КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛА (СВАРКА ВЗРЫВОМ И ГОРЯЧАЯ ПАКЕТНАЯ ПРОКАТКА НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Т.А. Шишкин, О.Л. Первухина

ФГБУН Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН,

Л.Б. Первухин ФГУП

ЦНИИчермет им. И.П. Бардина

КОМБИНИРОВАННЫЙ МЕТОД ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛА (СВАРКА ВЗРЫВОМ И ГОРЯЧАЯ ПАКЕТНАЯ ПРОКАТКА

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ 

Материалы II Международной научно-технической конференции. Ответственный редактор А.Л. Кузьминов. 2015. С. 152.

Для промышленного производства листовых биметаллов в России и за рубежом используются горячая пакетная прокатка, электрошлаковая наплавка с последующей прокаткой и сварка взрывом. В докладе дан анализ преимуществ и недостатков этих методов и показано, что комбинация сварки взрывом и горячей пакетной прокатки позволяет расширить номенклатуру биметаллов, повысить технологичность производства, то есть исключить вакуумирование пакетов, обеспечить равнопрочное соединение по всей поверхности. Особенности изготовления комбинированным методом биметаллов и их свойства показаны на примере изготовления многослойного броневого листа. При создании многослойного материала для композиционной многослойной брони необходимо сформировать границу раздела с заданными физико-механическим свойствами, обеспечивающими высокую прочность соединения компонентов.

В качестве лицевого слоя в композиционных материалах для брони используются инструментальные модифицированные стали, обеспечивающие после закалки высокую твердость. В качестве основного слоя используются низколегированные высокопрочные стали, которые имеют твердость после закалки ниже твердости лицевого слоя. Эти материалы в отожженном состоянии или состоянии поставки отличаются повышенной твердостью, низкой ударной вязкостью, склонностью к образованию трещин при деформации, чувствительностью к концентраторам напряжений, плохо свариваемыми традиционными методами сварки давлением и плавлением. В связи с этим затруднено получение многослойных материалов с качественной границей раздела традиционными методами прокатки и наплавки, а также сваркой взрывом.

Метод сварки взрывом имеет ограничения по толщине метаемой пластины для малопластичных и высокопрочных сталей (10- 12 мм), что не позволяет его рекомендовать для производства многослойной композиционной брони. В связи с этим разработали комбинированную технологию (сварка взрывом + горячая пакетная прокатка), которая обеспечивает получение бронелиста с высокими прочностными свойствами и бездефектной структурой соединения, с лицевым слоем из инструментальной стали и основным из высокопрочной стали, с промежуточной мягкой прослойкой из малоуглеродистой стали. В докладе приводятся результаты исследований структуры и свойств биметалла на всех стадиях его производства. Показано, что разработанная технология обеспечивает прочное и бездефектные соединение по всей поверхности.

Статистическая обработка результатов производства опытно-промышленной партии многослойного бронелиста показала, что среднеарифметический расходный коэффициент материалов составляет 1,45. Испытания на бронестойкость, проведенные в ЗАО "Форт Технология" показали, что бронелист обеспечивает повышение бронестойкости в 1,65 раза по сравнению с монолистом из броневой стали тыльного слоя при следующих условиях испытания: пуля Б-32, патрон 7-БЗ-3, калибр 7,62 мм; пуля патрона СТ-М2, калибр 7,62 мм; пуля Р80; скорость 815-840 м/с, расстояние 10 м.

Комбинированная технология (сварка взрывом + горячая пакетная прокатка) обеспечивает получение биметалла с высокими прочностными свойствами и бездефектной структурой соединения и может быть рекомендована для производства многослойной бронепреграды для защиты бронетехники. Комбинированный метод изготовления биметалла позволяет получать износостойкие материалы для инструмента и изготовления рабочих органов почвообрабатывающих машин, экскаваторов и других горнодобывающих машин от абразивного и ударно-абразивного износа.