processo e proprietà di produzione di piastre rivestite in titanio/acciaio inossidabile

Sviluppo della piastra in acciaio inossidabile rivestito in titanio

Con lo sviluppo della modernizzazione industriale, una varietà di nuovi materiali sta emergendo all'infinito. Le lastre composite in puro titanio/acciaio non possono più soddisfare le esigenze dei clienti. I materiali in acciaio inossidabile per rivestimento in titanio hanno mostrato ampie prospettive di applicazione nell'industria aerospaziale, della difesa nazionale e chimica con le loro proprietà superiori. È difficile ottenere una forza di adesione ideale dell'interfaccia di saldatura attraverso metodi di saldatura ordinari. Attualmente è comunemente usato per aggiungere metalli di transizione (bronzo o leghe di Monel, ecc.) per saldature. Il processo è complesso e il costo è elevato e si verificheranno fusione, delaminazione e altri difetti. In questo documento, il titanio e l'acciaio inossidabile vengono saldati mediante saldatura esplosiva senza l'aggiunta di metallo di transizione per ottenere la forza di adesione desiderata.

Piano di processo:

Materiale: gr2/S30408

Dimensioni: 3/16 * 1630 * 3080 mm 2 pezzi

La piastra rivestita viene posta in parallelo e viene selezionato il metodo di distribuzione del detonatore di uguale spessore.

L'esplosivo espanso ad alta velocità di detonazione e alta sensibilità deve essere utilizzato come esplosivo. La velocità di detonazione deve essere compresa tra 1800 e 1900 e l'altezza del supporto deve essere di 6 mm (maggiore dell'altezza teorica 4 mm)

La superficie di incollaggio della piastra rivestita è lucidata da 120 # 1000 ruota a lamelle per garantire che la superficie di incollaggio della base e della piastra rivestita sia liscia e priva di inclusioni di ossidazione o altri difetti. Come fondazione si sceglierà una fondazione in terreno sabbioso, che dovrà essere piana e la matrice del terreno dovrà essere uniforme.

Risultato dell'esplosione

metallografia dell'interfaccia

Come mostrato nella Figura 2, sono mostrate rispettivamente le foto della struttura metallografica di due piastre composite dopo l'esplosione. In questa immagine, la superficie del giunto è ondulata, la forma d'onda è stabile e uniforme e non vi è alcuna fase fragile evidente come il blocco di fusione.

Dopo la saldatura esplosiva, la qualità della superficie è buona senza strappi e la fusione dei bordi e il tasso di adesione del rilevamento UT è superiore al 98 percento.

Dopo l'esplosione, il prodotto finito viene campionato per la prova di taglio per testarne la forza di adesione, come mostrato nella Tabella 1.

Tabella 1 La resistenza al taglio

I dati nella tabella 1 mostrano che la resistenza al taglio di due piastre composite con lo stesso metodo di saldatura esplosiva viene presa per l'analisi dei dati. I risultati mostrano che la forza di adesione della parte centrale della piastra composita è superiore a quella della parte terminale della piastra composita. I dati di taglio soddisfano e sono superiori allo standard nb/t47002.3-2009. La resistenza al taglio Maggiore o uguale a 140 MPa, che soddisfa pienamente i requisiti di produzione delle apparecchiature industriali.

Discutere e analizzare

1. la qualità della superficie della superficie del giunto del materiale influisce sul giunto di saldatura

Questa volta, il trattamento superficiale della piastra rivestita è stato eseguito utilizzando più volte le 120#mila giranti della lucidatrice automatica. La qualità della lucidatura è stata buona, eliminando il problema delle irregolarità locali dovute alla lucidatura manuale. La lunghezza di campionamento del test di rugosità era di 1=2.50 mm e la rugosità longitudinale misurata era di circa 10~1,3 e la rugosità trasversale era di 1,5~1,85. La dimensione della parte concava e convessa della superficie determina il grado di ritenzione del getto, ovvero il grado di ulteriore fusione sull'interfaccia di saldatura quando l'energia cinetica del getto viene trasformata in energia termica.

Dopo che la superficie è stata ben lucidata, lo strato di inquinamento formato dall'olio, dal grasso e dall'acqua attaccati alla superficie è facile da rimuovere. Utilizzando la teoria della letteratura straniera come riferimento, se la somma della rugosità della piastra di base e della piastra rivestita è inferiore a un decimo dell'ampiezza dell'onda normale, generalmente compresa tra 2 ~ 3 um, è possibile ottenere una saldatura qualificata. Se è maggiore di questi dati, potrebbe esserci uno strato di fusione periodica. Dopo la lucidatura, la rugosità della piastra di base utilizzata questa volta può raggiungere 1 ~ 2 um, quindi può soddisfare i requisiti di incollaggio del materiale.

2. la fusione dell'interfaccia influisce sull'incollaggio del titanio / acciaio inossidabile

È facile vedere un fenomeno durante l'esplosione dell'acciaio inossidabile al titanio che l'interfaccia si scioglie. Questo perché il titanio e il ferro sono composti intermetallici facili da formare come TiFe, TiFe2, Ti2Fe, ecc. E possono anche essere formati più composti intermetallici fragili compositi tra titanio, ferro, cromo e nichel. Un eccessivo accumulo di calore sull'interfaccia di saldatura porterà a un'eccessiva fusione dell'interfaccia composita. A causa della fragilità degli intermetallici, il giunto è fragile, il che è facile da causare crepe nell'interfaccia di saldatura sotto l'azione dello stress di saldatura. I difetti sull'interfaccia dovuti alla propagazione della cricca hanno un grande impatto sulla forza di adesione dell'interfaccia di saldatura esplosiva. Pertanto, il verificarsi della fusione dell'interfaccia dovrebbe essere ridotto al minimo o addirittura evitato. Pertanto, il limite superiore dei parametri dinamici della saldatura esplosiva dovrebbe essere evitato per la saldatura esplosiva di titanio / acciaio inossidabile, non adottare una velocità di detonazione troppo elevata, in modo che l'interfaccia possa produrre ammorbidimento termico e getto e raffreddare e solidificare rapidamente per avere una quantità sufficiente resistenza alla trazione.

  Due test di saldatura esplosiva titanio/acciaio inossidabile dimostrano che è possibile eseguire saldature esplosive di titanio/acciaio inossidabile senza strato di transizione entro un determinato intervallo. La saldatura esplosiva diretta del titanio / acciaio inossidabile viene eseguita controllando la qualità della superficie, migliorando l'angolo di collisione e aumentando la quantità di flusso del getto. Questo processo risolve i problemi di fusione e forza di adesione insufficienti causati dall'assenza di uno strato di transizione di titanio / acciaio inossidabile, semplifica il processo e riduce i costi e la qualità del prodotto è stabile, soddisfacendo le esigenze di produzione delle apparecchiature del settore.