данный способ изготовления биметаллической крупногабаритной аппаратуры включает следующие основные этапы: • изготовление корпуса аппарата из малоуглеродистой стали или биметалла сталь - нержавеющая сталь с приваркой фланцев, патрубков и других деталей конструкции, а также изготовление плакирующего элемента, например, в виде тонкостенной медной обечайки; • проведение технологических операций для подготовки поверхностей, подлежащих сварке - снятие заусениц, зачистка до Ra - = 1,6 ... 0,8 мкм и обезжиривание; • сборка с возможно минимальным зазором корпуса с плакирующим элементом и герметизация зоны сварки с помощью тонкостенной металлической (Ст 3) оболочки - "технологической рубашки", привариваемой к основному материалу корпуса; • вакуумирование зоны сварки (В — 10-3 Па); • сварка изделия в компрессионной печи в условиях высокой температуры 900 ... 920 °С и давления до 4 МПа. В процессе реализации описанного способа ВДС особая роль отводится тонкостенной технологической рубашке 4 (рис. 5.20), которая, предохраняя материалы основного и плакирующего слоя от вредного воздействия водорода и кислорода воздуха, одновременно, в силу низкой радиальной жесткости, обеспечивает передачу сжимающего усилия на свариваемые поверхности. Таким образом, выполняются оптимальные условия для осуществления ВДС. Уникальность рассматриваемого метода состоит в том, что его авторам удалось обеспечить изготовление многослойных крупногабаритных изделий, в процессе которого ВДС проводится при уже окончательной форме конструкций, что обеспечивает низкий уровень остаточных напряжений в слоях биметалла, стабильность размеров, высокие прочностные характеристики сварного соединения и значительную экономию дорогостоящих плакирующих материалов. На рис. 5.20 показана схема изготовления биметаллического (сталь - медь) корпуса. Подготовленные к сборке (очищенные и обезжиренные) основная 3 и плакирующая 2 обечайки герметизируются с помощью технологической рубашки 4 толщиной 1,5 мм, выполненной из отожженной углеродистой стали. Отжиг проводится для образования окисной пленки, препятствующей соединению с изготовляемым Рис. 5.20 Принципиальная схема изготовления биметаллического корпуса: 1 - вакуумный отвод; 2 - стакан (медь); 3 - обечайка (сталь); 4 - технологическая рубашка; 5 - печь электрическая Рис. 5.20 Принципиальная схема изготовления биметаллического корпуса: 1 - вакуумный отвод; 2 - стакан (медь); 3 - обечайка (сталь); 4 - технологическая рубашка; 5 - печь электрическая биметаллическим корпусом. Рубашка отбортовывается на фланец корпуса, уплотняется и приваривается аргоно-дуговой сваркой. Подготовленная таким образом сборка помещается в печь и подсоединяется к вакуумному стенду для создания требуемого разряжения. Данная технология позволяет получать биметаллические изделия самой разнообразной формы, размеров и назначения с широким диапазоном комбинаций составляющих материалов. В настоящее время налажено производство широкой номенклатуры оборудования из биметалла (сталь -серебро) диаметром до 2000 мм - сборники, ректификационные колонны, фазоразделители, реакторы, теплообменники, холодильники и др. Из биметалла (сталь - медь) изготовляются аппараты для производства этилена, а также специальное оборудование для электрофизических исследований. Промышленная установка представляет собой оборудование (рис. 5.21), не имеющее аналогов в практике отечественного машиностроения. Основным элементом данного комплекса является электрическая компрессионная печь (ЭПК - 40), устройство которой показано на рис. 5.22. Корпус печи 1, изготовленный из Стали 20, представляет собой цилиндрическую сварную конструкцию с эллиптическим днищем 2 и фланцем 3, который устанавливается на опорное кольцо 4. К корпусу приварен целый ряд патрубков 9, которые служат для подвода вакуумной и контрольной систем, подачи воздуха высокого давления и электроснабжения. Изнутри корпус имеет футеровку 5, включающую огнеупорный и теплоизоляционный слои. Под печи перекрывается жароупорным листом 6. Эллиптическая крышка печи 7 крепится к корпусу с помощью 36 болтов и