Цветные металлы в судостроении

Обновлено: 19.05.2024

Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах

17.05.2015 09:40
дата обновления страницы

Металлы которые используются с судостроительстве .

Сталь - один из самых распространенных в судостроении металлов. Наиболее широко применяется углеродистая сталь - сплав железа с углеродом при содержании последнего не более 2 %. Кроме углерода, сталь содержит металлургические примеси: марганец (до 0,7%), кремний (до 0,4%), серу (до 0,05 %) и фосфор (до 0,05 %).

По назначению углеродистая сталь делится на конструкционную (содержание углерода до 0,6 %) и инструментальную (содержание углерода свыше 0,6 %). Конструкционную сталь различают обыкновенного качества и качественную.

Стали, содержащие, кроме железа и углерода, специальные элементы (хром, никель, марганец, ванадий и др.), называются легированными. Легирующие элементы улучшают механические или физико-химические свойства стали. Применение легированных сталей позволяет значительно снизить массу корпуса и увеличить грузоподъемность судна. Нержавеющая сталь такой экономии не дает из-за своей высокой стоимости.

Сталь в судостроении применяется в виде листов и профилей.

Листовая сталь в основном идет на изготовление обшивки. В морском судостроении обычно используют листовую сталь толщиной 6-30 мм при ширине листов 2-2,5 м и длине 6-8 м.

Чугун - сплав железа с углеродом с содержанием последнего более 2 %. Это понижает пластичность сплава, поэтому чугун в судостроении находит ограниченное применение, но широко используется в судовом машиностроении. Если вы хотите знать все о металлах подробно, перейдите по ссылке: "Подробнее о металлах и их свойствах".

Алюминий имеет малую массу и повышенную сопротивляемость коррозии. Благодаря этому алюминиевые сплавы находят все более широкое применение в судостроении как для изготовления отдельных судовых конструкций, так и для постройки корпусов. Наиболее часто используются алюминиево-марганцевые и алюминиево-магниевые сплавы. Сплавы типа дюралюминий на основе системы алюминий - медь - магний - марганец имеют повышенную прочность, но не обладают достаточной коррозионной стойкостью. Набор судового корпуса выполняют из профильной стали. Виды профильного проката, наиболее часто применяемого в судостроении, показаны на рис. 15.

Рис. 15. Профильная сталь: а-угловая равнополочная; б-угловая неравнополочная; в-углобульбовая, г-полособульбовая, д - швеллерная; е - люковая; ж - планширная

Алюминиевые сплавы так же, как и сталь, используются в виде листов и профилей.

Медь в чистом виде применяется в некоторых случаях для изготовления судовых трубопроводов. Значительно чаще используются медные сплавы - латунь и бронза.

Латунь - сплав меди с цинком применяется для арматуры и некоторых деталей судовых механизмов. Добавление к этому сплаву 1 % олова (морская латунь) значительно повышает коррозионную стойкость латуни в морской воде. Марганцевисто-железистая латунь используется для изготовления гребных винтов.

Бронза - сплав меди с любым металлом, кроме цинка и никеля, находит применение в судовом машиностроении и для изготовления гребных винтов.

Древесина и теплоизоляционные материалы. Древесина широко используется для настила палуб, оборудования грузовых трюмов, отделки жилых помещений и т. п. Наиболее часто применяют древесину хвойных пород, главным образом сосны и в меньшей степени ели и лиственницы. При постройке деревянных судов хвойную древесину применяют для набора и обшивки корпуса. Лиственные породы (дуб, ясень, клен, орех, береза) наиболее широко применяют для отделки помещений. Древесина в судостроении применяется в основном в виде бревен, брусьев и досок, а также древесностружечных и древесноволокнистых плит. Для внутренней отделки помещений используют фанеру.

Недостаток древесины - ее подверженность гниению и горению. Надежное средство борьбы с гниением - пропитка древесины антисептиками. Для придания огнестойкости древесину пропитывают антипиренами.

Для обеспечения необходимого температурного режима наружные поверхности судовых помещений покрывают тепловой изоляцией. Изоляционные материалы, кроме низкого коэффициента теплопроводности, должны иметь малую плотность, незначительную гигроскопичность и быть огнестойкими.

Пластмассы. В последнее время в судостроении, как и в других отраслях народного хозяйства, все более широкое применение находят пластмассы (пластики), которые представляют собой материалы, изготовляемые на основе полимеров с различными добавками в виде наполнителей и красителей. Обычно полимеры - природные или синтетические смолы. Наполнителями могут быть порошковые вещества (графит, молотая слюда и др.) и волокнистые (ткань, бумага, стекловолокно) . Волокнистые наполнители создают слоистые пластики, обладающие очень высокой механической прочностью. Самая обширная область применения пластмасс на судах - различная арматура и детали оборудования кают. Широко распространены газонаполненные пластики (пенопласты), используемые для теплоизоляции и как строительный материал для изготовления переборок между каютами. Малая масса и низкая гигроскопичность позволяют применять пенопласты для изготовления индивидуальных спасательных средств.

Фотография пенопластов и других синтетических материалов

Слоистыми и листовыми пластиками облицовывают переборки и покрывают палубы внутренних помещений. Эти материалы очень практичны и обладают хорошими декоративными качествами.

Широки возможности для использования пластмасс в судовом машиностроении. Из пластиков можно делать подшипники судовых машин и судового валопровода, зубчатые колеса, трубопроводы судовых систем и др. Эксплуатация гребных винтов из нейлона показала, что они могут работать в самых тяжелых условиях.

Синтетическое волокно применяют для изготовления тросов, а ткани из него используют для обивки мягкой мебели.

Новая область применения искусственных тканей на водном транспорте - изготовление эластичных емкостей для перевозки и хранения жидких грузов, в первую очередь нефтепродуктов.

Большие возможности имеются в судостроении для применения стеклопластиков. Они обладают значительной прочностью, поэтому могут быть использованы для изготовления отдельных узлов и деталей судового корпуса и даже целых корпусов небольших судов.

Средства для чистки катеров

Чистка ультразвуком

Чистка инжектора, форсунок

Очистка инжектора, форсунок

Тестирование форсунок

Промывка форсунок

Очистители деталей, УЗО

Очистка меди и бронзы

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИМЕНЯЕМЫХ В СУДОСТРОЕНИИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ. ОСОБЕННОСТИ ИХ СВАРИВАЕМОСТИ

Свариваемость любых металлов и сплавов, прежде всего, непосредст­венно зависит от их физико-химических свойств. Поэтому при разра­ботке оптимальных технологий сварки конструкций различными спо­собами их следует учитывать в первую очередь. В судостроении наибольшее применение находят такие цветные и химически активные металлы как медь, алюминий, титан и их сплавы (табл. 9.1).

