ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
Эти результаты могут быть улучшены путем большей подрезки передних концов труб и применением специальной круглой кали бровки.
Номинальные толщины суммарной стенки и медного слоя на зад них концах прессованных труб размером 60x6,0 мм больше, чем на передних примерно на 0,4 и 0,05 мм, соответственно. Повышение толщины стенки можно объяснить некоторым износом матриц в про цессе прессования.
Толщина плакирующего слоя изменяется пропорционально тол щине суммарной стенки. Разнотолщинность их (включая изме
нение по номиналу) практически одинаковая. Она |
составляет |
по толщине суммарной стенки 16,7% и по толщине |
слоя при |
мерно 40 %. |
|
Фактическая поперечная разнотолщинность медного слоя прессо ванных труб размером 66 X 7,25 мм находится в пределах 0,1—0,45 мм по передним и 0,1—0,6 мм по задним концам (рис. 23), а труб размером 60X6,0 мм соответственно в пределах 0,05—0,25 и 0,05—0,30 мм, т. е. разнотолщинность несколько меньше на передних концах и снижается с уменьшением толщины суммарной стенки и толщины слоя.
По длине прессованных биметаллических труб сталь 10 + медь МЗр (рис. 24, 25) и сталь 10 + сталь 0Х18Н10Т (рис. 26) размерами 63X7,0; 66X6,0 и 66x7,0 мм для установившегося процесса прессо вания толщина плакирующего слоя практически одинаковая, разно толщинность слоя изменяется в узких пределах — до 0,2 мм, что меньше, чем при прокатке на непрерывном стане. Это также указы вает на равномерность истечения и на преимущества прессования перед прокаткой. Наружный диаметр труб изменяется в пределах + 1%. При неустановившемся процессе прессования, как правило, на переднем конце наблюдается некоторое занижение толщины мед ного слоя, что объясняется характером истечения и большей пластич ностью его.
Исследовано влияние температуры, скорости и степени деформа ции при прессовании на прочность сварки слоев биметаллических труб многих сочетаний металлов, в том числе: из стали 10, плакированных изнутри или снаружи сталью 0Х18Н10Т (в интервале температур 1000— 1250° С), из стали 10, плакированных изнутри медью (в интер вале температур 700—950° С), и из стали 10, плакированных изнутри бронзой БрОФ 7—0,2 и Бр АЖ9—4 (в интервале температур 730— 830° С).
Как известно, значительное влияние на прочность сварки слоев оказывает расположение соединяемых металлов. Во всех случаях, кроме расположения снаружи нержавеющей стали, больший коэф фициент линейного расширения внутренних слоев благоприятствует сварке слоев [коэффициенты линейного расширения стали 0Х18Н10Т,
меди и бронз примерно равны |
18• 10“6 град'1, а для стали |
10 + |
|
+ (10— 13)-10~6 гр ад '1]. |
двухслойных заготовок |
сталь |
10 — |
Показано, что при нагреве |
|||
0Х18Н10Т до 1000—1250° С |
происходит схватывание |
и сварка |
85
Разндтолщинность, мм
mo woo то то ssoo то то
Длина, нм
___ І_
Разнотолщинность, мм
Р и с . |
22. |
И з м е н е н и е |
т о л щ и н ы |
h п л а к и р у ю щ е г о |
м е д н о г о |
с л |
о я |
в |
т о ч к |
а х |
1— 6 п о |
с е ч е н |
и |
ю |
и |
д л и н е |
к а т а н ы х |
б и м е т а л л и ч е с |
|
|
|
|
к и х т р у б р а з м е р о м 6 0 X 6 , 0 м м . |
П р е д е л ы |
h у к а з а н ы |
н а р и с |
у |
н к а х |
|
|
|
слоев, при этом прочность в месте сварки достигает 50— 150 МН/м2
(5— 15 кгс/мм2). |
на срез |
|
|
|
Прочность сварки |
|
|
||
|
|
- т |
с р = P!F> |
|
где тс,Ср — напряжение |
среза, |
МН/м2 |
(кгс/мм2); |
|
Р — усилие среза, (кгс) |
МН; |
|
||
F — срезаемая поверхность, мм2, определяемая из выражения |
||||
F = |
л dphe |
(he — высота |
срезаемой поверхности образ |
|
ца, |
мм). |
|
|
|
При выборе h6 необходимо учитывать прочность срезаемых мате риалов и геометрические размеры труб, чтобы обеспечить срез слоя,
а не смятие одного из них (рис. 6).
