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SCHNELLE ANTWORT
Sowohl das Explosionsbonden als auch das Rollbonden erzeugen eine echte metallurgische Verbindung zwischen einer Nickellegierungsschicht (z. B. Alloy 625 oder 825) und einer Kohlenstoff- oder niedriglegierten Stahlbasis.Rollenverklebungeignet sich für große, flache Platten mit geringerem Volumen und wird von den Herstellern als die kostengünstigere Variante beschrieben.
ExplosionsverklebungGeeignet für sehr dicke Grundplatten, dicke Verkleidungen und Kombinationen, die nicht warmgewalzt werden können. Keiner der Prozesse ist von Natur aus „stärker“: ASTM A265 ist prozessneutral und legt das gleiche Bindungsscherminimum fest140 MPa (20.000 psi)für beides. Die Qualität der Bindung wird überprüft durchScher- oder Biegetests plus Ultraschallprüfung (ASTM A578), und diese Tests gelten nur, wenn die Bestellung sie erfordert. |
Ein Druckbehälter für heiße, korrosive Anwendungen benötigt die Korrosionsbeständigkeit einer Nickellegierung, aber die Festigkeit und den niedrigen Preis von Stahl. Die plattierte Platte bietet beides: eine dünne Nickellegierungshaut, die dauerhaft mit einer dicken Stahlunterlage verbunden ist. Die Bindung sorgt dafür, dass die Platte funktioniert, daher sind die Art und Weise ihrer Herstellung und die Art und Weise, wie sie getestet wird, wichtiger als fast jedes andere Spezifikationsdetail. Dieser Artikel vergleicht die beiden wichtigsten Herstellungsmethoden, Explosionsbonden und Rollbonden, und erläutert die Tests, die beweisen, dass eine Bindung einwandfrei ist.
Jeder Abschnitt beginnt mit einer direkten Antwort, gefolgt von den Beweisen. Ein Großteil der veröffentlichten Daten stammt von Herstellern plattierter Bleche, die ein Interesse an ihrem eigenen Prozess haben. Wir kennzeichnen Behauptungen von Anbietern und weisen darauf hin, dass keine unabhängigen Daten gefunden wurden.
Was ist eine mit Nickellegierung plattierte Platte und warum wird sie verwendet?
Platte mit Nickellegierungsplattierungist eine Platte aus Kohlenstoffstahl oder niedriglegiertem Stahl mit einer dünnen Schicht aus Nickel oder einer Nickelbasislegierung, die dauerhaft auf einer oder beiden Seiten befestigt ist. Es wird verwendet, weil der Stahl die Druckbelastung trägt, während die Nickellegierung korrosionsbeständig ist, was weitaus weniger kosten kann als eine Platte, die vollständig aus der Nickellegierung besteht.
Stellen Sie sich eine Stahlplatte vor, die eine korrosionsbeständige Schicht trägt, die sich nicht ablösen lässt. ASTM A265 definiert dieses Produkt als Stahlblech, auf das eine Schicht aus Nickel oder einer Nickelbasislegierung „integral und kontinuierlich“ aufgebracht ist, hauptsächlich für Druckbehälter und andere Anwendungen, bei denen die Korrosionsbeständigkeit der Legierung im Vordergrund steht [5]. Die Mantelschicht ist dünn, typischerweise 1,5 bis 10 mm, auf einer Unterlage, die um ein Vielfaches dicker sein kann [2].
Die Einsparungen können groß sein. Industeel berechnete einen Behälter gemäß ASME Abschnitt VIII Division 1 aus SA516-Stahl der Güteklasse 65 mit einer 3 mm dicken Alloy 825-Verkleidung und stellte fest, dass die Materialkosten im Vergleich zu einer massiven Alloy 825-Platte 19 % bei 10 bar, 34 % bei 20 bar und 37 % bei 30 bar eingespart wurden [1]. Dies ist eine Berechnung des Herstellers für einen Designfall, also betrachten Sie sie als Illustration. Die Einsparung wächst mit dem Druck, da bei höherem Druck eine dickere Wand erforderlich ist und diese zusätzliche Dicke eher aus billigem Stahl als aus einer teuren Legierung besteht.
Wie funktioniert Explosionskleben?