Основные физические свойства наиболее распространенных цветных металлов

Медь принадлежит к группе тяжелых металлов, алюминий - легких, титан - химически активных. Все эти металлы достаточно технологич­ны. Из них (и их сплавов) изготавливают различные полуфабрикаты (листы, профили, прутки, ленту и т. д.).

Медь - диамагнитный металл, механические свойства которого в зна­чительной степени зависят от чистоты и предшествующей пластичес­кой обработки. Чистая медь чрезвычайно пластична, обладает хорошей теплопроводностью и высокой электропроводимостью, коррозионно - стойка в пресной и морской воде. Находит широкое применение в электротехнической промышленности, химическом машиностроении,

изделиях, работающих в условиях глубокого холода, В судостроении применяется для различного рода трубопроводов (в том числе для тру­бопроводов забортной воды).

Алюминий - легкий, хорошо тепло - и электропроводный металл, об­ладает высокими пластическими свойствами, слабомагнитен, Обла­дая высокой химической активностью, легко образует окисную пленку, плотно сцепленную с поверхностью металла. Благодаря защитному дей­ствию окисной пленки металл обладает высокой коррозионной стой­костью в атмосферных условиях и средах, которые эту пленку не разру­шают (в том числе в морской воде).

Чистый алюминий применяется в электропромышленности, а его более прочные сплавы - в разнообразных авиа - и космических конст­рукциях, в автомобильной, строительной промышленности. В судостро­ении - для изготовления надстроек, корпусов судов с динамическими способами поддержания, катеров и яхт.

Титан - химически активный металл при высокой температуре (осо­бенно в расплавленном состоянии), хотя при комнатной температуре весьма устойчив против окисления. Теплопроводность у него меньше, чем у меди и алюминия, а удельное электросопротивление больше, не­магнитен, обладает весьма высокой коррозионной стойкостью во мно­гих средах (в том числе в морской воде), что объясняется образованием на его поверхности плотной защитной окисной пленки.

Чистый титан весьма пластичен при относительно невысокой проч­ности. Имеет две модификации (а и (3). При легировании такими эле­ментами как алюминий, ванадий, марганец, цирконий, железо, олово и др. прочность сплавов может достигать весьма высоких значений. Ши­рокое применение имеют а-сплавы титана, которые наряду с высокой прочностью хорошо поддаются всем видам технологической обработ­ки. Из многих марок титановых сплавов изготовляются листы, профиль­ный прокат, прутки, полосы, трубы, проволока, фольга и пр.

Находит широкое применение в химическом машиностроении, авиа-, ракето-, приборостроении, металлургической и пищевой промышлен­ности. В судостроении применяется для изготовления трубопроводов, теплообменных аппаратов. Имеются случаи применения сплавов тита­на в качестве конструкционного корпусного материала (корпус подвод­ной лодки «Комсомолец»),

Для всех рассматриваемых металлов и сплавов можно выделить сле­дующие особенности, осложняющие в той или иной мере их сваривае­мость.

1. Высокое сродство к кислороду (особенно у титана и алюми­ния). Так, при сварке алюминия и его сплавов вследствие

легкой окисляемости в твердом и расплавленном состоянии об­разуется тугоплавкая (-2050 °С) пленка окиси Al^OОна пре­пятствует плавлению, ухудшает формирование шва и засоря­ет его окисными неметаллическими включениями.

При сварке титана и его сплавов в твердом нагретом и расплавлен­ном состоянии проявляется его чрезвычайно высокая химическая ак­тивность, приводящая к растворению в жидком титане кислорода, азо­та и водорода с неизбежной потерей пластичности и охрупчиванию металла шва до недопустимых величин. С учетом возможности появле­ния холодных трещин, указанные обстоятельства предъявляют к тех­нологии сварки особые требования по защите алюминия от появления пленки Al.,0^ при сварке и особо тщательной защите зоны сварки и при­легающих к ней нагретых поверхностей металла от проникновения атмосферных газов для титана.

Следует также отметить, что высокая растворимость в жидких ме­таллах (особенно алюминии) таких газов как водород приводит к обра­зованию в металле шва газовой пористости.

2. Высокая теплопроводность и теплоемкость таких металлов как медь и алюминий вызывает быстрое охлаждение зоны сварки и требует применения более мощных локализованных источников теплоты, чем при сварке сталей перлитного класса. Высокий те­пловой коэффициент линейного расширения и большая усадка алюминия приводят к повышенным сварочным деформациям.

3. Значительная жидкотекучесть меди и алюминия, потеря проч­ности этих металлов в определенных интервалах температур при нагреве может приводить к возможности разрушения во время сварки (алюминий) либо появления трещин при сварке в жест­ком закреплении (медь). Это требует применения подкладок при сварке «на весу» (алюминий) или ослабления жесткости соеди­нения (медь).

4. Низкая температура плавления и кипения отдельных легирую­щих элементов у некоторых сплавов (например, цинка и олова в латунях и бронзах) приводит к образованию легколетучих паров, что, с одной стороны, определяет образование пористости в ме­талле шва, а с другой, ухудшает санитарно-гигиенические усло­вия в районе сварки из-за высокой ядовитости этих паров.

5. Теплофизические свойства таких металлов как медь и алюминий (и их сплавов) приводят к крупнокристаллическому строению металла шва при его кристаллизации, что при наличии легко­плавких эвтектик повышает склонность металла шва к образова­нию горячих трещин.

Уже отмеченная выше высокая теплопроводность меди (почти в 6 раз больше, чем у стали) требует применения источников с большой тепловой мощностью и повышенную погонную энергию. Высокие ско­рости охлаждения металла шва и околошовной зоны приводят к быст­рой кристаллизации, что затрудняет полноту протекания металлурги­ческих реакций и ухудшает формирование шва. Улучшить положение может предварительный и сопутствующий подогрев, рекомендуемый при сварке толщин более 10,0 мм.

Серьезной трудностью является высокая склонность металла шва к образованию горячих трещин. Она связана с большой величиной усад­ки при кристаллизации и высоким значением коэффициента теплово­го расширения, а также наличием легкоплавких эвтектик. Эвтектики эти образуются примесями, присутствующими в меди (кислород, сви­нец, висмут, сурьма, сера). Например, свинец образует окислы (РЬО - Pb02-PbO.() и дает эвтектики с температурой плавления 326 °С. Отсю­да, для улучшения свариваемости существует стремление к уменьшению содержания этих примесей в меди. Так, для ответственных сварных кон­струкций массовая доля вредных примесей в меди составляет: 02 - до 0,01; Bi - до 0,002; РЬ - 0,005. В некоторых особых случаях для свар­ных конструкций рекомендуется уменьшение в металле массовой доли кислорода до 0,003.

