ورق های چندلایه یا مرکب (Clad)
ورق های چندلایه یا مرکب (Clad) نوعی از ورق های فولادی هستند که با ترکیب دو یا چند فلز مختلف ساخته می شوند و هدف آن ها دستیابی به خواص مکانیکی، شیمیایی و اقتصادی بهینه است. این نوع ورق ها اغلب از یک فلز پایه مانند فولادهای کربنی نظیر( ST52 یا A516) و یک فلز روکش مقاوم مانند استنلس استیل، نیکل، تیتانیوم و… تشکیل می شوند. ترکیب این فلزات باعث ایجاد محصولی با مقاومت بالا در برابر خوردگی، فشار و حرارت می شود، در حالی که هزینه تمام شده آن در مقایسه با ورق های تمام آلیاژی بسیار کمتر است.
ترکیب شیمیایی ورق های Clad
ترکیب شیمیایی این ورق ها وابسته به نوع فلزات به کاررفته در لایه های مختلف آن است. در ادامه به نمونه هایی از ترکیبات شیمیایی پرکاربرد اشاره می کنیم:
جدول ترکیب شیمیایی فلزات پایه
| گرید فولاد | کربن C | منگنز Mn | سیلیسیوم Si | فسفر P | گوگرد S |
|---|---|---|---|---|---|
| ST52 | 0.20% | 1.60% | 0.55% | ≤ 0.035% | ≤ 0.035% |
| A516 Gr 70 | 0.30% | 1.30% | 0.35% | ≤ 0.035% | ≤ 0.035% |
جدول ترکیب شیمیایی فلزات روکش
| گرید فلز روکش | کروم Cr | نیکل Ni | مولیبدن Mo | ویژگی اصلی |
|---|---|---|---|---|
| استنلس استیل 304 | 18–20% | 8–10.5% | – | مقاومت عمومی در برابر خوردگی |
| استنلس استیل 316L | 16–18% | 10–14% | 2–3% | مقاومت بالا در محیط های کلریدی و شیمیایی |
| تیتانیوم صنعتی (Gr2) | – | – | – | مقاومت استثنایی در برابر اسیدها، سبک وزن |
مراحل تولید ورق Clad
تولید این ورق ها شامل مراحل زیر است:
این تصویر، یک نمودار گرافیکی فرآیند جوشکاری انفجاری (Explosion Welding) برای تولید ورق های دولایه (Clad Plates) را نشان می دهد که توسط شرکت AVP تهیه شده است. این روش معمولاً برای اتصال دو فلز ناسازگار (مثل فولاد ضدزنگ به کربن استیل) استفاده می شود که با روش های معمول جوشکاری قابل اتصال نیستند. در ادامه، هر مرحله از این فرآیند را تحلیل می کنم:
- کنترل کیفیت ورودی (Incoming material quality control)
ورق پایه (Base Sheet) و ورق روکش (Cladding Sheet) به کارخانه می رسند. ابتدا کیفیت آن ها بررسی می شود تا اطمینان حاصل شود که هر دو مطابق با مشخصات فنی هستند. - آماده سازی سطوح (Grind mating surfaces)
سطوح تماس دو فلز با دقت سایش می شوند تا هرگونه آلودگی، اکسید یا لایه های سطحی حذف شده و آماده اتصال شوند. - مونتاژ ورق ها و مواد منفجره
⦁ ورق کلدینگ (روکش) با فاصله ای مشخص بالای ورق پایه قرار می گیرد.
⦁ مواد منفجره ای مخصوص (وابسته به نوع فلز) روی ورق بالا چیده می شود.
⦁ فاصله بین دو ورق برای ایجاد یک “جت فلزی” ضروری است.
مرحله اصلی: انفجار (Explosion)
⦁ موج انفجار باعث برخورد شدید و مایل ورق روکش به ورق پایه می شود.
⦁ جت فلزی تشکیل شده بین دو ورق، هرگونه ناخالصی را حذف می کند.
⦁ برخورد پرانرژی باعث ایجاد یک اتصال فلزی قوی در مرز مشترک می شود. - گرم کردن
پس از انفجار، ورق ها گرم می شوند تا تنش های ایجادشده کاهش یافته و ساختار فلزی پایدارتر شود. - صاف کاری
ورق دوقلوی جوش خورده، صاف و یکنواخت می شود تا برای استفاده صنعتی آماده گردد. - برش و اصلاح
لبه ها و ابعاد نهایی با دقت برش داده می شوند تا طبق مشخصات مشتری باشند. - تست و بازرسی
⦁ تست التراسونیک برای بررسی کیفیت جوش بین دو ورق
⦁ اندازه گیری های فیزیکی و صدور گواهینامه کیفیت - مارک زنی
شماره شناسایی، مشخصات فنی یا کد تولید روی ورق ها درج می شود. - بسته بندی و ارسال
ورق های تولیدشده بسته بندی شده و برای تحویل به مشتری آماده می شوند.
مزایای فنی و اقتصادی
⦁ کاهش هزینه: استفاده از فلز گران قیمت فقط در سطح.
⦁ مقاومت بالا: در برابر خوردگی، سایش و حرارت.
⦁ افزایش عمر تجهیزات: در شرایط سخت.
⦁ سهولت جوشکاری و شکل دهی: نسبت به ورق های تمام استیل.
⦁ پوشش استانداردهای بین المللی ASTM ، ASME، EN و DIN
کاربردهای صنعتی
- نفت، گاز و پتروشیمی: مخازن، مبدل ها، پایپینگ.
- نیروگاه ها: بویلر، توربین، تجهیزات دمای بالا.
- صنایع شیمیایی، غذایی و دارویی: محیط های خورنده.
- دریایی: سازه های نفتی و کشتی ها.
- فولاد و سیمان: کوره ها و انتقال مواد.
ترکیب فولادهای آلیاژی با Clad
- A516 + 316L برای فشار بالا و خوردگی اسیدی.
- ST52 + تیتانیوم مقاوم در برابر خوردگی دریایی.
- Hardox + استیل مقاوم در برابر سایش شدید.
کشورهای سازنده و تولیدکنندگان
- چین TISCO
- ژاپن Nippon
- آمریکا NobelClad
- آلمان و اتریش: Thyssenkrupp Voestalpine.
- هند، کره، روسیه: در حال رشد و توسعه.
شرکت ساب استیل به عنوان واردکننده مستقیم و بیواسطه ورقهای فولادی آلیاژی و استنلس استیل، ورقهای چندلایه (مرکب) را بهصورت سفارشی و درخواست مشتریان وارد مینماید.
ورقهای چندلایه با ساختار ترکیبی و خواص مکانیکی ویژه، امکان کاهش هزینهها و همچنین بهینهسازی مصرف ورق استنلس استیل در محصولات و پروژهها را فراهم میآورند.
کشور چین بهعنوان یکی از پیشگامان فناوری تولید ورقهای چندلایه، محصولات با کیفیت و قابلاعتمادی در این زمینه عرضه مینماید.
شرکت ساب استیل آماده است سفارشهای مشتریان محترم را با بالاترین استانداردهای بینالمللی تأمین نماید.