Металлические заготовки ПлПд 90-10 в Минске


Металлические заготовки ПлПд 90-10: биметаллический прокат для узлов трения

Металлические заготовки ПлПд 90-10 представляют собой двухслойный композиционный материал, получаемый совместной прокаткой или сваркой взрывом стальной основы и плакирующего слоя из медно-никелевого сплава с содержанием никеля 9–11% и меди — 88–90%. Обозначение ПлПд расшифровывается как «плакированный порошковый» либо относится к категории биметаллических заготовок с плакирующим покрытием, где цифровой индекс указывает на соотношение толщины плакирующего слоя к общей толщине — 10% от сечения.

Ключевая особенность заготовок ПлПд 90-10 — сочетание прочностных характеристик конструкционной стали и коррозионной стойкости, электропроводности и антифрикционных свойств медно-никелевого слоя. Толщина плакирующего слоя регламентируется в пределах 0,5–3,0 мм в зависимости от суммарной толщины заготовки, которая варьируется от 8 до 60 мм. Сцепление слоев обеспечивается на молекулярном уровне и исключает расслоение при механической обработке, гибке и сварке.

Технологические параметры и структура

Производство заготовок ПлПд 90-10 выполняется по ТУ 14-1-950 или аналогичным отраслевым нормативным документам. Стальная основа выбирается из низкоуглеродистых марок 08кп, 10, 20 либо низколегированных 09Г2С — это обеспечивает свариваемость и пластичность при последующей штамповке. Плакирующий слой из сплава МНЖМц 10-1-1 (аналог CuNi10Fe1Mn) формирует на поверхности заготовки равномерное покрытие с твердостью 70–90 HB.

Контроль качества биметалла включает ультразвуковую дефектоскопию на предмет отслоений, проверку сплошности плакирующего слоя и испытания на прочность сцепления при сдвиге. Нормируемое сопротивление отслаиванию составляет не менее 150 МПа, что гарантирует работоспособность заготовок в условиях знакопеременных нагрузок и температурных колебаний от –60 до +300 C.

Применение биметаллических заготовок ПлПд 90-10

Заготовки ПлПд 90-10 востребованы в судостроении, химическом машиностроении и энергетическом оборудовании, где требуется сочетание прочности корпуса и коррозионной стойкости контактирующей с агрессивной средой поверхности. Из них изготавливают:

  • трубные решетки теплообменных аппаратов и конденсаторов паровых турбин;
  • фланцы и корпусные детали арматуры для морской воды и щелочных сред;
  • токопроводящие переходные элементы в электролизных ваннах;
  • вкладыши подшипников скольжения и направляющие узлов трения;
  • днища и обечайки аппаратов, работающих под давлением до 16 МПа.

Механическая обработка заготовок ПлПд 90-10 выполняется стандартным режущим инструментом. При сварке биметалла требуется двухпроходная технология: сначала наносится корневой шов по стальной стороне, затем заполняющий — с применением аустенитных электродов типа ЦЛ-11 или проволоки Св-08Х19Н10Б2Т. Это предотвращает образование хрупких интерметаллидных прослоек в зоне сплавления.

ПараметрТолщина 10 ммТолщина 20 ммТолщина 40 ммМетод контроля
Толщина плакирующего слоя, мм1,02,04,0Штангенциркуль
Прочность сцепления, МПа150150150Испытание на сдвиг
Предел текучести основы, МПа205205245Растяжение
Относительное удлинение, %242421Растяжение

Преимущества использования заготовок ПлПд 90-10

Применение биметаллических заготовок ПлПд 90-10 вместо монометаллических медно-никелевых конструкций обеспечивает снижение материалоемкости на 40–60% при сохранении коррозионной стойкости рабочей поверхности. Стальная основа воспринимает основные механические нагрузки, а плакирующий слой обеспечивает защиту от коррозии и эрозионного износа. Это делает заготовки экономически эффективным решением для серийного производства теплообменного оборудования и судовых систем.

Заготовки поставляются в виде листов, полос и плит с допуском по толщине 0,5 мм. Возможна резка в размер, фрезеровка кромок и предварительная механическая обработка по чертежам заказчика. Хранение и транспортировка не требуют специальных условий — биметалл устойчив к атмосферной коррозии при относительной влажности до 80%.

Вопросы и ответы

Чем отличаются заготовки ПлПд 90-10 от сплошного медно-никелевого проката?

Основное отличие — двухслойная структура: стальная основа обеспечивает механическую прочность, а тонкий медно-никелевый слой (10% толщины) — коррозионную стойкость. Это снижает стоимость заготовки в 2–3 раза по сравнению с монометаллическим прокатом МНЖМц 10-1-1 при сопоставимом ресурсе работы.

Какие марки стали используются в качестве основы?

Применяются низкоуглеродистые стали 08кп, 10, 20 и низколегированная 09Г2С. Выбор марки зависит от условий эксплуатации: для оборудования, работающего при пониженных температурах, предпочтительна 09Г2С с ударной вязкостью до –70 C.

Допустима ли гибка заготовок ПлПд 90-10 без разрушения плакирующего слоя?

Да, минимальный радиус гибки составляет 3–5 толщин заготовки при гибке с плакирующим слоем снаружи. При внутреннем расположении плакирующего слоя радиус увеличивается до 6–8 толщин. Перед гибкой рекомендуется подогрев до 150–200 C для снятия внутренних напряжений.

Как выполняется сварка биметаллических заготовок?

Сварка ведется в два прохода: сначала заваривается стальная сторона электродами типа УОНИ-13/55, затем плакирующая сторона — аустенитными электродами ЦЛ-11 или проволокой Св-08Х19Н10Б2Т в среде аргона. Это предотвращает образование трещин в зоне сплавления и сохраняет коррозионную стойкость шва.