RU178157U1 - MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING - Google Patents
MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING Download PDFInfo
- Publication number
- RU178157U1 RU178157U1 RU2016126384U RU2016126384U RU178157U1 RU 178157 U1 RU178157 U1 RU 178157U1 RU 2016126384 U RU2016126384 U RU 2016126384U RU 2016126384 U RU2016126384 U RU 2016126384U RU 178157 U1 RU178157 U1 RU 178157U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- rolling
- layers
- base metal
- cladding
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к производству биметаллических заготовок и многослойных пакетов под горячую прокатку и может быть использована в металлургической промышленности, энергомашиностроении, нефтегазостроении, в производстве атомного и нефтехимического оборудования и машиностроении при изготовлении металлических листов или заготовок из разнородных материалов, в том числе крупногабаритных.Биметаллическая заготовка предназначена для изготовления ответственных композиционных деталей из трудносвариваемых материалов, например, для соединения низколегированных сталей со средне- и высоколегированными сталями, а также для получения толстолистового горячекатанного проката из, например, высокопрочных и/или коррозионностойких сплавов и сталей.The utility model relates to the production of bimetallic billets and multilayer packages for hot rolling and can be used in the metallurgical industry, power engineering, oil and gas, in the production of nuclear and petrochemical equipment and engineering in the manufacture of metal sheets or billets from dissimilar materials, including bulky materials. designed for the manufacture of critical composite parts from difficult to weld materials, for example, for joining low alloy steels with medium and high alloy steels, as well as for producing hot-rolled plate from, for example, high-strength and / or corrosion-resistant alloys and steels.
Description
Полезная модель относится к производству биметаллических заготовок и многослойных пакетов под горячую прокатку и может быть использована в металлургической промышленности, энергомашиностроении, нефтегазостроении, в производстве атомного и нефтехимического оборудования, и машиностроении при изготовлении металлических листов или заготовок из разнородных материалов, в том числе крупногабаритных.The utility model relates to the production of bimetallic billets and multilayer packages for hot rolling and can be used in the metallurgical industry, power engineering, oil and gas, in the production of nuclear and petrochemical equipment, and engineering in the manufacture of metal sheets or billets from dissimilar materials, including bulky materials.
Биметаллическая заготовка предназначена для изготовления ответственных композиционных деталей из трудносвариваемых материалов, например, для соединения низколегированных сталей со средне - и высоколегированными сталями, а также для получения толстолистового горячекатанного проката из, например, высокопрочных и/или коррозионностойких сплавов и сталей.A bimetallic billet is intended for the manufacture of critical composite parts from difficult to weld materials, for example, for joining low alloy steels with medium and high alloy steels, as well as for producing hot rolled plates from, for example, high strength and / or corrosion resistant alloys and steels.
Из уровня техники известно изобретение «Пакет для изготовления полого многослойного ячеистого изделия способом диффузионной сварки и сверхпластической формовки», RU 2570714, опубл. 10.12.2015, МПК B23K 20/18, B23K 101/02, B21D 26/02, состоящий из трех заготовок, совмещенных друг с другом с образованием между ними рабочей полости и содержит соединительный элемент для сообщения рабочей полости с системой подачи газа под давлением. Изобретение позволяет создание пакета, который обеспечивает высокое качество изготавливаемого из него полого многослойного ячеистого изделия. Однако он предназначен для изготовлении полых многослойных ячеистых изделий путем диффузионной сварки и сверхпластической формовки и не решает задачи надежного сцепления слоев, один из которых плакирующий для последующей прокатки заготовки. Кроме того, используют диффузионную сварку, а не сварку при взрыве, что требует добиваться вакуума между слоями глубиной примерно ~103 Па. Это, в свою очередь существенно усложняет изготовление заготовки, требуя сложной системы подачи газа при формовке.The prior art invention is known "Package for the manufacture of a hollow multilayer cellular product by diffusion welding and superplastic molding", RU 2570714, publ. 12/10/2015, IPC B23K 20/18, B23K 101/02, B21D 26/02, consisting of three workpieces combined with each other to form a working cavity between them and contains a connecting element for communicating the working cavity with the gas supply system under pressure. The invention allows the creation of a package that provides high quality made from it of a hollow multilayer cellular product. However, it is intended for the manufacture of hollow multilayer cellular products by diffusion welding and superplastic molding and does not solve the problem of reliable adhesion of layers, one of which is clad for subsequent rolling of the workpiece. In addition, diffusion welding is used, and not explosion welding, which requires a vacuum between layers with a depth of about ~ 10 3 Pa. This, in turn, significantly complicates the manufacture of the workpiece, requiring a complex gas supply system during molding.
Известно изобретение «Способ изготовления многослойных панелей», патент RU 2024376, опубл. 15.12.1994, МПК B23K 20/14, заготовку собирают вместе с обшивками в пакет с установкой в технологической зоне газоподводящих трубок, после чего формуют с подачей рабочей среды между листами обшивок и наполнителем. Позволяет повысить качество диффузионного соединения из-за гарантированного отвода рабочей среды. Однако не предназначена для прокатки листов. Предназначена для изготовления методом совмещенного процесса сверхпластической формовки и диффузионной сварки сложнопрофильных изделий. Не может обеспечить вытеснения газа при изменении объема без дополнительных средств откачки, что не может гарантировать полный вывод газа из-за возможного перекрытия путей отвода. При прокатке это приведет к появлению пузырей из-за отсутствия прочного сцепления слоев.The invention is known "Method for the manufacture of multilayer panels", patent RU 2024376, publ. 12/15/1994, IPC B23K 20/14, the workpiece is collected together with the casing in a bag with the installation of gas supply tubes in the technological zone, and then molded with a working medium between the casing sheets and the filler. Allows you to improve the quality of the diffusion connection due to the guaranteed removal of the working environment. However, it is not intended for rolling sheets. Designed for the manufacture by the combined process of superplastic forming and diffusion welding of complex products. It cannot provide gas displacement when the volume changes without additional pumping means, which cannot guarantee a complete gas outflow due to possible blocking of the exhaust paths. When rolling, this will lead to the appearance of bubbles due to the lack of strong adhesion of the layers.
Известно изобретение «Биметалл повышенной прочности и способ его изготовления», патент RU 2315697, опубл. 27.01.2008, МПК B32B 15/01, B23K 20/08, в котором два различающихся по твердости металла соединены сваркой взрывом, по боковой поверхности выступов металлы соединены сваркой плавлением через металлическую прослойку, воздействуют давлением, которое создают в результате подрыва, а до подрыва заряда между соединяемыми металлами помещают тонкую металлическую прослойку и сваркой взрывом мягкий металл соединяют с прослойкой, а затем осуществляют соединение прослойки с поверхностью твердого металла. Позволяет использовать для изготовления ответственных композиционных деталей из трудносвариваемых материалов, например, для соединения твердых сталей с низкоуглеродистыми, а также толстолистовых и высокопрочных алюминиевых сплавов со сталью, легкоплавких металлов с тугоплавкими. Однако, данная технология не предназначена для прокатки, что приводит, особенно при первом усилии, происходящем в первый момент захвата прокатными валками, поэтому для технологии прокатки толстолистовых сталей не годится, т.к. не получают неразъемное соединение, вдоль сварной поверхности могут развиваться трещины, что вызовет расслоение биметалла, прочная связь металлов по контактным поверхностям отсутствует.The invention is known "Bimetal increased strength and method of its manufacture", patent RU 2315697, publ. 01/27/2008, IPC B32B 15/01, B23K 20/08, in which two metals differing in hardness are connected by explosion welding, on the lateral surface of the protrusions the metals are connected by fusion welding through a metal interlayer, they are affected by the pressure created as a result of the explosion, and before undermining charge between the joined metals is placed a thin metal layer and explosion welding the soft metal is connected to the layer, and then connect the layer with the surface of the solid metal. Allows you to use for the manufacture of critical composite parts from difficult to weld materials, for example, for joining hard steels with low carbon, as well as plate and high strength aluminum alloys with steel, low-melting metals with refractory. However, this technology is not intended for rolling, which leads, especially with the first force occurring at the first moment of capture by the rolling rolls, therefore, it is not suitable for the rolling technology of plate steel, because they do not receive an integral connection, cracks can develop along the welded surface, which will cause the separation of bimetal, there is no strong bond of metals along the contact surfaces.
