Плакирование металлов

Современные производители труб и трубопроводной арматуры всерьез задумываются о необходимости продления срока службы своей продукции. Чтобы добиться желаемого результата необходимо использовать новые материалы, созданные по инновационным технологиям. Одним из самых популярных способов улучшения качественных характеристик является плакировка. Плакирование металлов – это термомеханическое нанесение на его поверхность тонкого защитного слоя другого металла или сплавов. Таким способом покрываются листы, плиты, проволока, трубная продукция.

Плакировка: понятие и методы

Плакирование применяют для того, чтобы создать на поверхности материала слой, обладающий определенными свойствами. Это может быть твердость и износостойкость, а также устойчивость к:

возникновению коррозии;
высоким температурам;
эрозии.

Таким способом можно не только создавать оборудование и детали, но и восстанавливать их после изнашивания.

Защитное покрытие может наноситься с одной или с двух сторон. Его толщина может составлять от десятой доли до нескольких миллиметров (3-40% от толщины металла на который наносится). Таким способом обычно улучшают качественные характеристики таких металлов, как углеродистые и устойчивые к воздействию кислоты стали, сплавы титана или меди.

На них наносят слой:

меди;
никеля;
нержавеющей стали;
молибдена;
алюминия;
золота;
серебра.

Какой метод плакирования выбрать? Обычно используются такие способы:

Пакетная прокатка. Листы металла собирают и сваривают в многослойный пакет. Количество слоев зависит от назначения материала и варьируется от 2 до 4. Такой способ используют наиболее часто. Он заключается в том что лист и защитный материал собираются в пакет, который обваривают герметичными швами, нагревают до температуры 1450-1550К. Далее непосредственно выполняется прокатка с величиной обжатия более 60%. Такая процедура приводит к сварке металла и плакирующего слоя.
Комбинированное литье. В заготовку для слитков устанавливают перфорированные разделительные листы с целью определения положения будущей плоскости соединения между материалами. После этого в форму одновременно заливают два металла. Выполняющий работу специалист контролирует равенство высот жидкого материала. После этого биметаллический слиток прокатывается.
Комбинация жидкого и твердого металла. Твердую плиту укладывают в заготовку для слитка, а затем заливают вокруг нее жидкий металл. Соединение слоев осуществляется при прокате полученного слитка.
Сварка взрывом. Методика применяется для создания изделий специального назначения или соединения пар материалов, которые сложно плакировать другими способами. Взрыв позволяет соединить металлы, которые не растворяются друг в друге, при повышенной температуре образуют интерметаллическое соединение и различаются по уровню сопротивления деформации. Основной и защитный материал применяется в холодном состоянии. На поверхность металлического плакирующего листа, расположенного под углом к основе, укладывается взрывчатка с детонатором. Во время взрыва пластины соударяются и возникает струя металла, выходящая из поверхности обеих слоев. Процесс деформации протекает при перепаде давления от нормального атмосферного до 15 МПа (соответствует движению фронтов ударных волн).
Волочение трубы с сердечником. Этот способ применяют для плакирования проволоки.
Наплавка. Этот метод отличается отсутствием разбавления рабочего слоя основным металлом. Способы соединения слоев могут быть разными (ковка, прокатка, взрыв). Для плакирования используется способ сварки давлением (или ее разновидности). Наплавка сопровождается разбавлением материала защитного слоя с основой.

Выбор способа зависит от вида продукции, на которую наносится защита.

Для чего и где применяется плакирование?

Плакирование – это универсальная технология, позволяющая создать или отремонтировать детали, которые в процессе эксплуатации подвергаются воздействию неблагоприятных сред. Это может быть:

различные загрязнения;
шлак;
пар;
высокие температуры.

Использование такой методики позволяет сэкономить средства на приобретении новых деталей. Способ позволяет получить биметалл (триметалл), который существенно удлиняет срок безремонтной эксплуатации трубопроводных магистралей и конструкций, созданных из этого материала.

Смешанные двух металлов позволяет отказаться от использования изделий из более дорогих материалов. Благодаря этой особенности элементы, выполненные при помощи плакировки стали активно использоваться при строительстве трубопроводных систем, постепенно вытесняя изделия, созданные из более дорогих, но менее устойчивых к неблагоприятным воздействиям материалов.

Технологии плакирования активно используются в ювелирном деле. Они позволяют создавать нестандартные украшения или более доступную продукцию (например, при нанесении золотого покрытия на серебро).

Способ применяют также при производстве монет.

Вместо резюме

Организация деятельности современного производства – это не только поиск качественных расходных материалов и надежного сбыта, а и сокращение расходов на создание продукции. Именно поэтому многие предприятия, осуществляющие создание металлических деталей и конструкций все чаще отдают предпочтение плакированию. Созданный по такой технологии материал надежен, способен выдержать большие нагрузки и прослужить гораздо более длительный период времени. Область применения би- и триметаллов постепенно разрастается, и это вполне нормально. Использование деталей, выполненных из плакированных металлов не только сокращают расходы на создание той или иной системы, но и значительно увеличивают срок ее эксплуатации. При заказе таких изделий следует обращать внимание на репутацию компании-производителя, наличие гарантии и возможность получения всей технической документации.