Кислород ведет также к образованию закиси меди Си20, которая при взаимодействии с водородом восстанавливается до меди с образовани­ем паров воды. Эти пары, накапливаясь в микродефектах металла, со­здают в нем давление, которое приводит к образованию микротрещин, в интервале хрупкости меди при температурах 300. 350 °С. Это явле­ние называют «водородной болезнью» меди.

Атомарный водород хорошо растворяется в жидкой меди, причем растворимость растет с увеличением температуры (рис. 9.1). Скачок растворимости при переходе является предпосылкой к образованию газовой пористости в металле шва, так как при высоких скоростях кри­сталлизации, присущих меди, времени для полного удаления газов, ра­створенных в жидком металле, оказывается недостаточно. Здесь опре­деленную помощь может оказать подогрев, увеличивающий время нахождения сварочной ванны в жидком состоянии. Что касается азота, то он в меди не растворяется совершенно и не образует с ней химичес­ких соединений, являясь по отношению к ней инертным, и может при­меняться при сварке меди в качестве защитного газа. Азот в ряде случа­ев является газом даже более предпочтительным, так как позволяет

иметь «горячую» дугу из-за ее большей, чем при других газах, длины (рис. 9.2) дуги и связанную с этим большую тепловую мощность.

800 1000 1200 Т," С

Рис. 9.1. Зависимость растворения водорода в меди от температуры

Рис. 9.2. Статические характеристики дуги W-Cu в зависимости от свойств защитного газа

Для сварки меди применимы практически все способы электроду­говой сварки плавлением. Электродуговая сварка покрытыми электро­дами выполняется на постоянном токе обратной полярности. При сварке толщин 2,0. 5,0 мм без разделки кромок применяют электроды диамет­ром 3,0. 5,0 мм, силу тока (в зависимости от диаметра электрода) вы­бирают в диапазоне 120. 300 А. Начиная с 5,0 мм, делается односторон­няя V-образная разделка со скосом 60. 70° (до 10,0 мм). Для толщин выше 10,0 мм рекомендуется Х-образная разделка.

При многопроходной сварке применяют электроды диаметром 6Д. Д0 мм при сварочном токе до 500 А. При сварке толщин более

10,0 мм рекомендуется предварительный подогрев до 200. 300 °С, при толщинах выше 20,0 мм - до 750. 800 °С. При сварке стыковых соеди­нений используют стальные, медные или асбестовые подкладки.

Электроды для сварки меди могут иметь как медный стержень, так и бронзовый (наиболее распространена бронза БрКМцЗ-1) и специаль­ное покрытие, из которого металл шва может подлегироваться кремни­ем, марганцем и железом. Наиболее распространенные марки электро­дов «Комсомолец-100» ЗТ и АНЦ-1. При сварке первыми сварное соединение имеет прочность 180. 200 МПа, а угол загиба 150. 180°.

Сварка латуней затруднена тем, что цинк, входящий вторым элемен­том в двухкомпонентную латунь, обладает низкой температурой кипе­ния (907 °С), близкой к температуре плавления самого сплава (900. 1000 °С). Пары и окись цинка имеют высокую токсичность, обра­зуемая пылевидная смесь окиси цинка затрудняет видимость в районе сварки; испарение цинка приводит к образованию пор в металле шва.

Известен ряд марок электродов для сварки латуни (в основном они используются для заварки дефектов). Так, для заварки дефектов в греб­ных винтах рекомендуются электроды марок АСЗ-6 и ЭМЗ-2. При боль­шой массе отливок требуется предварительный подогрев до 250. 300 °С.

Технология сварки безоловянистых бронз стремится выбрать такой термический режим, который давал бы узкую зону нагрева. Это связа­но с провалом прочности в районе 400 °С у этих сплавов, что при рез­ком изменении температур чревато образованием трещин в ЗТВ и ме­талле шва. Для разрядки напряжений при многослойной сварке рекомендуется проковка каждого прохода, кроме первого, при темпе­ратуре не выше 200 °С.

Алюминистые бронзы из-за повышенной теплопроводности требу­ют обязательного подогрева при толщине свариваемых элементов бо­лее 16,0 мм.

Известны электроды марки АБ-2, применяемые для сварки трубопро­водов и литья из бронз Бр. АЖ9-4, Бр. АЖМц-10-3-1,5 и др. Что касается сварки оловянистых бронз, то их свариваемость зависит от содержания олова и ухудшается с его увеличением в сплаве (появляется опасность об­разования трещин в ЗТВ). При ручной сварке могут применяться элект­роды марок Бр.1/ЛИИВТ, Бр. З/ЛИИВТ, предназначенные для сварки облицовочных втулок гребных судовых валов из бронзы Бр.010Ц2 и за­варки дефектов литья из бронзы Бр. ОЦ4-3.

При автоматической сварке под флюсом могут использоваться спе­циальные керамические флюсы типа ЖМ-1. Для меди средних толщин (4,0. 10,0 мм) удовлетворительные результаты получаются при исполь­зовании стандартных плавленых флюсов ОСЦ-45, АН-348А, АН-20С. Для больших толщин рекомендуется использование специальных флюсов (АНМ-13). В качестве электродной проволоки применяется бес­кислородная медь марки МБ или техническая медь марки Ml (массо­вая доля кислорода лишь 0,01).

В зависимости от технических требований (увеличение прочности) в качестве электродной проволоки для сварки меди и бронзы можно применять проволоки марок Бр. КМцЗ-1; Бр. ХТО,6-0,5; Бр. Х07 и др. Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности. Кромки до толщины 25 мм не разделывают (режим выбирают для диаметра элект­рода 4,0. 5,0 мм).

При сварке металла большой толщины обычно выбирают U-образ - ную разделку с достаточной величиной притупления (5,0. 8,0 мм). Сварка может производиться как расщепленным электродом (два электрода, рас­положенных поперек шва), так и одним электродом (диаметром 6,0 мм). Коэффициент расплавления электродной проволоки составляет около 20 г/А-ч, скорость расплавления из-за малого электрического сопротив­ления не зависит от величины вылета. Для получения сварных соедине­ний высокого качества необходима тщательная зачистка от окисной плен­ки свариваемых кромок и электродной проволоки, флюс должен быть прокален непосредственно перед сваркой.

При сварке латуней используют бронзовые проволоки (Бр. КМцЗ-1 и др.) и флюсы (АН-20, ФЦ-10, МАТИ-53). Рекомендуется сварка на ко­роткой дуге во избежание выгорания цинка. Этот способ применим и для сварки бронз. Железистые и марганцевистые бронзы хорошо сваривают­ся под флюсом АН-20 проволокой Бр. АМц9-2. Ток постоянный, поляр­ность обратная.

Для сварки меди и ее сплавов широко применяется сварка в защит­ных газах плавящимся и неплавящимся электродом.

