Способ получения биметаллических полос Советский патент 1987 года по МПК B23K20/04 

1

Изобретение относится к получению биметаллических полос прокаткой и может быть использовано в отраслях, потребляющих биметаллы с тонкими плакирующими покрытиями: электротехнике электрохимии, судостроении и т.д.

Цель изобретения - поБьш1ение качества биметаллических полос за счет улучшения схватывания составляющих биметалла.

Способ осуществляют следующим образом.

Одну из cocтaвляюD иx перед прокаткой в вакууме подвергают деформации для создания на всей или части поверхности соединения рельефа, затем собирают биметаллический пакет, осуществляют нагрев плакирующего слоя и поверхностного слоя основного металла непосредственно перед, зоной деформации, а прокатку осуществляют с обжатием пакета 5-7% для толщины плакировки менее 0,05 мм и 7-10% для толщины плакировки более 0,05 мм. Нагрев осуществляют, обеспечивая разность температур между поверхностью полосы и ее центральными слоями 0,3- 0,8 от температуры рекристаллизации основы. Толщина полосы составляет 1- 5 диаметров рабочих валков, а высота выступов рельефа накатки составляет 0,2-0,6 от толщины фольги.

Уменьшение диаме1 ра рабочих валков до 0,20-1,0 от толщины деформируемой полосы (толщина полосы 1-5 диаметров валков) позволяет создать высокие удельные усилия в тонкой нагретой поверхностной зоне. Уменьшение диаметра валков менее 0,2 от толщины полосы уменьшает возможность захвата полосы валками, увеличение более ,0 от толщины полосы вызывает проникновение деформации в холодную центральную часть полосы.

При обеспечении разности температур менее 0,3 от температуры рекристаллизации основы исчезает эффект раскатки горячего поверхностного сло на холодном центральном ядре основы биметалла и снижаются давления сварки, при превьшении значения 0,8 от температуры рекристаллизации основы не создается эффект нагрева (только плакирующего слоя и очень тонкого

поверхностного слоя основы), разогре- 55 , Качество соединения оценивают вается и середина раската, что при- при последующей холодной прокатке водит к падению давления сварки. Значения 5-7% и 7-10% для плакировки соответственно менее и более

биметаллической полосы, В случае удо влетворительного качества соединения наблюдаются лишь отдельные несплопгао

W

15

20

25

066712

0,05 мм являются оптимальными, так как превьщ ение их приводит к трещи- нообразованию к основе биметалла, а обжатие менее указарп1ых пределов недостаточно для образования соединения ,

Накатка на части или на всей более- твердой поверхности при температурах прокатки составляющей релЬефа позволяет искусственно увеличить давления при внедрении этих выступов в менее твердую составляющую. Поскольку поверхности не имеют окислов, в местах внедрения образуются мостики сварки, между которыми остаются неокисленные поверхности, несваренные между собой. Эти поверхности могут быть соединены при последуюпшх нагревах на воздухе и прокатке с небольшими обжатиями. За счет накатки образуется предварительное сцепление поверхностей, которое позволяет при дальнейшей горячей прокатке на воздухе с малыми обжатиями соединять всю площадь поверхностей составляющих, В случае накатки рельефа по периметру составляющей увеличивается прочность сварки периферийных частей полосы, которые обычно обладают пониженной 30 прочностью сцепления в биметаллах. При высоте выступов менее 0,2 от тол- щиньЕ фольги эффект повышения прочности незначителен, а превышение значения 0,6 от толщины фольги вызывает опасность прорыва фольги в местах выступов при плакировании.

Пример, На вакуумном прокатном стане прокатывают полосу титанового сплава ВТ-14 толщиной 10 мм с плакирующим слоем из пластины толщиной 0,1-0,3 мм. Диаметр рабочих валков 10 мм. Обжатие полосы в сварочном проходе 5-15%, Нагрев производят в индукционной печи мощностью 1 50 кВт при частоте 880 кГц в течение 15- 20 с, что обеспечивает температуру в центре основы 250-950 0. Эта температура контролируется зачеканенной термопарой, температура поверхности - контактной термопарой. Вариацией времени нагрева при большой мощности индукционного излучателя достигается разница температуры на поверхности и в центре заготовки от О до

35

40

45

50

, Качество соединения оценивают при последующей холодной прокатке

биметаллической полосы, В случае удовлетворительного качества соединения наблюдаются лишь отдельные несплопгаости в соединении,металлов по краям полосы, непровары - плакирующий слой отделяется от основы - после 5-7% совместной холодной деформации.

