Высечка биметаллическая ГОСТ 18970-84 — технологические особенности и применение
Биметаллическая высечка по ГОСТ 18970-84 представляет собой плоскую заготовку, полученную методом холодной штамповки из двухслойного металлопроката. Норматив регламентирует геометрические параметры, качество поверхности и допуски на размеры деталей, изготовленных разделительными операциями — вырубкой, пробивкой или надрезкой. Ключевое отличие такой продукции от монометаллической — наличие плакирующего слоя, который сохраняет свою толщину и адгезию по всей плоскости среза, что критично для последующей сборки узлов с гальваническим покрытием или пайкой.
ГОСТ 18970-84 устанавливает требования к точности размеров высечки в диапазоне квалитетов IT12–IT14, а также нормирует величину заусенца и радиус скругления кромки. Для биметаллических комбинаций, например сталь + алюминий или сталь + медь, важным параметром является отсутствие расслоения на линии реза. Контроль качества включает проверку толщины плакирующего слоя, которая обычно составляет 5–20 % от общей толщины заготовки, и испытание на изгиб для оценки прочности сцепления слоёв.
Конструктивные параметры и допуски
Согласно ГОСТ 18970-84, высечка биметаллическая может изготавливаться с размерами сторон от 5 до 500 мм при толщине материала 0,5–6,0 мм. Допуски на линейные размеры зависят от квалитета и указываются в технической документации на конкретное изделие. Шероховатость поверхности среза нормируется параметром Rz 20–80 мкм, что достигается подбором зазора между пуансоном и матрицей — для биметаллических листов он обычно составляет 5–10 % от толщины каждой стороны.
Особенность штамповки биметалла — необходимость учёта разной пластичности слоёв. При вырубке более твёрдый плакирующий слой может давать повышенный заусенец, поэтому в технологической оснастке предусматривают увеличенный рабочий ход пуансона и применение выталкивателей с демпфированием. Для серийного производства высечки используют кривошипные прессы усилием 63–250 тс, оснащённые штампами последовательного или совмещённого действия.
Материалы и типовые комбинации слоёв
Биметаллическая высечка по ГОСТ 18970-84 применяется для пар, где требуется сочетание прочности основы и коррозионной стойкости, электропроводности или антифрикционных свойств плакирующего слоя. Распространённые сочетания:
- сталь 08кп + медь М1 — для токоведущих деталей и контактных групп;
- сталь 12Х18Н10Т + алюминий АД1 — для теплообменных элементов;
- сталь 20 + латунь Л63 — для втулок и шайб в узлах трения;
- алюминиевый сплав АМг2 + цинк — для протекторных пластин;
- титан ВТ1-0 + никель НП2 — для химически стойких прокладок.
Толщина плакирующего слоя регламентируется заказчиком и может составлять от 3 до 50 % от общей толщины. Метод соединения слоёв — пакетная прокатка или сварка взрывом — влияет на поведение материала при вырубке: для сварных взрывом заготовок характерна более чёткая граница раздела, что требует корректировки зазора штампа.
Применение в промышленных узлах
Высечка биметаллическая ГОСТ 18970-84 востребована в электротехнике при изготовлении контактных пластин, переходных шин и наконечников, где медный слой обеспечивает низкое переходное сопротивление, а стальная основа — механическую жёсткость. В автомобилестроении такие детали используются как шайбы под крепёж в зонах контакта разнородных металлов для предотвращения электрохимической коррозии. В приборостроении из биметаллической высечки производят мембраны датчиков давления и термобиметаллические пластины для тепловых реле.
| Сочетание слоёв | Толщина, мм | Предел прочности, МПа | Типовое применение | Квалитет точности |
|---|---|---|---|---|
| сталь 08кп + Cu М1 | 1,0–3,0 | 280–350 | контактные пластины | IT12–IT13 |
| сталь 12Х18Н10Т + Al АД1 | 0,8–2,5 | 320–400 | теплообменные элементы | IT13–IT14 |
| сталь 20 + Л63 | 1,5–4,0 | 340–420 | втулки, шайбы | IT12 |
Контроль качества и приёмочные испытания
Приёмка высечки биметаллической по ГОСТ 18970-84 включает проверку размеров калиброванным инструментом, визуальный осмотр на отсутствие трещин и расслоений, а также выборочные металлографические исследования границы раздела слоёв. Для ответственных деталей проводится испытание на выдавливание по Эриксену, которое подтверждает сохранение адгезии при пластической деформации. Партия считается принятой, если не менее 98 % изделий соответствуют требованиям чертежа и стандарта.
Вопросы и ответы
Какие допуски на размеры устанавливает ГОСТ 18970-84 для биметаллической высечки?
Стандарт нормирует точность по квалитетам IT12–IT14 в зависимости от номинального размера и толщины материала. Для размеров до 100 мм допуск составляет 0,15–0,35 мм, для размеров свыше 100 мм — 0,25–0,50 мм.
Как проверяется прочность сцепления слоёв в биметаллической высечке?
Применяется испытание на изгиб на 90 и 180 без образования трещин и отслоений, а также металлографический анализ границы раздела. Для тонких заготовок используется испытание на выдавливание по Эриксену.
Влияет ли толщина плакирующего слоя на параметры штамповки?
Да, при увеличении доли плакирующего слоя свыше 20 % требуется уменьшение зазора между пуансоном и матрицей на 10–15 % для предотвращения образования рваной кромки на более пластичном материале.
Какие дефекты наиболее характерны для биметаллической высечки?
Основные дефекты — расслоение на линии реза, неравномерная толщина плакирующего слоя по площади, заусенцы на стороне более твёрдого металла и вмятины от выталкивателя при недостаточной жёсткости оснастки.