герметизируется водоохлаждаемым резиновым уплотнением 8. Монтаж крышки осуществляется гидравлическим подъемником, снабженным механическим приводом. Рис. 5.21 Комплекс оборудования для вакуумно-диффузионной сварки Рис. 5.21 Комплекс оборудования для вакуумно-диффузионной сварки Внутри корпуса имеется пять групп электронагревателей 10, соответствующих пяти тепловым зонам: на поду - одна, на стенках печи - три и одна на своде. Основные параметры печи. Максимальная температура................................................1000 °С Максимальное давление......................................................4 МПа Мощность..............................................................................750 КВт Расход охлаждаемой воды..................................................0,083 м3/мин Размеры рабочего пространства: диаметр ......................................................................2100 мм высота ........................................................................4000 мм Вес..........................................................................................567 кН Вакуумный стенд осуществляет откачку воздуха при помощи двух механических насосов мод. АВЗ - 2 СД (Рост - 10-2 Па) и двух паромасляных насосов мод. Н-05 (Рост = 10-7 Па), что позволяет обеспечить бесперебойную работу стенда в случае аварийной остановки любого из насосов. Наличие в системе азотных вымораживающих ловушек исключает попадание паров рабочей жидкости на поверхность свариваемых деталей. Для измерения остаточного давления в режиме предварительной откачки предусмотрен вакуумметр термопарный ВТ - 2АП, а для проверки требуемой герметичности - гелиевый течеискатель ПТИ - 10. Рабочее давление в печи создается нагнетанием воздуха в ресивер, конструктивно представляющий собой коллектор со ста баллонами, и систему контроля давления. Функционирование установки на всех стадиях технологического процесса ВДС обеспечивается средствами контроля и автоматического регулирования режимных параметров. Наряду с рассмотренными выше способами получения биметаллов, которые можно считать основными, известны также: а) сварка осадкой, при которой подготовленный пакет (см. сварка прокаткой) осаживается (сдавливается) на прессе, нагревается до температуры горячей деформации и выдерживается (около 1 ч) для релаксации напряжений. По такому методу, например, получают биметалл сталь 12Х18Н10Т - алюминий АД1 (медь М1, титан ВТ1-0, сплав АМг6); б) электрошлаковая наплавка коррозионно-стойкими сталями - 08Х18Н10Т, 12Х18Н9, 02Х22Н11Г, 02Х20Н12Г идр.; в) плазменная наплавка; г) электронно-лучевая наплавка; д) холодная сварка (Си - Al, Ag, Ti) с ультразвуковыми колебаниями частотой 10 ... 30 кГц с амплитудой перемещения 25 ... 35 мкм, которые способствуют разрушению оксидной пленки; е) ВДС с использованием высококачественного индуктора, с помощью которого обеспечивают также сдавливание заготовок биметалла (сталь - Ti); ж) центробежная биметаллизация, предназначенная для индукционной наплавки слоя бронзы на внутренние поверхности стальных полых цилиндрических обечаек. Принцип действия установки заключается в следующем. Стальная заготовка, заполненная шихтой (бронзовая стружка) и закрытая с двух сторон крышками, вводится в индуктор и закрепляется в центрах наплавочной установки. Заготовка приводится во вращение, и одновременно осуществляется ее нагрев до заданной температуры током высокой частоты. Для равномерного прогрева заготовки установка снабжена приводом перемещения индуктора вдоль оси заготовки. Нагреваясь, шихта расплавляется внутри вращающейся заготовки и равномерным слоем распределяется по ее внутренней поверхности. Затем высокочастотный генератор выключается, производится охлаждение сжатым воздухом до 600 °С вращающейся заготовки, вплоть до полной кристаллизации внутреннего слоя расплавленной бронзы. После этого вращение заготовки прекращается, и она помещается в термостат для медленного охлаждения; з) комбинированные методы: 1) сварка взрывом + прокатка; 2) наплавка + протяжка; 3) прокатка + ВДС и др. В качестве примера можно рассмотреть способ получения биметаллических труб, в котором ВДС проводится при условии волочения заготовки (рис. 5.23). В собранной после химподготовки контактных поверхностей двухслойной трубе-заготовке подвергают холодной заковке конец. Поскольку труба диаметром более 100 мм имеет значительный внутренний диаметр, в процессе холодной ковки для устранения внутреннего отверстия используется пробка 11. Затем двухслойную трубу закованным концом вводят в фильер 3, установленный в волочильной доске 2. На задний конец заготовки надевают вакуумную камеру 4, закованный конец захватывают тянущим устройством 1. С помощью вакуумного насоса 10 через гибкий шланг 8 и штуцер 9 производится вакуумирование межтрубного зазора, внутренней полости трубы и полости самой камеры. Герметичность системы обеспечивается благодаря плотному контакту между манжетой 6 резиновой вакуумной камеры 4 и поверхностью трубы, на которую надета камера. Для этого отверстие в манжете 6 имеет форму окружности с диаметром, составляющим 0,85 ... 0,95 от большего отверстия в фильере. Указанные пределы гарантируют вакуум-плотность системы и возможность беспрепятственного надевания и снятия камеры с трубы-заготовки. Для надежности манжеты 6 охватывают разрезным пружинным кольцом 7. Чтобы при откачке воздуха камера не теряла свою форму, в нее предварительно помещают металлический стакан 5. По достижению заданной степени разрежения производят волочение двухслойной трубы-заготовки с плотной посадкой слоя на слой. Совместная небольшая деформация обоих слоев трубы устраняет зазор между стенками и защищает очищенные вакуумированием контактные поверхности от последующего загрязнения. В последней фазе волочения камера 4, перемещаясь вместе с концом трубы-заготовки, упирается в волочильную доску 2 и сбрасывается с трубы по окончании волочения. 5.3 ИЗГОТОВЛЕНИЕ АППАРАТУРЫ ИЗ ДВУХСЛОЙНЫХ СТАЛЕЙ 5.3.1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВУХСЛОЙНЫХ СТАЛЕЙ В химической, нефтяной и других отраслях промышленности широкое применение получили двухслойные биметаллы композиции сталь-сталь. Плакирующий слой выполняется из высоколегированных кислотостойких сталей с содержанием никеля до 28 %, а основной, выполняющий функции прочности и жесткости аппарата, из малоуглеродистых конструкционных сталей. Размеры листов, выпускаемых промышленностью в настоящее время, указаны в П3.1. Импортируемый биметаллический материал имеет большие размеры: ширина до 4500 мм, длина до 12 500 мм, толщина до 100 мм. Толщина плакирующего слоя двухслойных листов в большинстве случаев находится в пределах 10 - 30 % от общей толщины, но не менее 2 мм. Наибольшая толщина не превышает 6 мм (см. П3.2). При расчете и проектировании аппаратов из биметаллических сталей оценку прочности и устойчивости конструкции производят, исходя из механических свойств (предел прочности и текучести, относительное удлинение, ударная вязкость) основного металла. Все испытания биметалла на прочность производят после термической обработки листов. Физические свойства основного и плакирующего слоя наиболее распространенных двухслойных сталей приведены в табл. 5.3. Химическая стойкость аппаратов из двухслойных сталей зависит от коррозионной стойкости плакирующего слоя, правильности конструкционного оформления, технологии выполнения сварных швов и условий эксплуатации. Для оценки общей коррозии обычно применяют весовой метод. Для учета удельного веса металла при весовом способе изменение веса переводят на так называемый глубинный показатель, который характеризует уменьшение толщины металла в мм/год. Расчет производят по следующей формуле , Потеря веса, кг/м2 • ч • 8760 ч Скорость коррозии, мм/год = -. Удельный вес металла 5.3 Физические свойства сталей основного и плакирующего слоя двухслойного проката
