2つの側面に覆われたプレートを使用する場合の設計上の考慮事項は何ですか？
2つの側面に覆われたプレートのサプライヤーとして、私はさまざまな産業にわたってこの多目的な材料に対する需要の高まりを直接目撃しました。 2つの側面の覆われたプレートは、特性のユニークな組み合わせを提供し、腐食抵抗、高強度、コスト - 有効性が必要なアプリケーションに理想的な選択肢となっています。このブログ投稿では、2つの側面のクラッドプレートを使用する場合、重要なデザインの考慮事項について説明します。
材料の選択
最初で最も重要な設計上の考慮事項は、ベースと被覆材の選択です。ベース材料はプレートの構造強度を提供し、クラッディング材料は腐食抵抗、耐摩耗性、耐熱性などの特定の表面特性を提供します。
腐食性環境でのアプリケーションの場合、ステンレス鋼はクラッディング材料に人気のある選択肢です。ステンレス鋼の覆われたプレート基本材料を腐食から効果的に保護し、構造のサービス寿命を延ばすことができます。一般的なベース材料には、コストであり、優れた機械的特性を持っている炭素鋼が含まれます。
場合によっては、他の合金材料をクラッディングとして使用することがあります。他の合金覆われたプレート高温抵抗や電気伝導率の向上などの特殊な特性を提供できます。材料を選択するときは、ベースとクラッディングの材料間の互換性を考慮することが不可欠です。異なる材料には異なる熱膨張係数があり、それらが互換性がない場合、熱サイクリング中の層間剥離または亀裂につながる可能性があります。
厚さ比
ベース材料のクラッディング材料の厚さ比は、もう1つの重要な設計要因です。この比率は、双方に覆われたプレートの全体的なパフォーマンスとコストに影響します。クラッディングの厚さが高くなると、より良い表面特性が提供されますが、プレートのコストが増加します。一方、被覆の厚さが低いとコストが削減される可能性がありますが、十分な保護やパフォーマンスを提供しない場合があります。
厚さ比は、特定のアプリケーション要件に基づいて決定する必要があります。たとえば、腐食抵抗が主な関心事であるアプリケーションでは、比較的厚い被覆が必要になる場合があります。ただし、構造強度がより重要であるアプリケーションでは、必要な表面特性を維持しながら、より薄いクラッディングを使用できます。
結合方法
ベースとクラッディング材料の結合に使用される結合方法は、双方に覆われたプレートの品質と性能に大きな影響を与えます。爆発的な結合、ロールボンディング、拡散結合など、いくつかの結合方法があります。
爆発的な結合は、2つの側面に覆われたプレートを生成するために広く使用されている方法です。ベースと被覆材料の間に強い冶金結合を提供します。これは、高応力アプリケーションに耐えることができます。この方法は、幅広い材料の組み合わせに適しており、大きいサイズの覆われたプレートを生成できます。両側に覆われたプレート爆発的な結合によって生成されたのは、優れた結合強度と完全性を持っています。
ロールボンディングには、ベースと材料をローリングミルに通過させるために債券を作成することが含まれます。この方法は、比較的薄い包帯を備えた覆われたプレートを生産するのに適しており、継続的な生産により適しています。一方、拡散結合は、熱と圧力を使用して2つの材料間の原子拡散を促進し、固体状態結合を作成します。各結合方法には利点と制限があり、結合方法の選択は、材料の組み合わせ、プレートサイズ、およびアプリケーション要件に基づいている必要があります。
製造のためのデザイン
2つの側面に覆われたプレートを使用する場合、製造プロセスを考慮することが不可欠です。プレートは、最終製品の製造中に切断、溶接、または形成する必要がある場合があります。溶接は、ベースと被覆材料の間の結合、および被覆の腐食抵抗に影響を与える可能性があるため、溶接プロセスに特別な注意を払う必要があります。
溶接品質が要件を満たすように、適切な溶接手順を開発する必要があります。これには、適切な溶接消耗品を使用し、暖房前と暖房後の処理を使用し、溶接パラメーターを制御することが含まれます。さらに、切断および形成プロセスは、材料間の被覆への損傷と結合を最小限に抑えるために設計する必要があります。
アプリケーション - 特定の考慮事項
さまざまなアプリケーションには、2つの側面が覆われたプレートに異なる要件があります。たとえば、化学産業では、プレートは、過酷な化学環境に耐えるために優れた腐食抵抗を持つ必要があります。発電業界では、多くの場合、高温抵抗と機械的強度が重要な要件です。
食品加工業界では、クラッディング材料は、衛生基準を満たすために非有毒で掃除が簡単でなければなりません。したがって、2つの側面で覆われたプレートで設計するときは、アプリケーションの特定の要件を完全に理解し、それに応じて適切な材料、厚さ比、結合方法を選択する必要があります。
品質管理
品質制御は、2つの側面に覆われたプレートの設計と生産の不可欠な部分です。超音波検査、Xレイテスト、磁気粒子試験などの非破壊試験方法を使用して、ベース材料と被覆材料間の結合の欠陥を検出できます。目視検査は、亀裂、剥離、または不均一な被覆の厚さなどの表面欠陥をチェックするためにも実行できます。
生産プロセス中に定期的な品質管理チェックを実行して、双方の覆われたプレートが必要な基準を満たしていることを確認する必要があります。これには、プレートの機械的特性、腐食抵抗、および結合強度のテストが含まれます。
結論として、2つの側面を使用するには、材料選択、厚さ比、結合方法、製造設計、アプリケーション - 特定の要件、品質管理など、複数の要因を慎重に検討する必要があります。これらの設計上の考慮事項を考慮に入れることにより、双方に覆われたプレートがアプリケーションのパフォーマンス要件を満たしながら、コスト - 効果的であることを保証できます。
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参照
- ASMハンドブック第6巻：溶接、ろう付け、はんだ付け。 ASM International。
- 「Clad Metals：生産、プロパティ、アプリケーション」Re SmallmanとRJ Bishopによる。
- 関連する国内および国際機関によって発行された覆われたプレートに関連する基準と仕様。