Beim Explosionsschweißen treibt eine Sprengladung die Nickellegierungsplatte mit hoher Geschwindigkeit in die Stahlplatte, und durch den Aufprall werden die beiden im festen Zustand miteinander verschweißt, ohne dass eines der Metalle schmilzt.
Die Verkleidungsplatte wird parallel zur Grundplatte mit einem kleinen Abstand, dem so genannten Abstandsabstand, platziert, und der Sprengstoff wird über die Verkleidungsplatte verteilt. Die Detonation streicht über die Platte und treibt sie mit einer sorgfältig gewählten Kollisionsgeschwindigkeit auf die Basis. Durch den Aufprall werden Luft und Oberflächenverunreinigungen vor dem Kollisionspunkt ausgestoßen, sodass sauberes Metall auf sauberes Metall gepresst wird [15]. Eine Sekundärquelle gibt typische Aufprallgeschwindigkeiten von 250 bis 500 m/s und Abstandsabstände vom 0,5- bis 4-fachen der Manteldicke an [14].
Die Verbindungslinie hat eine charakteristische Wellenform. VDM Metals, ein Hersteller von Nickellegierungen, stellt fest, dass die Druckwellen Wellen mit Wellenlängen von einigen Millimetern in der Verbindungsebene hinterlassen und dass dadurch die Dicke der Mantelschicht lokal verringert wird [3]. Forscher, die explosionsgeschweißtes Incoloy 800 auf Edelstahl 304 untersuchten, fanden die gleiche wellenförmige Morphologie und verzeichneten die höchste Härte in einer kleinen Zone am Wellenkamm [13]. Im Klartext: Die Schnittstelle ist stark, aber nicht flach, und sie ist auf beiden Seiten etwas härter als das Metall.
Explosionskleben ist bei sehr großen und sehr dicken Blechen sinnvoll. In einer Referenzübersicht werden Beplankungsdicken von 0,025 bis 100 mm, Grundplatten mit einer Dicke von über 1 m und verkleidete Platten mit einer Größe von bis zu 5 x 12 m angegeben [11]. Ein von Wermac wiedergegebenes technisches Bulletin von NobelClad gibt typische Maximalwerte von 500 mm für die Basis und 25 mm für die Verkleidung an [12]. Die beiden Quellen beschreiben unterschiedliche Grenzen: Die eine gibt äußere Grenzen der Technologie an, die andere typische kommerzielle Höchstwerte. Lassen Sie sich die Größenbeschränkungen immer vom Hersteller bestätigen.
Wie funktioniert Rollbonden?
Beim Rollbonden werden eine Platte aus einer Nickellegierung und eine Platte aus Stahl zusammengesetzt, auf etwa 900 bis 1.200 Grad erhitzt und zusammen warmgewalzt, sodass sie durch Hitze und Walzdruck zu einer Platte mit der endgültigen Dicke verschmelzen.
VDM Metals beschreibt den Ablauf: Brammen oder dicke Bleche werden zusammengesetzt, auf eine materialtypische Temperatur erhitzt und auf Maß gewalzt. Durch das Walzen verringert sich die Dicke und es entsteht gleichzeitig die metallische Bindung [3]. Laut Industeel garantieren die hohe Temperatur und die hohe Walzkraft eine integrale metallurgische Verbindung, und das Blech wird anschließend wärmebehandelt (normalisiert oder vergütet), um dem Stahlträger seine mechanischen Eigenschaften zu verleihen [1].
Da das Blech gewalzt wird, ist die Verbindungslinie flach und gleichmäßig und weist laut Industeel [1] weder das Wellenmuster des Explosionsschweißens noch eine Wärmeeinflusszone auf. Die Grenzen sind Mühlengrenzen. VDM gibt an, dass die verfügbaren Größen durch die maximalen Stückgewichte, die ein Walzwerk verarbeiten kann, und die Größe seiner Walzgerüste begrenzt sind und dass sehr dicke Bleche aus technischen und wirtschaftlichen Gründen in der Regel mit anderen Verfahren hergestellt werden [3]. Für die Nickellegierungen 625 und 825 listet voestalpine walzplattierte Bleche mit 6 bis 120 mm Gesamtdicke, 1,5 bis 10 mm Plattierung, bis 3.800 mm Breite und bis 15.000 mm Länge auf, weitere Größen auf Anfrage [2].