Известно изобретение «Биметаллический стальной пакет и способ его изготовления», патент RU 2234400, опубл. 20.08.2004, МПК B23K 20/04, в котором заготовка основного слоя состоит из плакирующих слоев, собранных с образованием полок под сварку, соединенных по периметру сварными швами с основным слоем. Предназначена для изготовления биметаллических листов в виде стальных пакетов под горячую прокатку и относится к области металлургии. Позволяет повысить производительность сборки и последующей прокатки на биметаллический лист, а также прочность биметаллического стального листа. Способ позволяет учесть температурные коэффициенты линейного расширения, который может достигать 70%, и их градиенты, характеризующие интенсивность изменения коэффициентов при изменении температуры в процессе нагрева пакета от 373 до 1173 К для некоторых конструкционных и коррозионностойких сталей, содержащих хром, кремний, никель и другие легирующие элементы. Однако существенно снижает возможность сочетания в пакете разнородных металлов, в том числе плохосвариваемых, толстолистовых заготовок, поскольку не решает задачи повышения прочности сцепления слоев и уменьшения охрупчивания основного металла при прокатке.The invention is known "Bimetal steel bag and method of its manufacture", patent RU 2234400, publ. 08/20/2004, IPC B23K 20/04, in which the blank of the main layer consists of cladding layers assembled with the formation of shelves for welding, connected around the perimeter by welds with the main layer. Designed for the manufacture of bimetallic sheets in the form of steel bags for hot rolling and relates to the field of metallurgy. Allows you to increase the performance of the assembly and subsequent rolling on a bimetallic sheet, as well as the strength of the bimetallic steel sheet. The method allows to take into account the temperature coefficients of linear expansion, which can reach 70%, and their gradients, characterizing the intensity of changes in the coefficients when the temperature changes during heating of the package from 373 to 1173 K for some structural and corrosion-resistant steels containing chromium, silicon, nickel and other alloying elements. However, it significantly reduces the possibility of combining dissimilar metals in a package, including poorly welded, plate stocks, since it does not solve the problem of increasing the adhesion strength of layers and reducing embrittlement of the base metal during rolling.
Известно изобретение «Способ получения крупногабаритных плакированных листов», патент RU 2225781, опубл. 20.03.2004, МПК B23K 20/04, в котором перед сваркой пакета по периметру выполняют подслой ручной дуговой сваркой с последующей продувкой пакета инертным газом, заневоливание плакирующего слоя и нагрев под прокатку совмещают с отпуском сварного шва пакета. Способ используют при получении крупногабаритных плакированных металлических листов из герметичных сварных несимметричных пакетов. Позволяет достичь повышения однородности и прочности сцепления основного и плакирующих слоев и уменьшения отходов биметалла, связанных с локальными отслоениями плакировки, в том числе по кромкам готового проката. Однако не решает задачу отсутствия или использования сварочных зазоров между слоями, что приводит к неравномерности сцепления, появлению отдельных несплавлений по площади и по кромкам, образованию локальных отслоений плакировки вследствие разрушения технологического сварного соединения пакета.The invention is known "A method of producing large clad sheets", patent RU 2225781, publ. 03/20/2004, IPC B23K 20/04, in which, before welding the bag around the perimeter, perform a sublayer by manual arc welding followed by blowing the bag with inert gas, covering the clad layer and heating for rolling is combined with the release of the weld of the bag. The method is used to obtain large clad metal sheets from sealed welded asymmetric packages. It allows to increase the uniformity and adhesion of the main and cladding layers and reduce bimetal waste associated with local delamination of the cladding, including along the edges of the finished product. However, it does not solve the problem of the absence or use of welding gaps between the layers, which leads to uneven adhesion, the appearance of individual non-fusion along the area and edges, the formation of local delamination of the cladding due to the destruction of the welded joint of the package.
Известно изобретение «Способ изготовления плакированного металлического листа », патент RU 2421312, опубл. 20.06.2011, МПК B23K 20/08, B23K 20/04, B32B 7/04, в котором пакет составлен из, по меньшей мере, одного слоя основного и, по меньшей мере, одного слоя плакирующего металла, слои металла сварены взрывом с относительной деформацией пакета 1,3-12%, равной отношению величины сжатия пакета до и после взрыва, контактные поверхности зачищены, по всему контуру сопряжения основного и плакирующего слоев выполнено усиление линии сцепления сваркой. Изобретение позволяет снизить влияние усилия сдвига в первый момент захвата прокатными валками на плакированный слой, удалить и/или блокировать концентраторы напряжений, сформированные непроварами по околокромочной линии сопряжения. Однако, не позволяет получить качественный толстолистовой прокат из многослойных заготовок, представляющих собой пакет из «трудносвариваемых» металлов, а также снизить критичность к режиму нагрева перед прокаткой с обеспечением надлежащего качества сцепления слоев. Кроме того, при больших толщинах биметалла в заготовке с применением крупногабаритных подпродуктов основного металла, вокруг диффузионного слоя возникает зона охрупчивания основного металла, что также не решено.The invention is known "A method of manufacturing a clad metal sheet", patent RU 2421312, publ. 06/20/2011, IPC B23K 20/08, B23K 20/04, B32B 7/04, in which the package is composed of at least one layer of the main and at least one layer of clad metal, the metal layers are explosion-welded with a relative the deformation of the package 1.3-12%, equal to the ratio of the compression value of the package before and after the explosion, the contact surfaces are cleaned, along the entire contour of the interface of the main and cladding layers, the adhesion line is strengthened by welding. The invention allows to reduce the influence of shear at the first moment of capture by the rolling rolls on the clad layer, to remove and / or block stress concentrators formed by lack of fusion along the near-edge interface line. However, it does not allow to obtain high-quality plate products from multilayer billets, which are a package of "difficult to weld" metals, and also to reduce criticality to the heating mode before rolling, ensuring the proper adhesion of the layers. In addition, with large thicknesses of bimetal in the workpiece using large-sized subproducts of the base metal, an embrittlement zone of the base metal arises around the diffusion layer, which is also not solved.