Область применения вольфрамовых электродов ограничивается тол­щинами 4,0. 6,0 мм (в аргоне) и 6,0. 8,0 мм (в азоте и гелии); для этих толщин предварительный подогрев не требуется. Применение плавя­щегося электрода расширяет диапазон свариваемых толщин (6,0. 8,0 мм для аргона и 10,0. 12,0 мм для азота и гелия).

Техника сварки в различных по составу инертных средах раачичается необходимостью поддержания разных но. длине дуг. При сварке в аргоне и гелии длина дуги невелика (около 3,0 мм), а при сварке в азоте она дости­гает 12,0 мм. Отсюда, дуги, горящие в различных газовых средах, имеют отличающиеся друг от друга статические характеристики (см. рис. 9.2). При выбранном сварочном токе напряжение на дуге, а значит ее мощность и

тепловложение самые высокие в азоте (в 3-4 раза больше, чем в аргоне). В гелии эти же показатели в 2 раза выше, чем в аргоне.

Для сварки неплавящимся электродом в качестве присадки может применяться как чистая раскисленная медь, так и бронзы и медно-ни­келевые сплавы. При применении азота следует учитывать большую (чем при гелии и аргоне) склонность сварных швов к порообразованию, что связано с понижением жидкотекучести металла сварочной ванны. Область режимов при ручной сварке неплавящимся электродом хоро­шо иллюстрируется схемой (рис. 9.3).

Цветные металлы и сплавы

Под цветными сплавами в судостроении понимаются , главным образом, сплавы алюминия, титана и красной меди. Цветные сплавы применяются взамен черных там, где они являются незаменимыми вследствие а) большей коррозионной стойкости, б) небольшого удельного веса, в) меньшего коэффициента трения, износа.

Так, например, на судах вследствие большей коррозионной устойчивости в некоторых местах устанавливают вместо стальных трубопроводов медные и вместо стальной арматуры – бронзовую (клапана, краны). Борьба с коррозией – главная причина, заставившая прибегать к более дорогим медным сплавам. Низкий коэффициент трения – другая причина использования в судостроении медных сплавов (подшипники, элементы зубчатых зацеплений в механизмах).

В целях облегчения веса применяют легкие алюминиевые сплавы там, где условия прочности это допускают: поршни двигателей внутреннего сгорания, корпусные детали механизмов.

Алюминий имеет низкую прочность (σ = 45-70 МПа), однако сплавы на его основе вполне конкурентоспособны — деформируемые сплавы при 20°С имеют значение σ=700 МПа, литейные σ=550 МПа. Рабочие температуры – примерно до 300°С, однако порошковые и композиционные сплавы на основе алюминия работают до 400-450°С, поэтому номенклатура изделий очень велика и разнообразна.

Алюминий и его сплавы имеют хорошие литейные свойства, высокую технологическую пластичность и хорошую свариваемость. В судостроении распростра­нена сварка деформируемых сплавов на основе алюминия в среде инертных газов. В ряде случаев допускается применение контактной или электронно-лучевой сварки.

К недостаткам алюминиевых сплавов относится повышенная по сравнению со сталью деформируемость при сварке. Основная причина деформаций – высокий коэффициент линейного расширения алюминия (примерно в два раза больший, чем стали). Практическим неудобством является то, что при нагреве алюминиевые сплавы не меняют цвета (нет цветов побежалости), вследствие чего легко допустить прожоги во время сварки и при правке конструкций местными нагревами горелкой.

Алюминии и его сплавы имеют высокую коррозионную стойкость, так как на поверхности образуется окисная пленка толщиной 100 нм, являющаяся хорошей защитой. Сплавы на основе алюминия в морской и пресной воде по коррозионной стойкости превосходят стали, за исключением коррозионно-стойких.

Рекомендуемые материалы

Наиболее важным свойством алюминия, определяющим его широкое применение, является его небольшая плотность (2,7 г/см 3 ). По теплопроводности и электропроводности он уступает лишь серебру, золоту и меди. Высокая электропроводимость алюминия позволяет применять его как проводниковый материал.

В судостроении технически чистый алюминий применяют при изготовлении переговорных труб, емкостей для хранения пищевых продуктов и воды. Алюминий в виде фольги используется для теплоизоляции судовых помещений.

В качестве основных легирующих элементов во всех алюминиевых сплавах используется преимущественно – металлы (Mg, Сu, Zn, Li) и полупроводник (Si). Введение их в больших количествах оказывается возможным потому, что они обладают значительной растворимостью в алюминии в твердом состоянии. Их вводят для повышения прочности алюминия.

Магний повышает коррозионную стойкость алюминия, слабо снижает его пластичность и в результате обеспечивает такой комплекс свойств сплавов базовой системы А1–Mg (магналии), благодаря которым они являются самыми широко используемыми среди алюминие­вых сплавов. Магналии маложаропрочные и термически неупрочняемые сплавы.

Медь существенно снижает коррозионную стойкость алюминия и любых его сплавов. В этом отношении она является вредной добавкой, и ее содержание ограничивают. Но сплавы, легированные медью, упрочняются в результате термической обработки и являются основой жаропрочных сплавов.

Цинк при введении с другими добавками, особенно с магнием и медью, оказывает существенное влияние на свойства сплавов. Термически упрочняемые сплавы систем Al-Zn-Mg и А1-Zn-Mg-Сu (высокопрочные сплавы) обладают самой высокой прочностью среди всех алюминиевых сплавов.

Литий в качестве основного легирующего элемента все чаще начинает использоваться, обеспечивая повыше­ние модуля упругости и удельной прочности.

Кремний способен обеспечить хорошую технологичность при литье, что достигается за счет образования в сплавах AI–Si (силумины) значительного количества эвтектической составляющей. Силумины являются наиболее широко распространенными литейными сплавами на алюминиевой основе.

К термически неупрочняемым сплавам относятся сплавы алюминия с магнием – магналии (АМг) и марганцем (АМц). Эти сплавы обладают не высокой прочностью(АМц, АМг2, АМгЗ ,АМг6, АМг61) прочностью, хорошей пластичностью и свариваемостью, а также высокой коррозионной стойкостью. Эффект от закалки и старения сплавов АМц и АМг невелик, и их применяют в отожженном состоянии и после наклепа для изготовления судовых деталей, получаемых штамповкой и гибкой (легких выгородок и переборок, труб вентиляции и дельных вещей).

К термически упрочняемым сплавам относят сплавы на основе систем: А1–Zn–Mg; Al–Zn–Mg–Сu (высокопрочные сплавы); Al–Сu–Mg (дюралюмины); Al– Mg–Си–Si (жаропрочные сплавы) и другие.

Дюралюмины удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состоянии и плохо – в отожженном состоянии. Хорошо свариваются точечной сваркой и не свариваются сваркой плавлением вследствие склонности к образованию трещин. Сплавы этой группы отличаются весьма хорошими литейными свойствами и применяются для изготовления крупных поковок и штамповок (весом несколько тонн).