При обратном расположении слоев сварка происходит лишь при совместной их дефор
мации. |
|
результаты |
|
исследований |
|
Рассмотрим |
|
||||
прочности |
сварки слоев |
для |
труб сталь |
||
10 + 0Х18Н10Т |
(изнутри) |
и 0Х18Н10Т + |
|||
+сталь 10 |
(изнутри) размерами 32н-45 X |
||||
X 2,4ч-6,0, |
выпрессованных |
в |
интервале |
||
температур |
1000—1250° С при |
коэффициен |
тах вытяжки 6—16 (рис. 27).
слоя, мм
Р и с . |
23. |
Р |
а |
з |
н |
о |
с т |
е |
н |
н |
о с т ь |
|
п |
л |
а |
к и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р у ю щ е г о |
м е д н о г о |
|
|
с л о я |
|
п о |
|
п е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
р е д н и м |
и |
з а д н и м |
|
к о н ц а м |
|
п р е с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
с о в а н н ы х |
б и м е т а л л и ч е с к и х |
|
т р у б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
с т а л ь |
10 + |
|
м е д ь |
|
|
р а з м е р а м и : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1, 2 — 6 6 X 7 ,2 5 ; 3, 4 — 6 0 Х |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
6,0 |
м м . |
|
С |
п |
л |
о |
ш |
н |
а |
я |
л |
и |
н |
и |
я |
— |
Р и с . |
24. И з |
м |
е |
н |
е |
н |
и е |
т |
о |
л |
щ |
и |
н |
ы |
п л а к и р |
у ю |
щ е г о м е д |
||
п е р е д |
н и й |
к |
о |
н |
е |
ц |
т |
р |
у |
б |
ы ; п |
у |
н |
к |
т |
и р |
|
|||||||||||||||||||
н а я |
л и н и я |
|
— з а д н и й |
|
|
к о н е ц |
|
н о г о |
с л о я |
п о |
д л и н е |
|
п р е с с о в а н н ы х |
б и м е т а л л и ч е с |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
т |
р у |
б |
ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
и |
х |
т |
р |
у |
б |
р |
а з |
м |
е |
р |
о |
м |
6 3 Х |
7,0 |
м |
м |
С увеличением деформации и повышением температуры при прес совании биметаллических труб значительно возрастает прочность сварки слоев, причем в большей степени при внутренней плакировке.
Так, трубы сталь 10 + сталь 0Х18Н10Т (изнутри), |
выпрессованные |
с коэффициентом вытяжки р = 16 при температуре |
1000° С, имеют |
напряжение среза 230 МН/м2 (23 кгс/мм2), а выпрессованные при
1250° С с р = 16—450 МН/м2 (45 |
кгс/мм2). При этом удельное давле |
ние прессования снизилось с 975 |
МН/м2 (97,5 кгс/мм2) до 625 МН/м2 |
(62,5 кгс/мм2), или на 35%. При более высоких температурах мак симальная прочность сварки достигается при меньших деформациях. При 1250° С максимальная прочность 450 МН/м2 (45 кгс/мм2) полу-
88
|
|
|
|
|
|
Р и с . |
|
25. |
И з м |
е |
н е |
н и |
е |
т |
о л щ и |
н ы |
|
п |
л а к |
и р у |
ю |
щ е г |
о |
м |
е |
д |
н о |
г |
о |
с л о я |
|
п о |
|
д |
л |
и |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
н е |
|
п р е с с о в а н н ы х |
б и м е т а л л и ч е с к и х |
т р у б |
р а з м е р а м и |
6 6 X 6 , 0 м м |
|
(а ) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
6 6 Х |
7,0 |
м м |
( б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Толщинапланирующегослоя,мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р и с . |
26. |
И |
з |
м |
е |
н |
е |
н |
и |
е |
т |
о л щ |
и |
н ы |
п |
л а |
к |
и р у ю |
щ е |
г |
о |
( 0 Х 1 8 Н 1 0 Т ) |
с |
л |
о |
я |
п |
о |
д |
л |
и |
н |
е |
п |
р |
е |
с |
с о в а н н ы х |
б |
и |
|
||||
м е т а |
л л и ч |
е |
с |
к |
и |
х |
т |
р |
у |
б |
с т а л ь |
|
10 |
-J- |
0 |
Х 1 8 Н 9 |
Т |
р |
а |
з м е |
р о м |
|
6 3 Х |
7,0 |
м |
м |
п |
р |
и |
в |
н |
у |
т |
р е |
н |
н |
е |
й |
(а) и н а р |
у |
ж |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н о й |
( б ) |
|
п л а к и р о в к е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хоэрірициет |
|
|
дытяжѵа ju |
|
|
|
|
|
Р и с . 27. В л и я н и е т е м п е р а т у р ы |
и с т е |
п |
е |
н и д е ф о р м а ц и и |
н а |
у |
с и |
л и е с р е з а б и м е |
т а л л и ч е с к и х т р у б с т а л ь 10 + |
0 Х 1 8 Н 1 0 Т с в н у т р е н н е й |
(а ) |
и |
н а р у ж н о й ( б ) |
||||
п л а к и р о в к о й п р и |
т е |
м п е р а т у р а х , |
° С ; |
|
|
|
||
1 — 1000; 2 — 1100; |
|
3 — 1200; 4 — 1250 |
|
|
Пается при р — 14, а при 1000* С при р ^ 16 только 230 Мн/м4 (23 кгс/мм2).