Уменьшение диаметра рабочих валков менее 2 мм приводит к снижению жесткости валковой системы и пластической деформации самих валков. При использовании валков диаметром 2 мм качество соединения улучшается за счет большей локализации сдвиговых деформаций в зоне сварки фольги и основы полосы. Увеличение диаметра валков свыше 10 мм приводит к проникновению сдвиговых деформаций в хо-15 ких полос за счет улучшения схваты- лодную центральную часть основы, что вания составляющих биметалла, осу- вызывает появление в ней микротрещин при деформации. Таким образом, соотношение 0,2-1,0 от толщины основы для диаметра валков позволяет эффек- 20 деформации, а прокатку осуществляют тивно локализовать деформацию только с обжатием пакета 5-7% для плакирую- в нагретых поверхностных слоях и при низких обжатиях (5-10%) получить качественное соединение составляющих за счет значительного роста давле- 25 ния сварки при раскатке плакирующего слоя на захоложенном ядре основы. При производстве биметаллических полос по предлагаемому способу на вакуумном прокатном стане за один про- JQ ход получают качественное соединение

ществляют нагрев плакирующего слоя и поверхностного слоя основного ме талла непосредственно перед очагом

щего материала толщиной менее 0,05 мм и 7-10% для материала толщиной более 0,05 мм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев осуществляют с обеспечением градиента температур между поверхностью полосы основного слоя и ее центральной зоной 0,3-0,8 от температуры рекристаллизации основы.

малопластичной основы с тонкой плакировкой без разрушения основы. Способ можно применять также для сварки прокаткой пластичных металлов и

Редактор Э.Слиган

Составитель И.Николаева Техред Н.Глущенко

Заказ 1483/9 Тираж 976Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3066714

сплавов, трудно свариваемых другими способами.

Формула изобретения

1. Способ получения биметаллических полос на основе малопластичных труднодеформируемых материалов, плакированных фольгой, включакщий сборку пакета из полос основного металла и плакирующего, его нагрев и последующую прокатку в вакууме, о т- личающийся тем, что, с целью повышения качества биметаллических полос за счет улучшения схваты- вания составляющих биметалла, осу- деформации, а прокатку осуществляют с обжатием пакета 5-7% для плакирую-

ществляют нагрев плакирующего слоя и поверхностного слоя основного металла непосредственно перед очагом

ких полос за счет улучшения схваты- вания составляющих биметалла, осу- деформации, а прокатку осуществляют с обжатием пакета 5-7% для плакирую-

щего материала толщиной менее 0,05 мм и 7-10% для материала толщиной более 0,05 мм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев осущеких полос за счет улучшения схваты- вания составляющих биметалла, осу- деформации, а прокатку осуществляют с обжатием пакета 5-7% для плакирую-

ствляют с обеспечением градиента температур между поверхностью полосы основного слоя и ее центральной зоной 0,3-0,8 от температуры рекристаллизации основы.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ч чающийся тем, что толщина полосы основного слоя составляет 1- 5 диаметров рабочих валков.

Корректор Т.Колб

Изобретение относится к области получения биметаллических полос прокаткой и может быть использовано . в отраслях, потребляющих биметаллы с тонкими плакирующими покрытиями: электронике, электрохимии, судостроении и т.д. Целью изобретения является повышение качества биметаллических полос за счет улучшения схватывания составляющих биметалла. Перед прокаткой одну из составляющих подвергают деформации для создания на всей или части поверхности соединения рельефа, затем собирают биметаллический пакет, осуществляют нагрев плакирующего слоя и поверхностного слоя основного металла непосредственно перед очагом деформации в индукционной печи, причем основу нагревают с градиентом температур между поверхностными и центральными слоями, равным 0,3-0,8 от температуры рекристаллизации. Затем осуществляют прокатку в вакууме с обя атием пакета 5- 7%, если толщина плакировки менее 0,05 мм, и 7-10%, если толщина пла-г кировки более 0,05 мм. Производство биметаллических полос по данному способу на вакуумном прокатном стане осуществляют за один проход и получают качественное соединение малопластичной основы с тонкой плакировкой без разрушения основы. e. (Л