Wie unterscheiden sich Explosionsbonden und Rollbonden hinsichtlich Größe, Dicke und Klebelinie?
Das Rollbonden bietet eine flache Klebelinie, gute Ebenheit und geringere Kosten bei großen Platten bis zu einer Gesamtdicke von etwa 120 mm, während das Explosionsbonden viel dickere Grundplatten und dickere Verkleidungen erreicht, aber eine wellenförmige Klebelinie hinterlässt.
In der folgenden Tabelle werden die beiden Prozesse anhand von Produzenten- und technischen Quellen gegenübergestellt.
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Dimension |
Rollenverklebung |
Explosionsverklebung |
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Bindungsmechanismus |
Warmwalzen eines zusammengesetzten Brammenpakets; Wärme plus Druck [3] |
Auswirkungen durch Detonation; Festkörperschweißen ohne Aufschmelzen [12] |
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Prozesstemperatur |
Etwa 900 bis 1.200 Grad beim Rollen [3] |
Bindung entsteht durch Aufprallenergie und nicht durch Ofenerwärmung [3][12] |
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Bindungslinie |
Flach, homogen; keine Welle und keine Wärmeeinflusszone gemäß Industeel [1] |
Wellig, mit Wellenlängen von einigen mm; Verkleidung lokal verdünnt [3] |
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Größenbereich (Nickellegierungen 625/825, Rolle) |
Insgesamt 6 bis 120 mm; Beplankung 1,5 bis 10 mm; bis zu 3.800 mm breit, 15.000 mm lang [2] |
Beplankung 0,025 bis 100 mm; Basis über 1 m; Platten bis 5 × 12 m (äußere Grenzen) [11]; typische Maximalwerte: 500 mm Sockel und 25 mm Verkleidung [12] |
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Größenbeschränkungen festgelegt von |
Werkstückgewicht und Walzgerüstgröße [3] |
Verfügbarkeit einer flachen Startplatte, Transport- und Detonationsgrenzwerte wie Lärm [3][12] |
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Eigenspannung und Ebenheit |
Industeel behauptet geringere Eigenspannungen und bessere Ebenheit [1] |
Die Hersteller geben an, dass die Platten im Endmaß mit unbedeutender Verformung geliefert werden [3] |
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Kostenposition |
Industeel behauptet Kostenwettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu Explosionsschutzpanzern [1] |
NobelClad argumentiert, dass die direkte Anbringung von Einbauten die Herstellungskosten senkt [4] |
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Typische Stärken |
Große flache Teller im Volumen; dünne bis mittlere Verkleidung; Ausgangsmaterial für plattierte Rohre [1] |
Sehr dicke Bleche, dicke Verkleidungen, schwer rollbare Kombinationen, Rohrböden [3][11] |
Quellen: [1] Industeel (Rollbondhersteller); [2] voestalpine (Rollbondhersteller); [3] VDM Metals (Legierungshersteller); [4] NobelClad (Hersteller von Explosionsbindungen); [11] Zusammenfassung von Design World; [12] Wermac-Reproduktion des NobelClad-Bulletins NT 200. Es wurde kein unabhängiger Preisvergleich gefunden; Kostenpositionen sind Produzentenansprüche.
Welcher Prozess erzeugt die stärkere Bindung?
Weder. Beide Prozesse sind routinemäßig für die gleiche Mindestbindungsfestigkeit von 140 MPa (20.000 psi) Scherung qualifiziert, und die Norm, die für mit Nickellegierungen plattierte Bleche gilt, begünstigt keines der beiden Verfahren. Die Hersteller jedes Prozesses behaupten, das Produkt des anderen sei anfälliger, und wir haben keinen unabhängigen Vergleichsdatensatz gefunden, der dies klären könnte.
Der ältere Text von ASTM A265 besagt, dass die Verkleidung mit jeder Methode metallurgisch mit der Basis verbunden werden kann, die eine Platte erzeugt, die der Spezifikation entspricht [6]. Die Bindungsstärke wird dann gemessen und nicht angenommen. Die ASTM A263-, A264- und A265-Familie legt eine Mindestscherfestigkeit von 20.000 psi (140 MPa) für die Ummantelung und die Basisschnittstelle fest, wenn der Käufer den Test verlangt [6][7].
