Биметаллические трубы: свойства и применение композитного материала
Особенность биметалла заключается в структуре материала, состоящей из двух или нескольких слоёв разных металлов. Уникальное строение позволяет эффективно задействовать ключевые качества различных сплавов и отвечать проектным требованиям.
Биметаллический прокат представлен разнообразными типами продукции – лентами, прутками, трубами, листами. Трубопрокат занимает значительное место среди металлоизделий. Трубы необходимы в множестве отраслей промышленности, поэтому использование таких композитных материалов, как биметалл, позволяет расширить сферу их использования. Биметаллическая труба – это длинномерное полое изделие, выполненная из нескольких соединённых слоёв металла. Наиболее распространёнными сочетаниями являются сталь-медь, никель-железо, медь-латунь, сталь-алюминий. Внешними и внутренними слоями могут служить любые металла в зависимости от требований проекта.
Существует несколько методик соединения металлических слоев. Некоторые из них:
- плакировка, которая заключается в покрытии одного сплава другим. Она может производиться механической деформацией с помощью проката через валки, сваркой взрывом;
- экструзия. Технология предполагает продавливание сплавов через специальную матрицу.
Биметаллической трубе посвящён отдельный ГОСТ 22786-77. Прокат, изготовленный по этому стандарту, предполагается использовать в судостроении. Бесшовная труба из биметалла выпускается с наружным диаметром 6 – 55 мм. Толщина стенки варьируется в интервале 1,5 – 5 мм. Длина достигает 3 – 9 м. Компонентами для создания трубы ГОСТ 22786-77 служат сталь 10, 20, 12ХН3А для наружного покрытия и медь М3р для внутреннего слоя.
Трубы должны соответствовать заявленным механическим характеристикам. Например, сталь 20 должна выдерживать нагрузку в 323 Н/мм², а её относительное удлинение составлять 20%. Герметичность труб гарантируется способностью вынести определённое гидравлическое давление, рассчитанное по специальной формуле.
Готовые трубы отправляются на реализацию в надлежащем виде:
- ровно обрезанные концы, зачищенные от заусенцев и зазубрин. Угол среза должен быть прямым;
- отсутствие трещин, вмятин, глубоких царапин, плен;
- допустимые дефекты, которые не влияют существенно на пригодность изделия (налёт окислов, небольшие вмятины, шероховатость, пятна побежалости);
- плотное сцепление между собой металлических слоёв.
Характеристика трубопроката из биметалла
Рассматриваемая трубная продукция, сочетающая преимущества сразу нескольких металлов, отличается:
- прочностью, стойкостью к повреждениям;
- возможностью перемещать агрессивные вещества;
- снижением расходов – ведь используется меньшее количество ценных сплавов;
- эстетичностью. В случае, когда внешняя оболочка трубы медная или латунная, металлоизделие приобретает декоративный вид.
Применение
Уже упоминалось, что биметаллические трубы востребованы в судостроительной отрасли. Этому способствует стойкость меди к коррозии от солёной морской воды и других веществ. Трубопрокат применяется для транспортировки масла, нефтепродуктов. Кроме этого, сферами применения биметаллических труб являются:
- энергетическая;
- химическая;
- приборостроительная.
Комбинация из разных соединений повышает результативность, экономичность процесса создания новых устройств и приборов. Использование биметаллических изделий помогает решить или оптимизировать производственные задачи.