Известно изобретение «Способ вакуумирования многослойных пакетов под прокатку и устройство для его осуществления», патент RU 2277464, опубл. 10.06.2006, МПК B23K 20/04, в котором многослойный пакет под прокатку, имеет межконтактный зазор основного металла и плакирующего слоя, осуществлена герметизация зазора по периферии плакируемого слоя и имеется стальная трубка, приваренная к пакету вакуумно-плотным швому и становленная в горизонтальном отверстии, просверленном в основной заготовке, находящейся в контакте с плакирующим слоем, а в основной заготовке выполнено встречное вертикальное отверстие.The invention is known "Method of evacuation of multilayer bags for rolling and a device for its implementation", patent RU 2277464, publ. 06/10/2006, IPC B23K 20/04, in which the multilayer bag for rolling has an intercontact gap of the base metal and the cladding layer, the gap is sealed around the periphery of the clad layer and there is a steel tube welded to the bag with a vacuum-tight seam and installed in a horizontal hole drilled in the main preform in contact with the cladding layer, and a counter vertical hole is made in the main preform.
Позволяет повысить надежность сцепления металлов при производстве плакированных листов методом пакетной прокатки за счет подачи нейтрального газа в пакет. Однако существенно усложняет процесс изготовления заготовки, т.к. требует создания вакуума и сохранения вакуума в пакете, т.к. в сварочном зазоре разницы давлений недостаточно для прижатия плакирующего листа. Кроме того, при установленной стальной трубке для отсоса воздуха, установленной в отверстии основной заготовки, находящейся в контакте с плакирующим слоем, не обеспечивается сохранение инертного газа в процессе нагрева под прокатку. В связи с этим не достигается упрочнения сплавленных слоев или слоев, соединенных в результате прокатки многослойной заготовки при прокатке.It improves the adhesion of metals in the production of clad sheets by the method of batch rolling due to the supply of neutral gas in the package. However, it significantly complicates the process of manufacturing the workpiece, because requires creating a vacuum and maintaining the vacuum in the package, as in the welding gap, the pressure difference is not enough to press the clad sheet. In addition, when a steel tube for air suction is installed, which is installed in the opening of the main billet in contact with the cladding layer, the inert gas is not maintained during heating for rolling. In this regard, hardening of the fused layers or layers connected as a result of rolling a multilayer workpiece during rolling is not achieved.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является полезная модель «Биметаллическая заготовка», патент RU 84763, опубл. 20.07.2009, МПК B23K 20/04, B23K 20/08, в которой содержится по меньшей мере, один слой основного металла, по меньшей мере, один слой плакирующего металла и промежуточный диффузионный слой между ними, образованный путем горячей прокатки заготовки за счет сварки слоев основного и плакирующего металлов взрывом, предшествующей горячей прокатке заготовки, и содержит сварочный шов, выполненный по всему контуру сопряжения слоев. Относится к производству биметаллических заготовок и многослойных пакетов под горячую прокатку. Позволяет повысить прочность сцепления слоев, снижение влияния кратности и режимов деформации заготовки к конечному листу на качество сцепления слоев, а также снижение влияния усилия сдвига на плакированный слой в первый момент захвата прокатными валками. Однако имеет ограниченные возможности, поскольку позволяет использовать плакирующий слой только при изготовлении многослойных заготовок, состоящих из сопоставимых по твердости и химическому составу материалов. Одновременно не позволяет получить качественный толстолистовой прокат из многослойных заготовок, представляющих собой пакет из «трудносвариваемых» металлов, а также снизить критичность к режиму нагрева перед прокаткой с обеспечением надлежащего качества сцепления слоев. Так при воздействии взрывом на плакирующий и основной слои металла, температурное воздействие и повышенное давление, приводят к образованию в основном металле зон охрупчивания в результате в стали повышенного процента углерода, что приводит к росту мартенситного зерна. Кроме того, при больших толщинах плакирующего металла и основного металла существенно возрастает вероятность возникновения зон непровара, как при изготовлении заготовки, так и в процессе прокатки, это негативно сказывается на прочности сцепления слоев.Closest to the claimed technical solution is the utility model "Bimetal billet", patent RU 84763, publ. 07/20/2009, IPC B23K 20/04, B23K 20/08, which contains at least one layer of base metal, at least one layer of clad metal and an intermediate diffusion layer between them, formed by hot rolling of the workpiece by welding layers of the base and clad metals by the explosion preceding the hot rolling of the workpiece, and contains a weld made along the entire contour of the mating layers. It relates to the production of bimetallic billets and multilayer bags for hot rolling. It allows to increase the adhesion strength of the layers, reducing the influence of the multiplicity and deformation modes of the workpiece to the final sheet on the adhesion quality of the layers, as well as reducing the influence of shear on the clad layer at the first moment of capture by the rolling rolls. However, it has limited capabilities, since it allows the use of a cladding layer only in the manufacture of multilayer blanks, consisting of materials comparable in hardness and chemical composition. At the same time, it is not possible to obtain high-quality plate products from multilayer billets, which are a package of “difficult to weld” metals, and also to reduce criticality to the heating mode before rolling, ensuring the proper adhesion of the layers. So when exposed to an explosion on the cladding and the main layers of the metal, the temperature effect and increased pressure lead to the formation of embrittlement zones in the base metal, resulting in an increased percentage of carbon in steel, which leads to an increase in martensitic grain. In addition, with large thicknesses of the cladding metal and the base metal, the likelihood of a lack of penetration zones significantly increases, both in the manufacture of the workpiece and in the rolling process, this adversely affects the adhesion of the layers.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение качества горячего проката за счет использования биметаллических заготовок, расширение сортамента получаемой продукции, уменьшения отходов после проката, а так же возможность получения более технологичной заготовки.The task to which the claimed technical solution is directed is to improve the quality of hot rolled products through the use of bimetallic billets, to expand the range of products, reduce waste after hire, as well as the possibility of obtaining a more technological billet.
В настоящее время требуется получить такие биметаллические заготовки, которые бы позволили снизить влияние усилия сдвига на плакированный слой в первый момент захвата прокатными валками. В судостроении и нефтегазостроении возникает необходимость получить качественный толстолистовой прокат из многослойных заготовок, представляющих собой пакет из «трудносвариваемых» металлов.Currently, it is required to obtain such bimetallic workpieces that would reduce the influence of shear on the clad layer at the first moment of capture by rolling rolls. In shipbuilding and oil and gas engineering, there is a need to obtain high-quality plate products from multilayer billets, which are a package of “difficult to weld” metals.
При осуществлением горячекатаных листов необходимо добиться ослабления влияния кратности и режимов деформации заготовки при прокатке для получения конечного листа, а также критичности к режиму нагрева перед прокаткой с обеспечением надлежащего качества сцепления слоев. При этом необходимо снизить влияние усилия произошедшего в первый момент захвата прокатными валками, и, тем самым, предотвратить срыв плакирующего слоя при прокатке в первых проходах обжатий. Это, в конечном итоге, увеличит выход готовой продукции.In the implementation of hot-rolled sheets, it is necessary to reduce the influence of the multiplicity and deformation modes of the workpiece during rolling to obtain the final sheet, as well as criticality to the heating mode before rolling, ensuring the proper adhesion of the layers. In this case, it is necessary to reduce the influence of the force that occurred at the first moment of capture by the rolling rolls, and, thereby, to prevent the cladding layer from breaking during rolling in the first passes of the reductions. This will ultimately increase the yield of finished products.
Заготовка должна обеспечивать возможность производства горячекатанных листов с толщинами, большим, чем 4 мм. Кроме того, необходимо добиться получение больших толщин биметалла в заготовке с применением крупногабаритных подпродуктов основного металла, например, из слябов и брамов.The billet should provide the ability to produce hot rolled sheets with thicknesses greater than 4 mm. In addition, it is necessary to obtain large thicknesses of bimetal in the workpiece using large subproducts of the base metal, for example, from slabs and brahms.