Beweise für eine Explosionsbindung. In einem Testprogramm von NobelClad und der Colorado School of Mines übertraf die Zugfestigkeit des Mantels die Scherfestigkeit bei jedem getesteten Material. Bei Edelstahl- und Nickellegierungsplattierungen übertraf die Zugfestigkeit der Explosionsschweißnaht in der gesamten Dicke die der Stahlbasis. Bei geschweißten Coupons mit einer Ummantelung von 0,8 bis 4,8 mm versagten Zugproben bei 589 bis 610 MPa im Grundmetall und nicht an der Bindung [4]. Hierbei handelt es sich um ein Anbieterprogramm, und in der Phase mit geschweißten Coupons wurde eine Edelstahlummantelung statt einer Nickellegierung verwendet.
Roll-Bond-Beweis. Industeel gibt an, dass seine integrale Verbindung durch 100 % Ultraschallprüfung und mechanische Schertests garantiert wird und dass plattierte Rohre und Formstücke ihre Verbindung nach der Kaltumformung beibehalten. Darin wird ein Projekt angeführt, bei dem mehr als 6.500 Tonnen walzplattiertes Blech der Legierung 825 für Rohre und Formstücke verwendet wurden [1].
Der Konflikt.Ein NobelClad-Objektträger zeigt die Ablösung von walzplattierten Alloy 625-Platten nach dem Formen und Schweißen in einem 53-Zoll-Senkkasten und einem 39-Zoll-Induktionsbogen [4]. Industeel berichtet für seine Platte von gegenteiligen Erfahrungen [1]. Bei beiden handelt es sich um marketingnahe Behauptungen von Wettbewerbern. Bei einem kritischen Behälter besteht die praktische Antwort darin, die Platte des jeweiligen Herstellers anhand eines Tests zu qualifizieren und sich nicht auf das Prozessetikett zu verlassen.
Wie wird die Bindungsqualität einer mit Nickellegierung beschichteten Platte getestet?
Die Qualität der Bindung wird durch mechanische Tests, einen Schertest oder Biegetests sowie durch Ultraschalltests der gesamten Platte gemäß ASTM A578 überprüft. Metallographie- und Korrosionstests nach der Wärmebehandlung können hinzugefügt werden. Diese Tests gelten für beide Prozesse und müssen in der Bestellung verlangt werden.
Kein einzelner Test beweist eine Bindung. Bei zerstörenden Tests wird die Festigkeit von Proben gemessen. Die Ultraschallprüfung scannt die gesamte Platte auf Bereiche, in denen die Schichten nicht verbunden sind. Gemeinsam decken sie beide Fragen ab: Ist die Bindung stark und überall vorhanden?
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Prüfen |
Was es zeigt |
Anforderung oder Praxis |
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Scherfestigkeitstest |
Kraft, die zum Abscheren der Verkleidung von der Basis erforderlich ist und die die Haftfestigkeit misst |
Mindestens 140 MPa (20.000 psi) unter der A263/A264/A265-Familie, wenn vom Käufer gefordert [6][7] |
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Biegetest (Verklebung) |
Ob die Bindung das Biegen übersteht; Drei Biegeversuche mit der Ummantelung unter Druck |
Alternative zum Schertest, sofern angegeben [6][7]; Der Verkäufer kann entweder in einer Käuferspezifikation zugelassen werden [9] |
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Spannungstest |
Festigkeit der Verbundplatte gegenüber der Basisstahlspezifikation |
Teil der mechanischen A265-Tests [5] |
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Ultraschallprüfung (UT) |
Orte, an denen die Bindung fehlt (nicht gebunden oder gelöst) |
ASTM A578 Straight-Beam-UT mit drei Akzeptanzstufen (A, B, C), wobei B gilt, sofern nicht anders vereinbart [8]; Eine Spezifikation des öffentlichen Auftraggebers fordert Level C [9] |
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Phased-Array-UT |
Gleicher Zweck, schnelleres Scannen und schnellere Aufnahme von Bildern; Wird auf explosionsgebundenen Blechen verwendet |
Zur explosionsgeschützten Inspektion gemeldet [10] |
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Metallographie |
Mikrostruktur der Verbindungslinie, Wellenform, eventuelle Risse oder spröde Zonen |
Von Herstellern verwendet; Bei Explosionsverbindungen sind Mikroscherrisse ein bekannter Fehlertyp [10] |
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Korrosionstest nach Wärmebehandlung |
Ob die Ummantelung nach dem Umformen und der Wärmebehandlung nach dem Schweißen ihre Korrosionsbeständigkeit behält |
Für Alloy 825, ASTM G28 Methode A auf Proben nach simulierten Wärmebehandlungen [3] |
Quellen: [3] VDM Metals; [5] ASTM A265 Geltungsbereich; [6][7] A265- und A264-Text wie wiedergegeben; [8] ASTM A578/A578M; [9] öffentliche Ausschreibungsunterlagen; [10] Evident Scientific. Die Akzeptanzkriterien variieren je nach Edition und Käufer. bestätigen Sie die in Ihrer Bestellung angegebene Ausgabe.