Сплавы, содержащие медь, защищают от коррозии плакированием. Плакировка – процесс нанесения на поверхность листов из алюминиевых сплавов тонкого слоя чистого алюминия для предохранения от коррозии (нормальная плакировка, толщина слоя от 2 до 4 % толщины листа). В судостроении используются плакированные листы из сплавов Д16 и АМг61.

Литейные алюминиевые сплавы предназначаются для изготовления фасонных изделий. Конструкционные литейные алюминиевые сплавы по назначению можно условно разделить на группы: сплавы, отличающиеся высокой герметичностью: АК12 (АЛ2), АК9ч (АЛ4), АК7ч (АЛ9). высокопрочные, жаропрочные: АМ5 (АЛ19), АК5М (АЛ5). Коррозинно-стойкие: АМч11(АЛ22), АЦ4Мг(АЛ24), АМгЮ (АЛ27).

В зависимости от химического состава литейные алюминиевые сплавы подразделяют на пять групп.

Свойства алюминиевых литейных сплавов существенным образом зависят от способа литья. Механические свойства отливок, полученных литьем в песчано-глинистые формы и по выплавляемым моделям, оказываются более низкими, чем при литье в кокиль, а при литье под давлением свойства повышаются из-за резкого охлаждения.

К новым конструкционным материалам на основе алюминия относят порошковые, гранулированные и композиционные материалы. В настоящее время находят применение сплавы, получаемые спеканием порошка А1. причем ча­стицы порошка (размером 1 мкм) покрыты тонким слоем оксида алюминия. После спекания и деформации получают двухфазный сплав, в котором дисперсные частицы А1зОз (примерно 5-8%) равномерно распределены в матрице А1 не растворяясь в ней. Такие сплавы называются САП. Сплавы типа САП применяют при высоких температурах (до 500°С), поскольку разупрочнение в них, связанное с рекристаллизацией, не наступает почти до температуры плавления А1.

Медь – пластичный металл красного цвета. Температура плавления 1083°С. Плотность меди составляет 8.9 г/см 3 , предел прочности 200-250МПа. Твердость меди (НВ примерно 35) почти в два раза меньше, чем железа. На воздухе медь окисляется слабо. В сухом воздухе медь почти не изменяется, так как образующаяся на ее поверхности тончайшая пленка оксидов (придающая меди более темный цвет) служит хорошей защитой от дальнейшего окисления. Важными свойствами меди являются хорошая электропроводимость и теплопроводность, высокая пластичность и способность образовывать технологичные сплавы- латуни и бронзы.

Латуни – двойные (простые; или многокомпонентные (легированные) медные сплавы, в которых цинк (Zn) является основным легирующим элементом. Двойные латуни, содержащие до 14 % цинка называют томпаком.

По сравнению с медью латуни обладают более высокой прочностью (в том числе при повышенных температурах), коррозионной стойкостью, упругостью и технологичностью. Это наиболее дешевые медные сплавы.

В специальных латунях для легирования используют элементы, повышающие прочность, коррозионную стойкость и улучшающие антифрикционные свойства (Al. Mn. Sn. Ni. Fe. Si и др.). Для улучшения обрабатываемости резанием и повышения антифрикционных свойств в латуни иногда добавляют свинец. Для предохранения латуней от обесцинкования в агрессивных водах в латунь вводят мышьяк. Фосфор повышает твердость, но снижает пластичность латуней.

Оловянные латуни (Л070-1) называют морскими и широко применяют в речном и морском судостроении (трубки манометрические и в теплообменниках). Практическое применение находят высокомедистые латуни с добавлением алюминия до 4 % (ЛА77-2), которые благодаря однофазной структуре хорошо обрабатываются давлением. Никелевые латуни (ЛН65-5) хорошо обрабатываются давлением в холодном и горячем состояниях.

Бронзами называют сплавы меди с оловом (оловянные бронзы), алюминием, кремнием, бериллием, свинцом (безоловянные бронзы). Безоловянные бронзы в зависимости от основного легирующего элемента подразделяют на алюминиевые, свинцовые, бериллиевые и другие.

Кроме основных указанных элементов бронзы дополнительно легируют фосфором, железом, никелем, марганцем, цинком, титаном. Применяют бронзы для получения отливок и полуфабрикатов, изготавливаемых обработкой давлением.

Оловянные бронзы. При содержании олова более 5-8% наблюдается резкое снижение вязкости и пластичности оловянных бронз, поэтому практическое значение имеют бронзы, содержащие только до 10 % олова.

В оловянных бронзах часто присутствует фосфор – повышает жидкотекучесть. износостойкость предел прочности, предел упругости и выносливость бронз, но ухудшает пластичность. Цинк (от 2 до 15 % ) улучшает технологические и механические свойства оловянных бронз и удешевляет их. Никель способствует измельчению структуры и повышению механических свойств и коррозионной стойкости.

Структура оловянных бронз (Бр010Ц2. Бр03Ц12С5. Бр04Ц4С17) полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к структуре антифрикционных сплавов. Имеют высокую коррозионную стойкость в атмосферных условиях, пресной и морской воде

Алюминиевые бронзы (4-5%) – наряду с прочностью и твердостью повышается пластичность, затем она резко падает, а прочность продолжает расти при увеличении содержания алюминия до 10-11%. Они хорошо сопротивляются коррозии и имеют высокие механические и технологические свойства: легко обрабатываются давлением и имеют хорошие литейные качества, отличаются высокими механическими, антикоррозионными и антифрикционными свойствами. Их преимущества перед оловянными бронзами - меньшая стоимость и лучшие механические свойства.

Из алюминиево-железоникелевых бронз изготавливают детали, работающие в тяжелых условиях износа при повышенных температурах (400-500°С): части насосов и турбин, шестерни и др. Высокими механическими, антикоррозионными и технологическими свойствами обладают алюминиево-железные бронзы, легированные вместо никеля более дешевым марганцем (БрАЖМц 10-3-1,5).

Свинцовые бронзы используют для изготовления вкладышей подшипников скольжения, работающих с большими скоростями и при повышенных давлениях, широко применяется бронза БрСЗО, которая по сравнению с оловянными подшипниковыми бронзами имеет теплопроводность в четыре раза больше и поэтому эти бронзы хорошо отводят тепло, возникающее при трении. Бронзу БрСЗО часто наплавляют тонким слоем на стальные ленты (трубы), получая биметаллические подшипники.