Для аппаратов общего назначения обычно используют материалы, скорость коррозии которых в данной среде не превышает 1,0 мм/год. Листовая двухслойная сталь поставляется и может быть применена для изготовления аппаратов только в термически обработанном состоянии и при отсутствии отслоения плакирующего слоя от основного. Качество свариваемости слоев (прочность сцепления) определяется испытаниями на срез по установленным методикам испытаний. Данный показатель, как правило, устанавливается не ниже 150 МПа. Поверхность плакирующего слоя рекомендуется иметь травленой, чистой, без раковин и закатов. Для защиты этой поверхности от повреждений при транспортировке, изготовлении и эксплуатации рекомендуется покрывать ее специальной пленкой полимерной структуры. Наибольшей коррозионной стойкостью при прочих равных условиях обладает полированная или тонкошлифованная поверхность. При нарушении целостности пассивной пленки возникают очаги местной коррозии. При конструировании и изготовлении аппаратов с применением двухслойных сталей особое значение приобретают температурные деформации в результате термических напряжений, возникающих в процессе изготовления и эксплуатации изделий, а также вследствие существенной разницы в коэффициентах линейного расширения основного и плакирующего слоев. С этой стороны более благоприятен плакирующий слой из хромистой стали, например 12МХ, чем из аустенитных хромоникелевых или хромоникельмолибденовых сталей (Х18Н10Т, Х17Н13М2Т). Как видно из табл. 5.3 коэффициент линейного расширения хромистой стали примерно такой же, как и у основного углеродистого слоя, тогда как у хромоникелевых сталей этот параметр отличается почти на 50 %. Исследования последних лет дают основание рекомендовать применение биметалла с плакирующим слоем из аустенитных хромоникелевых сталей для аппаратов, работающих при температуре до 450 °С, а иногда и выше. Так, по данным иностранных источников, в США более 250 биметаллических аппаратов эксплуатируются в нефтяной промышленности с рабочей температурой до 540 °С. 5.3.2 ОСОБЕННОСТИ ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ Все заготовительные операции, выполняемые методами холодной и горячей обработки, производят в основном теми же способами и на том же оборудовании, что для обычных углеродистых конструкционных сталей. Отличием являются особые меры, применяемые в целях предохранения плакирующего слоя от механических повреждений, загрязнения окалиной и ржавчиной от углеродистой стали. Поэтому для проведения заготовительных операций (правка, разметка, резка), а так же при проведении межоперационной транспортировки листы двухслойной стали располагают плакированным слоем вверх. В противном случае их защищают деревянными или алюминиевыми прокладками. Перед проведением работ с биметаллическими материалами необходимо провести контроль возможного отслоения плакирующего слоя любыми известными способами. При обнаружении отслоения эти участки вырубают, а затем восстанавливают, например, наплавкой соответствующими электродами с зачисткой заподлицо с поверхностью плакирующего слоя. Правку листов двухслойных сталей проводят на листоправильных вальцах, при чем листы располагают плакированным слоем вверх, а верхние валки дополнительно очищают от ржавчины и обезжиривают. Допускается ручная правка со стороны основного слоя без нагревания и с защитой плакирующего слоя алюминиевыми или медными листами. Разметку ведут на столах, имеющих деревянное покрытие. При разметке с последующей резкой на гильотинных ножницах ее производят со стороны слоя с обязательным удалением разметочных рисок и кернов при последующей механической обработке. Резку листов двухслойной стали можно производить как механическим, так и огневым способами. Наиболее рациональным представляется механическая резка на гильотинных или дисковых ножницах. Лист при этом размещают плакирующим слоем вверх для предохранения его от отслоения при резке. Заусенцы образуются после резки на основном металле, в то время как на плакирующем образуется лишь небольшая вмятина. Обычно после резки проводят механическую обработку кромок (строгание, фрезерование, точение), поэтому в большинстве случаев (особенно для толстолистового материала) биметалл подвергают газовой (кислородной) резке. Поверхность биметалла в зоне разделения готовят путем частичного удаления плакирующего слоя (рис. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||