Ein wichtiges Detail für Käufer.Die Scher- und Biegeversuche sind im Normtext [6][7] erforderlich, „wenn dies vom Käufer verlangt wird“. Wenn die Bestellung stillschweigend ist, ist ein Hersteller nicht verpflichtet, sie auszuführen. Ebenso wendet A578 standardmäßig die Akzeptanzstufe B an, sofern Käufer und Hersteller nichts anderes vereinbaren [8]. Geben Sie die Tests und das Niveau in der Bestellung an.
Nach welchen Verbindungsfehlern suchen diese Tests?
Der Hauptfehler ist die Nichtbindung (auch Ablösung genannt), ein Bereich, in dem die Ummantelung nie mit dem Stahl verbunden war. Explosionsverklebte Bleche können entlang der Verbindungslinie auch Mikroscherrisse aufweisen.
Evident Scientific, ein Hersteller von Inspektionsgeräten, listet Mikroscherrisse und abgelöste Bereiche als Herstellungsfehler von explosionsgeklebten Platten auf und weist darauf hin, dass zerstörende Tests dazu neigen, die Risse aufzudecken, während Ultraschallprüfungen Ablösungen effizient finden [10]. Ultraschallprüfungen funktionieren, weil der Schall eine verbundene Grenzfläche durchquert, aber teilweise von einem Spalt reflektiert wird. ASTM A578 nutzt diesen Effekt: Es erfasst jede Diskontinuität, die zum vollständigen Verlust des Rückwandechos führt, und seine Akzeptanzgrenzen begrenzen die Größe eines solchen Bereichs [8].
Die Größe ist wichtig, da eine kleine Nichtbindung tolerierbar sein kann, eine große jedoch nicht. Die Kriterien A578 Level A und Level B beziehen sich beide auf einen zusammenhängenden Bereich, der nicht in einen Kreis von 3 Zoll (75 mm) eingeschlossen werden kann, wobei weitere Details je nach Level unterschiedlich sind [8]. Da die genauen Grenzwerte von der Edition und dem Level abhängen, empfehlen wir, sie anhand des aktuellen Standards zu bestätigen, anstatt sich auf eine Zusammenfassung zu verlassen.
NobelClad testete außerdem eine Platte mit einem absichtlich gebohrten 25-mm-Loch mit flachem Boden an der Schnittstelle, um eine Nichthaftung zu simulieren. Die Zugprobe versagte bei 525 kN, ohne dass sich die Ablösung vom simulierten Defekt ausbreitete [4]. Dies ist ein Test eines Anbieters auf einer Platte, aber er zeigt das Prinzip: Eine kleine lokale Nichtbindung führt nicht automatisch dazu, dass sich die Bindung löst.
Wie wirken sich Wärmebehandlung und Fertigung auf plattierte Bleche aus?
Durch Wärmebehandlung und Umformung kann sich sowohl die Stahlunterlage als auch die Ummantelung verändern. Daher sollte das Blech in dem Zustand qualifiziert werden, in dem es tatsächlich verwendet wird, einschließlich einer simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Die Wärmebehandlung wird von VDM Metals als kritisches Thema für plattierte Bleche beschrieben.
Der Stahlträger und die Nickellegierung reagieren unterschiedlich auf Hitze. Für walzplattierte Bleche liefern die Hersteller den Stahlträger normalisiert oder vergütet, um seine Festigkeit einzustellen [1]. Explosionsgebundene Bleche durchlaufen auch die Wärmebehandlungen der Gefäßherstellung, wie der nachfolgend beschriebene Test zeigt.