Титан – это металл серебристо-белого цвета с температурой плавления 1668±3°С. Плотность титана составляет 4.5 г/см 3 . Механические свойства титана сильно зависят от количества примесей которые, при последующем переплаве удаляются. Наиболее вредными примесями являются углерод, кислород,азот и водород резко повышающие твердость, прочность и уменьшающие пластичность. Самая вредная примесь – водород (водородная хрупкость особенно опасна в сварных конструкциях), избавиться от водорода можно отжигом в вакууме. Высокие механические свойства титан сохраняет вплоть до нескольких сот градусов. По удельной прочности в интервале 300-600°С титан не имеет себе равных. Ниже 300°С – уступает алюминиевым сплавам; выше 600°С – сплавам на основе железа и никеля. На поверхности титана образуется защитная оксидная пленка, предохраняющая от коррозии.

Недостатками титана являются его активное взаимодействие с атмосферными газами, склонность к водородной хрупкости. Например, титан может самовозгораться, в некоторых случаях и взрываться, что объясняется его высокой активностью. Титановые сплавы имеют низкие антифрикционные свойства, плохо работают в паре со сталями, имеют невысокую об­рабатываемость резанием. Возникают трудности при сварке титана и его сплавов.

Основной целью легирования титана является повышение механических свойств. Широкое применение нашли сплавы титана с алюминием, хромом, молибденом, ванадием, магнием. Основным легирующим элементом является алюминий, который обычно содержится во всех титановых сплавах.

В промышленной практике большое распространение получили титановые сплавы марок ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ5-1. Основным легирующим элементом в сплавах этой группы является алюминий. С повышением его содержания хотя и повышается прочность, но снижаются пластические свойства сплавов. Эти сплавы хорошо свариваются, позволяют осуществлять горячее деформирование, ковку, прокатку, прессование и штамповку. Поставляются в виде прутков, профилей, труб, поковок и штамповок. Титановые сплавы обладают высокой жидкотекучестью. Из них можно получать плот­ные отливки. Для фасонного литья используются технический титан и титановые сплавы марок ВТ5Л, ВТЗ-1Л, ВТ14Л. К недостаткам литейных титановых сплавов относятся большая склонность к поглощению газов и высокая активность при взаимодействии с формовочными материалами. Поэтому плавку и разливку титановых сплавов ведут в вакууме или в среде нейтральных газов.

Фасонные титановые отливки массой от 0.5 до 2000 кг используют для судового машиностроения, химического, энергетического и нефтегазового оборудования, например, теплообменники, парогенераторы, конденсаторы, охладители и котлы.

Материалы применяемые в судостроении

Для постройки судов применяют разные материалы, как ме­таллы, так и неметаллические материалы.

Металлы разделяют на три группы: черные металлы, цвет­ные металлы и сплавы цветных металлов.

Номенклатура неметаллических материалов очень широка, некоторые из них будут рассмотрены в этом разделе.

Просмотр содержимого документа
«Материалы применяемые в судостроении»

Глава 17. Материаловедение.

17.1. Черные металлы. Чугун

— это сплав железа с углеродом (1,7-7%). В состав чугуна входит также кремний (0,5-4%), марганец (1,2-2,5%) и вредные примеси — сера и фосфор.

Различают белый, серый и модифицированный чугун.

Белый чугун или предельный используется для изготовле­ния стали.

Серый чугун, с матово-серым изломом, хорошо обрабатыва­ется. В судостроении из него отливают кнехты, кипы, клюзы, дейдвудные трубы, арматуру, станины машин, маховики.

Маркируются серые чугуны буквами и цифрами, например: СЧ 21-40, где СЧ - серый чугун, первое двухзначное число означает минимально допустимый предел прочности при рас­тяжении, а второе — минимально допустимый предел прочно­сти при изгибе в кгс/мм 2 .

Модифицированный чугун получают из серого чугуна, добав­ляя в него различные присадки. Модифицированный чугун обладает хорошими литейными и механическими качествами, отливки из него успешно заменяют стальные.

К модифицированным чугунам относятся высокопрочные чугуны ВЧ 45-0, ВЧ 50-1,5 и т.д., ковкие чугуны КЧ 30-6, КЧ 35-10 и т.д., антифрикционные чугуны АСЧ-1 , АСЧ-2 и т.д.

Песня сталеваров

Сталь в работе - главная деталь.
Трактор - это сталь!
Танкер - это сталь!
Провод - это сталь!
Город - это сталь!
Поезда из стали,
И мосты из стали,
Перья у поэтов - это тоже сталь!

Сталь.

Основным материалом для постройки судов является сталь, представляющая собой сплав железа с углеродом. В за­висимости от содержания углерода, сталь обладает большей или меньшей твердостью, чем больше углерода, тем сталь твер­же. Однако при содержании углерода более 1,7% сталь стано­виться хрупкой и непригодной для изготовления судовых кон­струкций.

Кроме железа и углерода, в состав стали входят примеси других химических элементов, которые делают сталь легиро­ванной.

В состав стали могут входить следующие химические элемен­ты: В — вольфрам, Г — марганец, М — молибден, Н — никель, Р — бор, С — кремний, Т — титан, X — хром, Ф — ванадий, Ю — алюминий.

В зависимости от наличия примесей различают углеродис­тую сталь, то есть не содержащую легирующих элементов, и легированную. Легированная сталь может быть низколегиро­ванной, среднелегированной и высоколегированной.

Основными конструкционными материалами в судостроении являются высококачественные углеродистые, низколегирован­ные и стали с особыми свойствами (нержавеющая, высокопроч­ная, износоустойчивая, жаропрочная).

в основном используется для пост­ройки корпусов судов внутреннего плавания и изготовления менее ответственных корпусных конструкций (платформы, на­стилы второго дна).

Толстолистовая низколегированная сталь применяется для изготовления прочных конструкций морских судов (наружная обшивка, палубы, набор). Тонколистовая сталь используется для изготовления стенок надстроек, кожухов дымовых труб, вентиляционных труб. Из угольников изготовляют обрешетники, мелкие фундаменты.

Сталь легированная конструкционная поставляется в виде фасонных отливок, поковок, проката для изготовления дета­лей машин и судовых устройств, арматуры и труб судовых си­стем, валопроводов, баллеров рулей.

Нержавеющая сталь идет на изготовление деталей механиз­мов, подвергающихся сильному износу: для изготовления арма­туры и деталей, работающих в условиях трения с большой на­грузкой; для изготовления рулей, кронштейнов гребных валов.

жаропрочная и теплоустойчивая приме­няется для изготовления паровой арматуры и трубопроводов, котельных труб, деталей ДВС, газопроводов.

Для изготовления следующих сложных по форме деталей кор­пусных устройств применяется стальное литье: фор- и ахтерштевни крупных судов, кронштейны и мортиры гребных валов, дейдвудные трубы, якорные клюзы, гребные винты, рамы и секторы рулей, якоря, якорные цепи, кнехты, арматура.

