Биметаллические листы и плиты АО Энергометалл

Биметаллические плиты предназначены для изготовления элементов теплообменных аппаратов и аппаратов воздушного охлаждения, реакторов, колонн и сосудов для химического и нефтехимического машиностроения, деталей судостроения и соответствуют ТУ-1880-002-15190236-2011, выпущенными АО «Энергометалл» и ОАО «ВНИИНЕФТЕМАШ». Настоящие ТУ-1880-002-15190236-2011 рекомендованы ГОСТ Р52630-2012 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия».

Биметаллические плиты изготавливаются с основным слоем из листового проката углеродистой, низколегированной или легированной стали и плакирующим слоем из листового проката коррозионно-стойких сталей, никелевых и медных сплавов, изготовленными в соответствии с российскими и зарубежными стандартами.

Размеры плит ограничиваются площадью в 35-40 м2 при различном сочетании длины и ширины. Возможно изготовление плит с формой, отличной от прямоугольной. Толщина плит: от 10 до 320 мм. Толщина плакирующего слоя: от 2 до 12 мм.

Действующие технические условия предусматривают применение исходных материалов по любым общепризнанным в мировой практике стандартам, как по ГОСТ, так и по ASTM, ASME, EN и другим.

Важным отличием биметаллических плит и Технических условий на продукцию АО «Энергометалл» является гарантированный повышенный уровень прочности соединения слоев – не менее 220 МПа для сопротивления срезу и 220-260 МПа для сопротивления отрыву плакирующего слоя (147 Мпа по ГОСТ 10885-85, 140 Мпа по ASTM A263, A264, A265, EN13445-2).

Для всей биметаллической продукции компании гарантируется сплошность не менее 1 кл. по ГОСТ 22727-88, ГОСТ 10885-85.

Заказчик всегда вправе обсудить с нами любые дополнительные требования по дополнительным и эксклюзивным свойствам необходимого ему биметалла.

Биметаллические плиты «сталь-титановые сплавы» предназначены для изготовления элементов теплообменных аппаратов и сосудов энергетического и химического машиностроения, электрохимических установок.

Плиты выпускаются в соответствии с действующими российскими и зарубежными стандартами и техническими условиями, в том числе ТУ 5.961-11772-2011 «Плиты биметаллические сталь-титан» (ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей»), ASTM B898-2011, а также ТУ 1880-001-15190236-2011 «Плиты биметаллические «сталь-титан», изготовленные методом сварки взрывом» (разработаны ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» для АО «Энергометалл»).

Биметаллические плиты выпускаются с основным слоем из углеродистой, низколегированной стали, российского и зарубежного производства, с плакирующим слоем из титана марок ВТ1-0, ВТ1-00 по ГОСТ 19807-91, ASTM B-265 Gr.1, Gr.2.

Биметаллические плиты изготавливают в виде прямоугольных заготовок толщиной от 5 до 300 мм, шириной от 300 до 5000 мм, длиной от 400 до 9000 мм.

Толщина плакирующего слоя из титана может быть в пределах от 2 до 12 мм.

Крупногабаритные листы изготавливаются со сварным плакирующим слоем, в соответствии с указаниями и требованиями Заказчика, в частности по ОСТ В5Р.95118-2001.

Технические условия ТУ 1880-001-15190236-2011 предусматривают повышенное, относительно прочих ТУ и стандартов, качество соединения, в том числе – сопротивление срезу не менее 200 Мпа и сопротивление отрыву не менее 180 Мпа (согласно ASTM B898-2011, сопротивление срезу не менее 137,9 Мпа).

Кроме повышенных параметров прочности, гарантируется сплошность не менее кл.1 по ГОСТ 22727-88.

По пожеланиям российских и зарубежных Заказчиков АО «Энергометалл» изготовил опытные образцы биметаллических плит на основе стали и специальных титановых сплавов. В частности, изготовлены образцы следующих композиций:

Сталь 09Г2С – титановый сплав ПТ3-В

Сталь 09Г2С – титановый сплав В265Gr.5

Сталь 09Г2С – титановый сплав В265Gr.12

Тройная композиция:

Сталь 09Г2С – титановый сплав В265Gr.1 - титановый сплав В265Gr.5

Высокие характеристики новых материалов подтверждены лабораториями ГНЦ ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», НИЛК "Политехтест" Санкт-Петербургского государственного политехнического университета и лабораториями Заказчика.

Мы готовы разработать по требованию Заказчика новый вид продукции с применением титановых сплавов и разработать новые Технические условия на данный вид продукции.