Wie das überprüft wird, zeigt ein gemeinsamer Test von NobelClad und VDM Metals. Probestücke aus explosionsplattiertem Alloy 825 wurden im Lieferzustand einer simulierten kopfbildenden Wärmebehandlung (Formung bei 1.035 Grad, Normalisierung bei 900 Grad mit beschleunigter Abkühlung, Anlassen bei 650 Grad) und einer simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen von 3,5 Stunden bei 610 Grad unterzogen, die dreimal wiederholt wurde. Korrosionstests nach ASTM G28 Methode A zeigten dann, dass die simulierte Wärmebehandlung nach dem Schweißen die Korrosionsraten leicht erhöhte, die Raten blieben jedoch weit unter 0,9 mm pro Jahr [3]. Die Lektion ist allgemein: Fragen Sie nach Korrosionsergebnissen auf wärmebehandelten Proben, nicht nur auf dem Blech im Lieferzustand.
Eine Warnung zur Eignung. Eine Sekundärquelle listet übliche Grenzwerte für die Metalle auf, die explosionsgeschweißt werden können, eine Dehnung von mindestens 15 % und eine Kerbzähigkeit von 30 J bei Prozesstemperatur [14]. Wenn Ihre Legierungs- und Stahlkombination ungewöhnlich ist, bestätigen Sie beim Hersteller, dass sie geklebt und qualifiziert werden kann.
Wie soll ich mich zwischen Explosionsbonden und Rollbonden entscheiden?
Wählen Sie das Rollbonden für große Bleche mit einer Gesamtdicke von bis zu etwa 120 mm und einer Ummantelung von bis zu etwa 10 mm. Wählen Sie das Explosionsbonden, wenn die Basis oder die Ummantelung dicker ist als Walzwerke bieten, wenn die Kombination nicht warmgewalzt werden kann oder wenn eine qualifizierte Explosionsbondplatte eines Herstellers für die Aufgabe geeignet ist. In vielen Fällen lässt die Kaufspezifikation beides zu.
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Situation |
Vorgeschlagener Prozess |
Warum |
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Große Platten, Gesamtdicke bis ca. 120 mm, Beplankung bis ca. 10 mm |
Rollenverklebung |
Innerhalb des veröffentlichten Rollbond-Größenbereichs für die Legierungen 625 und 825; flache Klebelinie; Kostenposition, die von den Herstellern behauptet wird [1][2] |
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Grundplatte dicker als Walzwerke anbieten, oder Verkleidung dicker als ca. 10 mm |
Explosionsverklebung |
Die Rollengrößen sind durch das Stückgewicht und die Rollenständer begrenzt, und dicke Bleche werden im Allgemeinen durch andere Verfahren hergestellt [3] |
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Wärmetauscherrohrböden und dick plattierte Platte |
Explosionsverklebung |
Zitierte Anwendung von explosionsplattiertem Blech [11] |
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Materialpaar, das schwer oder gar nicht warmwalzbar ist |
Explosionsverklebung |
VDM nennt Kombinationen, die durch Warmwalzplattieren schwierig oder unmöglich sind [3] |
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Direktes Anschweißen von Einbauten an die Verkleidung |
Entweder mit Qualifikation |
NobelClad liefert Zugdaten für Explosionsplattierungen [4]; Welches Verfahren auch immer verwendet wird, qualifizieren Sie die Befestigungsschweißung auf dem Produktionstypenschild |
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Die Verkleidung muss nach der Wärmebehandlung vollständig auf Korrosion geprüft werden |
Entweder |
Fordern Sie ASTM G28 Methode A (Alloy 825) oder den entsprechenden Test für wärmebehandelte Coupons an [3] |
Was sollte eine Bestellung für mit einer Nickellegierung plattiertes Blech enthalten?
Geben Sie die Spezifikation des plattierten Blechs, die Qualität der Plattierungslegierung und des Grundstahls, die Dicken, die Verbindungstests, den Ultraschall-Zulassungsgrad sowie die erforderliche Wärmebehandlung und Dokumentation an. Ausgelassene Artikel dürfen nicht getestet werden.
