Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Биметаллические листы 20К: двухслойный прокат со сталью 20К
Биметаллические листы 20К — двухслойный прокат, в котором плакирующий слой выполнен из котельной стали марки 20К по ГОСТ 5520, а несущий (основной) слой — из низкоуглеродистой или низколегированной конструкционной стали (Ст3сп, 09Г2С, 10Г2С1). Соединение слоёв выполняется горячей прокаткой пакета либо наплавкой; диффузионная граница обеспечивает прочность сцепления не ниже 150 МПа при испытании на отрыв. Толщина плакирующего слоя 20К составляет 2–12 мм, общая толщина листа — 8–60 мм.
Технические характеристики
Сталь 20К — углеродистая котельная сталь с содержанием углерода 0,16–0,24 %, предназначенная для изготовления элементов котлоагрегатов, работающих под давлением. В составе биметаллического листа она сохраняет регламентированные механические свойства и допуск к эксплуатации при температурах от –40 C до +450 C. Основной слой воспринимает силовую нагрузку, плакирующий — контакт с рабочей средой.
| Параметр | Плакирующий слой 20К | Основной слой 09Г2С | Основной слой Ст3сп | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести, МПа | 245 | 325 | 245 | ГОСТ 1497 |
| Предел прочности, МПа | 410–530 | 470–620 | 370–490 | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение, % | 21 | 21 | 26 | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU, Дж/см | 34 при +20 C | 39 при –40 C | 34 при –20 C | ГОСТ 9454 |
| Прочность сцепления слоёв, МПа | 150 | 150 | 150 | ГОСТ 10885 |
Нормативная база и сортамент
- ГОСТ 10885 — листы стальные двухслойные горячекатаные, общие технические условия;
- ГОСТ 5520 — прокат листовой из углеродистой и низколегированной стали для котлов и сосудов под давлением;
- ГОСТ 380 — сталь углеродистая обыкновенного качества (для основного слоя Ст3сп);
- ГОСТ 19281 — прокат из стали повышенной прочности (для основного слоя 09Г2С);
- ГОСТ 19903 — прокат листовой горячекатаный, предельные отклонения по толщине;
- ГОСТ 22727 — прокат листовой, ультразвуковой контроль сплошности.
Технологические особенности производства
Пакетная прокатка биметалла 20К выполняется в два этапа: черновая прокатка при 1150–1200 C обеспечивает сварку слоёв, чистовая — заданную толщину и геометрию. После прокатки листы подвергают нормализации при 900–930 C либо высокому отпуску при 650–680 C для снятия внутренних напряжений. Сцепление слоёв контролируется ультразвуком по всей площади листа; недопустимые дефекты — расслоения площадью более 100 см и протяжённые непровары по кромкам.
Механическая обработка кромок (строжка, плазменная или лазерная резка) выполняется с учётом разной твёрдости слоёв: плакирующий слой 20К имеет твёрдость 130–170 HB, основной слой 09Г2С — 150–190 HB. При гибке минимальный радиус составляет 2,5–3 толщины листа в зависимости от направления прокатки.
Области применения
- Обечайки и днища барабанных котлов высокого давления с рабочим давлением до 14 МПа;
- Корпуса теплообменников и подогревателей сетевой воды на ТЭЦ и ГРЭС;
- Ёмкости для хранения обессоленной воды и конденсата на энергетических объектах;
- Аппараты воздушного охлаждения и сепараторы пара в схемах парораспределения;
- Элементы трубопроводов горячего водоснабжения с температурой теплоносителя до 200 C;
- Коллекторы и камеры впрыска систем регулирования температуры пара.
Сварка и монтаж
Сварка биметаллических листов 20К ведётся раздельно по слоям: корневой шов и заполнение основного слоя — электродами типа Э50А (например, УОНИ-13/55), плакирующий слой — электродами аустенитного класса Э-08Х20Н9Г2Б или сварочной проволокой Св-07Х25Н13 под флюсом. Температура предварительного подогрева при толщине основного слоя свыше 30 мм — 100–150 C. После сварки выполняется термообработка при 640–680 C, если этого требует расчёт на прочность сосуда под давлением.
Вопросы и ответы
Чем биметаллический лист 20К отличается от монолитного листа из стали 20К?
В биметаллическом листе сталь 20К образует только плакирующий слой толщиной 2–12 мм, а несущую нагрузку воспринимает основной слой из Ст3сп или 09Г2С. Это снижает расход дорогостоящей котельной стали и позволяет сочетать коррозионную стойкость поверхности с повышенной прочностью основания.
При какой температуре эксплуатируются сосуды из биметалла 20К?
Рабочий диапазон определяется основным слоем и составляет от –40 C до +450 C. Для конструкций с основным слоем 09Г2С допускается эксплуатация при –40 C, для Ст3сп нижняя граница — –20 C при ударной вязкости не ниже 34 Дж/см.
Как контролируется качество сцепления слоёв?
Сплошность соединения проверяется ультразвуковым методом по ГОСТ 22727. Дополнительно проводятся испытания на отрыв по ГОСТ 10885: прочность сцепления должна быть не менее 150 МПа. Не допускаются расслоения площадью свыше 100 см и непровары по кромкам листа.
Какие электроды применяются для сварки плакирующего слоя 20К?
Для плакирующего слоя используют электроды аустенитного класса Э-08Х20Н9Г2Б или проволоку Св-07Х25Н13 под флюсом. Основной слой заваривают электродами типа Э50А. Раздельная сварка слоёв предотвращает разбавление аустенитного шва углеродом основного металла.