Properties of Joint in the Bimetallic Rods Cu-Al and Cu-Steel After Explosive Cladding and the Process of Rolling

Propiedades de la unión en las varillas bimetálicas Cu-Al y Cu-acero tras el revestimiento explosivo y el proceso de laminación

En este trabajo se han investigado la microdureza, la microestructura y la fuerza de adherencia de la interfaz de la unión bimetálica en las secciones transversales de la barra de prueba. Para el análisis experimental, se fabricó una barra bimetálica utilizando un método de técnica explosiva y el proceso de laminado. Para los ensayos se prepararon 23 juegos de probetas, cada uno de ellos compuesto por tubos de cobre (grado M1-E), barras de acero laminado (grado St3S), barras estiradas (grado 55) y barras de aluminio (grado PA6). Los tubos de cobre y las varillas de acero y aluminio tenían diámetros diferentes, por lo que se obtuvieron distancias distintas entre las varillas y las paredes internas de los tubos. Los resultados de la investigación muestran una desviación significativa en la distribución de la microdureza en ambas capas cerca del borde de unión.

INTRODUCCIÓN

Durante muchos años, el método de revestimiento explosivo se ha utilizado para la producción de materiales multicapa con altas propiedades físico-mecánicas y de servicio [1,4]. El método consiste en obtener una unión rápida entre dos o más metales como resultado de una colisión a alta velocidad de las capas a unir. La alta velocidad de colisión se obtiene por la detonación de un explosivo colocado sobre la capa propulsada [1].

Mediante el uso de este método, se logran muy buenas propiedades mecánicas y tecnológicas de las juntas, que se caracterizan por la resistencia a la corrosión y a las altas temperaturas [2-4]. El artículo describe la investigación de las propiedades de una unión de productos semielaborados en forma de barras de acero y aluminio revestidos de cobre obtenidas por el método explosivo, y su posterior conformado plástico en caliente.

La metodología del desarrollo de la tecnología aplicada de producción de varillas bimetálicas utilizando el método explosivo se ha descrito en otro lugar [1-4].

Las varillas con revestimiento soldado con explosivos pueden ser un material para la producción de alambrón, a partir del cual, a su vez, se puede obtener alambre bimetálico. Para las pruebas, se prepararon 23 conjuntos de especímenes, cada uno compuesto por tubos de cobre (grado M1-E), varillas de acero laminado (grado St3S), varillas trefiladas (grado 55) y varillas de aluminio (grado PA6). Los tubos de cobre y las varillas de acero y aluminio tenían diámetros diferentes, por lo que se obtuvieron diferentes distancias entre las varillas y las paredes internas del tubo. En [1, 3] se proporciona una descripción detallada del método de la técnica explosiva para la fabricación de las varillas bimetálicas.

Varillas bimetálicas (cobre-acero) con un diámetro exterior de 22 mm y una proporción de capa de cobre del 15 %, 30 %, 45 %, 50 % y 55 % Cu, después de la soldadura explosiva, se laminaron en una D 320 de tres cajas y dos -molino de forma alta. El calentamiento del material bimetálico de una longitud inicial de 250 mm se llevó a cabo en un horno de cámara.