Da die Normen mehrere Tests zur Bedingung machen, ist die Vollständigkeit bei der Bestellung die beste Qualitätskontrolle. Eine vollständige Bestellung sollte Folgendes enthalten:
- Spezifikation:ASTM A265 oder ASME SA-265, mit der Ausgabe.
- Beschichtungslegierung:UNS-Nummer und Produktspezifikation, zum Beispiel Alloy 625 (N06625, ASTM B443) oder Alloy 825 (N08825, ASTM B424) [2].
- Basisstahl:Sorte und Spezifikation, zum Beispiel SA516 Sorte 65 oder 70, und Lieferzustand (normalisiert oder vergütet) [1].
- Dicken:Basisdicke, Mindestdicke der Verkleidung und ob die Verkleidung ein- oder beidseitig erfolgt.
- Verfahren:Rollbonden, Explosionsbonden oder beides. Öffentliche Auftraggebervorgaben lassen häufig beide Wege zu [9].
- Bondtests:Schertest oder Biegetests, mit der Anzahl und Lage der Proben [6][7].
- Ultraschallprüfung:ASTM A578 mit dem angegebenen Akzeptanzniveau [8].
- Korrosion und Wärmebehandlung:simulierter Wärmebehandlungszyklus nach dem Schweißen und alle erforderlichen Korrosionstests an behandelten Proben [3].
- Dokumentation:Materialzertifikate (EN 10204 3.1 ist üblich), Testberichte und der UT-Bericht.
Häufig gestellte Fragen
F: Was ist die Mindesthaftfestigkeit für mit Nickellegierung plattierte Platten?
A: Die ASTM A263-, A264- und A265-Familie legt eine Mindestscherfestigkeit von 20.000 psi (140 MPa) für die Ummantelung und die Basisschnittstelle fest, wenn der Käufer den Schertest verlangt [6][7].
F: Ist explosionsgebundenes Blech stärker als walzgebundenes Blech?
A: Im Regelfall nicht. ASTM A265 bevorzugt keinen Prozess [6]. Hersteller von Explosionsplattierungen veröffentlichen Zugdaten, die ein Versagen des Grundmetalls zeigen [4], und Hersteller von Rollbonds berichten von 100 % Ultraschall- und Scherprüfungen [1]. Qualifizieren Sie das spezifische Herstellerschild.
F: Schmilzt das Explosionsschweißen die Metalle?
A: Nein. Es handelt sich um einen Festkörperprozess: Aufprallenergie bildet die Verbindung, ohne dass eine der Platten schmilzt [12]. Die Grenzfläche zeigt ein wellenförmiges Muster und kann Mikroscherrisse aufweisen, wenn der Prozess schlecht kontrolliert wird [10].
F: Warum gibt es in explosionsplattierten Blechen eine Wellenlinie?
A: Das Wellenmuster ist ein normales Merkmal beim Explosionsschweißen. Es entsteht beim Zusammenstoß der Platten, hat Wellenlängen von wenigen Millimetern und verringert lokal die Manteldicke [3].
F: Welcher Ultraschalltest wird für die plattierte Blechverbindung verwendet?
A: ASTM A578/A578M, ein Impuls-Echo-Verfahren mit geradem Strahl und drei Akzeptanzstufen. Standardmäßig gilt Stufe B, sofern Käufer und Hersteller nichts anderes vereinbaren [8].
F: Wie dick kann eine walzplattierte Nickellegierungsplatte sein?
A: voestalpine führt walzplattierte Alloy 625- und 825-Platten von 6 bis 120 mm Gesamtdicke mit 1,5 bis 10 mm Plattierung, andere Größen auf Anfrage [2]. Industeel listet Nickelbasisplattierungen von 2 bis 6 mm auf [1].
Welche Normen gelten für mit Nickellegierungen plattierte Bleche?
ASTM A265 (ASME SA-265) regelt die mit Nickel und Nickelbasislegierungen beschichteten Stahlplatten, und ASTM A578 regelt die Ultraschallprüfung.