Желательно получить расходный коэффициент изготовления заготовки примерно 1,2-1,3, который не будет превышать расходного коэффициента обычной литой слябной или брамной заготовки, в результате отсутствия или значительного снижения дополнительных технологических припусков на боковую кромку и на длину заготовки. При этом, при производстве заготовки требуется минимизировать охрупчивание основного металла. Также необходимо обеспечить возможность инструментального контроля показателей качества сваренного взрывом биметаллического пакета в заготовке перед прокаткой. При этом требуется уменьшить количество концентраторов напряжения, сформированных по околокромочной линии сопряжения плакирующего слоя и основного металла, что особенно актуально при получении из таких заготовок проката для ответственных композиционных деталей из трудносвариваемых материалов.It is desirable to obtain a consumption coefficient for manufacturing a workpiece of about 1.2-1.3, which will not exceed the consumption coefficient for a conventional cast slab or tram billet, as a result of the absence or significant reduction of additional technological allowances for the side edge and the length of the workpiece. At the same time, in the production of billets it is required to minimize embrittlement of the base metal. It is also necessary to provide the possibility of instrumental control of quality indicators of a bimetallic package welded by explosion in a workpiece before rolling. In this case, it is required to reduce the number of stress concentrators formed along the near-edge line of conjugation of the clad layer and the base metal, which is especially important when obtaining rolled products from such blanks for critical composite parts from difficult to weld materials.
Технический результат, достигаемый во всех случаях выполнения заявленного решения, заключается в:The technical result achieved in all cases of the implementation of the stated solution is:
- повышение прочности сцепления слоев- increase the adhesion of the layers
- уменьшение охрупчивания основного металла.- reduction of embrittlement of the base metal.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что заготовка в виде биметаллического или биметаллического многослойного пакета, из, по меньшей мере, одного слоя основного металла, и по меньшей мере, одного слоя плакирующего металла. Новизна полезной модели состоит в том, что биметаллический пакет для последующей горячей прокатки содержит слой плакирующего метала, заневоленный со слоем основного металла с герметизацией посредством сварного шва по периметру слоев плакирующего и основного металлов. Заневоливание и герметизацию осуществляют или через промежуточный диффузионный слой, образованный при сварке взрывом, и/или через, по меньшей мере, один дополнительный слой, для соединения разнородных металлов, между которыми имеется зазор, заполненный средой из инертных газов посредством, по меньшей мере, одного технологического отверстия в основном металле и, по меньшей мере, одного клапана. В частных случаях биметаллическая заготовка в виде биметаллического пакета для последующей горячей прокатки содержит только слой плакирующего метала, заневоленный со слоем основного металла с герметизацией посредством сварного шва по периметру слоев через промежуточный диффузионный слой, образованный при сварке взрывом. Другое исполнение пакета состоит в том, что биметаллическая заготовка в виде биметаллического пакета для последующей горячей прокатки содержит слой плакирующего метала, заневоленный со слоем основного металла с герметизацией посредством сварного шва по периметру слоев через, по меньшей мере, один дополнительный слой, для соединения разнородных металлов, между которыми имеется зазор, заполненный средой из инертных газов посредством, по меньшей мере, одного технологического отверстия в основном металле и, по меньшей мере, одного клапана. Возможно совместно в биметаллическом пакете для последующей горячей прокатки использовать слой плакирующего метала, заневоленный со слоем основного металла с герметизацией посредством сварного шва по периметру слоев, как через промежуточный диффузионный слой, образованный при сварке взрывом, так и через, по меньшей мере, один дополнительный слой, между которыми имеется зазор, заполненный средой из инертных газов посредством, по меньшей мере, одного технологического отверстия в основном металле и, по меньшей мере, одного клапана. При этом дополнительный слой металла может быть выбран идентичным основному металлу по химическому составу, обеспечивающему отсутствие хрупкой прослойки при нагревании и прокатке. Кроме того, слой основного металла и дополнительный слой могут быть выбраны из группы легированных сталей. Заготовка может быть выполнена как несимметричной, так и симметричной по отношению к слоям основного металла. Так слой плакирующего метала, заневоленный и герметизированный со слоем основного металла посредством сварного шва по периметру, соединяют или через промежуточный диффузионный слой, образованный при сварке взрывом, и/или через, по меньшей мере, один дополнительный слой, при этом пакет выполнен симметричным из тех же слоев соответственно, а слои основного металла разделены по оси симметрии смесью на основе жидкого стекла, препятствующему приварке слоев основного металла при прокатке. Например, заполнение средой из инертных газов, может быть осуществлено посредством, по меньшей мере, одного технологического отверстия в основном металле и, при необходимости, дополнительных слоях идентичного основному металла и, по меньшей мере, одного неизвлекаемого и само срабатывающего клапана. При этом слои дополнительного и основного металла совместно со слоями плакирующего метала и диффузионного слоя предварительно могут быть заневолены с продувкой инертным газом и герметизированы посредством многослойного шва с катетом - не более толщины плакирующего слоя. Кроме того, слои заневолены, например, прихватками с продувкой зазоров инертным газом. Первый слой многослойного шва может быть выполнен наплавкой переходного слоя в сталях аустенитно-ферритного класса и, например, герметичный шов выполнен полуавтоматической сваркой. В частном случае зазор между контактирующими поверхностями слоя основного металла и дополнительного слоя металла обеспечен шероховатостью поверхностей не ниже V 12,5 класса., а зазор между контактирующими поверхностями слоя плакирующего металла и слоя дополнительного металла обеспечен шероховатостью поверхностей не ниже V 12,5 класса. При этом, преимущественно, шероховатость поверхностей обеспечена механической обработкой. Клапан, например, выполнен неизвлекаемым и само срабатывающим при температуре нагрева заготовки перед прокаткой. В частном случае совокупная толщина дополнительных слоев металла не менее 2 мм и соотношение их толщин к слою основного металла составляет не более 1.The claimed technical result is achieved due to the fact that the workpiece is in the form of a bimetallic or bimetallic multilayer package of at least one layer of the base metal and at least one layer of clad metal. The novelty of the utility model is that the bimetallic package for subsequent hot rolling contains a cladding metal layer covered with a base metal layer with sealing by means of a weld along the perimeter of the cladding and base metal layers. Sewing and sealing is carried out either through an intermediate diffusion layer formed during explosion welding and / or through at least one additional layer to connect dissimilar metals, between which there is a gap filled with an inert gas medium through at least one technological holes in the base metal and at least one valve. In particular cases, a bimetallic billet in the form of a bimetallic package for subsequent hot rolling contains only a cladding metal layer covered with a base metal layer with sealing by a weld along the perimeter of the layers through an intermediate diffusion layer formed during explosion welding. Another embodiment of the package consists in the fact that the bimetallic billet in the form of a bimetallic package for subsequent hot rolling contains a cladding metal layer covered with a base metal layer with sealing by a weld along the perimeter of the layers through at least one additional layer to connect dissimilar metals between which there is a gap filled with an inert gas medium by means of at least one technological hole in the base metal and at least one valve . It is possible to use a cladding metal layer in a bimetallic bag for subsequent hot rolling, covered with a layer of the base metal with sealing by a weld along the perimeter of the layers, both through an intermediate diffusion layer formed during explosion welding and through at least one additional layer between which there is a gap filled with a medium of inert gases through at least one technological hole in the base metal and at least one valve. In this case, the additional metal layer can be chosen identical to the base metal in chemical composition, ensuring the absence of a brittle layer during heating and rolling. In addition, the base metal layer and the additional layer can be selected from the group of alloy steels. The workpiece can be made both asymmetric and symmetric with respect to the layers of the base metal. Thus, a cladding metal layer, which is worn out and sealed with a layer of the base metal by means of a perimeter weld, is connected either through an intermediate diffusion layer formed during explosion welding and / or through at least one additional layer, the package being made symmetrical of those the same layers, respectively, and the layers of the base metal are separated along the axis of symmetry by a mixture based on liquid glass, which impedes the welding of the layers of the base metal during rolling. For example, filling with an inert gas medium can be carried out by means of at least one technological hole in the base metal and, if necessary, additional layers identical to the base metal and at least one non-removable and self-actuating valve. In this case, the layers of the additional and base metal together with the layers of cladding metal and the diffusion layer can be preliminarily bent with an inert gas purge and sealed by means of a multilayer joint with a leg — no more than the thickness of the cladding layer. In addition, the layers are uninterested, for example, with tacks with purging gaps with an inert gas. The first layer of a multilayer weld can be performed by surfacing a transition layer in steels of the austenitic-ferritic class, and, for example, a sealed weld is made by semi-automatic welding. In a particular case, the gap between the contacting surfaces of the base metal layer and the additional metal layer is ensured by a surface roughness of at least V 12.5 class., And the gap between the contacting surfaces of the clad metal layer and the additional metal layer is ensured by a surface roughness of at least V 12.5. In this case, mainly, the surface roughness is provided by machining. The valve, for example, is made non-removable and self-actuating at the heating temperature of the workpiece before rolling. In the particular case, the total thickness of the additional metal layers is not less than 2 mm and the ratio of their thicknesses to the base metal layer is not more than 1.