С ростом степени деформации до определенного значения подни мается и прочность сварки слоев. Однако влияние деформации
меньше, чем температуры. Так, при 1250° С напряжение |
среза |
со |
||||||||||||||||||
ставляет |
350 МН/м2 |
(35 |
кгс/мм2), |
удельное |
давление |
прессования |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
560 |
МН/м2 |
|
(56 кгс/мм2) |
при |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р = 6, а напряжение среза при |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р =16—450МН/м2 (45 кгс/мм2); |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
удельное |
давление |
прессо |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вания 800 МН/м2 (80 кгс/мм2). |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При увеличении коэффициента |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деформации |
в 2,5 |
раза |
удель |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ные |
давления |
прессования |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
возрастают в |
1,4 |
раза, |
а нап |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ряжение среза в 1,3 раза. С |
||||||||||
Р и с . 28. |
В л |
и я н |
и |
е Т т е |
м п е р |
а т у р ы |
н |
а г |
р е в а и |
увеличением |
|
степени |
деформа |
|||||||
ции растут удельные |
давления |
|||||||||||||||||||
к о э ф ф и ц и |
е н т а |
в ы |
т |
я ж к и |
н а |
н а п р я |
ж е н |
и е |
с р е з а |
|||||||||||
п р е с с о в а н н ы х |
б и м е т а л л и ч е с к и х |
т р у б |
с т а л ь |
между |
слоями, |
улучшается |
||||||||||||||
|
|
|
|
10 + |
м е д ь |
|
|
|
||||||||||||
вышается |
температура |
|
|
|
контакт |
слоев и несколько по |
||||||||||||||
деформации, |
что |
способствует |
прочности |
|||||||||||||||||
сварки |
слоев. |
Однако длякаждой |
|
температуры |
имеется |
предел |
||||||||||||||
роста |
степенидеформации, |
|
при |
превышении |
|
которого |
проч |
ность сварки практически не изменяется. Данные для труб сталь 0Х18Н10Т + сталь 10 аналогичны приведенным, но абсолютные величины напряжения среза ниже. Кроме того, можно ожидать
дальнейшего |
увеличения |
|
|
|
|
|
|
|||||
напряжения’среза при р > |
16, |
|
|
|
|
|
|
|||||
так |
как |
его предел |
еще |
не |
|
|
|
|
|
|
||
достигнут. |
|
|
зави |
|
|
|
|
|
|
|||
Была исследована 1 |
|
|
|
|
|
|
||||||
симость |
прочности |
сварки |
|
|
|
|
|
|
||||
низкоуглеродистой |
стали |
с. |
|
|
|
|
|
|
||||
медью |
от температуры |
наг |
|
|
|
|
|
|
||||
рева |
и |
степени |
деформации |
|
|
|
|
|
|
|||
при прессовании. Результаты |
Р и с . 29. |
В л и я н и е |
т |
е м |
п е р а т у р ы |
н а г р е в а н а н а п |
||||||
этих исследований аналогич |
р я ж е н и е |
с р е з а |
п р е с с о в а н н ы х |
б и м е т а л л и ч е с к и х |
||||||||
т р у б с т а л ь |
10 |
+ |
м е д ь ( п р и |
р, 11 ^ 2 0 ) |
||||||||
ны |
вышеприведенным |
(рис. |
|
|
|
|
|
|
28, 29). Минимальное сопротивление срезу составило 150— 155 МН/м2
(15— 15,5 кгс/мм2) — наблюдается при |
нагреве заготовки |
под прес |
|||||||
сование |
до |
700° С при |
р = |
5,6; |
максимальное сопротивление |
||||
срезу было равно 230—240 МН/м2 (23—-24 кгс/мм2) — при |
нагреве |
||||||||
950° С и [1 = |
5,6-н20,4. Сопротивление срезу возрастает также с |
||||||||
повышением |
температуры |
и |
увеличением степени деформации, |
||||||
причем |
гболее |
эффективное |
влияние |
оказывает |
температура наг |
||||
рева. |
При достижении |
900—950° С |
прочность |
сварки |
слоев в |
||||
исследованном интервале вытяжек прочности меди. |
|
||||||||
1 |
См. сноску |
на с. 67. |
|
|
|
|
|
|
90