Из стальных поковок изготовляют штыри, леерные стойки, башмаки, задрайки, коуши и для малых судов фор- и ахтерштевни, румпели, баллеры, шлюпбалки.

17.2. Цветные металлы и их сплавы.

Марка цветных металлов состоит из заглавной буквы металла: А - алюминий, М - медь, Н никель, О - олово, С - ­свинец, и цифры, характеризующие чистоту металла. Чем цифра меньше, тем металл чище.

Цветные металлы в основном используются для получения сплавов, но находят применение в чистом виде.

В судостроении применяется медь четырех марок: M1, М3, М3р и M4:

M1 используется только для изготовления проводников тока, шин, токопроводящих деталей.

М3 используется в виде катанных листов, труб, прутков, поковок и штамповок. Изготовляются трубы для свежего и от­работанного пара, пресной и морской воды, масляных и топлив­ных трубопроводов, штуцеров, прокладок высокого давления.

-М4 применяется для изготовления литейных бронз и латуней.

Алюминий —

легкий серебристый металл с голубоватым оттенком. В судостроении из алюминия марки АД 1 изготовля­ют переговорные трубы, емкости для хранения пищевых про­дуктов и воды; алюминий марки А00 идет на производство фольги для изоляции.

Свинец

Олово

— мягкий серебристо-белый металл. Используется для лужения и при изготовления мягких припоев. Является важной составной частью различных сплавов.

— мягкий металл, применяется для изготовления про­текторов и входит в состав различных сплавов.

Сплавы цветных металлов и их применение в судостроении.

Наиболее распространенные сплавы цветных металлов сле­дующие:

Сплавы медно-цинковые (латуни).

Баббиты оловянные и свинцовые.

Припои твердые и мягкие.

Припои твердые медноцинковые.

Припои мягкие оловянно-свинцовистые.

Твердыми называются припои, температура плавления кото­рых не менее 500°С, а мягкие припои — с температурой плав­ления менее 500°С.

Сплавы на медной основе: латуни и бронзы.

Все марки латуней начинаются с буквы «Л» — латунь, а бронз — с «Бр» — бронза. Последующие буквы обозначают элементы, имеющиеся в сплаве: А — алюминий, В —- берил­лий, Ж — железо, К — кремний, Мц — марганец, Н — ни­кель, О — олово, С — свинец. Ф - фосфор, Ц — цинк.

Латунь

— сплав меди с цинком. Простая латунь состоит из меди (60%) и цинка (40%). В марках латуней первое число указывается среднее содержание меди в %, последующие чис­ла — среднее содержание элементов в той последовательности, в которой расположены буквы, остаток — цинк. Например: латунь ЛЖМц 59-1-1 — латунь железомарганцевая, содержа­щая 59% меди, 1% железа, 1% марганца, остальное - цинк.

В судостроении применяются литейные латуни следующих марок:

Латунь железисто-марганцовистая ЛЖМц 59-1-1 для изго­товления облицовок гребных валов, клинкетов, трубных до­сок, грундбукс.

Латунь ЛМцЖ 55-3-1 для изготовления винтов, деталей, работающих в морской воде.

Бронза

— сплав меди с оловом, алюминием, марганцем, же­лезом, кремнием и другими элементами.

В марках бронз дается среднее процентное содержание толь­ко элементов, указанных буквами в той последовательности, в которой они расположены, остальное медь. Например: БР ОЦСН-3-7-5-1 — бронза оловяно-цинково-свинцово-никелевая, содержащая 3% олова, 7% цинка, 5% свинца, 1% никеля, остальное медь.

Буква «Л» стоящая в конце марки латуни или бронзы, обо­значает литейный сплав.

В судостроении применяются бронзы следующих марок:

• Бр. АМц 9-2, Бр АМц 10-2 — бронзы алюминиево-марганцевые — для изготовления деталей, работающих в морской и пресной воде, в топливе, крышек, коробок сальников, корпу­сов и пробок кранов, зубчатых и червя пых колес, втулок, дета­лей узлов трения, работающих при консистентной смазке.

Бр. СЗО — бронза свинцовистая — для изготовления вкла­дышей подшипников.

Бр. ОЦСН 3-7-5-1 для изготовления облицовок валов, кор­пусов насосов.

Бр. ОНЦ 9-3-1 — для изготовления сильно нагруженных деталей, работающих в морской воде.

Припои.

Припой твердый ЛОК 59-1-0,3 — пайка меди, латуни, угле­родистых и нержавеющих сталей, пайка разнородных метал­лов, пайка чугуна.

Припой ЛК 62-0,5 — пайка меди, латуни, стали, разнород­ных металлов. Применяется тогда, когда припой не имеет кон­такта с морской водой.

Припой твердый ПСр 25 - пайка тонких деталей.

Припой твердый ПСр45 — пайка нержавеющей стали, тур­бинных лопаток.

Припой ПСр70 — пайка проводов и др. электродеталей.

Припой ПОС 90 — пайка внутри пищевой посуды.

Припой ПОС40 — пайка латуни, железа, медных проводов.

Припой мягкий ПОС30 — пайка латуни, меди, оцинкован­ного железа; лужение подшипников из латуни и бронзы всех марок под заливку оловянно-свинцовистых баббитом.

Буква «П» означает припой, а последующие буквы — его основные компоненты. Число указывает процентное содержа­ние элементов, отмеченных в марке буквами, стоящими за бук­вой «П».

Для пайки твердыми припоями:

При пайке припоями ЛК 62-0,5, ПМц 36, ПМц 54, ЛОК 59-1 -0,3 применять плавленую буру.

При пайке припоем ПСр 12 м применять механическую смесь плавленой буры 90% и борной кислоты 10% .

Для пайки мягкими припоями применять раствор хлористо­го цинка и нашатыря, канифоль, соляную кислоту, хлористый цинк.

Буква «Б» в марке означает баббиты. Число, стоящее после буквы «Б», указывает процентное содержание олова.

Баббит оловянистой Б 83 применяется для заливки корен­ных подшипников, опорных подшипников валопроводов, элек­тродвигателей.

Баббит свинцовистой Б16 применяется для заливки опор­ных подшипников электродвигателей, генераторов, компрес­соров, центробежных насосов, верхних и нижних вкладышей опорных подшипников промежуточных и гребных валов, опор­ных подшипников брашпиля, шпиля, лебедок. Не применяет­ся при ударной нагрузке.

В судостроении используют сплавы на основе алюминия сле­дующих марок:

- АМц — изготавливают резервуары для хранения масла и топлива, межкаютные выгородки.

- АМг 2 — изготавливают вентиляционные трубы, декора­тивные заливки различные штампуемые изделия.

- АМг 3 — изготавливают радиаторы парового отопления, подогреватели, трубы для топлива и масла, кожухи дымовых труб, вентиляционные трубы.