На чертеже проиллюстрировано техническое решение, которое не охватывает всех вариантов исполнения заготовки.The drawing illustrates the technical solution, which does not cover all variants of the workpiece.
На Фиг. 1 - показана заготовка из слоев основного металла (1), плакирующего металла (2), диффузионного слоя (3) и дополнительного слоя (4), между дополнительным слоем (4) и основным слоем (1) имеется зазор (5), заполненный инертным газом. Инертный газ подают через проточки (6) в основном металле. Плакирующий и основной металлы заневолены и герметизированы сварным швом (7). Горизонтальная проточка в основном металле заглушена клапаном (8).In FIG. 1 - shows a workpiece made of layers of the base metal (1), clad metal (2), the diffusion layer (3) and the additional layer (4), between the additional layer (4) and the main layer (1) there is a gap (5) filled with an inert gas. Inert gas is supplied through the grooves (6) in the base metal. The cladding and base metals are involuntarily and sealed with a weld (7). The horizontal groove in the base metal is plugged with a valve (8).
Возможны варианты заневоливания плакирующего металла только через дополнительный слой, без диффузионного или без дополнительного слоя. Но в обоих случаях зазор заполнен инертным газом и герметизирован.There are options for covering the clad metal only through an additional layer, without diffusion or without an additional layer. But in both cases, the gap is filled with inert gas and sealed.
В контексте данной заявки под термином «сварка взрывом» понимается соединение металлических пластин, произошедшее при их соударении вследствие воздействия продуктами детонации взрывчатого вещества. Однако этот способ образования диффузионного слоя имеет ограниченные возможности, поскольку его трудно применять в отношении разнородных металлов, и, особенно при больших толщинах плакирующего слоя и основного слоя металлов. Наличие тонкого дополнительного слоя металла (4) приводит к получению более качественного диффузионного слоя, поскольку отсутствуют непровары и пузыри.In the context of this application, the term "explosion welding" refers to the connection of metal plates that occurred during their collision due to exposure to detonation products of explosives. However, this method of forming a diffusion layer has limited possibilities, since it is difficult to apply to dissimilar metals, and especially with large thicknesses of the cladding layer and the base metal layer. The presence of a thin additional metal layer (4) leads to a better diffusion layer, since there are no lack of penetration and bubbles.
Кроме того, в результате охрупчивания основного металла из-за воздействия высоких температур, существенно понижается прочность соединения слоев. Недостаточно высокие точность и плоскостность биметалла, получившиеся в результате сварки взрывом, полностью не устраняются при последующей прокатке, поэтому трудно достичь хорошего качества при изготовлении многослойных заготовок из «трудносвариваемых» металлов.In addition, as a result of embrittlement of the base metal due to high temperatures, the strength of the connection of the layers is significantly reduced. Insufficiently high accuracy and flatness of the bimetal resulting from explosion welding are not completely eliminated during subsequent rolling, therefore it is difficult to achieve good quality in the manufacture of multilayer billets of "difficult to weld" metals.
Дополнительный слой обеспечивает более низкие температуры и ударные нагрузки при сварке взрывом и последующее более надежное сплавление его с основным металлом при прокатке. В качестве сплавленного слоя в контексте данной заявки понимают слой металла, который получают при соединении листов за счет воздействия температур и давления валков, и который образуется между листами основного слоя и дополнительного или между листами основного слоя и плакирующего в результате прокатки.An additional layer provides lower temperatures and impact loads during explosion welding and its subsequent more reliable alloying with the base metal during rolling. As the fused layer in the context of this application, we understand a metal layer that is obtained by joining sheets due to the effects of temperature and pressure of the rolls, and which is formed between the sheets of the main layer and the additional or between the sheets of the main layer and clad as a result of rolling.
Для того, чтобы была возможность повысить прочность сцепления слоев, в зазор между основным металлом и дополнительным слоем из аналогичного по химическому составу металла, закачивается инертный газ. В этом случае можно получить биметалл из разнородных металлов, в котором повышение прочности соединения сочетается с гарантией механической целостности соединения.In order to be able to increase the adhesion of the layers, an inert gas is pumped into the gap between the base metal and an additional layer of a metal similar in chemical composition. In this case, it is possible to obtain bimetal from dissimilar metals, in which an increase in the strength of the joint is combined with a guarantee of the mechanical integrity of the joint.
Однако, при воздействии усилия в первый момент захвата прокатными валками, наличие герметичного шва по контуру предотвращает срыв плакирующего слоя при прокатке в первых проходах обжатий.However, when the force is applied at the first moment of capture by the rolling rolls, the presence of an airtight seam along the contour prevents the clad layer from being torn off during rolling in the first passes of the reductions.
Однако требуется в процессе обжатия и прокатки оперативно удалить инертный газ из зазора., поскольку наличие между свариваемыми поверхностями остаточного газа затрудняет развитие физического контакта и препятствует получению качественного сплавленного (сварного) соединения, которые получают уже в процессе прокатки.However, it is necessary in the process of compression and rolling to quickly remove the inert gas from the gap., Since the presence of residual gas between the surfaces to be welded makes it difficult to develop physical contact and prevents the production of high-quality fused (welded) joints, which are already obtained during the rolling process.
