УДК 621.375.826:621

Литвиненко О. А., наук. кер. Романенко В.В., к.т.н., доц.

Виготовлення гнутих біметалів та біметалевих виробів

кутового типу

Біметали – це матеріали, що виготовлені при надійному з’єднанні двох металів. Ці матеріали широко застосовуються в багатьох галузях промисловості. Вони поєднують можливості звичайних сталей (основи) з особливими властивостями матеріалу покриття (робочого шару). Біметалічний прокат дозволяє отримати поєднання властивостей, які неможливо отримати в окремо взятому металі або сплаві: високу міцність з корозійною стійкістю, ударну в’язкість із зносостійкістю, міцність з високою тепло- та електропровідністю та інші. В основному біметали отримуються в вигляді листових матеріалів різних розмірів. Якщо із біметалів виготовляються конструкції замкнутого контуру є потреба в гнутих біметалах, та біметалах кутового типу, що спрощує отримання виробів такого контуру.

Проблема виготовлення гнутих біметалів вирішується тим, що при їх отриманні з’єднання пластини основи та робочої пластини біметалу відбувається за рахунок потужного джерела енергії. Для потрапляння енергії для з’єднання пластин біметалу в місце їх контакту заздалегідь в пластині основи в потрібних місцях виконують наскрізні технологічні отвори. Технологічні отвори розміщують по можливості симетрично відносно лінії згинання біметалу. В подальшому здійснюється зварювання пластини основи та робочої пластини через технологічні отвори. Таке з’єднання пластин біметалу виконують тільки з одного краю пластин біметалу, лише до лінії його згинання. Якщо ж пластини біметалу були б скріплені повністю, то при згинанні це призвело б до руйнування місць скріплення. В подальшому виконується процес згинання пластин біметалу на згинальному  пресі. При цьому переміщення робочої пластини відносно пластини основи відбувається лише по другій (незакріпленій) стороні біметалу. Після завершення згинання на потрібний кут виконується з’єднання другої сторони біметалу за допомогою електродугового зварювання. В кінці бажано виконати шліфування поверхні зварних швів урівень з поверхнею пластини основи.

Для отримання виробу із біметалу кутового типу дві основи з нанесеним на них спеціальним рельєфом встановлюються перпендикулярно одна одній та з’єднуються між собою за допомогою, наприклад, зварювального шва. Такий кутовий виріб встановлюється у виливницю на одну із основ, яка заливається шаром розплавленого робочого металу для створення (після охолодження) біметалу на внутрішній стороні однієї із частин кутового виробу. Для подачі робочого розплаву та рівномірного нанесення його на основу служить засіб для заливки, який включає в себе лоток з жолобом. Для запобігання додаткового охолодження робочого матеріалу в процесі заливки виливниця може рухатися зі швидкістю, як правило, рівною швидкості  вільного розтікання робочого металу по основі. Після затвердіння та отримання робочого шару на одній стороні кутового виробу виріб повертається, і у виливницю вставляється друга сторона виробу. Процес заливки робочим металом виконується і на цій стороні. В результаті отримуємо кутовий біметалічний виріб з робочою внутрішньою поверхнею.

На поверхні основи, що підлягає заливці, створюється спеціальний рельєф у вигляді окремих острівків чи смуг та борозен між ними, з розмірними параметрами, такими щоб тепла робочого матеріалу, що заповнив борозну повинно бути достатньо для розплавлення цих острівків чи смуг. Очевидно, що при цьому робочий матеріал повинен бути декілька перегрітий по відношенню до температури плавлення основи.

Таким чином, виготовлення гнутих біметалів та біметалів кутового типу істотно розширює можливості свого застосування за рахунок спрощення і здешевлення технології отримання таких матеріалів при забезпеченні надійного з’єднання пластин біметалів.