- АМг 5 и АМг 61 — изготавливают корпуса судов, надстрой­ки, мачты, спасательные шлюпки.

- АК 4 — поршни ДВС.

- Литейные сплавы алюминиево-кремнистые (силумины) и алюминиево-магниевые (маналгий) обозначаются АЛ.

- АЛ 2 — изготавливают контейнеры.

- АЛ9 — корпуса электродвигателей и водяных насосов.

- АЛ 10В — поршни ДВС.

17.3. Неметаллические материалы, применение их на судах.

Полиэтилен.

Антифрикционный, поделочный, электроизоляционный и антикоррозийный материал. Из него изготовля­ют прессованные и литые детали, трубы, вентили, шестерни.

Антикоррозийный и электроизоляционный ма­териал, выпускается в виде листов, труб, стержней, профилей. Заменитель цветных сплавов в аппаратуре, где имеются агрес­сивные среды в электротехнике.

Фторопласт.

Конструкционный, электроизоляционный ма­териал. Из него изготавливают прессованные детали, работаю­щие в агрессивной средах, трубы, гибкие шланги.

Плексиглас. Стекло органическое. Электроизоляционный и антикоррозийный материал. Выпускается в виде листов от 0,8 до 60 мм. Изготавливают стекла приборов, иллюминаторов, ручки, рукоятки, крышки.

Текстолит. Выпускается в виде листов и плит. Из него изго­тавливают вкладыши дейдвудных труб, подшипниковые втул­ки, поршневые кольца, работающие при низких температурах, зубчатые колеса, прокладки, детали судовых машин и меха­низмов.

Гетинакс. Выпускается в виде листов. Применяется как прокладочный, уплотнительный и конструкционный материал для изготовления деталей, работающих в трансформаторном масле, в воздушной среде, в условиях повышенной влажности.

Эпоксидная смола. Эпоксидная смола и другие средства, изготовленные на ее основе, применяются для производства ремонта механизмов, труб, конструкций в судовых условиях и антикоррозийной защиты деталей.

Эбонит. Эбонит — это резина, обработанная серой (вулкани­зация). Выпускается в виде пластин, палок диаметром 5-75 мм, труб с внутренним диаметром 4-40мм. Из него изготовля­ют поршневые кольца, работающие при низкой температуре в среде топлива, масла и воды; пластинчатые клапаны, рукоят­ки др. детали.

Фибра. Выпускается в виде прутков и листов. Из нее изго­тавливают клапаны, прокладки.

Бакаут. Это тропическое твердое дерево. Антифрикционный материал. Из него изготавливают вкладыши для дейдвудных труб и втулки штырей руля. Почти все неметаллические мате­риалы плохо работают при повышенных температурах, поэто­му применять их при температурах больше 50°С не следует.

Огнеупорные материалы.

Огнеупорные материалы применяются для обмуровки топок паровых котлов. В качестве огнеупоров применяются много­шамотный каолиновый кирпич, не ниже, чем класса «О», или многошамотный кирпич не менее, чем класса «А».

17.4. Прокладочные материалы и область их приме­нения.

Картон прокладочный. Выпускается пропитанный и непропитаиный. Для высоких температур не пригоден. Применяет­ся для уплотнения фланцев масло- и топливопроводов. Перед постановкой рекомендуется намочить в воде, просушить, а за­тем на 20-30 минут опустить в горячую олифу.

Пресшпан. Это лощеный картон, пропитанный изолирующи­ми веществами. Для высоких температур и давлений не приго­ден. Применяется для уплотнения фланцевых соединений мас­ло-, топливо-, водотрубопроводов.

Фибра. Эластичный и упругий материал. Набухает в воде, масле, топливе, но не пропускает их. Применяется для уплот­нения топливных, масляных и углекислых трубопроводов.

Резина техническая. Выпускается в виде листов, шнура круглого и прямоугольного сечения, а также с тканевой про­слойкой. Изготовляется пяти типов: кислотощелочно-стойкая, теплостойкая, морозостойкая, масло- и бензостойкая. Все типы резины термостойки при температурах от -30°С до +50°С. Моро­зостойкая резина работоспособна при температуре -45°С, а теп­лостойкая в среде воздуха при температуре до 90°С, а в среде водяного пара — до 140°С.

Паронит. Паронит — это композиция из асбеста, каучука и наполнителя. Выдерживает в среде воды и пара давление до 50 ат и температуру до 150°С, а в среде масла и топлива — давле­ние до 40 ат при температуре до 400°С. Применяется для уп­лотнения водо-, паро-, топливо- и маслопроводов. Перед поста­новкой паронитовых прокладок, их, во избежание прикипания к горячим фланцам, рекомендуется смачивать в горячей воде и обмазывать графитовой смазкой.

Существует два основных типа асбестов — серпентин-асбест (хризотил-асбест, или белый асбест) и амфибол-асбесты.

Картон асбестовый. Плотный картон из асбестового волокна с минеральными наполнителями. Огнестоек, кислото- и щелочноупорен. Размокает в нефти, масле и теплой воде. Приме­няется для уплотнения трубопроводов выхлопных газов.

Нить кручения и шнур асбестовый. Термостоек при темпе­ратурах до 600°С. Применяется для уплотнения и изоляции теплопроводных систем и тепловых агрегатов.

Медь листовая. Применяется для уплотнения трубопрово­дов: нефти, дизтоплива, масла, фреона, СО₂ и выхлопных газов при давлении до 200 ат и температуре до 250°С, а также возду­хе- и паропроводов при высоком давлении и температуре. Про­кладку перед установкой на место необходимо отжечь при тем­пературе 600-750С, с последующим охлаждением в воде. От­жиг снимает наклеп и снижает твердость, а охлаждение в воде улучшает отделение окалины от металла. Перед постановкой рекомендуется прокладку обмазать графитовой смазкой.

Железо «Армко». Мягкий коррозионно-стойкий материал. Применяются в отожженном состоянии для уплотнения флан­цевых соединений трубопроводов, цилиндров ДВС.

Свинец листовой. Стоек против высокоагрессивных сред. Пригоден для давления не более 40-50 ат и температуры до 100°С при гладких фланцах. При фланцах с выточкой и усту­пом можно применять при давлении до 1000 ат, но при темпе­ратуре 15-30°С.

Комбинированные прокладки.

Состоят из сердцевины (асбестовый, картон, резина, паронит), окантованной или заключенной в металлическую оболочку из меди, латуни, алюминия, либо имеющие металлическую осно­ву, на которую накладывается неметаллические материал.

Читайте также:

  
• Чем отмыть металлическую дверь от белых разводов после ремонта
  
• Кислота плюс металл равно
  
• Какой кирпич для обкладки металлической печи в бане нужен
  
• Свободный электрон в металле может поглотить фотон
  
• Гвоздики для ушей из медицинского металла