Наличие проточек в пакете позволяет удалять газообразный продукт, который получают во-первых в результате термического разложения при процессе прокатки, а, во-вторых заполненного инертного газа. Простым разрушением сварного шва в процессе прокатки этого не достичь. Поэтому требуется наличие само срабатывающего клапана, который выпускает газообразный продукт при обжатии и прокатке. Для того, чтобы некоторая часть газообразного продукта в виде пузырьков не оставалась в «затененных» областях зазора, вблизи соединения заготовок по контуру, целесообразно клапан или клапаны разместить на том торце заготовки, который движется по прокатному стану в противоположную сторону от стороны начала прокатки. Тогда в этом случае клапан выпускает газообразный продукт по мере спаивания листов пакета в той части, которая подверглась воздействию валков, по мере их продвижения относительно заготовки.The presence of grooves in the bag allows you to remove the gaseous product, which is obtained firstly as a result of thermal decomposition during the rolling process, and, secondly, filled with inert gas. The simple destruction of the weld during the rolling process does not achieve this. Therefore, a self-actuating valve is required that releases a gaseous product during compression and rolling. In order for some part of the gaseous product in the form of bubbles not to remain in the “shaded” areas of the gap, near the connection of the workpieces along the contour, it is advisable to place the valve or valves on that end of the workpiece, which moves along the rolling mill in the opposite direction from the side of the start of rolling. Then, in this case, the valve releases a gaseous product as the sheets of the package are soldered in the part that has been exposed to the rolls as they move relative to the workpiece.
При использовании предложенной заготовки прочность сплавленного (сварного) соединения при сплавлении дополнительного слоя или плакирующего слоя с основным слоем металла намного больше, поскольку при обжатии газообразный продукт равномерно выходит. Кроме того, в процессе прокатки, особенно при первом захвате заготовке валками, газообразные продукты удаляются с помощью само срабатывающего не извлекаемого клапана из межлистового зазора, который также обеспечивает отсутствие турбулентности потока при истекании газа во время первой прокатки.When using the proposed workpiece, the strength of the fused (welded) joint during fusion of an additional layer or cladding layer with the main metal layer is much greater, since the gaseous product uniformly exits during compression. In addition, during the rolling process, especially when rolls capture the workpiece for the first time, gaseous products are removed using a self-actuating, non-removable valve from the inter-sheet gap, which also ensures that there is no flow turbulence during gas outflow during the first rolling.
Для циркуляции инертного газа в межлистовых зазорах пакета, а также отвода инертного газа при прокатке заготовки, без самосрабатываемых неизвлекаемых клапанов технологические возможности такого пакета будут ограничены.For the circulation of inert gas in the inter-sheet gaps of the package, as well as the removal of inert gas during rolling of the workpiece, without self-generated non-recoverable valves, the technological capabilities of such a package will be limited.
Полученное неразъемное соединение путем совмещения свариваемых поверхностей, нагрева их до высокой температуры перед прокаткой (порядка 1250 градусов C) и в процессе прокатки (конечная температура порядка 750 градусов C), качество конечной продукции в виде толстолистового плакированного соединения зависит также от параметров исходной микроструктуры свариваемых слоев металла, от состояния поверхностей соединяемых между собой слоев, например, степени ее загрязнения, наличия окисных пленок, микрогеометрии рельефа, а также структуры зерна соединяемых сталей.The obtained one-piece joint by combining the surfaces to be welded, heating them to a high temperature before rolling (about 1250 degrees C) and during the rolling process (final temperature about 750 degrees C), the quality of the final product in the form of a clad plate is also dependent on the parameters of the initial microstructure of the layers being welded metal, from the state of the surfaces of the interconnected layers, for example, the degree of contamination, the presence of oxide films, relief microgeometry, and also the grain structure with united steels.
Продувка зазора (5) и последующая герметизация сварным швом (7) обеспечивает требуемое состояние поверхностей листов, а также уменьшение возникновения газообразных продуктов за счет термического воздействия. Поэтому при сварке слоев во время проката важен состав газа между этими слоями в межлистовом зазоре. Требуется восстановительная среда, которая способствует дополнительной очистке соединяемых поверхностей от продуктов разложения загрязнителей, поэтому целесообразно применять инертный газ.Purging the gap (5) and subsequent sealing with a weld (7) ensures the required condition of the sheet surfaces, as well as reducing the occurrence of gaseous products due to thermal effects. Therefore, when welding layers during rolling, the composition of the gas between these layers in the inter-sheet gap is important. A reducing medium is required, which contributes to an additional cleaning of the surfaces to be connected from the decomposition products of pollutants, therefore it is advisable to use an inert gas.
Разнотолщинность слоев также влияет на качество проката, поэтому она устраняется за счет создания благоприятных условий для развития равномерного пластического течения материала слоев заготовки, формирующей внутреннюю структуру металла в процессе сверхпластической прокатки биметаллического пакета. Наиболее целесообразно применять предварительную механическую обработку листов, предпочтительно до шероховатости поверхности V 12,5 класса.The thickness of the layers also affects the quality of the rolled products, therefore, it is eliminated by creating favorable conditions for the development of a uniform plastic flow of the material of the workpiece layers, which forms the internal structure of the metal during superplastic rolling of the bimetallic package. It is most advisable to apply preliminary machining of the sheets, preferably up to a surface roughness of class V 12.5.
Важно также после заневоливания слоев накладывать сварной шов слоями для того, чтобы не происходило коробление листов, а также чтобы уменьшить эффект охрупчивания зоны основного металла при накладывании первого слоя шва. Шов предпочтительно осуществлять послойно, катет не должен быть больше толщины плакирующего слоя. Поскольку дополнительный лист выполнен из аналогичного по химическому составу с основным металла, то он при заварке также выполняет роль присадочного материала. Это уменьшает охрупчивание основного металла в зонах нагрева. Аналогичный по химическому составу металл в дополнительном слое особенно важен при сварке ферритного основного металла с использованием аустенитных (или содержащих феррит) материалов. Это влияние может быть существенным из-за того, что слой или зона разбавленного металла будет иметь понижение процентного содержания Cr, Ni, повышенное содержание C (углеровда), а также структурные изменения, что приведет к снижению коррозионной стойкости, охрупчиванию, риску растрескивания вследствие формирования мартенсита в этих зонах. Влияние структуры основного металла с учетом Cr, Ni эквивалентов, а также аустенизирующего действия азота, определяют из диарамм Шеффнера и Де-Лонга. Поэтому близкий по химическому составу материал дополнительного слоя следует определять с учетом этих диаграмм. Такое же негативное воздействие исключается при предложенном техническом решении и на слой плакирующего материала, особенно, если применяют трудносвариваимые металлы. Поскольку плакирующий материал должен обладать пластичностью, то в нем также не должно возникать твердых мартенситных включений или включений карбида хрома в переходной зоне. Склонность к охрупчиванию аустенитного плакирующего слоя преодолевают также с помощью конструкции предложенной заготовки.It is also important, after covering the layers, to lay the weld in layers so as not to warp the sheets, and also to reduce the effect of embrittlement of the base metal zone when applying the first layer of the seam. The seam is preferably carried out in layers, the leg should not be more than the thickness of the cladding layer. Since the additional sheet is made of a similar chemical composition with the base metal, it also plays the role of filler material during welding. This reduces the embrittlement of the base metal in the heating zones. The metal with a similar chemical composition in the additional layer is especially important when welding ferritic base metal using austenitic (or containing ferrite) materials. This effect can be significant due to the fact that the layer or zone of the diluted metal will have a decrease in the percentage of Cr, Ni, an increased content of C (carbon), as well as structural changes, which will lead to a decrease in corrosion resistance, embrittlement, and the risk of cracking due to formation martensite in these areas. The influence of the structure of the base metal, taking into account Cr, Ni equivalents, as well as the austenitizing effect of nitrogen, is determined from the Scheffner and De Long diameters. Therefore, the material of the additional layer close in chemical composition should be determined taking into account these diagrams. The same negative effect is eliminated with the proposed technical solution on the layer of cladding material, especially if refractory metals are used. Since the cladding material must have plasticity, solid martensitic inclusions or inclusions of chromium carbide in the transition zone should also not appear in it. The tendency to embrittlement of the austenitic cladding layer is also overcome by the design of the proposed blank.