Крупногабаритные биметаллические плиты с площадью поверхности от 20 до 40м2 изготавливаются в соответствии с действующими российскими и зарубежными стандартами с применением ряда дополнительных требований к основному и плакирующему слоям в соответствии с их габаритными размерами и весом.

Основной слой биметаллических плит из углеродистой и низколегированной стали российского и зарубежного производства изготавливается без сварных швов в соответствии с Техническим заданием Заказчика и дополнительными требованиями к соблюдению размеров и плоскостности.

В соответствии с ТЗ возможно применение специальных планов качества, в частности для применения на АЭС.

Плакирующий слой из нержавеющих марок сталей, никелевых и титановых сплавов российского или зарубежного производства может быть выполнен путем укрупнения с помощью аргоно-дуговой сварки с обязательным радиографическим контролем сварного шва.

В 2013 году изготовлен «пилотный образец» крупногабаритного листа для «Системы аварийного охлаждения и защиты атомного реактора» (САОЗ) (09Г2С-15 + AISI 321) с размерами 90 (84+6) х 2600 х 10600мм и весом около 20 тонн (размер заготовки с учетом комплекса испытаний 2750х10800мм).

Механические свойства соединения в пилотном образце значительно превышают все действующие стандарты (прочность на отрыв мин. 476,59 МПа, прочность на срез мин. 410,38 МПа), класс сплошности «0».

В настоящее время, совместно с ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», ведется работа по созданию новых Технических условий, учитывающих специфику применения на АЭС: выпущен Протокол от 24.06.2015г. совещания по вопросу применения стали плакированной взрывом в атомной энергетике и подготовлено Техническое Задание на выполнение работ по аттестации плакированного взрывом биметалла и разработке Технических условий на листовой биметалл.

Кроме того, совместно с ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» подготовлено Техническое задание и Коммерческое предложение для изготовления комплекта трубных досок «сталь-титан» размером 45(40+5) х 4164 х 4950 мм для ОАО «Силовые Машины».

Крупногабаритные плиты для нефтехимического и химического машиностроения выпускаются в соответствии с требованиями ТУ 1880-001-15190236-2011, ASTM A263, ASTM A264, ASTM А265, с учетом особенностей размера и веса.

Крупногабаритные листы с плакирующим слоем из титана выпускаются в соответствии с требованиями ТУ 5.961-11772-2011 «Плиты биметаллические сталь-титан» (ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей») и применением ряда дополнительных требований к изготовлению сварного плакирующего слоя.

В рамках международного проекта ITER АО «Энергометалл» изготавливает биметаллические заготовки для компонентов термоядерного реактора, разрабатываемых и изготавливаемых Электрофизическим институтом им. Д.В. Ефремова, входящего в ГК «Росатом».

Главной особенностью всех применяемых в проекте материалов, является их работа в условиях высокого вакуума. В связи с этим, все исходные металлы, входящие в состав как базового, так и плакирующего слоев соответствуют спецификации ITER – «ITER Grade» и проходит ряд дополнительных испытаний, в том числе в условиях криогенных температур.

В рамках проекта, АО «Энергометалл» изготавливает заготовки двух типов.

Для изготовления теплообменных элементов дивертора реактора изготавливаются биметаллические пластины из хромо-циркониевой бронзы и стали 316L-IG. Биметалл имеет повышенный уровень прочности сцепления слоев на разрыв – не менее 300 МПа при 150 °С – и абсолютный уровень сплошности, подтверждаемый на специальной установке трехмерного ультразвукового контроля и испытаниями на «гелевую герметичность». Конструктивно, вся нагрузка в конечном изделии сосредоточена по контуру пластины с толщиной биметаллического ребра 5 мм, при этом, с одной стороны находится рабочая зона реактора (высокий вакуум), а с другой стороны циркулирует охлаждающая вода при сверхкритических параметрах.

Для изготовления корпуса сверхпроводящего контакта катушки полоидального поля реактора. АО «Энергометалл» пришлось решить нестандартную задачу трехмерного плакирования – изготовления биметаллической пластины с зоной соединения, отличной от плоской. До сих пор, изготовление таких контактов производилось путем штамповки на прессе плоской заготовки, с последующей обширной механической обработкой (компания Nobelclad, Франция). АО «Энергометалл» изготовило заготовку контакта за один прием с высоким качеством как плоской, так и радиусной зоны сопряжения медной части контакта с основанием из нержавеющей стали 316L.

Вся продукция сопровождается комплектом документации по качеству, определяемой требованиями ГК «Росатом» и проектом ITER.

Биметаллические плоские плиты /листы/ из алюминиево-магниевых сплавов и нержавеющей стали используются в качестве заготовок переходников в сварных конструкциях в судостроении и машиностроении, а также в качестве заготовок деталей в электротехнической промышленности и приборостроении.