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Standard |
Was es abdeckt |
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ASTM A265 / ASME SA-265 |
Platte aus Kohlenstoffstahl oder niedriglegiertem Stahl mit ein- oder beidseitiger integraler Bindung von Nickel oder einer Nickelbasislegierung; Zug-, Scher- und Verbundversuche [5] |
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ASTM A264 / ASME SA-264 |
Platte aus rostfreiem Chrom-Nickel-Stahl; die Schwesterspezifikation mit dem gleichen Schermindestwert von 140 MPa [7] |
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ASTM A263 |
Korrosionsbeständige, mit Chromstahl beschichtete Platte; Teil derselben Spezifikationsfamilie [8] |
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ASTM A578 / ASME SA-578 |
Ultraschallprüfung mit geradem Strahl von gewalzten glatten und plattierten Stahlblechen; Akzeptanzstufen A, B und C [8] |
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ASTM B443 und B424 |
Produktspezifikationen für Plattierungslegierungen für Alloy 625 (N06625) und Alloy 825 (N08825) [2] |
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ASTM G28 Methode A |
Von VDM verwendeter interkristalliner Korrosionstest zur Überprüfung von Alloy 825 nach der Wärmebehandlungssimulation [3] |
Quellen und Referenzen
[1] Industeel (ArcelorMittal). Broschüre „Verkleidete Bleche“. https://industeel.arcelormittal.com/fichier/clad-plates-brochure (Roll-Bond-Hersteller)
[2] voestalpine Grobblech. „hrbclad Datenblatt“, 01/2026. https://www.voestalpine.com/stahl/content/download/70715/file/Data-sheet-hrbclad-voestalpine-EN-270126.pdf (Walzbondhersteller)
[3] VDM Metals über Cedinox. „Materialvorteile vereinen.“ https://www.cedinox.es/en/publicaciones/Combining-material-advantages/ (Legierungshersteller)
[4] Prothe, C., Hurley, C., Banker, J. (DMC NobelClad) und Liu, S. (Colorado School of Mines). „Comparative Tensile and Shear Strength of Explosion Clad Materials“, 2016. https://ism.ac.ru/events/EPNM2016/presentations/08.pdf (Produzent von Explosionsbindungen)
[5] ASTM A265-12 (2026), Standardspezifikation für mit Nickel und Nickelbasislegierungen plattierte Stahlplatten (Geltungsbereich wie veröffentlicht). https://standards.nimonik.com/products/astm/a265/
[6] ASTM A265-Text (Ausgabe 1990er Jahre), wie wiedergegeben. https://www.academia.edu/39348564/A (ältere Ausgabe; gegen aktuelle Ausgabe bestätigen)
[7] ASTM A264 / ASME SA-264 Text wie wiedergegeben. https://es.scribd.com/document/192648112/II-A01SA264 (Schwesterspezifikation)
[8] ASTM A578/A578M, Straight-Beam-Ultraschalluntersuchung von gewalzten Stahlplatten für spezielle Anwendungen (Text wie abgebildet). https://pdfcoffee.com/a578a578m-17-104-pdf-free.html
[9] Technische Spezifikation der BHEL-Ausschreibung für plattierte Bleche aus Alloy C276 gemäß ASTM A265. https://tenders.bhel.com/sites/default/files/tdc-rts-005-rev-001-1576148928.pdf (Beispiel für Käuferanforderungen)
[10] Evident Scientific. „Inspektion explosionsverbundener plattierter Platten.“ https://ims.evidentscientific.com/en/insights/inspecting-explosion-bonded-cladded-plates (Hersteller von Inspektionsgeräten)
[11] Designwelt. „Was ist Explosionsschweißen?“ https://www.designworldonline.com/?p=610956 (Zusammenfassung der veröffentlichten Größenbereiche)
[12] Wermac. „Explosionsverkleidung“ (Wiedergabe des NobelClad Technical Bulletin NT 200). https://wermac.org/equipment/explosion_cladding.html (sekundäre Reproduktion)
[13] Zhao, H. et al. „Eine Untersuchung einer mit Incoloy800-SS304 plattierten Platte durch Sprengschweißen.“ Internationale Zeitschrift für Materialforschung. https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/146.110430/pdf
[14] Schweißberater. „Explosionsschweißen.“ https://www.welding-advisers.com/Explosion-welding.html (sekundäre Quelle)
[15] MachineMFG. „Umfassender Leitfaden zum Explosionsschweißen.“ https://shop.machinemfg.com/comprehensive-guide-to-explosion-welding-step-by-step-process-and-applications/ (Blog von Geräteanbietern, Sekundärquelle)