При этом варианты исполнения заготовки могут быть: плакирующий слой, заневоленный через зазор с инертным газом с основным металлом; плакирующий слой, заневоленный с основным металлом через дополнительный слой с зазорами, заполненными инертным газом; плакирующий слой, заневоленный с основным металлом через диффузионный слой и дополнительный слой с зазором с инертным газом. Во всех случаях только использование само срабатывающего клапана позволит равномерно в процессе прокатки вывести газообразные продукты наружу. Дополнительный слой к плакирующему либо основному металлу может быть нанесен, например, напылением. В контексте данной заявки биметаллическая относится также и к многослойному пакету из разных металлов.In this case, the workpiece may have: a cladding layer covered with an inert gas gap with the base metal; a cladding layer covered with the base metal through an additional layer with gaps filled with an inert gas; cladding layer covered with base metal through a diffusion layer and an additional layer with an inert gas gap. In all cases, only the use of a self-actuating valve will allow uniformly during the rolling process to bring gaseous products out. An additional layer to the cladding or base metal may be applied, for example, by spraying. In the context of this application, bimetallic also applies to a multilayer bag of different metals.
Последовательность сборки заготовки осуществляется следующим образом. Перед сборкой пакета происходит шлифовка и обезжиривание контактируемых поверхностей металла основного (1) и плакирующего слоя (2), сборку пакета осуществляют с проведением мероприятий по уменьшению зазора между контактирующими поверхностями. Собранный пакет фиксируют ручной дуговой сваркой по торцу плакирующего слоя. Полуавтоматической сваркой наплавляют подслой аустенитно-ферритного класса. Выполняют автоматическую дуговую сварку пакета проволокой с последующей продувкой межлистового пространства инертным газом, с последующим монтажом, как минимум одного клапана, необходимого для уменьшения давления, образовавшегося при нагреве оставшегося инертного газа и начала прокатки.The assembly sequence of the workpiece is as follows. Before assembling the package, grinding and degreasing of the contacting surfaces of the metal of the main (1) and cladding layer (2) takes place, the assembly of the package is carried out with measures to reduce the gap between the contacting surfaces. The assembled package is fixed by manual arc welding at the end of the cladding layer. By semi-automatic welding, the sublayer of the austenitic-ferritic class is deposited. An automatic arc welding of the package with wire is carried out, followed by an inert gas purge of the inter-sheet space, followed by the installation of at least one valve necessary to reduce the pressure generated by heating the remaining inert gas and start rolling.
Заявляемая слоистая биметаллическая заготовка может быть изготовлена следующим образом. В качестве исходной заготовки слоя основного металла (1) используют литые и кованые слябы, брамы, листовые слитки или подкат углеродистых, и/или низколегированных, и/или легированных сталей. Для заготовки плакирующего слоя (2) используют подкат нержавеющей, жаропрочной, сталей, титановых, медных или иных сплавов. Далее производят подготовку контактных поверхностей основного и плакирующего слоев, путем, например, механической обработки или ручной машинной зачистки. После чего осуществляют сборку пакета, обварку продувку инертным газом и монтаж клапана, для предотвращения срыва плакирующего слоя и снижения влияния усилия сдвига в первый момент захвата прокатными валками. Собранный пакет нагревают до температуры начала прокатки 1150-1300°C и прокатывают. Прокатку заканчивают при получении заданных габаритов конечной заготовки или листа.The inventive layered bimetallic billet can be made as follows. As the initial billet of the base metal layer (1), cast and forged slabs, dies, sheet ingots or tackles of carbon and / or low alloy and / or alloy steels are used. For the preparation of the cladding layer (2), a tackle of stainless, heat-resistant, steels, titanium, copper or other alloys is used. Next, the contact surfaces of the main and cladding layers are prepared by, for example, machining or manual machine stripping. After that, the package is assembled, inert gas is blown and the valve is mounted to prevent the cladding layer from breaking and reduce the influence of shear at the first moment of capture by the rolling rolls. The assembled bag is heated to a rolling start temperature of 1150-1300 ° C and rolled. Rolling is completed upon receipt of the specified dimensions of the final workpiece or sheet.
Пакет может быть выполнен симметричным для увеличения производительности проката. Например, симметричные слои относительно плоскости соединения двух слоев основного металла выполнены в соответствии с представленными исполнениями заготовки, а между двумя поверхностями основного металла имеется прокладка из смеси на основе жидкого стекла, препятствующей приварке слоев основного металла при прокатке. Тогда при одной операции прокатки будет получено сразу два биметаллических пакет после их разделения после прокатки. В этом случае достигается расширение сортамента получаемой продукции, удешевление, а так же возможность получения более технологичной заготовки.The package can be symmetrical to increase rental performance. For example, symmetrical layers relative to the plane of connection of the two layers of the base metal are made in accordance with the presented designs of the workpiece, and between the two surfaces of the base metal there is a gasket made from a mixture of liquid glass, which prevents welding of the layers of the base metal during rolling. Then, in one rolling operation, two bimetallic bags will be obtained immediately after their separation after rolling. In this case, an expansion of the assortment of the products obtained, cheaper, as well as the possibility of obtaining a more technologically advanced workpiece is achieved.
Кроме того, во всех случаях выполнения заявленного решения, достигается повышение прочности сцепления слоев, а также снижение влияния кратности и режимов деформации заготовки к конечному листу на качество сцепления слоев.In addition, in all cases of the implementation of the claimed solution, an increase in the adhesion strength of the layers is achieved, as well as a decrease in the influence of the multiplicity and deformation modes of the workpiece to the final sheet on the adhesion quality of the layers.
Предложенное техническое решение позволяет выполнить изготовление биметаллических заготовок и многослойных пакетов под горячую прокатку и может быть использована в металлургической промышленности и машиностроении при изготовлении металлических листов или заготовок из разнородных материалов, в том числе крупно габаритных.The proposed technical solution allows the manufacture of bimetallic billets and multilayer bags for hot rolling and can be used in the metallurgical industry and mechanical engineering in the manufacture of metal sheets or billets from dissimilar materials, including large-sized ones.
Наиболее монолитную биметаллическую плиту получают при получении плакирующего и диффузионного слоев, поскольку их материала монолитны благодаря предварительной сварке взрывом.The most monolithic bimetallic plate is obtained by obtaining cladding and diffusion layers, since their material is monolithic due to preliminary explosion welding.
Во всех вариантах исполнения заготовка характеризуется слабым влиянием кратности и режимов деформации заготовки к конечному листу, а также критичности к режиму нагрева для проката на качество сцепления слоев т.к. идентичные металлы диффузионного слоя и/или дополнительного и основного слоев при горячей прокатке сплавляются (свариваются) идеально. Это позволяет расширить сортамент получаемой продукции за счет производства больших толщин биметалла из крупногабаритных заготовок, в том числе, слябных и брамных. Расходный коэффициент изготовления заготовки составляет 1,2; 1,3 и не превышает расходного коэффициента обычной литой слябной или брамной заготовки, так как отсутствуют дополнительные технологические припуска на боковую кромку и на длину.In all versions, the workpiece is characterized by a weak influence of the multiplicity and deformation modes of the workpiece to the final sheet, as well as criticality to the heating mode for rolling on the adhesion quality of the layers since identical metals of the diffusion layer and / or the additional and main layers during ideal rolling are fused (welded) perfectly. This allows you to expand the range of products due to the production of large thicknesses of bimetal from bulky billets, including slab and ram. The expenditure coefficient of the workpiece is 1.2; 1.3 and does not exceed the expenditure coefficient of a conventional cast slab or tambour billet, since there are no additional technological allowances for the side edge and the length.