Технические условия: ТУ 1880-003-15190236-2012 «Плиты биметаллические из алюминиевого сплава АМг6УМ и стали 12Х18Н10Т (ТР321) общего назначения», одобрены Российским Морским Регистром судоходства.

Общая толщина плиты: 10 мм

Толщина слоев в биметалле: сталь 12Х18Н10Т(ТР 321) – 5 мм, АМг6УМ – 5 мм

Ширина плиты: 300-1500 мм

Длина плиты: 400-3000 мм

В качестве исходных материалов для изготовления биметаллических плит используются:

• алюминиевый сплав АМг6УМ по ГОСТ 4784-97, ГОСТ 21631-76 с двухсторонним плакирующим слоем чистого алюминия (АД1, АД0)
• коррозионностойкая сталь марки 08-12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72 или X6CrNiTi18-10 (ISO), 321(AISI) по ASTM A240/A240M.

Прочность соединения слоев, не менее:

• на срез – 60 МПа,
• на отрыв –100 МПа.

Биметаллические плиты подвергаются 100%-му ультразвуковому контролю по ГОСТ 22727-88, ASТМ А578/А578М.

Размеры исходной заготовки определяются размером листа АМг6УМ и ограничены сверху размером 1500х3000мм.

Свойства данных биметаллических плит соответствуют аналогичной продукции других производителей и одобрены Российским Морским Регистром судоходства.

Дополнительные области применения

Помимо судостроения, данная разновидность биметаллических плит находит применение в электротехнической промышленности и приборостроении, при этом обеспечивается компромиссное сочетание низкой теплопроводности и коррозионной стойкости нержавеющей стали, и высокой теплопроводности и электропроводности алюминиевого сплава, а также облегченная механическая обработка со стороны алюминиевого сплава.

Триметаллические переходы «Al-Ti-Сталь» применяются в конструкции штанги анододержателя и обеспечивают технологичное соединение стали и алюминия посредством титановой прослойки, исключающей образование хрупких интерметаллидов алюминия и железа.

Изделие работает при повышенной температуре, около 350 °С, и требует подтверждение гарантированного срока службы. Испытание проводилось на образцах, изготовленных по заказу Надвоицкого алюминиевого завода компании «РУСАЛ» и подтверждены Актом испытаний.

Подобные переходы производятся компанией Nobelclad (Франция). В России приняты переходы другого типа. Таким образом, данное изделие можно отнести к перспективным разработкам.

Биметаллические стержни с медным сердечником и титановой оболочкой из титана ВТ1-0 ОСТ 190013-81 используются в качестве токопровода, работающего в коррозионно-активной среде.

Прочность соединения титановой оболочки и медного сердечника должна выдерживать многократный цикличный нагрев до 500 °С и охлаждение до 60 °С (количество циклов не менее 25-ти). Испытания на осевую нагрузку проводятся на произвольном цилиндрическом образце биметаллического стержне, длиной 15 мм (не менее 400 Н).

Изделие применяется в новой конструкции анодов при производстве никеля.

Компания «Энергометалл» неизменно внимательно относится к потенциальным потребностям своих партнеров и рынка, а также возможностям, которые открываются в процессе выполнения текущей производственной программы. Бóльшая часть серийно выпускаемой продукции ранее также имела статус перспективной разработки.

Нами сделан существенный шаг вперед в области сварки взрывом высокопрочных титановых сплавов, которые ранее относились к категории «несвариваемых». Изготовлены опытные композиции из низколегированной стали и титановых сплавов ПТ3-В ГОСТ 19807 – 91, ASTM B265 Gr.5, ASTM B265 Gr.12, показывающие возможность получения качественных двух- и трехслойных соединений с высокими механическими характеристиками. К этой продукции проявлен интерес со стороны итальянских производителей оборудования для оффшорных платформ.

Изготовлен образец биметалла для ледового пояса перспективных ледоколов. Успешно сварены материалы с броневыми свойствами, как базового, так и плакирующего слоя. Работа проведена в рамках сотрудничества с ФГУП ЦНИИ «КМ «Прометей».

Также изготовлен образец сварной биметаллической трубы. Данная продукция не выпускается в России, но к ней проявлен интерес со стороны ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез».

В процессе обсуждения с ФГУП ЦНИИ «КМ «Прометей» находятся задачи получения биметаллической трубной заготовки для последующей прокатки труб для АЭС и получения биметаллических листов по технологии «взрыв+прокатка».

Ждем Ваших запросов и предложений!