Возможность инструментального контроля необходимых показателей качества пакета до дорогостоящих операций нагрева и проката с исправлением дефектов сплошности позволяет оптимизировать процесс изготовления заготовок и снизить их себестоимость. Наличие сварного катета по всему контуру сопряжения слоев основного и плакирующего металлов, обеспечивает блокирование концентраторов напряжения, сформированных по околокромочной линии сопряжения, которые возникают при нагреве заготовки из-за различных коэффициентов теплового расширения металлов основного и плакирующего слоев. Наличие сварного катета и, как минимум, одного клапана, позволяет снизить влияние усилия произошедшего в первый момент захвата прокатными валкам, и, тем самым, предотвратить срыв плакирующего слоя при прокатке в первых проходах обжатий, что, в конечном итоге, увеличивает выход готовой продукции.The possibility of instrumental control of the necessary indicators of the quality of the package to expensive heating and rolling operations with the correction of continuity defects allows us to optimize the manufacturing process of blanks and reduce their cost. The presence of a welded leg along the entire contour of the interface between the layers of the base and clad metals ensures the blocking of stress concentrators formed along the near-edge interface line that occur when the workpiece is heated due to different coefficients of thermal expansion of the metals of the base and clad layers. The presence of a welded leg and at least one valve allows one to reduce the influence of the force that occurred at the first moment of capture by the rolling rolls, and thereby prevent the cladding layer from tearing off during rolling in the first compression passes, which ultimately increases the yield of finished products.
Заявленные биметаллические заготовки характеризуются высоким качеством, длительным сроком хранения, не имеют ограничений по условиям транспортировки.The declared bimetallic billets are characterized by high quality, long shelf life, and have no restrictions on transportation conditions.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126384U RU178157U1 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126384U RU178157U1 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143238U Division RU180709U1 (en) | 2017-12-11 | 2017-12-11 | MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU178157U1 true RU178157U1 (en) | 2018-03-26 |
Family
ID=61703836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016126384U RU178157U1 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU178157U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194091U1 (en) * | 2019-08-22 | 2019-11-28 | Закрытое Акционерное Общество "Инжиниринговый Центр "Технохим" | BIMETAL METAL PACKAGE |
| RU2709302C1 (en) * | 2019-08-22 | 2019-12-17 | Закрытое Акционерное Общество "Инжиниринговый Центр "Технохим" | Clad sheet manufacturing method |
| RU195651U1 (en) * | 2019-08-22 | 2020-02-03 | Закрытое Акционерное Общество "Инжиниринговый Центр "Технохим" | BIMETALLIC GAS-COMPLETED METAL PACKAGE |
| RU2760352C1 (en) * | 2021-03-18 | 2021-11-24 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Method for forming anti-corrosive coating on the shaped surface of a product of structural steel of perlite class |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4645720A (en) * | 1983-11-05 | 1987-02-24 | Thyssen Stahl Ag | Armour-plate and process for its manufacture |
| RU84763U1 (en) * | 2009-04-21 | 2009-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "Завод Нестандартного Оборудования" | BIMETALLIC PROCESSING |
| RU2421312C2 (en) * | 2009-09-16 | 2011-06-20 | Закрытое Акционерное Общество "Завод Нестандартного Оборудования" | Method of producing clad metal sheet |
| RU151517U1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технология-СВ" | LARGE-SIZED THICK-WALL BIMETALLIC SHEET |
-
2016
- 2016-06-30 RU RU2016126384U patent/RU178157U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4645720A (en) * | 1983-11-05 | 1987-02-24 | Thyssen Stahl Ag | Armour-plate and process for its manufacture |
| RU84763U1 (en) * | 2009-04-21 | 2009-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "Завод Нестандартного Оборудования" | BIMETALLIC PROCESSING |
| RU2421312C2 (en) * | 2009-09-16 | 2011-06-20 | Закрытое Акционерное Общество "Завод Нестандартного Оборудования" | Method of producing clad metal sheet |
| RU151517U1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Технология-СВ" | LARGE-SIZED THICK-WALL BIMETALLIC SHEET |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194091U1 (en) * | 2019-08-22 | 2019-11-28 | Закрытое Акционерное Общество "Инжиниринговый Центр "Технохим" | BIMETAL METAL PACKAGE |
| RU2709302C1 (en) * | 2019-08-22 | 2019-12-17 | Закрытое Акционерное Общество "Инжиниринговый Центр "Технохим" | Clad sheet manufacturing method |
| RU195651U1 (en) * | 2019-08-22 | 2020-02-03 | Закрытое Акционерное Общество "Инжиниринговый Центр "Технохим" | BIMETALLIC GAS-COMPLETED METAL PACKAGE |
| RU2760352C1 (en) * | 2021-03-18 | 2021-11-24 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Method for forming anti-corrosive coating on the shaped surface of a product of structural steel of perlite class |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2005322594B2 (en) | Clad alloy substrates and method for making same | |
| RU178157U1 (en) | MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING | |
| JPS63158B2 (en) | ||
| CN104923935A (en) | Method for welding large-thickness slabs having high alloy content | |
| CN106694600A (en) | Production method of stainless steel ultra-thick composite board | |
| RU180709U1 (en) | MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING | |
| WO2010123402A1 (en) | Bimetallic billet and a method for manufacturing a clad metal sheet | |
| CA1151818A (en) | Method for producing clad steel plate | |
| US2619715A (en) | Bonding together of metals | |
| RU2421312C2 (en) | Method of producing clad metal sheet | |
| JP2704452B2 (en) | Butt joining method of coated composite material, method of manufacturing long composite pipe by the joining method, and pipe for transporting metal scouring substance | |
| RU84763U1 (en) | BIMETALLIC PROCESSING | |
| RU2709302C1 (en) | Clad sheet manufacturing method | |
| RU2225781C2 (en) | Method for making large-size clad sheets | |
| RU2629422C2 (en) | Method for plated metal sheet manufacture | |
| CN116021231A (en) | Manufacturing method of bimetal composite steel bar and composite intermediate blank thereof | |
| JP2023114166A (en) | Manufacturing method for spot-welded joint | |
| Russell | Application of laser welding in shipyards | |
| RU2274528C2 (en) | Packs forming method for producing large-size clad sheets | |
| CN115070186A (en) | Resistance spot welding method for hot-galvanized dual-phase steel | |
| CN118123242A (en) | Aluminum steel dissimilar metal laser welding method with vanadium-nickel composite intermediate layer added | |
| JPS6245485A (en) | Production of clad metallic sheet | |
| JPS60206587A (en) | Production of clad steel plate | |
| JPH031114B2 (en) | ||
| JPS63183777A (en) | High efficiency slab assembling method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180110 |
|
| TK9K | Obvious and technical errors in the register or in publications corrected via the gazette [utility model] |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM9K- IN JOURNAL 26-2018 |